7. Cấu trúc của luận văn
2.3.1. Cơ chế tuần hoàn của dung dịch làm mát
Hình 2.5. Động cơ làm mát bằng hệ thống dung dịch tích hợp.
Dung dịch làm mát được đưa vào két tản nhiệt khi van điều nhiệt mở để hấp thụ một phần sức nóng tỏa ra từ động cơ. Dung dịch được tuần hoàn để làm mát cho buồng đốt theo chu trình: Máy bơm – xilanh - đầu bò - bộ tản nhiệt - van điều nhiệt.
Khi động cơ nguội, với sự điều khiển của van điều nhiệt, dung dịch làm mát sẽ không đi qua bộ tản nhiệt. Lúc này, dung dịch tuần hoàn theo chu trình
29
: Máy bơm – xilanh - đầu bò - van điều nhiệt mà không qua bộ tản nhiệt nên có tác dụng làm ấm động cơ nhanh chóng.
2.3.2. Ƣu điểm vốn có của động cơ làm mát bằng dung dịch:
- Công suất ổn định, khả năng vận hành êm ái, thoải mái. - Tiết kiệm nhiên liệu hơn nhờ nâng cao hiệu suất động cơ.
Ngoài ra, động cơ làm mát bằng dung dịch tích hợp này có kích thước nhỏ gọn như động cơ làm mát bằng không khí với những ưu điểm:
- Giữ nguyên kích thước nhưng vẫn đảm bảo được những không gian hữu ích.
- Không bị hạn chế nhiều bởi thiết kế động cơ.
2.4. Làm mát bằng nhớt
Đây là ứng dụng khá phổ biến. Hệ thống bôi trơn sẽ kiểm nhiệm một phần nào chức năng làm mát. Nhiệt dung của nhớt thì cao, nhưng bù lại lưu lượng bị giới hạn nên hiệu quả làm mát cũng bị hạn chế. Song việc giảm nhiệt độ cho dầu nhớt là rất hữu ích vì sẽ nâng cao hiệu năng của dầu nhớt, động cơ hoạt động tin cậy và ổn định hơn. Để giảm nhiệt độ cho dầu nhớt bằng cách pha thêm một số chất phụ gia phù hợp.
30
Hình 2.6. Làm mát bằng nhớt.
Vì tồn tại két nhớt nên ít nhiều áp lực nhớt bị giảm khi tới các cơ phận và việc bấn nghẹt két nhớt có thể dẫn tới các hệ lụy cực kì tai hại nếu sử dụng bảo dưỡng không đúng cách. Ở các xe mô tô trang bị hệ thống làm mát này, các cánh tản nhiệt vẫn được làm lớn như loại làm mát bằng gió, nhưng có một két nhớt nhỏ thường nằm dưới cổ lái, tăng thêm vẻ hiện đại và bắt mắt cho xe. Nhớt thực hiện công tác thanh tẩy, tức là không cho vẩn bụi lắng xuống để kết tủa thành những tầng cặn trong đầu máy mà phải liên tục đưa các chất ô nhiễm ấy luân lưu cho đến khi chúng được thải ra qua bộ lọc. Nhớt máy càng đóng một phần lớn trong công tác làm mát máy. Nói tới làm mát máy, thường thì chúng ta chỉ nghĩ tới hệ giải nhiệt (tức hệ thống làm mát). Thực ra, nước giải nhiệt chỉ làm mát được phần trên của đầu máy. Phần còn lại (trục khuỷu, trục cam, trục pittông và rất nhiều thành phần quan trọng khác trong động cơ) chủ yếu được làm mát bằng nhớt. Tiến trình cháy nổ và sự cọ sát giữa các thành phần trong đầu máy phát sinh rất nhiều nhiệt. Sức nóng này được dòng nhớt hấp thụ khi nó chảy qua các bề mặt linh kiện và được đưa về bình nhớt. Từ đây, sức nóng được phát tán vào tầng không khí bao quanh bình nhớt.
31
Hệ thống này chỉ thích hợp cho các loại xe có dáng dấp hiện đại.
2.5. Chất làm mát động cơ đa năng
Chất làm mát động cơ APP-CD-01. Chất này có khả năng bảo vệ tốt các kim loại không bị ăn mòn, không tạo cặn, không tạo bọt tránh làm giảm sự truyền nhiệt...
Ở Việt Nam, nhiệt độ môi trường vào mùa hè rất cao, dẫn tới việc nước làm mát động cơ trong hệ thống giữa xilanh và áo nước phải làm việc ở nhiệt độ cao. Vì vậy, nước bị sôi tạo nên các bóng khí giữa chất lỏng và thành xilanh. Điều này dẫn tới sự truyền nhiệt rất kém, gây ra sự quá nhiệt và biến dạng xilanh. Với nhược điểm trên, nhận thấy nước không phải là chất làm mát thích hợp cho động cơ ôtô ở Việt Nam.
Chất làm mát APP-CD-01 là một glycol tan vô hạn trong nước, có pha thêm các phụ gia chống gỉ, chống ăn mòn kim loại, chống tạo bọt, chống lắng cặn:
- Phụ gia làm sạch có tác dụng chống đóng cặn cacbon hay muội. Chất phụ gia này sẽ bao bọc các phần tử cacbon hay muội sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu và giữ ở trạng thái vô hại khi tách rời và phân tán chúng riêng rẽ trong dầu nhớt.
- Phụ gia chống ăn mòn tạo một lớp màng dầu trên bề mặt chi tiết kim loại, tránh cho chi tiết bị ăn mòn bởi hiện tượng ôxy hóa.
- Phụ gia nâng cao trị số nhớt có tác dụng ổn định độ nhớt của dầu, đảm bảo khả năng bôi trơn và không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
Kết quả thử nghiệm tính năng làm mát của APP-CD-01 trên các ôtô cho thấy, chất này có khả năng bảo vệ tốt các kim loại, đặc biệt trong bộ tản nhiệt. APP-CD-01 không chỉ sử dụng cho động cơ ôtô mà còn phù hợp cho các loại động cơ phát điện, động cơ máy kéo...
32
∗ Một số phương án sử dụng nhiệt thải bỏ thành nhiệt có ích:
- Sử dụng nhiệt để sưởi ấm.
Hệ thống sƣởi ấm
Có thể bạn bạn đã từng nghe một lời khuyên của ai đó rằng nếu động cơ xe của bạn quá nóng hãy mở tất cả các cửa kính và khởi động bộ sưởi ấm và mở quạt thật lớn. Đó là vì hệ thống sưởi ấm trên thực tế là một hệ thống làm mát thứ cấp phản ánh hệ thống làm mát chính trên xe của bạn.
Cuộn sưởi ấm được đặt trong bảng điều khiển trung tâm của xe thực sự là một bộ tản nhiệt nhỏ. Quạt sưởi ấm thổi không khí qua cuộn sưởi ấm vào trong khoang người ngồi.
Cuộn sưởi ấm hút nước làm mát nhiệt độ cao từ mặt xilanh và đẩy nó quay ngược trở lại bơm.Vì vậy, không cần biết van hằng nhiệt đóng hay mở nhưng bộ sưởi ấm vẫn hoạt động để làm ấm khoang xe khi thời tiết giá lạnh và ở miền Bắc nước ta thiết bị này được coi là một tiện nghi hết sức quan trọng.
Cốt lõi nóng mà nằm ở bảng điều khiển của chiếc xe thực sự là một bộ tản nhiệt nhỏ.
33
Cốt lõi nóng hút nước làm mát nóng từ đầu xilanh và trả nó về cho máy bơm.
Hình 2.8 Hệ thống ống nƣớc nóng.
- Sử dụng nhiệt để sấy nhiên liệu.
- Sử dụng nhiệt để tạo các cặp pin nhiệt điện…
34
KẾT LUẬN
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn với đề tài: “Các phương pháp làm mát động cơ thế hệ mới” tôi đã thu được những kết quả sau:
- Tìm hiểu tổng quan về hệ thống làm mát trong động cơ.
- Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của các phần tử trên hệ thống làm mát.
- Tìm hiểu các phương pháp làm mát động cơ thế hệ mới.
Bên cạnh, còn tồn tại những thiếu sót do thời gian có hạn. Sau này nếu có thời gian tôi sẽ nghiên cứu, tìm hiểu, phát triển hơn nữa đề tài này. Ta có thể tận dụng một phần lượng nhiệt dư thừa đó biến thành nhiệt có ích. Nhiệt đó rất cao đó cùng với nhiệt độ bên ngoài không khí tạo ra những cặp pin nhiệt điện hoặc sử dụng nhiệt để sấy nóng nhiên liệu…
Trong quá trình thực hiện đề tài do còn hạn chế về mặt trình độ và thời gian nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Bởi vậy, kính mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để bài khóa luận của tôi được hoàn chỉnh hơn.
35
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Minh Tác (1992), Động cơ đốt trong, ĐHSP, Hà Nội.
[2] Nguyễn Tất Tiến (2000), Nguyên lí động cơ đốt trong, NXB giáo dục. [3] Nguyễn Tất Tiến (2005), Kĩ thuật công nghệ lớp 11, NXB giáo dục. [4] Phạm Minh Tuấn (1999), Động cơ đốt trong, NXB Khoa học kĩ thuật. [5] Các trang web trên internet.