C. Hệ thống nạp khí
1.2.5. Hệ thống làm mát
A. Nhiệm vụ
Thực hiện quá trình truyền nhiệt từ các chi tiết nóng của động cơ đến môi chất làm mát và tỏa nhiệt ra môi trường, đảm bảo cho nhiệt độ của các chi tiết trong động cơ nằm trong giới hạn lớn nhất.
B. Sơ đồ cấu tạo – nguyên lý hoạt động
Hình 1.13: Hệ thống làm mát
1. Bơm nước; 2. Áo nước; 3. Dây đai dẫn động; 4. Bộ điều nhiệt; 5. Cánh quạt; 6. Bộ tản nhiệt.
Khi động cơ làm việc, nhiệt độ các chi tiết của nó cần phải nằm trong giới hạn cho phép, nếu nhiệt độ các chi tiết quá cao có thể dẫn đến cháy vật liệu (pít tông, xu páp) sự giãn nở nhiệt lớn dẫn tới bó kẹp các chi tiết, cháy dầu bôi trơn, làm giãm chất lượng nạp của động cơ. Ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp sẽ làm giảm quá trình bay hơi tạo hỗn hợp và tăng các tổn thất nhiệt trong mài mòn các chi tiết của động cơ.
Nhiệt độ nước tốt nhất nằm trong giới hạn 80 900C. Do đó để duy trì nhiệt độ ổn định cần phải có hệ thống làm mát của động cơ, trên động cơ ZIL-375 người ta sử dụng hệ thống làm mát bằng nước để lưu thông tuần hoàn cưỡng bức bằng bơm nước. Tuỳ thuộc vào trạng thái nhiệt của động cơ sự tuần hoàn của nước trong hệ thống thực hiện theo vòng lớn hoặc vòng nhỏ và được bảo đảm bằng bơm nước dẫn động từ pu ly trục khuỷu thông qua đai truyền. Khi trạng thái nhiệt làm việc của động cơ bình thường thì nước làm mát sẽ tuần hoàn theo vòng lớn, trong trường hợp này van hằng nhiệt sẽ mở và nước qua đoạn ống cao su đến phần trên của két làm mát và theo ống trao đổi nhiệt xuống phần dưới. Nước qua két được làm nguội bằng không khí do quạt cung cấp và do dòng không khí sinh ra khi ôtô chuyển động. Lượng không khí qua két được điều chỉnh bằng cửa chớp. Nước được làm nguội theo đường ống dưới được hút trở lại bơm và sau đó đẩy vào động cơ, khi nhiệt độ nước còn thấp (<720C) thì sự tuần hoàn của nước sẽ thực hiện theo vòng nhỏ. Trong trường hợp này nước không qua két làm mát bởi van hằng nhiệt đóng, mà qua đường ống trở lại bơm và vào áo nước để đảm bảo sấy nóng nhanh động cơ. Dần dần nhiệt độ nước làm mát tăng van hằng nhiệt mở ra và nước lưu thông theo vòng tuần hoàn lớn.
C. Đặc điểm cấu tạo
a. Bơm nước
Bơm nước kiểu bơm ly tâm có dùng cung cấp nước tuần hoàn trong hệ thống làm mát động. Bơm nước được bố trí phía đầu động cơ dẫn động từ trục khuỷu qua dây đai.
Khi bơm làm việc, nước từ rãnh dẫn nước chảy qua cánh bơm, sau đó dưới tác dụng của lực ly tâm nước được hắt qua thành vỏ qua rãnh nước vào áo nước xi lanh.
b. Két làm mát (bộ tản nhiệt)
Khi nước từ trong áo nước của động cơ đưa vào két mát, nhiệt độ của nước truyền qua ống dẫn nước ra các cánh tản nhiệt và truyền ra ngoài không khí. Không khí nóng được quạt gió đẩy ra khỏi động cơ và nhờ vậy nước qua két làm mát nhiệt độ giãm xuống. Khi áp suất trong két mát lớn hơn qui định van hơi được mở ra và hơi sẽ thoát ra theo ống. Ngược lại khi áp suất nước trong hệ thống thấp, van không khí được mở ra để tránh biến dạng các đường ống nước do chênh lệch áp suất.
c. Van hằng nhiệt
Van hằng nhiệt có nhiệm vụ nâng nhanh nhiệt độ sấy nóng và tự động duy trì chế độ của động cơ trong giới hạn cho phép.
Khi nhiệt độ nước nhỏ hơn 720
C thì chất giãn nở rắn chưa sôi van đóng nước đi theo vòng tuần hoàn nhỏ khi nhiệt độ nước làm mát đạt 720 20C thì chất giãn nở rắn sôi và giãn nở, đẩy màng cao su và làm cho cán đi lên tác dụng làm mở van, khi nhiệt độ nước đạt 830 20C thì van được mở hoàn toàn, do đó nước đi theo vòng tuần hoàn lớn. Nhiệt độ 68 850C tiết diện của van sẽ thay đổi làm thay đổi lượng nước qua két duy trì chế độ nhiệt ổn định cho động cơ.
CHƢƠNG 2. MÔ PHỎNG CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC