IV. TÍNH TỐN THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ :
2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống:
2. 1. Sơ đồ hệ thống làm mát động cơ XT4-021:
1 – Van hằng nhiệt; 2 – Bơm ly tâm; 3 – Thân máy; 4 – Đường nước đi tắt; 5 – Nắp máy; 6 – Giàn sưởi; 7 – Cổ họng gió; 8 – Két nước.
2.2. Nguyên lý làm việc:
Khi động cơ làm việc, nước trong hệ thống tuần hoàn nhờ bơm ly tâm (2), qua ống phân phối nước đi vào các khoang chứa của các xilanh. Để phân phối nước làm mát đồng đều cho mỗi xilanh, nước sau khi bơm vào thân máy (3) chảy qua ống phân phối đúc sẵn trong thân máy. Sau khi làm mát xilanh, nước lên làm mát nắp máy rồi theo đường ống ra khỏi động cơ đến van hằng nhiệt (1). Nước từ van hằng nhiệt được chia ra hai dòng: một dòng đi qua ống tuần hồn trở lại động cơ; một dịng đi qua két (8) để tản nhiệt .
Nếu nhiệt độ của nước làm mát nhỏ hơn nhiệt độ cho phép thì van hằng nhiệt (1) đóng lại khơng cho đi qua két mà theo đường nước đi tắt (4) để đi vào làm mát động cơ. Nếu nhiệt độ của nước lớn hơn nhiệt độ cho phép thì van hằng nhiệt (1) mở cho nước đi qua két. Tại đây, nước được làm mát bởi dịng khơng khí qua két do quạt tạo ra. Quạt được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu của động cơ. Tại bình chứa phía dưới, nước có nhiệt độ thấp hơn lại được bơm nước hút vào rồi đẩy vào động cơ thực hiện một chu kỳ làm mát tuần hoàn.
Ưu điểm của hệ thống làm mát này là nước sau khi qua két làm mát lại trở về động cơ do đó ít bổ sung nước, tận dụng được trở lại nguồn nước làm mát tiếp động cơ. Do đó, hệ thống này rất thuận lợi đối với các loại xe đường dài, nhất là ở những vùng thiếu nguồn nước.
3. Các bộ phận chính và cách hoạt động của hệ thống làm mát:
3.1. Két làm mát:
Két làm mát dùng để hạ nhiệt độ của nước từ động cơ ra rồi lại đưa vào để làm mát động cơ. Nước làm mát trong két nước trở nên nguội đi khi các ống và cánh tản nhiệt của nó tiếp xúc với luồng khơng khí tạo bới quạt làm mát và luồng khơng khí tạo ra bởi sự chuyền động của xe.
Hình 3.2.1: Két nước động cơ tham khảo
1 – Cánh tản nhiệt; 2 – Đường nước vào, 3 – Chỗ bắt két khung quạt gió;4 – Đường nước ra; 5 – Van xả nước làm mát. 4 – Đường nước ra; 5 – Van xả nước làm mát.
Két làm mát có tác dụng chứa nước nóng từ động cơ ra, hạ nhiệt độ cho nước và cung cấp nước nguội vào trong động cơ khi động cơ làm việc. Vì vậy yêu cầu két nước phải hấp thụ và toả nhiệt nhanh. Ðể đảm bảo u cầu đó thì bộ phận tản nhiệt của két nước thường được làm bằng đồng thau vì vật liệu này có hệ số toả nhiệt cao.
Trên động cơ ô tô máy kéo, két làm mát gồm 3 phần: ngăn trên chứa nước nóng, ngăn dưới chứa nước nguội vào làm mát động cơ, giữa là dàn ống truyền nhiệt. Dàn truyền nhiệt là bộ phận quan trọng nhất của két nước. Hiệu suất truyền nhiệt phụ thuộc vào tốc độ lưu động của hai dịng nước. Vì vậy để tăng hệ số truyền nhiệt, phía sau két nước thường được bố trí quạt gió để hút gió đi qua giàn ống truyền nhiệt.
Kích thước bên ngồi và hình dáng của két làm mát phụ thuộc vào bố trí chung nhưng tốt nhất là chọn bề mặt đón gió của két nước có dạng hình vng để cho tỷ lệ giữa diện tích chém gió và quạt hút đặt sau két làm mát và diện tích đón gió của két tiến gần đến 1.
Đánh giá chất lượng làm mát của két bằng hiệu quả làm mát cao, tức là hệ số truyền nhiệt của bộ phận tản nhiệt lớn, công suất tiêu tốn để dẫn động bơm và quạt gió ít…
Nói chung, nó phụ thuộc vào 3 yếu tố sau: