Để làm mát động cơ ngời ta sử dụng nhiều phơng pháp khác nhau. Nhng mục đích cuối cùng phải lựa chọn phơng án tối u nhất. Nghĩa là phải đảm bảo tính kỹ thuật và kinh tế nhất.
Hệ thống làm mát động cơ Diesel hiện nay thờng dùng hệ thống làm mát với chất làm mát là nớc. Dựa theo kiểu tuần hoàn của nớc thì hệ thống chia làm 2 loại: Hệ thống làm mát kín và hệ thống làm mát hở.
2.3.3.1. Hệ thống làm mát hở a. Sơ đồ cấu tạo
1- Cửa thông biển, 2- Van thông biển, 3- bầu lọc, 4,6,7,15,17- Van ba ngả, 5,16- Bơm nớc,
9- Bầu làm mát dầu nhờn, 10- Xi lanh, 11- Nắp xi lanh, 12- áp kế, 14- ống xả, 18- ống xả nớc, 19- Van điều tiết.
Hình 2.13 - Sơ đồ hệ thống làm mát hở
- Khi động cơ hoạt động, bơm 5 đợc động cơ trực tiếp lai sẽ lấy nớc từ ngoài mạn tàu thông qua cửa thông biển 1, van 2 và bầu lọc 3. Sau khi ra khỏi bơm nớc vào làm mát cho dầu nhờn ở bầu sinh hàn dầu nhờn 9 rồi cùng với nớc từ đờng ống 8 vào làm mát cho động cơ. Nớc làm mát vận động từ xi lanh lên nắp xi lanh, ống xả rồi theo đờng ống 18 xả ra ngoài mạn tàu.
- Bơm 16 là bơm nớc la canh, có thể dùng bơm này thay thế bơm 5 khi bị h hỏng, lúc này chỉ cần xoay các van 15,17 để hệ thống hoạt động bình thờng.
- Van tự động điều tiết nhiệt độ 14 có nhiệm vụ tự động điều chỉnh nhiệt độ trớc khi nớc làm mát cho động cơ. Khi nhiệt độ nớc làm mát vào quá thấp van 14 có nhiệm vụ đa nớc sau khi làm mát quay trở lại đờng ống hút trớc bơm để tăng nhiệt độ nớc trớc khi nớc vào làm mát.
- Theo dõi nhiệt độ và áp suất của nớc làm mát bằng các thiết bị đo 13
c. u nhợc điểm
- Kết cấu đơn giản
- Không phải dự trữ lợng nớc làm mát trên tàu
- Chất lợng làm mát không đợc tốt do nhiệt độ nớc làm mát phụ thuộc vào nhiệt độ môi trờng. Mặt khác do nhiệt độ nớc ra thấp nên nhiệt độ nớc vào thấp gây ứng suất mạnh do chênh lệch nhiệt độ lớn.
- Các chi tiết làm mát dễ bị ăn mòn có hiện tợng đóng cặn của muối làm hệ số truyền nhiệt giảm, các chi tiết bị quá nóng giảm sức bền và tuổi thọ của chi tiết.
2.3.3.2. Hệ thống làm mát kiểu tuần hoàn kín 1. Sơ đồ cấu tạo
1- Cửa thông biển, 2- Bầu lọc nớc mặn, 3- Bơm nớc mặn, 4,7,11,12- Đờng ống dẫn, 5- Bầu sinh hàn dầu nhờn, 6- Van đIều tiết nhiệt, 8- Van xả, 9- Bầu sinh hàn nớc ngọt,
10- Két giãn nở, 13- Bơm nớc ngọt, 14- Nhiệt kế, 15- áp kế, 16- Động cơ
Hình 2.14 - Sơ đồ hệ thống làm mát kín
2. Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ hoạt động, nớc ngọt vào làm mát cho động cơ còn nớc mặn sẽ làm mát cho dầu nhờn và nớc ngọt
a. Hệ thống nớc ngọt
Bơm 13 do động cơ lai lấy nớc ở bầu sinh hàn nớc ngọt két bổ sung và đờng ống 7 để làm mát cho động cơ. Nớc vào làm mát cho xi lanh, nắp xi lanh, ống xả rồi trở về bầu sinh hàn nớc ngọt 9 và đờng ống 7 sau khi qua van điều tiết nhiệt độ 6 rồi tiếp tục đợc bơm 13 bơm đi làm mát
Lợng nớc sau khi làm mát bốc hơi đợc dẫn về két 10 và ngng tụ thành nớc nhng không tránh khỏi thiếu hụt, vì vậy két 10 luôn đợc bổ sung từ két nớc dự trữ tới. Van tự động điều tiết nhiệt độ có nhiệm vụ nh sau: Khi mới khởi động nhiệt độ nớc ra còn thấp, van không cho nớc vào sinh hàn 9 mà đi theo đờng ống 7 tới thẳng bơm
13. Khi nhiệt độ nớc làm mát tăng dần thì lợng nớc làm mát vào bầu sinh hàn cũng tăng dần, khi nhiệt độ ra quá cao thì đa hết ra sinh hàn còn đờng ống 7 thì đóng lại.
b. Hệ thống nớc biển
Bơm 3 do động cơ lai lấy nớc từ cửa thông biển 1, 1’ qua bầu lọc. Sau khi qua bơm nớc theo đờng ống 4 tới làm mát cho nớc ngọt ở bầu sinh hàn nớc ngọt 9 rồi đợc xả ra mạn ngoài tầu. Trờng hợp khi nhiệt độ dầu nhờn cao, nớc sau khi qua khỏi bơm 3 đi qua sinh hàn dầu nhờn 5 làm mát cho dầu nhờn rồi tới sinh hàn 9 làm mát cho n- ớc ngọt sau đó xả ra ngoài mạn tàu.
Trong hệ thống này có nhiều u điểm hơn nh:
- Chất lợng làm mát đảm bảo vì nhiệt độ nớc ra vào hợp lý, sự chênh lệch nhiệt độ ít nên ứng suất nhiệt giảm
- Chất lợng nớc làm mát tốt nên hệ thống đờng ống và các khoang sạch sẽ ít đóng cáu cặn, kết tủa. Nên các thiết bị của hệ thống và các chi tiết đợc làm mát ít bị ăn mòn.
Bên cạnh cũng có những nhợc điểm nh: - Hệ thống có kết cấu phức tạp
- Phải dự trữ một lợng nớc ngọt khá lớn cho việc làm mát động cơ nên làm giảm sức trở của tầu
Từ những u điểm của hệ thống làm mát kiểu tuần hoàn kín hơn hẳn hệ thống làm mát tuần hoàn hở nên chọn hệ thống làm mát kiểu tuần hoàn kín làm phơng án thiết kế.