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
Cửa thông biển
12 2 3 4 5 Bầu lọc 6 7 8
1,2- Bơm vận chuyển ,3- Sinh hàn khí nạp, 4- Sinh hàn dầu nhờn hộp số, 5- Sinh hàn dầu nhờn máy chính, 6- Thiết bị đo áp suất ,7-Thiết bị đo nhiệt độ, 8 Van tự–
động điều khiển nhiệt độ
b. Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ hoạt động, bơm 1 đợc động cơ trực tiếp lai sẽ lấy nớc từ ngoài mạn tàu thông qua cửa thông biển, van và bầu lọc. Sau khi ra khỏi bơm nớc vào làm mát cho khí nạp ở bầu sinh hàn khí nạp 3, dầu nhờn ở bầu sinh hàn dầu nhờn 5 rồi vào làm mát cho động cơ. Nớc làm mát vận động từ xi lanh lên nắp xi lanh, ống xả rồi theo đờng ống xả ra ngoài mạn tàu.
- Bơm 2 có thể dùng thay thế bơm 1 khi bị h hỏng, lúc này chỉ cần xoay các van để hệ thống hoạt động bình thờng.
- Van tự động điều tiết nhiệt độ 8 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 này 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 6,7. 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
Cửa thông biển 9 11 4 2 7 6 5 1 3 8 10 12 Bầu lọc 13 15 14
1,2- Bơm nớc biển , 2,4- Bơm nớc ngọt ,5- Bơm nớc ngọt tuần hoàn , 6- Bầu hâm n- ớc ngọt ,7- Sinh hàn khí nạp , 8- Sinh hàn dầu nhờn máy chính , 9- Sinh hàn dầu nhờn hộp số, 10- Sinh hàn nớc ngọt, 11- Két giãn nở , 12- Thiếtbị đo nhiệt độ , 13- Thiết bị đo áp suất,14,15 Van điều tiết nhiệt độ–
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 2 do động cơ lai lấy nớc ở bầu sinh hàn nớc ngọt két bổ sung 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 10 và đờng ống 7 sau khi qua van điều tiết nhiệt độ 14 rồi tiếp tục đợc bơm 2 bơm đi làm mát , bơm dự trữ 4 phòng khi bơm 2 gặp sự cố.
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 10 mà đi tới thẳng bơm 2. 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.
b. Hệ thống nớc biển
Bơm 1 do động cơ lai lấy nớc từ cửa thông biển, qua bầu lọc. Sau khi qua bơm nớc theo đờng ống tới làm mát cho khí nạp ở sinh hàn khí nạp 7, dầu nhờn ở sinh hàn dầu nhờn 8 và nớc ngọt ở bầu sinh hàn nớc ngọt 10 rồi đợc xả ra mạn ngoài tầu. 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.