1 Nhiệm vụ,yêu cầu và phân

Khoa Công nghệ Ô tô



Giáo trình BD&SC hệ thống bôi trơn và làm mát



- Nếu làm mát bằng nước phải đảm bảo đưa nước có nhiệt độ thấp đến vị trí

có nhiệt độ cao, nước phải chứa ít chất gây ăn mòn và đóng cặn.

- Kết cấu của hệ thống làm mát phải có khả năng xả hết nước khi súc rửa để

sử dụng bảo quản dễ dàng.

4.1.3. Phân loại

Hệ thống làm mát động cơ được phân loại theo các đặc điểm sau:

- Theo môi chất làm mát được sử dụng gồm có 2 loại :

+ Hệ thống làm mát bằng nước, dung dịch làm mát.

+ Hệ thống làm mát bằng không khí.

- Theo mức độ tăng cường làm mát gồm có 2 loại.

+ Làm mát tự nhiên.

+ Làm mát cưỡng bức

- Hệ thống làm mát cưỡng bức còn được phân theo đặc điểm của vòng tuần

hoàn nước gồm có:

+ Kiểu vòng tuần hoàn kín.

+ Kiểu vòng tuần hoàn hở.

+ Kiểu 2 vòng tuần hoàn.

- Hệ thống làm mát bằng nước tự nhiên gồm 2 loại:

+ Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi.

+ Hệ thống làm mát kiểu đối lưu.

4.1.4. Các phương pháp làm mát

Căn cứ vào mỗi chất làm mát chia làm 2 loại hệ thống làm mát.

+ Hệ thống làm mát bằng nước.

+ Hệ thống làm mát bằng không khí.

4.1.4.1. Hệ thống làm mát bằng nước

Ở hệ thống làm mát bằng nước, nước được dùng làm môi chất trung gian tản

nhiệt cho các chi tiết. Tuỳ thuộc vào tính lưu động của nước trong hệ thống làm mát,

người ta chia thành các loại: bốc hơi, đối lưu tự nhiên và tuần hoàn cưỡng bức.

a. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi

Hình 4.1. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi

1. Thân máy.

2. Pit tông.

3. Thanh truyền.

4. Hộp các te trục khuỷu.

5. Thùng nhiên liệu.

6. Bình bốc hơi. 7. Nắp xi lanh

38



Khoa Công nghệ Ô tô



Giáo trình BD&SC hệ thống bôi trơn và làm mát



Đây là hệ thống đơn giản nhất. Bộ phận chứa nước bao gồm: Các khoang

chứa nước làm mát của thân máy 1, nắp xi lanh 7 và bình bốc hơi 6, lắp với thân

máy 1. Khi động cơ làm việc, tại những khoang chứa nước bao bọc quanh buồng

cháy, nước sẽ sôi. Nước sôi nên tỷ trọng giảm, sẽ nổi lên mặt thoáng của bình 6 và

bốc hơi mang theo nhiệt ra ngoài khí quyển. Nước sau khi mất nhiệt, và nước có tỷ

trọng cao nên chìm xuống tạo thành dòng lưu động đối lưu tự nhiên.

- Ưu điểm: Kết cấu đơn giảm nên thích hợp với động cơ nông nghiệp cỡ nhỏ,

giá thành thấp, ít công chăm sóc bảo dưỡng.

- Nhược điểm: Do làm mát bốc hơi, nếu không có nguồn nước bổ sung tốc độ

tiêu hao nước rất lớn .Vì vậy hệ thống làm mát kiểu bốc hơi không thích hợp cho

động cơ ô tô. Mặt khác tốc độ lưu động của nước khi đối lưu tự nhiên rất nhỏ nên

làm mát không đồng đều dẫn tới các hiện tượng chênh lệch lớn về nhiệt độ giữa các

phần tử được làm mát.

b. Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên



Hình 4.2. Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên.

1- Thân máy; 2- Xi lanh; 3- Nắp xi lanh; 4- Đường nước ra két nước; 5- Nắp để rót

nước; 6- két nước; 7- Không khí làm mát; 8- Quạt gió; 9- Đường nước vào động cơ.

Trong hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên, nước lưu động tuần hoàn nhờ độ

chênh lệch khối lượng riêng ρ ở nhiệt độ khác nhau. Nước làm mát nhận nhiệt của xi

lanh trong thân máy 1, ρ giảm lên nước nổi lên trên trong khoang của nắp xi lanh 3,

nước tiếp tục nhận nhiệt của các chi tiết bao quanh buồng cháy, nhiệt độ nước tiếp

tục tăng và khối lượng riêng tiếp tục giảm, nước tiếp tục nổi lên theo đường dẫn ra

39



Khoa Công nghệ Ô tô



Giáo trình BD&SC hệ thống bôi trơn và làm mát



khoang phía trên của két làm mát 6. Quạt gió 8 được dẫn động từ puly từ trục khuỷu

động cơ hút không khí qua két. Do đó nước trong két được làm mát, tỷ trọng của

nước tăng lên, nước chìm xuống khoang dưới của két và từ đây đi vào thân máy,

thực hiện một vòng tuần hoàn.

- Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, ít tốn công chăm sóc bảo dưỡng, sửa chữa, giá

thành thấp. Thích hợp với động cơ nông nghiệp cỡ nhỏ. Hiệu quả làm mát tương đối

tốt. Do nó tự điều chỉnh hệ thống làm mát theo phụ tải.

- Nhược điểm: Tốc độ lưu động của nước nhỏ chỉ khoảng 0,12 ÷ 0,19m/s.

Điều này dẫn đến chênh lệch nhiệt độ nước vào và nước ra lớn. Vì vậy nước làm mát

không đồng đều. Muốn giảm độ chênh lệch nhiệt độ nước vào và nước ra khỏi động

cơ thì phải tăng kích thước thùng chứa, két nước và tăng chiều cao lắp đặt két nước,

điều đó làm cho động cơ tất cồng kềnh. Do đó không thích hợp với động cơ nhiều xi

lanh và những động cơ dùng cho vận tải.

c. Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức

Để tăng tốc độ lưu động của nước làm mát động cơ, người ta dùng hệ thống

tuần hoàn cưỡng bức. Trong hệ thống này tốc độ lưu động của nước chủ yếu do bơm

nước quyết định.

* Hệ thống làm mát một vòng hở



40



Khoa Công nghệ Ô tô



Giáo trình BD&SC hệ thống bôi trơn và làm mát



Hình 4.3. Hệ thống làm mát một vòng hở.

1- Thân máy;

2- Nắp máy; 3- Van hằng nhiệt;

4- Đường nước ra;

5- Lưới lọc; 6- Bơm nước.

Trong hệ thống này nước làm mát là nước sông hồ, biển được bơm 6 hút vào

làm mát động cơ. Sau đó theo đường ống nước 4 đổ ra sông hồ, biển. Vì nước sông

hồ là nước bẩn nên cần lưới lọc bớt cạn bẩn, rác.

- Ưu điểm: Hệ thống có kết cấu đơn giảm nên ít khi chăm sóc bảo dưỡng,

thích hợp với loại xuồng máy, ca nô, thuyền cỡ nhỏ ...

- Nhược điểm: Do phải đảm bảo nhiệt độ nước làm mát thấp (khoảng 60 0C) để

giảm hiện tượng đóng cặn trong khoang nước của động cơ (tăng trở nhiệt của quá

trình trao đổi nhiệt) nên chênh lệch nhiệt độ lớn. Điều đó dẫn đến ứng suất nhiệt của

các chi tiết được làm mát khá hơn.

* Hệ thống làm mát cưỡng bức 2 vòng:



Hình 4.4. Hệ thống làm mát cưỡng bức 2 vòng.

1- Thân máy;

2- Nắp xi lanh.

3- Van hằng nhiệt.

4- Két làm mát

5- Đường nước ra vòng hở

6- Bơm vòng hở

7- Đường nước vào vòng hở

8- Bơm nước vòng kín

Trong hệ thống này nước được làm mát ở két nước 4 không phải bằng dòng

không khí do quạt gió tạo ra mà bằng nước có nhiệt độ thấp hơn như nước sông hay

nước biển. Hệ thống có 2 vòng tuần hoàn.

Vòng thứ nhất: Làm mát động cơ, nước qua van 3 vào két 4 được bơm 8 hút

và đẩy vào động cơ tạo thành vòng tuần hoàn kín.

Vòng thứ hai: Nước sông hồ, biển được bơm 6 chuyển đến két làm mát, để

làm mát nước vòng kín, sau đó được thải ra sông, ra biển nên được gọi là vòng hở.

- Ưu điểm: Tác dụng môi chất có tỷ nhiệt cao, làm mát trực tiếp két nước. ở

phương pháp này đạt hiệu quả làm mát rất cao. Được sử dụng rất phổ biến cho động

cơ tầu thuỷ.

41