2 Cấu tạo và nguyên lý làm

Khoa Công nghệ Ô tô



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



Hình 4.8. Cấu tạo của bơm nước



Hình 4.9. Bơm nước được tháo rời.

Các bơm nước của xe đời mới được dẫn động bằng động cơ điện hoặc qua

bánh đai nhưng giữa trục lắp bánh đai và trục lắp cánh bơm có thêm một ly hợp điện

từ hoặc ly hợp thuỷ lực. Một rơle nhiệt điều khiển dòng điện cấp cho động cơ điện

hoặc điều khiển đóng các ly hợp điện từ hay thuỷ lực. Chỉ khi nhiệt độ nước đầu ra ≥

750 C, các rơ le trên mới đóng mạch động cơ điện hoặc điều khiển đóng li hợp. Khi

đó cánh bơm mới làm việc để đẩy nước đi làm mát, nhờ đó rút ngắn thời gian chạy

ấm máy và giữ ổn định nhiệt độ nước trong phạm vi 75 - 900C suốt thời gian hoạt

động. Hệ thống lắp loại bơm này không cần lắp thêm van hằng nhiệt (van ổn định

nhiệt độ).

4.2.2.4. Nguyên lý làm việc

Khi động cơ làm việc, thông qua bộ truyền đai, trục khuỷu kéo trục bơm

cùng cánh bơm quay. Lực li tâm đưa nước từ trong cánh bơm ra xung quanh tạo áp

suất đẩy nước lưu thông trong mạch.

Đồng thời khi nước văng ra tạo độ chân không phần giữa cánh bơm và hút

nước vào bơm. Nước được liên tục hút và đẩy đi làm mát động cơ.

46



Khoa Công nghệ Ô tô



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



4.2.2. Két nước.

4.2.2.1. Nhiệm vụ

Tản nhiệt cho chất làm mát động cơ, khi làm việc chất làm mát tuần hoàn

liên tục giữa các áo nước và két làm mát.

4.2.2.2. Điều kiện làm việc

Két nước làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao và ăn mòn hoá học, bị rung

giật, thường xuyên bị bụi bẩn bám vào, chịu ứng suất nhiệt nên dễ gây nứt đường

ống két nước...

4.2.2.3. Cấu tạo

Gồm các phần chính: ống dẫn, ngăn nước nóng, ngăn nước làm mát, nắp két

nước. ở động cơ hộp số tự động có thêm bộ làm mát dầu nhờn .

a) Bộ phân tản nhiệt:

Gồm các ống rỗng làm bằng đồng hoặc nhôm, có tiết diện tròn hay dẹt,

mặt ngoài có gắn các cánh tản nhiệt bằng đồng mỏng đặt ngang để tăng diện tích tiếp

xúc với không khí, các ống này nối liền 2 ngăn chứa nước (hình 4.10).và (Hình

4.11).



Hình 4.10. Két làm mát



47



Khoa Công nghệ Ô tô



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



Hình 4.11. Ống dẫn nước và cánh tản nhiệt

b) Ngăn chứa nước:

Ngăn chứa nước nóng từ động cơ ra đặt ở trên (đối với két nước đứng),

thùng chứa nước làm mát ở phía dưới. Các ngăn nước được chế tạo bằng đồng. Phía

đáy ngăn nước làm mát được bố trí một van xả nước, dùng để xả nước khi cần.



48



Khoa Công nghệ Ô tô



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



c. Bộ làm mát dầu (ở động cơ có hộp số tự động):

Là một thùng nhỏ, kín được lắp vào trong thùng chứa nước mát. Dầu lưu

thông qua bộ làm mát này do áp lực của bơm dầu đặt trong hộp số để được làm mát.

d. Nắp áp lực két làm mát:

Nhiêm vụ:

+ Làm kín miệng két, tránh rò rỉ nước ra ngoài

+ Tăng áp suất dư trong hệ thống để nâng cao điểm sôi của nước làm mát,

đảm bảo hệ thống làm việc với nước ở nhiệt độ sấp xỉ điểm sôi mà không bị bốc hơi

ra ngoài hay tạo hơi trong hệ thống.

+ Làm nhiệm vụ an toàn cho hệ thống

+ Trong hệ thống làm mát kiểu kín nắp két nước còn có tác dụng cho lưu

thông nước từ két tới bình bổ xung (bình giãn nở) và ngược lại.

Cấu tạo: (hình 4.12)

Hình 4.12. Sơ đồ cấu tạo nắp két nước

a. Van áp suất mở;

b. Van không khí mở

1- Van áp suất;

2- Van không khí;

3- Lò xo lá;

4- Lò xo van áp suất.

b



+ Giữa nắp két và miệng thắt để đổ nước có tấm đệm) cao su hoặc có xo lá

kim loại để làm kín.

+ Trên nắp có hai van: Van áp suất và van chân không. Lò xo van áp suất

luôn ép đĩa van và đậy kín miệng thắt của khoang chứa nước. Van chân không luôn

đậy kín lò xo van.

Nguyên lý làm việc:

Van áp suất được đóng kín với áp lực lò xo van, nhờ đó độ sôi của nước

trong hệ thống tăng lên tới 120 đến 127 0C. Với nhiệt độ này 1 số vùng áo nước của

động cơ sẽ đạt nhiệt độ sấp xỉ 1000C.

Khi áp suất hơi trong hệ thống đạt giá trị định mức, áp suất này thắng lực lò

xo làm mở van áp suất. Áp cao trong hệ thống giảm đi bảo vệ an toàn cho cấc chi

tiết, đường ống trong hệ thống.

Khi nhiệt độ thấp, nước trong hệ thống giảm thể tích làm áp suất giảm tới

một giá trị nhất định. Van chân không mở ra hệ thống sẽ được nối thông với bình bổ

sung (hoặc thông với khí trời ) và hút nước từ bình bổ xung vào két( hoặc không khí

49



Khoa Công nghệ Ô tô



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



được bổ sung vào két) tránh cho đường ống hoặc chi tiết bị bóp bẹt, nứt, vỡ. Như

vậy các van áp suất và van chân không còn có tác dụng đẩy chất lỏng từ két sang

bình bổ sung hoặc từ bình sang két khi cần thiết nhờ đó hệ thống làm mát luôn kín

và duy trì được mức nước trong hệ thống không đổi.

e. Bình bổ sung nước.

Có nhiệm vụ nhận nước từ két nước khi nước bốc hơi và bổ xung nước trở lại

két nước khi động cơ nguội, vì thế không làm hao hụt nước trong hệ thống.

4.2.3. Quạt gió.

4.2.3.1. Nhiệm vụ

- Tạo ra luồng không khí thổi xuyên qua két nước làm mát, nhờ đó động cơ được làm mát tốt ở chế độ chạy không tải, và tốc độ thấp tải nhẹ.

- Tăng cường khả năng trao đổi nhiệt của két làm mát nước, giữ ổn định nhiệt

độ làm việc của động cơ ở các chế độ tải khác nhau.

4.2.3.2.Phân loại

- Quạt gió truyền động bằng cơ khí.

- Quạt gió truyền động bằng điện

4.2.3.3. Cấu tạo

4.2.3.3.1. Quạt gió dẫn động kiểu cơ khí

a) Quạt cánh mềm:

Quạt gió thường được kết cấu 4 hay 6 cánh, cánh quạt có thể uốn cong được.

Quạt được lắp với puli bơm nước thông qua vòng cách (hình 4.13a).

Khi tốc độ động cơ thấp cánh quạt vẫn cong và hút được nhiều không khí qua

két làm mát.

Khi tốc độ động cơ cao cánh quạt trở nên phẳng làm giảm lưu lượng không

khí hút qua quạt, tiết kiệm công suất động cơ, đồng thời giảm tiếng hú cắt gió của

cánh quạt



a,Quạt cánh mềm



b, Quạt li hợp lò so tính nhiệt

Hình 4.13. Quạt gió



b) Quạt gió có ly hợp thuỷ lực:

50



Khoa Công nghệ Ô tô



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



- Có tác dụng giảm khả năng làm việc của quạt ở tốc độ động cơ cao.

- Trong khoang ly hợp thuỷ lực chứa đầy dầu silicon.

- Khi tốc độ động cơ thấp, quạt gió được kéo quay bình thường do lực cản

chưa thắng nổi lực ma sát trong bộ ly hợp. Khi tốc độ động cơ cao ma sát giữa bộ ly

hợp không thắng nổi lực cản của cánh quạt, ly hợp bị trượt đi cánh quạt quay chậm

lại và giảm tiêu hao công suất động cơ.

c) Quạt có bộ ly hợp điều khiển bằng lò xo tĩnh nhiệt:



Hình 4.14. Sơ đồ cấu tạo

- Cấu tạo: Trục chủ động gắn với puli dẫn động, vỏ có gắn cánh quạt, có

vòng lò xo tĩnh nhiệt điều khiển sự làm việc của quạt.

- Nguyên lý làm việc:

+Khi nhiệt độ không khí cao (khi xe chạy chậm) chuyển động quay

của trục khớp chất lỏng chuyển hết sang quạt.

+ Khi nhiệt độ không khí cao ( khi xe chạy nhanh) sự ì của quạt tăng

lên và sự trượt trong khớp chất lỏng làm cho quạt quay với tốc độ thấp hơn

tốc độ quay của trục khớp chất lỏng.



51



Khoa Công nghệ Ô tô



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



Hình 4.15. Sơ đồ nguyên lý làm việc

b. Nhiệt độ không khí ( ấm) trong khi xe chạy nhanh. Tấm lưỡng kim sẽ ngắt

đường dầu, làm giảm lượng dầu trong buồng làm việc. Điều này làm tăng hệ số trượt

của khớp nối, dẫn đến giảm tốc độ quay của quạt.

c. Nhiệt độ không khí ( lạnh) trong khi xe chạy nhanh, đường dầu bị ngắt

lượng dầu trong buồng làm việc tiếp tục giảm. Hệ số trượt là lớn nhất, tốc độ quay

của quạt là nhỏ nhất.

Như vậy tốc độ quay của quạt phụ thuộc vào nhiệt độ không khí và tốc độ

chuyển động của xe. Tốc độ của ô tô càng lớn , nhiệt độ không khí càng thấp thì tốc

độ của quạt càng nhỏ và ngược lại.



52



Khoa Công nghệ Ô tô



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



4.2.3.3.2. Quạt điện

(Xem hình 4.16; hình 4.17 )

- Động cơ điện của quạt là động cơ điện 1 chiều công suất nhỏ.

- Quạt được lắp vào giá đỡ liền trên vỏ két làm mát.

- Quạt được đóng, mở bằng

bộ chuyển mạch tĩnh nhiệt rất nhạy

cảm với nhiệt độ .

- Khi nhiệt độ động cơ thấp

các tiếp điểm của chuyển mạch ở

vị trí mở, quạt không làm việc. Khi

động cơ đạt nhiệt độ làm việc,

chuyển mạch ở trạng thái đóng đưa

quạt vào làm việc. Như vậy quạt

chỉ làm việc khi cần thiết vì thế tiết

kiệm điện năng và tăng hiệu quả

Hình 4.16 Quạt điện

làm việc của động cơ.

- Trên các động cơ hiện đại

ngày nay quạt được điều khiển bởi

công tắc nhiệt độ nước làm mát

thông qua rơ le để đóng mở mạch

điện. Hoặc thông qua ECU động

cơ để điều khiển quạt.

- Quạt điện có nhiều ưu

điểm như: tốn ít công suất để dẫn

động quạt; giảm tiếng ồn do quạt

gây ra; loại bỏ dây đai dẫn động

quạt; ít tốn công chăm sóc hệ

thống làm mát.

Hình 4.17. Sơ đồ điện điểu khiển quạt



53



Khoa Công nghệ Ô tô



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



4.2.3.3.3.Hệ thống quạt thuỷ lực điều khiển điện tử.

Hình 4.18 Quạt thủy lực điều khiển điện tử

Hệ thống quạt làm mát thuỷ lực điều khiển bằng điện tử dùng động cơ

Hình

4.18.Máy

Quạt

điều

điện tử

thuỷ lực để chạy

quạt.

tính

sẽ khiển

điều chỉnh

lượng dầu đi vào động cơ thuỷ lực,

và bằng cách đó mà tốc độ quạt được điều chỉnh vô cấp, luôn luôn đảm bảo

lượng không khí phù hợp nhất.

So với quạt điện thì quạt này có động cơ nhỏ hơn, nhẹ hơn, và có khả

năng cung cấp lượng không khí lớn hơn. Tuy nhiên, bơm dầu và hệ thống điều

khiển lại phức tạp hơn.



4.2.4. Van hằng nhiệt.

4.2.4.1. Nhiệm vụ

Đóng đường nước từ động cơ ra két làm mát khi động cơ còn nguội và mở

đường nước tới két khi động cơ đạt nhiệt độ làm việc bình thường, nhờ đó làm cho

động cơ khi khởi động nhanh chóng tăng lên tới nhiệt độ làm việc, đảm bảo tính

kinh tế và tránh gây ô nhiễm môi trường ở giai đoạn đầu động cơ làm việc.

4.2.4.2. Điều kiện làm việc

Nó chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn và chịu lưu động của dòng nước nóng, chịu

ăn mòn hoá học của các tạp chất trong nước.

4.2.4.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc



4.2.4.3.1.Van dùng chất bay hơi.

Hình 4.19. Sơ đồ nguyên lý của van hằng

nhiệt.

1. Hộp xếp;

2. Đường nước về bơm;

3. Van về bơm;

4. Van ra két nước;

5. Đường ra két nước;

6. Đường nước nóng từ động cơ;

7. Thân van.

54



Khoa Công nghệ Ô tô



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



a. Cấu tạo:

Gồm 2 cánh ván gắn trên 2 trụ van. Hộp xếp bên trong có chứa chất bay

hơi (gồm 1/3 là thể tích rượu êtilic và 2/3 là nước cất lượng chất lỏng này có tổng

thể tích khoảng 5 -8cm 3) hộp xếp có thể bằng kim loại có hệ số giãn nở lớn. Trên

hộp xếp có gắn liền với trụ van, có đường nước về bơm, đường ra két (5) và đường nước đến từ động cơ (6).

b. Nguyên lý:

Khi nhiệt độ động cơ còn thấp các chất trong hộp xếp chưa bị giãn nở cánh

van (4) đóng kín đường nước ra két làm mát. Cánh van (3) mở cho nước từ động cơ

vào bơm, nước từ động cơ ra van hằng nhiệt theo đường dẫn (2) tạo thành một vòng

tuần hoàn nhỏ. Khi nhiệt độ động cơ đạt 60-70 0C do các chất lỏng trong hộp xếp bay

hơi, nên làm hộp xếp giãn ở khoảng 0,2 - 0,3mm sẽ mở van (4) và đóng dẫn van (2).

Từ sự phân chia lưu lượng giữa 2 dòng nước, ra két và về bơm phụ thuộc vào nhiệt

độ của nước ra khỏi động cơ và do đó có tác dụng duy trì nhiệt độ làm mát động cơ

trong một phạm vi nhất định. Khi nhiệt độ đạt định mức (75 -80 0C) hộp xếp giãn nở

hoàn toàn chiều cao ống khoảng 8-9 mm cánh van 3 đóng kín, cánh van 4 mở ,toàn

bộ lưu lướng nước làm mát ra két nước nên van hằng nhiệt không còn tác dụng điều

chỉnh nhiệt độ nữa .



55



Khoa Công nghệ Ô tô



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



4.2.4.3.2. Van dùng sáp nhiệt.



Hình 4.20. Van hằng nhiệt kiểu sáp.

Xi lanh trong van hằng nhiệt được dịch chuyển do sự giãn nở của sáp trong xy

lanh. Sự dịch chuyển này làm cho van chính mở ra, điều tiết lưu lượng nước làm mát

đi qua két nước, nhờ thế duy trì được nhiệt độ thích.

Sau khi nước làm mát được xả hết ra ngoài, không khí bên trong động cơ

không thoát ra ngoài dễ dàng, vì thế khi nạp lại nước làm mát thì nó khó vào vì van

hằng nhiệt đã đóng lại. Vì vậy, không khí được xả ra qua van xả khí để quá trình nạp

lại nước làm mát được thực hiện dễ hơn.Khi động cơ đang chạy, van được đóng kín

bởi áp lực nước từ máy bơm.

4.3 Quy trình tháo, lắp hệ thống làm

+ Chuẩn bị: Thùng hứng nước xả.

Cờ lê 10 ,12,1,4,17,19. Tuốc nơ vít. Khẩu 12 – 19, tay nối .v.v

Xả hết nước trong hệ thống.

a. Tháo dây đai kéo bơm nước, máy phát điện.

- Nới lỏng đai ốc hãm của bộ căng đai, kéo chùng dây đai xuống,

tháo dây đai ra.

b. Tháo các đường ống nước.

- Tháo các đai ốc bắt ống nước.

- Tháo ống nước ra khỏi thân máy và bơm nước.

56