Nhiệm vụ cấu tạo sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát
I. NHIỆM VỤ - PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÀM MÁT
1. Nhiệm vụ hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát có nhiệm vụ tản nhiệt cho các chi tiết, giữ cho nhiệt độ của các chi tiết không vượt quá giá trị cho phép để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ.2. Phân loại hệ thống làm mát
Căn cứ vào môi chất làm mát, hệ thống làm mát được chia làm hai loại sau:Làm mát bằng không khí.
Làm mát bằng nước.
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM MÁT
1. Làm mát bằng không khí
Hệ thống làm mát bằng không khí còn gọi là hệ thống làm mát bằng gió. Động cơ làm mát bằng không khí (hình 23 -1) mặt ngoài của nắp máy và thân máy có các phiến tản nhiệt để tăng khả năng truyền nhiệt từ động cơ ra ngoài khi có dòng khí thổi qua. Hệ thống làm mát bằng không khí có hai loại: làm mát tự nhiên và làm mát cưỡng bức. |
| Làm mát bằng không khí |
a. Làm mát tự nhiên
Làm mát tự hiên thường dùng ở động cơ có công suất nhỏ lắp trên môtô, xe máy, lợi dụng tốc độ của xe khi chạy trên đường để lấy không khí hay gió làm mát cho động cơ
b. Làm mát cưỡng bức
Làm mát cưỡng bức khác với làm tự nhiên là có quạt gió thường là loại ly và bản hướng gió.
Khi động cơ làm việc, quạt gió sẽ hút hay đẩy dòng không khí đi qua các phiến tản nhiệt để làm mát động cơ. Làm mát cưỡng bức thường dùng ở động cơ tĩnh tại (động cơ kéo máy phát điện, máy bơm nước...).
Động cơ làm mát bằng không khí so với động cơ làm mát bằng nước có kích thước và trọng lượng nhỏ hơn, an toàn và dễ dùng hơn nhưng có nhược điểm là có tiếng kêu hay ồn do dòng không khí phải đi qua các khe hở giũa những phiến tản nhiệt. Ngoài ra hệ thống làm mát bằng gió tự nhiên còn có thêm nhược điểm là không đièu chỉnh được nhiệt độ động cơ khi phụ tải thay đổi, nghĩa là khi phụ tải tăng, nhiệt độ của động cơ cũng tăng nhưng khả năng làm mát lại giảm xuống.
2. Hệ thống làm mát bằng nước
Trong hệ thống làm mát bằng nước, tuỳ theo sự lưu thông của nước được chia ra làm ba loại : bốc hơi, đối lưu và cưỡng bức.
a. Làm mát bằng nước bốc hơi
Hệ thống làm mát bằng nước bốc hơi (hình 23- 2) có cấu tạo đơn giản. Bộ phận chứa nước bao gồm các khoang chứa nước làm mát ở thân máy, nắp máy và bình chứa nước lắp ở thân máy.
Khi động cơ làm việc, nhiệt lượng ở các chi tiết như nắp xilanh, lót xi lanh truyền vào nước ở áo nước của thân máy. Vì áo nước nối thông với thùng nước nên nước làm mát bị nóng dần lên, nước sẽ sôi. Nước sôi nên tỷ trọng giảm sẽ nổi lên mặt thoáng của bình chứa và bốc hơi mang theo nhiệt ra ngoài khí trời. Nước nóng sau khi bốc hơi, mất nhiệt tỷ trọng tăng lên nên chìm xuống tạo thành đối lưu tự nhiên.
Hệ thống làm mát bằng nước bốc hơi có cấu tạo đơn giản, vì không có quạt gió và bơm nước, nhưng yêu cầu nước làm mát phải sạch và ít muối khoáng để tránh đóng cặn mặt ngoài lót xi lanh, làm giảm việc truyền nhiệt cho nước làm mát. Đồng thời do nước bốc hơi trong quá trình làm mát nên nước tiêu hao nhanh. Mặt khác, do tốc độ lưu động của nước khi đối lưu tự nhiên rất nhỏ nên làm mát không đồng đều dẫn tới có hiện tượng chênh lệch lớn về nhiệt độ giữa các vùng được làm mát.
Vì vậy, hệ thống làm mát bằng nước bốc hơi này không thích hợp cho động cơ ô tô mà thường dùng ở một số động cơ có công suất nhỏ và xi lanh đặt nằm ngang trong nông nghiệp.
 |
| Hệ thống làm mát bằng nước bốc hơi |
b. Làm mát bằng nước đối lưu
Trong hệ thống làm mát bằng nước đối lưu (hình 23 - 3) gồm có: két nước, quạt gió, các áo nước trong thân máy và nắp máy. Két nước được nối với động cơ bằng các ống dẫn bằng cao su, quạt gió được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu động cơ .
Khi động cơ làm việc, nhờ sự chênh lệch về trọng lượng giữa nước nóng và nước lạnh ở các khu vực có nhiệt độ khác nhau, nước nóng từ áo nước và theo ống vào phía trên két nước rồi từ đây nước theo các ống dẫn có tiết lưu nhỏ, xung quanh có những phiến tản nhiệt, nhờ quạt gió hút hay đẩy không khí qua, nước được làm mát và đi xuống phía dưới két nước, rồi theo ống dẫn trở lại áo nước để làm mát động cơ.
 |
| Làm mát bằng nước đối lưu |
Làm mát bằng nước đối lưu cũng như làm mát bằng nước bốc hơi có tốc độ lưu động của nước nhỏ chỉ vào khoảng 0,12 – 0,19m/s, dẫn đến chênh lệch nhiệt độ nước vào và nước ra lớn, vì vậy làm mát không đồng đều. Tuy nhiên, so với làm mát bằng nước bốc hơi, hệ thống làm mát đối lưu có cấu tạo phức tạp hơn nhưng có ưu điểm là tự động điều chỉnh được sự lưu thông của nước nên khả năng làm mát động cơ tốt hơn.
Làm mát bằng nước đối lưu thường dùng ở một số động cơ tĩnh tại có công suất nhỏ và xilanh thẳng đứng.
c. Làm mát bằng nước cưỡng bức
Để tăng tốc độ lưu động của nước làm mát động cơ, dùng hệ thống làm mát cưỡng bức. Trong hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức, nước lưu thông chủ yếu là do áp lực của bơm và thường có hai loại: Tuần hoàn và không tuần hoàn:
· Làm mát bằng nước tuần hoàn
Hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn gồm có: Két nước, van nhiệt, bơm, quạt gió, các ống dẫn và các khoang nước trong động cơ.
Khi động cơ làm việc, nếu nhiệt độ của nước còn thấp hơn 3430K (700C) thì nước nóng từ áo nước chỉ đi qua van nhiệt, ống dẫn, bơm rồi lại trở về áo nước mà không qua két nước. Còn khi nhiệt độ của nước bằng hoặc lớn hơn 3430K, van nhiệt mở, nước nóng từ áo nước sẽ qua van nhiệt vào két nước, nước được làm mát sẽ qua bơm rồi theo ống dẫn trở về áo nước để làm mát động cơ.
Tuỳ theo két nước được thông với khí trời qua lỗ thông hơi hoặc đậy kín (chỉ mở ra theo định kỳ nhờ van hơi và van khí ) mà có hai loại: hở và kín.
 |
| . Làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn |
Làm mát bằng nước cưỡng bức hở, thì trong quá trình làm việc của động cơ, nước ở két nước bị bốc hơi và cạn dần. Vì vậy, tuỳ theo điều kiện làm việc của động cơ phải đổ thêm nước vào két nước.
Làm mát bằng nước cưỡng bức kín so với làm mát bằng nước cưỡng bức hở có nhiều ưu điểm hơn, cụ thể là:
Nâng cao được nhiệt độ sôi của nước. Do áp suất bên trong cao, cho phép tránh được hiện tượng hình thành những “nút hơi“ ở áo nước làm mát giảm khả năng truyền nhiệt và sự lưu thông của nước.
Nước không bị chảy ra ngoài và không bị bốc hơi nhiều. Đặc điểm này có ý nghĩa quan trọng đối với những động cơ làm việc ở nơi không có nước sạch để làm mát hoặc động cơ làm việc về mùa đông có nhiệt độ nước thấp phải dùng những chất hỗn hợp cho vào nước để giảm nhiệt độ đông đặc của nước.
Nước tiêu hao ít, sử dụng đơn giản và giảm được hiện tượng hình thành bọt khí trong áo nước.
Động cơ làm việc ở những vùng núi tốt hơn vì ở đây áp suất khí trời thường thấp và nước cớ thể sôi ở 3680K (950C) hoặc thấp hơn, nếu dùng hệ thống làm mát cưỡng bức hở.
· Làm mát bằng nước cưỡng bức không tuần hoàn
Hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức không tuần hoàn, không có két nước, không có quạt gió và không có van nhiệt.
Khi động cơ làm việc, bơm sẽ hút nước từ ao, hồ, sông ngòi hoặc biển..., qua lưới lọc đưa vào áo nước làm mát động cơ. Nước nóng ở khoang nước được xả ngay ra ngoài. Vì vậy, hệ thống làm mát này còn gọi là làm mát cưỡng bức tuần hoàn hở.
Ở một số động cơ làm việc trong điều kiện nhiệt độ thấp còn dùng thêm bộ trao đổi nhiệt để hâm nóng nước đến một nhiệt độ nhất định trước khi đưa vào làm mát động cơ. Bộ trao đổi nhiệt được cung cấp nhiệt lượng nhờ nước nóng ở khoang nước trong động cơ xả ra.
Làm mát bằng nước cưỡng bức, tuy cấu tạo phức tạp hơn so với làm mát bằng nước bốc hơi và đối lưu nhưng khả năng làm mát tốt nên được dùng nhiều trong động cơ hiện nay.
III. Quy trình tháo, lắp hệ thống làm mát
a. Quy trình tháo
Để kiểm tra, sửa chữa hoặc bảo dưỡng các bộ phận, thường tháo rời các bộphân ra khỏi động cơ. Trình tự tháo hệ thống làm mát bằng nước như sau:
- Tháo nắp đậy két nước.
- Xả hết nước trong két nước và trong áo nước ở thân máy.
- Tháo thanh kéo lá chắn gió ở két nước.
- Tháo ống dẫn nước của bộ phận két làm mát dầu bôI trơn.
- Nới lỏng các đai kẹp đường ống dẫn nước ra vào két nước và tháo két nước.
- Nới bu lông thanh định vị máy phát điện, đẩy máy phát điện về phía động cơ để tháo đai truền quạt gió.
- Tháo gỡ dây dẫn của bộ truyền báo nhiệt độ của nước làm mát.
- Tháo quạt gió.
- Tháo các bu lông cố định bơm nước và lấy bơm nước ra.
- Tháo ống ống dẫn nước ra vào bọ hâm nóng khi khởi động động cơ.
- Tháo nắp đậy và và lấy van nhiệt ra.
- Làm sạch các bộ phận của hệ thống làm mát.
b. Quy trình lắp
Sau khi các bộ phận của hệ thống làm mát đã được sửa chữa xong, được vệ làm sạch và được lắp vào động cơ theo quy trình ngược lại quy trình tháo.
c. Yêu cầu kỹ thuật
- Sau khi lắp các bộ phận lên động cơ, nước làm mát lưu thông tốt, không bị rò nước ở các đầu nối.
- Sau khi lắp động cơ lên xe, cần tiến hành khởi động động cơ để kiểm tra sự hoạt động của bơm nước.
No comments: