Chức năng của hệ thống làm mát là giữ cho động cơ nằm trong dải nhiệt độ thích hợp trong mọi điều kiện vận hành. Hệ thống làm mát không chỉ ngăn động cơ quá nóng mà còn ngăn động cơ quá lạnh vào mùa đông. Sau khi động cơ khởi động nguội, hệ thống làm mát cũng phải đảm bảo làm nóng động cơ nhanh chóng và đạt đến nhiệt độ vận hành bình thường càng sớm càng tốt.
Sự nguy hiểm của động cơ quá nóng
(1) Giảm hiệu quả lạm phát và giảm công suất động cơ;
(2) Xu hướng xì hơi tăng lên, gây ra hư hỏng sớm cho các bộ phận do tải trọng tác động bổ sung;
(3) Khe hở thông thường của các bộ phận chuyển động bị phá hủy, chuyển động bị chặn, mài mòn tăng lên, thậm chí bị hỏng;
(4) Tình trạng bôi trơn xấu đi, làm tăng ma sát và mài mòn của các bộ phận;
(5) Tính chất cơ học của các bộ phận bị suy giảm dẫn đến biến dạng hoặc hư hỏng.
hình ảnh
Sự nguy hiểm của động cơ làm mát quá mức
(1) Nhiệt độ của khí hỗn hợp (hoặc không khí) đi vào xi lanh quá thấp và chất lượng của khí hỗn hợp dễ cháy kém khiến việc đánh lửa khó khăn hoặc quá trình đốt cháy chậm, dẫn đến giảm công suất động cơ và tăng sự tiêu thụ xăng dầu;
(2) Hơi nước trong sản phẩm đốt cháy dễ ngưng tụ thành nước và tạo thành axit với khí axit, làm trầm trọng thêm tác động ăn mòn đối với cơ thể và các bộ phận;
(3) Nhiên liệu chưa hóa hơi rửa và làm loãng màng dầu trên bề mặt các bộ phận (thành xi lanh, pít-tông, vòng pít-tông, v.v.), làm tăng độ mài mòn của các bộ phận.
hình ảnh
Làm mát động cơ như thế nào
Tùy thuộc vào phương tiện làm mát, có hai phương pháp làm mát cho động cơ: làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước.
Hầu hết các động cơ hiện nay đều làm mát bằng nước, còn làm mát bằng không khí chỉ được sử dụng trên một số loại xe đặc biệt, một số máy móc xây dựng và xe máy. Vì vậy, hôm nay tôi sẽ chỉ nói về hệ thống làm mát bằng nước.
Hệ thống làm mát bằng nước của động cơ ô tô là hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức, nghĩa là máy bơm nước được sử dụng để tăng áp suất của chất làm mát, và chất làm mát buộc phải lưu thông trong động cơ. Các hệ thống như vậy bao gồm máy bơm nước, bộ tản nhiệt, quạt làm mát, bộ điều nhiệt, xô bù, áo nước trong khối động cơ và đầu xi-lanh, cùng các thiết bị bổ sung khác.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát động cơ
hình ảnh
Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn sử dụng máy bơm nước để tạo áp suất cho chất làm mát trong hệ thống để làm cho nó chảy trong áo nước, nước làm mát hấp thụ nhiệt từ thành xi lanh, nhiệt độ tăng lên, nước nóng chảy lên trên đầu xi lanh và sau đó chảy ra khỏi đầu xi lanh và vào bộ tản nhiệt. Do lực hút mạnh của quạt, không khí đi qua bộ tản nhiệt từ trước ra sau với tốc độ cao, liên tục lấy đi nhiệt lượng của nước chảy qua bộ tản nhiệt.
Nước làm mát được bơm lại từ đáy bộ tản nhiệt vào áo nước bằng máy bơm nước. Nước luân chuyển liên tục trong hệ thống làm mát. Để kiểm soát nhiệt độ nước làm mát, hệ thống làm mát được trang bị các thiết bị điều chỉnh cường độ làm mát, chẳng hạn như cửa chớp, bộ điều nhiệt và ly hợp quạt.
tản nhiệt
hình ảnh
Bộ tản nhiệt là cái mà chúng ta thường gọi là bể chứa nước, được chia thành hai loại: loại dòng chảy dọc và loại dòng chảy chéo. Hầu hết các xe ô tô mới đều có bộ tản nhiệt dòng chảy chéo, cho phép thiết kế nắp ca-pô thấp hơn, giúp cải thiện tính khí động học ở phần đầu xe.
Nắp bộ tản nhiệt được lắp trên đầu vào của nước, trên đó có một van hơi nước để áp suất của hệ thống làm mát cao hơn áp suất khí quyển và tăng điểm sôi của nước làm mát.
Van hơi thường được mở khi áp suất bên trong bộ tản nhiệt đạt 126kPa ~ 137kPa và một phần hơi nước được thải vào khí quyển qua ống thông hơi để tránh làm hỏng bộ tản nhiệt.
Khi áp suất không khí trong bộ tản nhiệt giảm xuống 99kPa~87kPa, van khí sẽ mở ra và bộ tản nhiệt giao tiếp với khí quyển để ngăn không cho lõi bộ tản nhiệt bị hư hại bởi khí quyển.
bể mở rộng
hình ảnh
Bể giãn nở hầu hết được làm bằng vật liệu mờ (chẳng hạn như nhựa). Phần trên của bình giãn nở được nối với ống cấp nước của bình chứa nước bằng một ống mỏng hơn và phần dưới được nối với đầu vào nước của máy bơm nước thông qua một ống dẫn nước, thường cao hơn một chút so với bộ tản nhiệt.
Biến hệ thống làm mát thành hệ thống kín vĩnh viễn, tránh không khí xâm nhập, tách nước và hơi nước trong hệ thống làm mát, giữ ổn định áp suất trong hệ thống, tăng khả năng bơm nước của máy bơm nước.
Chất làm mát bổ sung: có hai vạch khắc trên bình giãn nở, chất làm mát nên được thêm vào vạch khắc trên (ĐẦY ĐỦ) và khi mức chất lỏng giảm xuống vạch khắc dưới (THẤP) thì cần bổ sung kịp thời.
máy bơm nước
hình ảnh
Chức năng của máy bơm nước là tạo áp suất cho chất làm mát để đảm bảo lưu thông trong hệ thống làm mát. Máy bơm nước ly tâm được sử dụng rộng rãi trong động cơ ô tô hiện nay.
cái quạt
hình ảnh
Chức năng của quạt là hút không khí đi qua bộ tản nhiệt khi quạt quay, để tăng cường khả năng tản nhiệt của bộ tản nhiệt và đẩy nhanh tốc độ làm mát của chất làm mát. .
Hệ thống làm mát bằng nước của nhiều động cơ ô tô sử dụng quạt điện nên tốc độ quạt không liên quan gì đến tốc độ động cơ. Trong một số hệ thống điều khiển điện tử, quạt điện được điều khiển bằng máy tính. Khi động cơ dừng, quạt điện sẽ tiếp tục quay trong một khoảng thời gian do nhiệt độ nước cao nhằm tản nhiệt tốt hơn cho động cơ.
Như đã đề cập trước đó, để đảm bảo động cơ hoạt động ở nhiệt độ tối ưu mà không bị quá nóng hoặc quá lạnh, cần phải tự động điều chỉnh cường độ làm mát động cơ theo sự thay đổi của điều kiện vận hành.
Các phương pháp điều chỉnh cường độ làm mát: một là thay đổi lưu lượng và vận tốc không khí đi qua bộ tản nhiệt; hai là thay đổi dòng chảy và lộ trình lưu thông của chất lỏng làm mát.
máy điều nhiệt
hình ảnh
Chức năng của bộ điều nhiệt là tự động thay đổi tốc độ dòng chảy và lộ trình tuần hoàn của chất làm mát theo tải động cơ và nhiệt độ nước để đảm bảo động cơ hoạt động ở nhiệt độ phù hợp, giảm tiêu hao nhiên liệu và hao mòn các bộ phận.
Lưu thông lớn của hệ thống làm mát nước
hình ảnh
Nước làm mát đi qua máy bơm nước-áo nước-bộ điều nhiệt-bộ tản nhiệt, sau đó được máy bơm nước ép vào áo nước. Đường dẫn nước dài và cường độ tản nhiệt cao, được gọi là vòng tuần hoàn lớn của hệ thống làm mát bằng nước.
Tuần hoàn nhỏ của hệ thống làm mát nước
hình ảnh
Nước làm mát đi qua máy bơm nước-áo nước-bộ điều nhiệt chứ không đi qua bộ tản nhiệt mà được máy bơm nước ép trực tiếp vào áo nước. Đường dẫn nước ngắn và cường độ tản nhiệt nhỏ, được gọi là vòng tuần hoàn nhỏ của hệ thống làm mát bằng nước.
