2.2.1 Mục đích và yêu cầu của hệ thống làm mát 2.2.1.1 Mục đích của hệ thống làm mát: Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúc với khí cháy như: pis
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Tính cấp thiết của đề tài
Một động cơ hoạt động đạt hiệu quả cao, chính là nhờ sự hỗ trợ và làm việc tốt của các hệ thống như: hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống khởi động, hệ thống làm mát… Vì vậy công suất, sức bền, tuổi thọ, hiệu suất làm việc của động cơ phụ thuộc rất lớn vào sự làm việc của các hệ thống này Hệ thống làm mát là một trong những hệ thống quan trọng đó của động cơ
Do đó đề tài “KHẢO SÁT, CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG
CƠ 1TR – FE”, là cần thiết để thông qua quá trình tìm hiểu, tính toán – thiết kế và thi công mô hình có thể đem lại cho sinh viên những kiến thức sâu hơn về hệ thống.
Tình hình nghiên cứu
1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Một số đề tài trong nước có liên quan:
- Khảo sát hệ thống làm mát động cơ TOYOTA 1TR-FE Tác giả: Lê Ngọc Nhật trường Đại học Đà Nẵng, xuất bản năm 2007 Nội dung đề tài thực hiện bao gồm khảo sát kết cấu động cơ và hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE
- Khảo sát hệ thống làm mát động cơ YC4G170-20 lắp trên xe bus thaco JB86L
Tác giả: Trương Văn Phụng trường Đại học Đà Nẵng, xuất bản năm 2008 Nội dung đề tài thực hiện bao gồm khảo sát kết cấu động cơ và hệ thống làm mát động cơ
1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Một số đề tài ngoài nước nghiên cứu trên động cơ 1TR-FE:
- Performance study on the modified single cylinder four stroke si engine: Before and after re-boring Tác giả: S Seralathan; T Micha Premkumar; K Yoga
- Impact of Methanol-Gasoline Fuel Blend on The Fuel Consumption and Exhaust Emission of A SI Engine Tác giả: Mohamad Rifal; Nazaruddin Sinaga Diponegoro University, 04/2016.
Mục tiêu đề tài
Với mong muốn vận dụng những kiến thức đã được học ở các bộ môn, đồng thời nghiên cứu sâu hơn về hệ thống làm mát trên xe ô tô mà ở đây nhóm đã chọn động cơ 1TR-FE làm đối tượng cụ thể để nghiên cứu Từ đó, nhóm đã đặt ra các mục tiêu cần hướng đến như sau:
- Tìm hiểu công dụng, yêu cầu, nguyên lý hoạt động của các loại hệ thống làm mát đã và đang được sử dụng;
- Tìm hiểu về hệ thống làm mát trên động cơ 1TR-FE;
- Thiết kế, xây dựng mô hình hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE.
Nội dung đề tài
- Tìm hiểu tổng quan kết cấu động cơ 1TR-FE
- Khảo sát hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE
- Tính toán nhiệt, vẽ đồ thị công của động cơ 1TR-FE
- Tính toán kiểm nghiệm hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE
- Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống làm mát trên đông cơ đốt trong dựa trên những nghiên cứu lý thuyết trên động cơ 1TR-FE, xây dựng phương án chuyển đổi quạt làm mát từ dẫn động cơ khí sang điều khiển bằng điện hai chế độ.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
- Tìm nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đối tượng nghiên cứu, tham khảo các công trình nghiên cứu tương tự để đưa ra các phương án nghiên cứu sao cho hiệu quả và tiết kiệm;
- Đưa ra các phương án nghiên cứu dựa trên những kiến thức lý thuyết đã thu thập được
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
- Khảo sát các chức năng trên mô hình.
Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Đồ án gồm có 5 chương:
- Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI;
- Chương 2: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP;
- Chương 3: TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH;
- Chương 5: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN.
Kết quả đạt được của đề tài
Sau thời gian nghiên cứu nhóm đã đạt được các kết quả sau:
- Nắm rõ kết cấu và hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE;
- Tính toán nhiệt động cơ 1TR-FE, đưa ra số liệu tham khảo phục vụ cho thiết kế mô hình;
- Tính toán hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE, cho ra thông số cần cho quá trình thiết kế mô hình ;
- Thiết kế, chế tạo thành công mô hình hệ thống làm mát động cơ đốt trong Chuyển đổi quạt làm mát từ dẫn động bằng trục khuỷu - dây đai sang dẫn động điện hai chế độ.
TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP
Giới thiệu chung về động cơ 1TR-FE
Động cơ 1TR-FE lắp trên xe Innova của hãng Toyota là loại động cơ xăng thế hệ mới, 4 xy lanh thẳng hàng, dung tích xylanh 2,0 lít trục cam kép DOHC 16 xupap dẫn động bằng xích với hệ thống van nạp biến thiên thông minh VVT-i Động cơ có công suất 100 Kw tại 5600 vòng/phút có hệ thống đánh lửa trực tiếp điều khiển bằng điện tử và hệ thống nhiên liệu phun trực tiếp điều khiển bởi ECU
Hình 2.1: Mặt cắt ngang động cơ 1TR-FE [1]
1- Xupap; 2- Con độ thủy lực; 3- Cò mổ; 4- Cam; 5-Vòi phun; 6- Môtơ bước;
7- Que thăm dầu; 8- Ống nạp
Hình 2.2: Mặt cắt dọc động cơ 1TR-FE [1]
1- Bánh đà; 2- Áo nước; 3- Thanh truyền; 4- Piston; 5- Nắp Máy; 6- Dây phin; 7- Bobine; 8- Trục cam; 9- Lò xo xupap; 10- Xupap; 11- Bugi; 12- Lưới lộc dầu;
13- Cate; 14- Trục khuỷu Động cơ 1TR-FE là động cơ 4 xy lanh thẳng hàng có hệ thống cam kép (DOHC) gồm bốn xupap cho mỗi xylanh hai xupap nạp và hai xupap thải đặt lệch nhau một góc 22,85 0 với các góc phối khí:
Nạp Mở 52 0 ~0 0 BTDC Đóng 12 0 ~64 0 ABDC
Xả Mở 44 0 BTDC Đóng 8 0 ABDC
Do có con đội thủy lực nên luôn duy trì khe hở xupap bằng “0” nhờ áp lực của dầu và lực của lò xo Nắp quy lát được đúc bằng hợp kim nhôm nhẹ, các trục cam đều được phân bố trên đầu quy lát Thân máy cũng giống các động cơ cổ điển nhưng hoàn
7 thiện hơn Thân máy được chế tạo bằng thép đúc có dạng gân tăng cứng nhằm giảm rung động và tiếng ồn.
Giới thiệu chung về hệ thống làm mát động cơ
Việc đốt cháy hỗn hợp khí-nhiên liệu trong xy lanh động cơ sinh ra nhiệt độ đến
2000 0 C hoặc cao hơn Điều đó có nghĩa các chi tiết động cơ rất nóng Tuy nhiên, vách của xy lanh động cơ không được nóng hơn 260 0 C Nhiệt độ cao hơn là nguyên nhân làm cấu trúc dầu bôi trơn bị phá vỡ, mất khả năng bôi trơn Các chi tiết động cơ khác cũng bị hư hỏng Để phòng ngừa hiện tượng này người ta phải sử dụng hệ thống làm mát để triệt tiêu một phần lượng nhiệt thừa, nó chiếm khoảng khoảng 1/3 lượng nhiệt sinh ra trong buồng đốt Hệ thống làm mát giữ cho động cơ làm việc hiệu quả trong mọi điều kiện hoạt động cũng như ở mọi tốc độ Nó cũng cho động cơ đạt được nhiệt làm việc bình thường một cách nhanh nhất khi bắt đầu khởi động trong mùa đông giá rét Và nó cũng cung cấp nguồn nhiệt sưởi ấm vào trong khoang hành khách Hầu hết các loại động cơ ô tô sử dụng làm mát bằng dung dịch chất lỏng Trong động cơ có những khoảng trống được gọi là áo nước, nó bao bọc xung quanh các xy lanh và buồng đốt Động cơ hoạt động dẫn động bơm nước bơm tuần hoàn dung dịch làm mát qua lớp áo nước Dung dịch làm mát hấp thu nhiệt và vận chuyển tới bộ tản nhiệt Dòng không khí chạy qua bộ tản nhiệt mang đi lượng nhiệt thừa giúp phòng ngừa động cơ bị quá nóng Trong rất nhiều hệ thống làm mát, dung dịch làm mát chảy từ bơm nước qua thân máy lên nắp máy rồi chảy vào nóc dàn tản nhiệt Một vài động cơ lại có hệ thống vận hành theo chiều ngược lại Dung dịch làm mát chảy từ bơm nước qua đầu xy lanh và xuống thân máy Vị trí của van hằng nhiệt luôn được bố trí tuỳ theo hướng chảy của dung dịch làm mát Hệ thống làm mát gồm 5 phần cơ bản hoạt động cùng lúc để điều khiển nhiệt độ của động cơ tránh bị quá nóng Đó là áo nước, bơm nước, van hằng nhiệt, dàn tản nhiệt và quạt gió.Nước đóng băng ở 0 0 C Nếu chỉ sử dụng nước để làm mát động cơ không thôi, nó sẽ đóng băng ngay khi nhiệt độ hạ thấp dưới 0 0 C Làm tắc nghẽn hệ thống tuần hoàn và động cơ sẽ bị quá nhiệt Nước cũng sẽ nở thêm 9 % thể tích khi bị đóng băng Nó sẽ làm nứt vỡ các chi tiết của hệ thống làm mát cũng như động cơ Điều đó buộc người ta phải trộn thêm một
8 lượng chất chống đóng băng cho dung dịch làm mát Chất chống đóng băng hay được dùng nhất là Ethylene glycol Dung dịch làm mát có pha chất chống đóng băng theo tỷ lệ 50:50 được khuyến khích sử dụng cho hầu hết các động cơ ô tô Dung dịch này sẽ không bị đóng băng ở nhiệt độ -37 0 C Dung dịch làm mát có 70 % chất chống đóng băng sẽ chịu được nhiệt độ thấp hơn ở - 64 0 C (Chú ý: hỗn hợp dung dịch làm mát có tỉ lệ chất chống đóng băng cao hơn 70 % không nên sử dụng Vì điểm đóng băng sẽ quay ngược trở lại -23 0 C) [1]
Việc khuyến khích sử dụng dung dịch làm mát có tỉ lệ chất chống đóng băng tương đương theo tỉ lệ là 50:50 vì có ba lý do cơ bản như sau:
- Vì sử dụng dung dịch làm mát trên điểm đóng băng của nó thấp -37 0 C
- Điểm sôi của dung dịch làm mát cũng tăng lên đến 108 0 C Nó tránh được hiện tượng sôi nước làm mát khi xe hoạt động trong thời tiết nóng
- Nó bảo vệ cho phần kim loại trong hệ thống làm mát không bị đóng cặn Chất chống đóng băng còn bao gồm vài chất phụ gia khác như chất ức chế ăn mòn và chất ức chế tạo bọt Sự ăn mòn và gỉ sét sẽ làm giảm tuổi thọ các chi tiết kim loại Nó cũng tạo ra một lớp vỏ bọc làm giảm sự chuyền nhiệt từ kim loại đến dung dịch làm mát Trong động cơ có những chỗ bị ăn mòn, dung dịch làm mát có thể ở nhiệt độ bình thường trong khi đó xy lanh và nắp máy lại bị quá nhiệt Một trong những lý do dung dịch làm mát có tỉ lệ chất chống đóng băng là 50 % là đảm bảo hệ thống làm mát có đủ hàm lượng chất ức chế ăn mòn Chất ức chế tạo bọt giúp phòng ngừa dung dịch làm mát sinh ra bọt khí khi lưu thông qua bơm nước Bọt này bao gồm những bong bong khí và chúng làm giảm sự dẫn nhiệt của dung dịch Nếu lượng bọt quá nhiều trong dung dịch, hệ thống làm mát trở nên kém hiệu quả dẫn đến động cơ quá nóng Màu của chất đóng băng thường được nhuộm màu cho dễ phân biệt thường là màu xanh Nó còn có tác dụng dễ dàng được phát hiện ra nếu như hệ thống làm mát bị rò rỉ
Chất ức chế ăn mòn và tạo bọt dần dần mất đi tính hiệu quả của nó Các nhà sản xuất xe thường khuyến cáo thay thế dung dịch làm mát 2 năm một lần
Có hai loại chất chống đóng băng Ethylene-glycol: high silicate và low silicate
Hầu hết các động cơ ô tô sử dụng loại chất chống đóng băng high silicate Nó có tác dụng bảo vệ các chi tiết bằng hợp kim nhôm Chất chống đóng băng low silicate thường sử dụng trong các động cơ của các loại xe tải trọng lớn Chất chống đóng băng khuyến cáo sử dụng được ghi trong các quyển owners manual cho mỗi loại xe đang được sử dụng hiện nay
2.2.1 Mục đích và yêu cầu của hệ thống làm mát
2.2.1.1 Mục đích của hệ thống làm mát:
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúc với khí cháy như: piston, xecmăng, xupap, nắp xilanh, thành xilanh chiếm khoảng 25 35 % nhiệt lượng do nhiên liệu cháy toả ra Vì vậy các chi tiết đó thường bị đốt nóng mãnh liệt-nhiệt độ đỉnh pittông có thể lên tới 600 o C, còn nhiệt độ của nấm xupap có thể lên 900 o C [1] Nhiệt độ của các chi tiết máy cao gây ra những hậu quả xấu như:
- Phụ tải nhiệt làm giảm sức bền làm giảm sức bền, độ cứng vững và tuổi thọ của các chi tiết máy
- Do nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt của dầu bôi trơn nên làm tăng tổn thất ma sát
- Có thể gây bó kẹt piston trong cylinder do hiện tượng giản nở nhiệt
- Đối với động cơ xăng dễ phát sinh hiện tượng cháy kích nổ Để khắc phục các hậu quả xấu trên Vì vậy cần thiết phải làm mát động cơ Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy rồi đến môi chất làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ của các chi tiết không quá nóng nhưng cũng không quá nguội Động cơ quá nóng sẽ gây ra các hiện tượng như đã nói, còn quá nguội tức là động cơ được làm mát quá nhiều vì vậy tổn thất nhiệt cho dung dịch làm mát nhiều, nhiệt lượng dùng để sinh công ít do đó hiệu suất nhiệt của động cơ thấp, ngoài ra do nhiệt độ động cơ thấp ảnh hưởng đến chất lượng dầu bôi trơn, độ nhớt của dầu bôi trơn tăng, dầu bôi trơn khó lưu động vì vậy làm tăng tổn thất cơ giới và tổn thất ma sát, ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và công suất động cơ Động cơ 1TR-FE có hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức
2.2.1.2 Yêu cầu của hệ thống làm mát Đối với động cơ lắp trên xe ô tô khách thì hệ thống làm mát phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Làm việc êm dịu, tiêu hao công suất cho làm mát bé
- Bảo đảm nhiệt độ của môi chất làm mát tại cửa ra van hằng nhiệt ở khoảng 8395
0C và nhiệt độ của dầu bôi trơn trong động cơ khoảng 95÷115 0 C
- Bảo đảm động cơ làm việc tốt ở mọi chế độ và mọi điều kiện khí hậu cũng như điều kiện đường sá, kết cấu nhỏ gọn, dễ bố trí
2.2.2 Nhiệm vụ của hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát của động cơ 1TR-FE có nhiệm vụ làm mát động cơ, máy nén và dầu bôi trơn
2.2.2.1 Làm mát động cơ và máy nén
Hệ thống làm mát có nhiệm vụ chính là làm mát động cơ, bảo đảm động cơ có nhiệt độ ổn định trong suốt quá trình làm việc Ngoài ra, hệ thống cũng có nhiệm vụ không kém phần quan trọng đó là rút ngắn thời gian chạy ấm máy, nhanh chóng đưa động cơ đạt đến nhiệt độ làm việc Bên cạnh đó hệ thống làm mát còn làm mát cho máy nén khí nhằm tăng hiệu suất cho máy nén khí Đường nước làm mát máy nén khí được trích từ đường nước chính làm mát động cơ
2.2.2.2 Làm mát dầu bôi trơn
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt độ của dầu bôi trơn tăng lên không ngừng do các nguyên nhân cơ bản sau:
- Dầu bôi trơn phải làm mát các trục, tỏa nhiệt lượng sinh ra trong quá trình ma sát các ổ trục ra ngoài
- Dầu bôi trơn tiếp xúc trực tiếp với các chi tiết máy có nhiệt độ cao như cò mổ, đuôi xupáp, piston Để đảm bảo nhiệt độ làm việc của dầu ổn định, giữ độ nhớt dầu ít thay đổi và đảm bảo khả năng bôi trơn, vì vậy cần phải làm mát dầu bôi trơn Đường dầu bôi trơn được khoan song song với đường nước làm mát động cơ Khi nước làm mát động cơ đồng thời làm mát luôn cho dầu bôi trơn, nhằm hạ nhiệt độ cho dầu bôi trơn
2.2.3 Hệ thống làm mát bằng nước
Hệ thống làm mát bằng nước được chia ra nhiều kiểu khác nhau như: làm mát bằng nước kiểu bốc hơi, kiểu đối lưu tự nhiên, kiểu tuần hoàn cưỡng bức và làm mát ở nhiệt độ cao Mỗi kiểu làm mát đều có những ưu nhược điểm khác nhau và thích hợp cho từng điều kiện làm việc của từng động cơ
2.2.3.1 Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi
Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi là loại đơn giản nhất Hệ thống này không cần bơm, quạt
Bộ phận chứa nước có hai phần- khoang nước bao quanh thành xilanh, khoang nắp xilanh và thùng chứa nước bay hơi ở phía trên
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống như sau:
Hình 2.3: Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi [1]
1- Thùng nhiên liệu; 2- Khoang chứa nước bốc hơi; 3,4 Xupap; 5- Nắp xilanh; 6- Thân máy; 7- Piston 8- Xi lanh; 9- Thanh truyền; 10- Trục khuỷu;
Khi động cơ làm việc, tại những vùng nước bao xung quanh buồng cháy nước sẽ sôi Nước sôi có tỷ trọng bé hơn nên nổi lên trên mặt thoáng của thùng chứa để bốc hơi ra ngoài khí trời Nước nguội trong thùng chứa có tỷ trọng lớn sẽ chìm xuống dưới điền chỗ cho nước nóng nổi lên, do đó tạo thành lưư động đối lưu tự nhiên Căn
12 cứ vào nhiệt lượng của động cơ và cách bố trí động cơ đứng hay nằm để thiết kế hệ thống kiểu bốc hơi này
Với việc làm mát bằng kiểu bốc hơi nước, lượng nước trong thùng sẽ giảm nhanh, do đó cần phải bổ sung nước thường xuyên và kịp thời Vì vậy, kiểu làm mát này không thích hợp cho động cơ dùng trên phương tiện vận tải
Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi do kết cấu đơn giản và đặt tính lưu động đối lưu đã nói ở trên nên hệ thống này được dùng cho các động cơ đốt trong kiểu xilanh nằm ngang, đặc biệt các động cơ trên các máy nông nghiệp cỡ nhỏ
Nhược điểm của hệ thống làm mát này là thất thoát nước nhiều và hao mòn xilanh không đều
2.2.3.2 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên
Trong hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên, nước lưu động tuần hoàn nhờ sự chênh lệch áp lực giữa hai cột nước nóng và lạnh mà không cần bơm Cột nước nóng trong động cơ và cột nước nguội trong thùng chứa hoặc trong két nước
Hình 2.4: Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên [1]
1- Đường nước; 2- Xilanh; 3- Đường dẫn nước vào két làm mát; 4- Nắp két;
5- Két nước; 6- Quạt gió; 7- Đường nước làm mát động cơ
Khảo sát về hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE
Kết cấu của két làm mát động cơ 1TR-FE gồm có bình chứa nước phía trên và bình chứa nước phía dưới thông nhau qua các ống mỏng bằng nhôm, có tiết diện dẹt, được bố trí một hang, trong hàng có các cột thẳng hàng với nhau Các ống này có cánh tản nhiệt ở bên ngoài để tăng khả năng tản nhiệt Loại ống này có ưu điểm là có sức cản không khí ít hơn và diện tích tản nhiệt lớn hơn khoảng 2 ÷ 3 lần so với ống tròn Tuy nhiên loại ống này không bền bằng ống tròn và khó sửa chữa Đường ống từ bơm nước đi vào nằm ở bình chứa nước phía trên có đường kính là Ф= 40 mm, đường ống ở khoang phía dưới đi vào động cơ là Ф= 35 mm
Hình 2.19: Két cấu két nước [2]
1- Ống nước nguội đi vào làm mát động cơ, 2- Ngăn duới ,3- Nước nguội, 4- Ống tản nhiệt, 5- Khoang nước trên, 6- Nắp két, 7- Ống nước nóng từ động cơ ra két nước để tản nhiệt, 8- Khoang nước dưới
Nguyên lý làm việc của két:
Khi động cơ làm việc, nhiệt độ sinh ra do quá trình cháy truyền ra môi trường xung quanh, làm cho nước làm mát trong động cơ nóng dần lên Dưới áp lực của bơm nước, nước nóng được đẩy vào bình chứa nước phía trên của két nước Nước nóng chảy trong các ống, đồng thời tỏa nhiệt ra thành ống, nhiệt từ thành ống truyền ra cho các cánh tản nhiệt và truyền ra môi trường không khí, cánh tản nhiệt có tác dụng tăng khả năng truyền nhiệt Nước sau khi trao đổi nhiệt với môi trường, nhiệt độ được giảm xuống Nước nguội chảy theo đường ống của két xuống bình chứa ở phía dưới két làm mát, đi theo đường ống thoát đi vào làm mát động cơ và các bộ phận khác
Công dụng của bơm nước là hút nước nguội từ thùng dưới của két giải nhiệt và đẩy nước tới các mạch vào bọng nước trong động cơ để làm mát động cơ Trong động cơ 1TR-FE, bơm nước có nhiệm vụ cung cấp nước tuần hoàn cho hệ thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định
Yêu cầu của bơm nước phải cung cấp đủ lưu lượng cho vòng tuần hoàn và đảm bảo tạo được áp suất cột nước là 12 m Ngoài ra bơm nước phải làm việc một cách ổn định, kết cấu gọn nhẹ phù hợp với từng loại động cơ
Máy bơm nước được dẫn động bằng đai chữ V (đai thang có răng), để tạo dòng tuần hoàn nước làm mát trong hệ thống làm mát và bộ sưởi ấm Rôto và thân của máy bơm nước có các vòng bít (phớt làm kín) để chống rò rỉ
Hình 2.20: Kết cấu bơm nước [2]
1-Puli bơm nước; 2-Lổ ren; 3- đai ốc; 4-miếng đệm; 5-then bán nguyệt; 6-vú mở; 7-bánh công tác; 8-bulong; 9-buồng đẩy; 10-buồng hút; 11-trục bơm; 12-vòng phớt; 13-ổ bi; 14-vòng chặn; 15-thâm bơm
Nguyên lý hoạt động của bơm nước:
Bánh công tác được gắn trên trục bơm, khi động cơ làm việc trục khuỷu quay nhờ truyền động đai dẫn đến trục bơm quay Trục bơm quay nên bánh công tác quay và ngâm trong nước thì lượng nước nằm trong các rãnh giữa của cánh dưới tác dụng của
37 lực ly tâm bị đẩy ra không gian nằm bên ngoài đường kính của bánh công tác (7) Không gian xả có dạng hình xoắn ốc, chiều mở của hình xoắn ốc cùng chiều với chiều quay của bơm Khi nước ra tới không gian xả tốc độ dòng nước giảm dần làm cho áp suất dòng chảy tăng dần Khu vực tại miệng đẩy nối với cửa phân phối nước vào thân máy có áp suất lớn nhất Khi nước trong rãnh bị văng ra xa tâm quay thì phần gần tâm quay, tại khu vực này tạo ra chân không (áp suất hút) hút nước từ miệng hút, nối thông với khoang dưới của két nước và với không gian đường ống nối tắt của van hằng nhiệt
Van hằng nhiệt có nhiệm vụ tự động khống chế lưu lượng nước làm mát qua két nước khi nhiệt độ của động cơ chưa đạt tới nhiệt độ quy định Mặt khác, van hằng nhiệt còn làm nhiệm vụ rút ngắn thời gian chạy làm ấm máy Ở động cơ 1TR-FE Có 2 loại van hằng nhiệt, loại có van chuyển dòng và loại không có van chuyển dòng Xi lanh trong van hằng nhiệt được dịch chuyển do sự dịch chuyển của sáp trong xylanh Sự dich chuyển này làm cho van chính mở ra, điều tiết lưu lượng nước làm mát đi qua két nước, nhiệt độ thích hợp được duy trì Van chuyển dòng hoạt động cùng với van chính (khi van chính mở, van chuyển dòng đóng)
Hình 2.21: Kết cấu của van hằng nhiệt [2]
1- thân van hằng nhiệt; 2-ống chuyển; 3-ống nhánh 3 nối với bơm; 4- Lò xo van chuyển; 5- Lò xo van chính; 6- Lõi; 7-chất độn rắn; 8-ống bọc; 9-đệm cao su; 10- ống nhánh từ bộ tản nhiệt; 11-van chính; 12-van chuyển
Phần tử nhạy nhiệt của van hằng nhiệt có ống bọc 8 (hình 2.21) và đệm cao su 9; nằm giữa các thành của chúng là chất độn rắn Bên trong miếng đệm cao su có lõi 6 bắt chặt vào trụ van chính 11 của van hằng nhiệt
Khi nhiệt độ chất lỏng làm mát dưới 80 o C, van chính đóng lại (hình 2.21a), còn chất lỏng thì chảy theo chu trình hẹp: bơm nước, áo nước làm mát, ống chuyển 2, van chuyển 12, ống nhánh 3 nối với bơm
Khi nhiệt độ nước làm mát cao hơn 94 o C, Sáp nóng chảy và trong khi giãn nở, chuyển đẩy các van 11 và 12 lên trên Chất lỏng bắt đầu ra khỏi bơm (hình 2.21b) Lúc nhiệt độ hâm nóng nằm giữa 2 giai đoạn nới trên, chất lỏng sẽ đi qua cả hai van
Quạt gió dùng để tạo dòng khí đi qua giàn ống và cánh tản nhiệt của két làm mát để tăng khả năng tản nhiệt cho két Quạt gió làm tăng tốc độ lưu động của không khí đi qua két làm mát khiến cho hiệu quả làm mát cao hơn