Bài thuyết trình hệ thống làm mát của động cơ đốt trong

Nhiệt độ của chúng rất cao 400- 500ºC như: nắp xylanh, đỉnh piston, xupap xả, đầu vòi phun...Để đảm bảo độ bền của vật liệu chế tạo ra các chi tiết máy đó, để đảm bảo độ nhớt của dầu b

I Chức năng, nhiệm vụ, yêu cầu

1 Chức năng:

 Tản nhiệt từ các chi tiết cho động cơ như

piston, xi lanh, nắp xi lanh, xupap…để chúng không bị quá tải nhiệt.

 Giúp duy trì nhiệt độ dầu bôi trơn trong một phạm vi nhất định để có thể bôi trơn tốt nhất.

 Bảo vệ chống ăn mòn, chống tróc rỗ bên

trong động cơ.

 Kéo dài tuổi thọ cho động cơ.

2 Nhiệm vụ

• Khi động cơ làm việc, những bộ phận tiếp xúc với khí cháy sẽ nóng lên Nhiệt độ của chúng rất cao (400- 500ºC) như: nắp xylanh, đỉnh piston, xupap

xả, đầu vòi phun Để đảm bảo độ bền của vật liệu chế tạo ra các chi tiết máy đó, để đảm bảo độ

nhớt của dầu bôi trơn ở giá trị có lợi nhất, để giữ tốt cho nhiệt độ cháy của nhiên liệu trong động cơ

mà không xảy ra sự ngưng đọng của hơi nước

trong xylanh… Người ta phải làm mát động cơ,

tức là lấy bớt nhiệt của bộ phận động cơ có nhiệt

độ cao truyền ra bên ngoài

3 Yêu cầu

• Nước làm mát phải sạch, không lẫn tạp chất và các chất

ăn mòn kim loại.

• Nhiệt độ nước làm mát không nên quá thấp hoặc quá cao

Độ chênh lệch về nhiệt độ giữa nước vào và nước ra của động cơ không lớn lắm Thông thường trong khoảng:

+ Đối với động cơ cao tốc: Tra – Tvào = 5 – 100C.

+ Đối với động cơ thấp tốc: Tra – Tvào = 10 – 300C.

• Nước đưa vào làm mát phải được đưa từ nơi có nhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ cao (phương pháp ngược dòng); đường đi của nước phải lưu thông dễ dàng, không bị tắc, không có góc đọng; bình chứa nước phải có lỗ thoát hơi hoặc thoát khí…

Phân loại:

• Theo môi chất làm mát được dùng, người ta chia hệ thống làm mát ra như sau:

+ HTLM bằng nước

+ HTLM bằng không khí

+ HTLM bằng dầu bôi trơn.

+ HTLM bằng hơi nước…

• Theo cách truyền dẫn môi chất: có loại tuần hoàn kín, loại hở và kết hợp giữa kín và hở.

II.Các hệ thống làm mát bằng nước

cho động cơ tàu thủy

Hệ thống làm mát bằng nước có đặc điểm là hiệu quả làm mát cao nhưng trong quá trình làm việc đòi hỏi phải bổ sung thêm

nước làm mát, vì nước làm trung gian tải nhiệt cho các chi tiết

nên trong quá trình động cơ làm việc một phần đã bị bốc hơi.

Tùy thuộc vào tính chất lưu động của nước trong hệ thống làm mát mà ta có thể chia làm các phương án sau:

+ Hệ thống làm mát hở.

+ Hệ thống làm mát nửa kín.

Hệ thống làm mát một vòng hở

Hệ thống làm mát hai vòng tuần hoàn

(nửa kín)

III.Kết cấu các bộ phận chính hệ thống làm mát

1.Làm mát

 Két làm mát được chia làm hai loại: nước-nước và

két làm mát kiểu nước-không khí.

•Két làm mát kiểu nước-nước

•Két làm mát kiểu nước -không khí

Két làm mát kiểu nước - không khí Két làm mát kiểu nước - nước

 Đánh giá chất lượng két làm mát bằng hiệu quả làm mát cao tức hệ số truyền của bộ phận tản nhiệt lớn, công suất tiêu hao ít để dẫn động bơm nước, quạt gió Cả hai yếu tố đó phụ thuộc 3 yếu tố sau:

 Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu làm cánh tản nhiệt.

 Khả năng truyền nhiệt đối lưu của két.

 Kết cấu của két.

2.Bơm nước

Bơm nước có tác dụng tạo một áp lực để tăng tốc độ lưu thông của nước làm mát Bơm nước có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ

thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định Các loại bơm thường dùng trong hệ

thống làm mát bao gồm:

a Bơm ly tâm

Bơm ly tâm được dùng phổ biến trong hệ thống làm mát động cơ Nguyên lý làm việc là lợi dụng lực ly tâm giữa các cánh để dồn nước từ trong ra ngoài rồi đi làm mát.

Cấu tạo bơm ly tâm

Bơm nước kiểu ly

tâm

1,8.phốt chắn ;

2.trục bơm ;

3.Cánh bơm ;

4.Nắp bơm ;

5.Thân bơm ;

6.Ổ bi ;

7.Puli.

b Bơm bánh răng

• Trên tàu thủy cũng thường dùng bơm bánh răng trong hệ thống làm mát động cơ Nó có ưu điểm gọn nhẹ, song khi làm việc với nước tiếp xúc với nhiều cặn bẩn nên bánh răng mau mòn Vì vậy,

người ta bố trí trong trường hợp này một cặp bánh răng truyền lực ở vỏ ngoài của bơm Khi đó, các bánh răng trong sẽ không chịu lực, và để giảm

mài mòn các bánh răng người ta chế tạo một

trong hai bánh răng bằng cao su lưu hóa.

Cấu tạo bơm bánh răng

• 1.vỏ bơm

• 2.bánh răng bị động

• 3 bánh răng chủ động

• 4.cửa hút nước

• 5.ống đẩy nước

• 6.van điều chỉnh

Nguyên lý hoạt động

Bơm bánh răng làm việc theo nguyên lý dẫn và nén chất lỏng trong một thể tích kín thay đổi được dung tích Quá trình hút đẩy được diễn

ra như sau:

Bánh răng chủ động được nối với trục của bơm quay và kéo theo bánh răng bị động quay Chất lỏng ở trong các rãnh răng theo chiều quay của các bánh răng vận chuyển từ khoang hút đến khoang đẩy vòng theo vỏ bơm Khoang hút và khoang đẩy được ngăn cách với nhau bởi những mặt tiếp xúc của các bánh răng ăn khớp và được

xem là kín

Khi một cặp bánh răng vào khớp ở khoang đẩy, chất lỏng được đưa vào khoang đẩy bị chèn ép và dồn vào đường ống đẩy Đó là quá trình đẩy

Đồng thời với quá trình đẩy, tại khoang hút có một cặp bánh răng

ra khớp, dung tích của khoang hút được dãn ra, áp suất ở khoang hút giảm và chất lỏng sẽ được hút vào buồng hút từ bể chứa thông qua ống hút vào bơm Nếu áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí quyển thì áp suất ở khoang hút sẽ là áp suất chân không

Bơm bánh răng nhiều bánh răng ăn khớp

Hình trên trình bày sơ đồ nguyên lý bơm 3 bánh răng ăn khớp ngoài

Bánh răng chủ động ở giữa quay kéo theo 2 bánh răng bị động ở 2 bên vì vậy khoang hút và khoang đẩy được

bố trí chéo góc nhau Lưu lượng của bơm 3 báng răng gấp đôi lưu lượng của bơm 2 báng răng nên loại bơm này được dùng trong những trường hợp yêu cầu kích thước bơm nhỏ gọn

mà lưu lượng lớn Để tránh sự trùng pha của dao động lưu lượng người ta thường chế tạo số răng của bánh

răng chủ động nhiều hơn số răng của bánh răng bị động từ 1 đến 3 răng Hình ảnh: bơm 3 bánh

răng ăn khớp ngoài

3.Sinh hàn

Nhiệm vụ: hạ nhiệt độ của nước ngọt xuống để tiếp tục đưa nước ngọt theo vòng tuần hoàn kín và làm mát cho động cơ.

1, 4- mặt sàn

2- vách ngăn

3- van xả

5- ống thẳng

6- vỏ

7- đường nước ngọt vào 9- đường nước mặn vào 8- đường nước ngọt ra 10- đường nước mặn ra

4.Van hằng nhiệt

Dùng để tăng nhiệt độ nước làm mát của động cơ đến nhiệt độ làm việc và giữ cho động cơ đến nhiệt độ nhất định bằng cách thay đổi lưu lượng nước làm mát qua két

Van hằng nhiệt có 2 loại: loại dùng chất lỏng và loại dùng chất rắn

-Chất lỏng: khi nhiệt độ nước làm mát chưa cao, hộp xếp co lại, các van ở vị trí dưới cùng và van chính đóng, van phụ mở để nước quay trở lại bơm làm nhiệt độ nước làm mát tăng nhanh đến nhiệt độ làm việc Khi nhiệt độ nước làm mát đạt giá trị nhất định, chất lỏng trong hộp xếp giãn nở, bốc hơi làm thân hộp xếp dài ra đẩy ty đi lên

mở van chính, đóng van phụ Khi đó nước làm mát không quay về bơm mà ra két làm mát, giảm nhiệt độ cho động cơ

-Chất rắn: khi động cơ làm mát ở nhiệt độ cao, van hằng nhiệt dùng chất lỏng không đảm bảo Chất rắn ở đây là xerezin và bột đồng, nguyên lý làm việc giống như van hằng nhiệt chất lỏng

Phân loại

A Đường nước

từ động cơ tới

B Đường nước

tới sinh hàn nước

C Đường nước

đi tắt tới bơm

1 Vỏ bộ điều tiết

2 Hộp co giãn

a.Loại khống chế triệt để

b.Loại khống chế không triệt để

IV Kết Luận

Hệ thống làm mát là một trong những hệ thống rất quan trọng và không thể thiếu đối với tất cả các loại động cơ đốt trong Động cơ có tuổi thọ cao hay thấp cũng phụ thuộc ít nhiều vào hệ

thống làm mát Qua chuyên đề này, cũng đã

giúp cho nhóm em có thêm kiến thức để hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống ra sao…

Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy và các bạn đã quan tâm theo dõi