Khảo sát hệ thống làm mát động cơ 1 5l i VTEC TURBO của xe honda civic 2018

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 biệ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 1.5L I-VTEC TURBO CỦA XE HONDA CIVIC

2018

Người hướng dẫn: ThS DƯƠNG ĐÌNH NGHĨA

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN BÁ NAM

Đà Nẵng, 2020

LỜI NÓI ĐẦU

Động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh mẽ cả về số lượng lẫn chất lượng, nó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội, khoa học công nghệ Là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ôtô, máy kéo, tàu thuỷ, máy bay và các máy động cơ cở nhỏ v.v

Đối với một sinh viên kỹ thuật, đồ án tốt nghiệp đóng một vai trò rất quan

trọng Đề tài tốt nghiệp được thầy giao cho em là “Khảo sát hệ thống làm mát động

cơ 1.5L i-VTEC TURBO của xe Honda Civic 2018” Tuy là một đề tài quen thuộc

đối với sinh viên nhưng mục đích của đề tài rất thiết thực, nó không những giúp cho

em có điều kiện để chuẩn lại các kiến thức đã học ở trường mà còn có thể hiểu biết kiến thức nhiều hơn khi tiếp xúc với thực tế Hệ thống làm mát của động cơ 1NZ-FE

có nhiều đặc điểm mới lạ Do đó việc khảo sát động cơ này thật sự đã đem đến cho

em nhiều điều hay và bổ ích

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đồ án, nhờ sự cố gắng nỗ lực của bản

thân, nhờ sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Dương Đình Nghĩa trong suốt thời gian

làm đồ án tốt nghiệp, đến nay em đã hoàn thành các yêu cầu và nhiệm vụ được giao

Em xin cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án, cùng với lời cảm ơn đến các thầy trong bộ môn và khoa Cơ Khí Giao Thông đã quan tâm, dìu dắt em trong suốt những năm học chuyên ngành và đúc kết những kinh nghiệm quý báu cho bản thân

Với khả năng và tài liệu còn giới hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô giáo và các bạn chân thành đóng góp ý kiến

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2020

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Bá Nam

MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

- Mục đích:

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động các bộ phận chính của hệ thống làm mát, tính toán nhiệt động cơ 1.5L i-VTEC TURBO Tính toán hệ thống làm mát của động cơ 1.5L i-VTEC TURBO

- Ý nghĩa:

Thông qua đề tài “ Khảo sát, tính toán hệ thống làm mát động cơ 1.5L i-VTEC TURBO lắp trên xe Honda Civic” , giúp chúng ta nắm rõ hơn về đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống làm mát của động cơ, cũng như tính toán, kiểm nghiệm được các chi tiết trong hệ thống làm mát động cơ 1.5L i-VTEC TURBO Qua đó chúng ta biết được các kết cấu, các bộ phận trong hệ thống làm việc có an toàn hay không Thông qua đề tài này đã góp phần cho sinh viên chúng

em củng cố lại các kiến thức đã được học và thực tập, tạo điều kiện cho em nghiên cứu và làm việc một cách độc lập Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho công việc sau này của một kỹ sư tương lai

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 1.1 Mục đích và yêu cầu của hệ thống làm mát

+ Mục đích:

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 600oC, còn nhiệt độ của nấm xupap có thể lên 900oC 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

- Giảm hệ số nạp

- 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 1.5L i-VTEC TURBO có hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức

+ Yêu cầu

Đối với động cơ 1.5L i-VTEC TURBO cũng như các 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 83950C và nhiệt độ của dầu bôi trơn trong động cơ khoảng 95÷1150C

- Bảo đảm động cơ làm việc tốt ở mọi chế độ và mọi điều kiện khí hậu cũng

như điều đường sá, kết cấu nhỏ gọn, dễ bố trí

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

Hình 1-1 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi 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;

11- Cácte chứa dầu

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

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

1.3.1.2 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên

3

4

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 1-2 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên

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

Nước nhận nhiệt của xilanh trong thân máy, làm cho khối lượng riêng nước giảm nên nước nổi lên trên Trong khoang của nắp xilanh, nước tiếp tục nhận nhiệt của các chi tiết bao quanh buồng cháy- nắp xilanh, xupap… nhiệt độ của nước tiếp tục tăng lên và khối lượng riêng nước tiếp tục giảm, nên nước nổi lên trên theo đường dẫn ra khoang phía trên của két làm mát (5) Quạt gió (6) được dẫn động bằng puly

từ trục khuỷu động cơ hút không khí qua két Do đó, nước trong két được làm mát làm cho khối lượng riêng nước tăng, nước sẽ chìm xuống khoang dưới của két và từ đây đi vào thân máy, thực hiện một vòng tuần hoàn

Độ chênh áp lực phụ thuộc vào độ chênh lệch nhiệt độ của hai cột nước, do đó cường độ làm mát có thể tự động điều chỉnh theo phụ tải Khi mới khởi động do sự chênh lệch nhiệt độ của hai cột nước nóng và nguội bé nên chênh lệch áp lực giữa hai cột nước bé Vì vậy, nước lưu động chậm, động cơ chóng đạt nhiệt độ ở chế độ làm việc Sau đó phụ tải tăng thì độ chênh lệch nhiệt độ của hai cột nước cũng tăng theo, tốc độ lưu động của nước cũng tăng theo Độ chênh áp lực cũng còn phụ thuộc vào hiệu độ chênh chiều cao trung bình của hai cột nước, do đó phải luôn luôn đảm bảo mức nước của thùng chứa phải cao hơn ở nước ra của động cơ

Tuy nhiên, hệ thống có nhược điểm là nước lưu động trong hệ thống có vận tốc

bé vào khoảng V = 0,120,19 m/s Điều đó dẫn đến chênh lệch nhiệt độ nước vào và nước ra lớn, vì vậy mà thành xilanh được làm mát không đều Muốn khắc phục nhược điểm này thì phải tăng tiết diện lưu thông của nước trong động cơ dẫn đến hệ thống làm mát nặng nề cồng kềnh Do vậy, hệ thống làm mát kiểu này không thích hợp cho động cơ ô tô máy kéo, mà thường được dùng trên động cơ tĩnh tại

4 3

2

5 6 7 8 9

1

1.3.1.3 Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức

Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức khắc phục được nhược điểm trong hệ thống làm mát kiểu đối lưu Trong hệ thống này, nước lưu động do sức đẩy cột nước của bơm nước tạo ra Tùy theo số vòng tuần hoàn và kiểu tuần hoàn ta có các loại tuần hoàn cưỡng bức như: hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín, kiểu cưỡng bức một vòng hở, kiểu cưỡng bức hai vòng tuần hoàn Mỗi kiểu làm mát có những nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng khác nhau

a Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng

Hình 1-3 Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng

1- Thân máy; 2- Đường nước ra khỏi động cơ; 3- Bơm nước;

4- Ống nước nối tắt vào bơm; 5- Nhiệt kế; 6- Van hằng nhiệt; 7- Két làm mát; 8- Quạt gió; 9- Ống dẫn nước về bơm; 10- Bình làm mát dầu bôi trơn

Trên hình (3-3) là hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức của động cơ ô tô máy kéo một hàng xilanh Ở đây, nước tuần hoàn nhờ bơm ly tâm (3), qua ống phân phối nước đi vào các khoang chứa của các xilanh Để phân phối nước làm mát đồng đều cho mỗi xilanh, nước sau khi bơm vào thân máy (1) chảy qua ống phân phối đúc sẵn trong thân máy Sau khi làm mát xilanh, nước lên làm mát nắp máy rồi theo đường ống (2) ra khỏi động cơ với nhiệt độ cao rồi đến van hằng nhiệt (6) Khi van hằng nhiệt (6) mở, một phần nước chảy qua đường ống (4) về đường ống hút của bơm nước (3), một phần lớn nước qua van hằng nhiệt (6) vào ngăn chứa phía trên của két nước Tiếp theo, nước từ ngăn phía trên của két đi qua các ống mỏng có gắn cánh tản nhiệt Tại đây, nước được làm mát bởi dòng không khí qua két do quạt (8) tạo ra Quạt được dẫn động bằng đai hay bánh răng từ trục khuỷu của động cơ Tại ngăn

9

1 11

10 8

7

chứa phía dưới, nước có nhiệt độ thấp hơn lại được bơm nước (3) đẩy vào động cơ thực hiện một chu kỳ làm mát tuần hoàn

Ưu điểm của hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng kín là nước sau khi qua két làm mát lại trở về động cơ Do đó ít phải bổ sung nước, tận dụng việc trở lại nguồn nước để tiếp tục làm mát động cơ Vì vậy, hệ thống này rất thuận lợi đối với các loại

xe đường dài, nhất là ở những vùng thiếu nguồn nước

b Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng

Hình 1-4 Hệ thống làm mát cưỡng bức kiểu hai vòng tuần hoàn

1-Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp xilanh; 4- Van hằng nhiệt;

5- Két làm mát; 6- Đường nước ra vòng hở; 7- Bơm nước vòng hở;

8- Đường nước vào bơm nước vòng hở; 9- Đường nước tắt về bơm vòng kín;

10- Bơm nước vòng kín

Trong hệ thống này, nước được làm mát tại két nước không phải là dòng không khí do quạt gió tạo ra mà là bằng dòng nước có nhiệt độ thấp hơn, như nước sông, biển Vòng thứ nhất làm mát động cơ như ở hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng còn gọi là nước vòng kín Vòng thứ hai với nước sông hay nước biển được bơm chuyển đến két làm mát để làm mát nước vòng kín, sau đó lại thải ra sông, biển nên gọi là vòng hở Hệ thống làm mát hai vòng được dùng phổ biến ở động cơ tàu thủy

Hệ thống làm việc như sau: nước ngọt làm mát động cơ đi theo chu trình kín, bơm nước (10) đến động cơ làm mát thân máy và nắp xilanh đến két làm mát nước ngọt (5) Nước ngọt trong hệ thống kín được làm mát bởi nước ngoài môi trường bơm vào do bơm (7) qua lưới lọc, qua các bình làm mát dầu, qua két làm mát (5) làm mát nước ngọt rồi theo đường ống (5) đổ ra ngoài môi trường

Khi động cơ mới khởi động, nhiệt độ của nước trong hệ thống tuần hoàn kín còn thấp, van hằng nhiệt (4) đóng đường nước đi qua két làm mát nước ngọt Vì vậy, nước làm mát ở vòng làm mát ngoài, nước được hút từ bơm (7) qua két làm mát (5)

1 2 3 4

5 6

7 8

9 10

theo đường ống (6) đổ ra ngoài Van hằng nhiệt (4) có thể đặt trên mạch nước ngọt

để khi nhiệt độ nước ngọt làm mát thấp, nó sẽ đóng đường ống đi vào két làm mát (5) Lúc này nước ngọt có nhiệt độ thấp sau khi làm mát động cơ qua van hằng nhiệt (4) rồi theo đường ống đi vào bơm nước ngọt (10) để bơm trở lại động cơ

c Hệ thống làm mát một vòng hở

Hệ thống làm mát kiểu này về mặt bản chất không khác nhiều so với hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng kín

Hình 1-5 Hệ thống làm mát một vòng hở

1-Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp máy; 4- Van hằng nhiệt; 5- Đường nước

ra vòng hở; 6- Đường nước vào bơm; 7- Đường nước nối tắt về bơm; 8- Bơm nước Trong hệ thống này nước làm mát là nước sông, biển được bơm (8) hút vào làm mát động cơ, sau đó theo đường nước (5) đổ ra sông, biển Hệ thống này có ưu điểm

là đơn giản Tuy nhiên, ở một số kiểu động cơ nước làm mát đạt được ở 1000C hoặc cao hơn Khi nước ở nhiệt độ cao, nước sẽ bốc hơi Hơi nước có thể tạo thành ngay trong áo nước làm mát (kiểu bốc hơi bên trong) hoặc hơi nước bị tạo ra trong một thiết bị riêng (kiểu bốc hơi bên ngoài) Do đó, cần phải có một hệ thống làm mát riêng cho động cơ

So sánh hai hệ thống làm mát kín và hở của động cơ tàu thủy thì hệ thống hở có kết cấu đơn giản hơn, nhưng nhược điểm của nó là nhiệt độ của nước làm mát phải giữ trong khoảng 500 ÷ 600C để giảm bớt sự đóng cặn của các muối ở thành xilanh, nhưng với nhiệt độ này do sự làm mát không đều nên ứng suất nhiệt của các chi tiết

sẽ tăng lên Cũng do vách áo nước bị đóng cặn muối mà sự truyền nhiệt từ xilanh vào nước làm mát cũng kém Ngoài ra, do ảnh hưởng của nhiệt độ nước ở ngoài tàu thay

đổi mà nhiệt độ nước trong hệ thống hở cũng dao động lớn Điều này không có lợi cho chế độ làm mát

1.3.1.4 Hệ thống làm mát bằng nước ở nhiệt độ cao

Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao ở đây bao gồm hai hệ thống làm mát chính là

hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài và hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt hơi nước và nhiệt của khí thải

a Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài

Hình 1-6 Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài 1- Động cơ; 2- Van tiết lưu; 3- Bộ tách hơi; 4- Quạt gió; 5- Bộ ngưng tụ nước;

6- Không khí làm mát; 7- Bơm nước

Trong hệ thống này có hai vùng áp suất riêng khác nhau Vùng thứ nhất có áp suất p1 truyền từ bộ tách hơi (3) qua bộ ngưng tụ (5) đến bơm tuần hoàn (7) Quạt gió (4) dùng để quạt mát bộ ngưng tụ (5) Vùng thứ hai có áp suất p2 > p1 truyền từ bơm tuần hoàn qua động cơ đến van tiết lưu (2) của bình tách hơi (3), độ chênh áp suất p

= p2 - p1 được điều chỉnh bởi van tiết lưu (2) Nước trong vùng có áp suất cao p2 không sôi mà chỉ nóng lên (từ nhiệt độ tvào đến tra ) Áp suất p2 tương ứng với nhiệt độ sôi t2

> tra nên nước chỉ sôi ở bộ tách hơi có áp suất p1 < p2

b Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nước và nhiệt của khí thải

7 1

p2 , tra

6

p2 , tvaìo

Hình 1-7 Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nước và

nhiệt của khí thải 1- Động cơ; 2- Tuabin tăng áp; 3- Đường thải; 4- Bộ tăng nhiệt cho hơi nước; 5- Bộ tăng nhiệt cho nước ra; 6- Bộ tăng nhiệt cho nước trước khi vào bộ tách hơi; 7,9- Van tiết lưu; 8- Bộ tách hơi nước; 10- Tuabin hơi; 11- Bộ ngưng tụ;

12,14,15,16- Bơm nước; 13- Thùng chứa nước

Hệ thống làm mát này có hai vòng tuần hoàn và quá trình hoạt động như sau:

- Vòng 1: Bộ tách hơi (8) đến bơm tuần hoàn (14) vào động cơ (1), bộ tăng nhiệt trước cho nước tuần hoàn (5) đến van tiết lưu (7), bộ tách hơi (8) Nước tuần hoàn trong hệ thống tuần hoàn làm kín nhờ bơm (11) bơm lấy nước từ bộ tách hơi với áp suất p1 đưa vào động cơ với áp suất p2 Từ động cơ nước lưu động ra với áp suất p2 và nhiệt độ tra rồi vào bộ tăng nhiệt (5), ở đây nhiệt độ nâng lên t’ra > tra Nhưng

do áp suất của p2 của nước tương ứng với với nhiệt độ sôi t2> t’ra> tra nên nước không sôi trong động cơ và cả bộ tăng nhiệt Nước chỉ sôi ở bộ tách hơi sau khi qua bơm tiết lưu, tại đây áp suất giảm từ p2 xuống p1 với nhiệt độ t1

- Vòng 2: Hơi từ bộ tách hơi (8) qua bộ tăng nhiệt (4), sau đó vào tuabin (10),

rồi vào bộ ngưng tụ (11) Nước làm mát do hơi nước ngưng tụ trong bộ phận ngưng

tụ (11) được bơm (12) bơm vào buồng chứa (13) rồi qua bơm (15) để bơm vào bộ tăng nhiệt (6), sau đó qua van điều tiết tự động (9) vào bộ tách hơi Nước làm mát của vòng tuần hoàn ngoài chảy vào bình làm mát dầu, đi làm mát đỉnh và qua bộ ngưng tụ (11) đều do bơm (16) của hệ thống bơm cấp vào mạch hở để piston làm mát nước trong mạch kín

Ưu điểm của hệ thống làm mát này là: Có thể nâng cao được hiệu suất làm việc của động cơ lên 6-7%, giảm được lượng tiêu hao hơi nước và không khí làm mát, do

10 11 12

13 14

15 16

đó ta rút gọn được kích thước bộ tản nhiệt, đốt cháy được nhiều lưu huỳnh trong nhiên liệu này

Tuy nhiên, hệ thống làm mát này cũng có những nhược điểm cơ bản là nhiệt độ của các chi tiết máy cao Do đó cần đảm bảo các khe hở công tác của các chi tiết cũng như cần phải dùng loại dầu bôi trơn có tính chịu nhiệt tốt Ngoài ra đối với động cơ xăng cần phải chú ý đến hiện tượng kích nổ Khi tăng áp suất để nâng nhiệt độ của nước làm mát trong hệ thống, cần phải đảm bảo các mối nối đường ống, các khe hở của bơm phải kín hơn, bộ tản nhiệt phải chắc chắn hơn

1.3.2 Hệ thống làm mát động cơ bằng không khí

Hệ thống làm mát của động cơ làm mát bằng gió bao gồm ba bộ phận chủ yếu- phiến tản nhiệt trên thân máy và nắp xilanh, quạt gió và bản dẫn gió Hệ thống làm mát bằng không khí chia làm hai loai: làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên và kiểu làm mát theo cưỡng bức (dùng quạt gió)

Tùy thuộc vào đặc điểm của từng loại động cơ mà trang bị hệ thống làm mát hợp lý

1.3.2.1 Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên

Hệ thống làm mát kiểu này rất đơn giản Nó chỉ gồm các phiến tản nhiệt bố trí trên nắp xilanh và thân máy Các phiến ở mặt trên nắp xilanh bao giờ cũng bố trí dọc theo hướng di chuyển của xe, các phiến làm mát ở thân thường bố trí vuông góc với đường tâm xilanh Đa số động cơ môtô và xe máy bố trí hệ thống làm mát kiểu này Tuy nhiên, một vài loại xe máy đặt động cơ nằm ngang lại bố trí phiến tản nhiệt dọc theo đường tâm xilanh để tạo điều kiện gió lùa qua rãnh giữa các phiến tản nhiệt

Hệ thống làm mát kiểu tự nhiên lợi dụng nhiệt khi xe chạy trên đường để lấy làm mát các phiến tản nhiệt

Do đó, khi xe lên dốc hay chở nặng hoặc chạy chậm thường động cơ bị quá nóng do làm mát kém Để khắc phục nhược điểm này người ta đưa ra phương án làm mát bằng không khí kiểu cưỡng bức

1.3.2.2 Hệ thống làm mát không khí kiểu cưỡng bức

Hệ thống kiểu này có ưu điểm lớn là không phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của

xe dù xe vẫn đứng một chỗ vẫn đảm bảo làm mát tốt cho động cơ Tuy nhiên, hệ thống làm mát kiểu này vẫn còn tồn tại nhược điểm là kết cấu thân máy và nắp xilanh phức tạp, rất khó chế tạo do cách bố trí các phiến tản nhiệt và hình dạng các phiến tản nhiệt

Hiệu quả làm mát của hệ thống phụ thuộc nhiều về hình dạng, số lượng và cách

bố trí các phiến tản nhiệt trên thân máy và nắp xilanh

Hình 1-8 Hệ thống làm mát bằng không khí động cơ 4 xi lanh

(A)- Hệ thống làm mát bằng gió dùng quạt gió hướng trục

1- Quạt gió; 2- Cánh tản nhiệt;3- Tấm hướng gió; 4- Vỏ; 5- Đường thoát không khí

(B)- Quạt gió hướng trục

1- Tang trống có cánh quạt; 2- Nắp đầu trục; 3- Bulông; 4- Trục quạt gió;

5- Tang trống có cánh dẫn; 6- Bánh đai truyền

Hệ thống làm mát bằng gió kiểu cưỡng bức bao gồm ba bộ phận chủ yếu đó là các phiến tản nhiệt trên thân máy và nắp xilanh, quạt gió và bản dẫn gió Nhưng quan trọng nhất là quạt gió, quạt gió cung cấp lượng gió cần thiết, có tốc độ cao để làm mát động cơ Quạt gió được dẫn động từ trục khuỷu cung cấp gió với lưu lượng lớn làm mát động cơ Để rút ngắn thời gian từ trạng thái nguội khi khởi khởi động đến trạng thái nhiệt ổn định, quạt gió trang bị ly hợp thủy lực hay điện từ

Hình vẽ (A) giới thiệu hướng lưu động dòng không khí làm mát động cơ bốn xilanh dung quạt gió hướng trục Từ hình vẽ ta thấy không khí qua cửa hút gió, qua quạt gió hướng trục rồi theo bản dẫn gió đi vào khu vực các phiến tản nhiệt của các xilanh, sau đó theo ống thải thoát ra ngoài

Nhờ có bản dẫn gió nên dòng không khí làm mát được phân chia đều cho các xilanh, khiến cho nhiệt độ các xilanh tương đối đồng đều Hơn nữa do khí có bản dẫn gió, dòng không khí đi sát mặt đỉnh của các phiến tản nhiệt vì vậy có thể nâng cao hiệu suất truyền nhiệt Ngoài ra nhờ có bản dẫn gió, ta có thể bố trí ưu tiên cho dòng không khí đến làm mát các vùng nóng nhất (xupáp thải, buồng cháy…)

Bản dẫn gió được chế tạo bằng tôn dày 0,8 ÷ 1mm Để tránh rung và ồn, bản dẫn gió được cố định vào thân máy

1.4 Kết cấu các cụm chi tiết chính của hệ thống làm mát bằng nước

Trong hệ thống làm mát bằng chất lỏng thì sự tuần hoàn của chất lỏng được thực hiện một cách cưỡng bức dưới tác dụng của bơm nước bơm vào áo làm mát, nước bị hâm nóng và qua đường nước ở nắp máy trở về két nước Quạt gió có tác dụng làm nguội nước ở két làm mát được nhanh chóng

1.4.1 Kết cấu két làm mát

Két làm mát có tác dụng để chứa nước truyền nhiệt từ nước ra không khí để hạ nhiệt độ của nước và cung cấp nước nguội cho động cơ khi làm việc Vì vậy yêu cầu két nước phải hấp thụ và toả nhiệt nhanh Ðể đảm bảo yêu cầu đó thì bộ phận tản nhiệt của két nước thường được làm bằng đồng thau vì vật liệu này có hệ số tỏa nhiệt cao

Kích thước bên ngoài và hình dáng của két làm mát phụ thuộc vào bố trí chung, chiều cao của động cơ, chiều cao của mui xe, kết cấu của bộ tản nhiệt Nhưng tốt nhất là bề mặt đón gió của két làm mát nên có dạng hình vuông để cho tỷ lệ giữa diện tích chắn gió của quạt đặt sau két làm mát và diện tích đón gió của két tiến gần đến một Trên thực tế tỷ lệ đó chỉ chiếm 75 ÷ 80%

Két làm mát được phân làm hai loai: két làm mát kiểu “nước- nước” và két làm mát kiểu “nước - không khí”

Két làm mát kiểu “nước-nước” được dùng trên động cơ có hai vòng tuần hoàn, nước làm mát như đã nói trên trong đó nước ngọt đi trong ống, cấu tạo của két nước này cũng tương tự két làm mát dầu nhờn bằng nước

Két làm mát kiểu “nước- không khí”, thường dùng trên các loại ô tô máy kéo bao gồm ba phần, ngăn trên chứa nước nóng từ động cơ ra, ngăn dưới chứa nước nguội để vào làm mát động cơ, nối giữa ngăn trên và ngăn dưới là giàn ống truyền nhiệt Giàn ống truyền nhiệt là bộ phận quan trọng nhất của két làm mát

Ðánh giá chất lượng két làm mát bằng hiệu quả làm mát cao tức hệ số truyền nhiệt của bộ phận tản nhiệt lớn, công suất tiêu tốn ít để dẫn động bơm nước, quạt gió

Cả hai chỉ tiêu đó đều phụ thuộc vào 3 yếu tố sau:

- Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu làm két tản nhiệt

- Khả năng truyền nhiệt đối lưu của két

- Kết cấu của két.(diện tích bề mặt truyền nhiệt)

15

Hình 1-9 Kết cấu két nước

Ðể giải quyết vấn đề thứ nhất, người ta dùng vật liệu chế tạo ống và lá tản nhiệt

có hệ số dẫn nhiệt cao như: đồng, nhôm

Vấn đề thứ hai được thực hiện bằng cách tăng tốc độ lưu động của môi chất thải nhiệt (nước) và môi chất thu nhiệt (không khí) nhằm tăng hệ số truyền nhiệt đối lưu của chúng

Tuy nhiên, tăng tốc độ lưu động đòi hỏi phải tăng công suất tiêu hao cho dẫn động bơm nước và quạt gió

Vấn đề thứ ba bao gồm việc chọn hình dáng và kích thước của ống và lá tản nhiệt, và cách bố trí ống trên két

Hình 1-10 Kết cấu một số ống nước

Thông thường két làm mát được làm bằng các ống dẹt, cắm sâu trong các lá tản nhiệt bằng đồng thau (hình 1-10.a) Ống nước dẹt làm bằng đồng có chiều dày thành ống là (0,13 - 0,20)mm và kích thước tiết diện ngang của ống là (13÷20) x (2÷4)mm Còn các lá tản nhiệt có chiều dày khoảng (0,08 ÷ 0,12)mm

Các ống được bố trí theo kiểu song song (hình 1-10.a) hoặc theo kiểu so le (hình 1-10.d) Loại so le dùng phổ biến nhất vì hiệu quả truyền nhiệt của nó tốt hơn loại song song Trong một số trường hợp, để tăng hiệu quả truyền nhiệt (tăng không đáng kể), người ta đặt ống chếch đi một góc nào đó (hình 1-10.c)

Ðể tạo xoáy cho dòng không khí nhằm tăng hiệu quả truyền nhiệt, người ta còn dùng ống dẹt hàn với lá tản nhiệt gấp khúc (hình 1-10.b), trên lá dập rãnh thủng, hoặc dùng ống dẹt hàn với lá tản nhiệt hình sóng (hình 1-10.e) và trên phần sóng của lá đó được dập lõm (chỗ có số 1) Hai loại này có hệ số truyền nhiệt khá cao, nên cũng được ứng dụng rộng rãi trên động cơ ô tô Trên một số máy kéo và tải nặng người ta còn dùng ống tròn có gân tản nhiệt hình xoắn ốc (hình 1-10.g) Loại này có ưu điểm

là thay thế do hỏng hóc của từng ống rất đơn giản vì các ống không phải hàn vào ngăn trên và ngăn nước dưới như các kiểu ống dẹt mà ghép và làm kín bằng các đệm cao

Muốn nâng cao hiệu quả truyền nhiệt của két làm mát thì phải giảm bước của lá tản nhiệt, bước của ống cả theo chiều ngang (chiều đón gió) và cả chiều sâu (chiều gió) cũng như tăng chiều sâu của két (tức là tăng số dãy ống theo chiều sâu) Nhưng tăng chiều sâu nhiều cũng không có hiệu quả lớn vì rằng khi hệ số truyền nhiệt của dãy ống đã ổn định thì nếu tăng chiều sâu lên 50%, khả năng tản nhiệt của két tăng15% , còn nếu tăng chiều sâu lên 100% thì khả năng tản nhiệt cũng chỉ tăng thêm 20% Cần chú ý rằng các biện pháp nâng cao hiệu quả trên đây đều kéo theo sự gia tăng sức cản khí động của két Thông thường két nước dùng trên ô tô sức cản khí động của không khí qua két không vượt quá 300 (N/m2)

1.4.2 Kết cấu của bơm nước

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

nhất định Lưu lượng nước làm mát tuần hoàn trong các loại động cơ thay đổi trong phạm vi (68÷245) l/Kwh và với tần số tuần hoàn khoảng (7 ÷ 12) lần /phút Các loại bơm dùng trong hệ thống làm mát động cơ bao gồm: bơm ly tâm, bơm piston, bơm bánh răng, bơm guồng được lần lượt giới thiệu ở phần sau

1.4.2.1 Bơm ly tâm

Bơm ly tâm được dùng phổ biến trong hệ thống làm mát các loại động cơ

Nguyên lý làm việc là lợi dùng lực ly tâm của nước nằm giữa các cánh để dồn nước từ trong ra ngoài rồi đi làm mát

Hình 1-11 Kết cấu bơm nước ly tâm 1- Phớt, 2- Vú mỡ, 3- Vòng chặn dầu, 4- Ống lót, 5- Vít cấy, 6- Vòng chặn lớn, 7-

Lò xo, 8- Bánh công tác, 9- Mặt bích, 10- Trục bơm, 11- Đai ốc, 12- Đường nối với

van hằng nhiệt, 13- Ổ bi, 14- Puly dẫn động, 15- Đệm điều chỉnh,

16- Then bán nguyệt

Trên hình 1-11: giới thiệu kết cấu một loại bơm nước ly tâm dùng trên ô tô lắp

ở mặt đầu của thân máy và dẫn động quay bơm nước bằng đai truyền nhờ puly (14), lắp chặt trên trục bơm nhờ then bán nguyệt (16) Rãnh lắp đai truyền có thể thay đổi kích thước nhờ sự thay đổi số lượng vòng đệm (15)

Nắp bơm và thân bơm được chế tạo bằng gang, cánh bơm (8) thường được chế tạo bằng đồng hoặc chất dẻo Ðể giảm kích thước, bơm tỷ số truyền giữa trục bơm nước (10) và trục khuỷu thường chọn gần bằng 1 (đối với động cơ cao tốc) và 1,6 (đối với động cơ tốc độ thấp) Nước ở chỗ vào cánh có áp suất (0,02 ÷ 0,04) Mpa và

151614

12

1011

9

13

123457

tốc độ 1,0 m/s Cột áp do bơm tạo ra khoảng (0,05 ÷ 0,15) Mpa và tốc độ nước trên đường ống dẫn vào bơm không vượt quá (2,5 ÷ 3) m/s Công suất tiêu hao để dẫn động bơm chiếm khoảng (0,5-1,0) % công suất có ích của động cơ tức là (0,005 ÷ 0,01)Ne Trục bơm được đặt trên hai ổ bi (13), để bao kín dầu mỡ bôi trơn ổ bi dùng các phớt (1) và bao kín bằng vòng chặn (6)

Bơm ly tâm có đặc tính cấp nước đồng đều, kích thước và khối lượng nhỏ, không

ồn và hiệu suất cao Tuy nhiên nhược điểm của bơm li tâm là không tạo ra được vùng

áp thấp đủ khi hút nước (không quá (2,94 ÷ 4,9).104 N/m2), do đó không có năng lực

tự hút, nên trước khi khởi động phải nạp đầy nước vào ống hút và bơm, đồng thời phải xả không khí hết ra khỏi bơm

1.4.2.2 Bơm piston

Bơm nước kiểu piston thường chỉ được dùng trong hệ thống làm mát của động

cơ tàu thủy tốc độ thấp Ở động cơ tốc độ cao vì để tránh lực quán tính rất lớn của các khối lượng chuyển động của bơm và để tránh hiện tượng va đập thủy lực do chu trình cấp nước không liên tục của bơm nên người ta ít dùng loại này

Hình 1-12 Kết cấu bơm nước kiểu piston 1- Vỏ bơm; 2,4- Xilanh dẫn hướng; 3- Piston; 5- Thanh truyền; 6 Trục khuỷu của bơm piston; 7- Đường nước vào; 8,9- Van nước; 10- Lò xo van nước

Bơm nước piston có quá trình hoạt động như sau: Piston bơm (3) bằng đồng chuyển động trong xilanh dẫn hướng (2,4) của vỏ bơm (1) Piston nối với thanh truyền (5) và chuyển động nhờ trục khuỷu (6) Khi piston (3) đi xuống, nước sẽ đi qua van

8 10

(8) vào khoang chứa bên trên piston (3) Khi piston đi lên, nước trong khoang bị đẩy qua van (9) đi vào hệ thống làm mát

1.4.2.3 Bơm bánh răng

Trên tàu thủy cũng thường dùng loại bơm bánh răng để bơm nước cho hệ thống làm mát động cơ Nó có ưu điểm gọn nhẹ, song khi làm việc với nước hở (nếu dùng cho nước sông hoặc nước biển) thì do nước bẩn nên bánh răng chóng 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 răng trong vỏ bơm sẽ không chịu lực truyền, và để giảm mài mòn bánh răng bơm, người ta còn chế tạo một trong hai bánh răng bơm bằng vật liệu tec-tô-lit hoặc làm bằng cao su lưu hóa

Hình 1-13 Kết cấu bơm nước kiểu bánh răng 1- Trục bơm; 2-Bánh răng dẫn động; 3- Ổ bi; 4- Vành chặn dầu; 5- Bạc lót, 6-Vành chặn nước; 7- Đệm lót, 8- Vòng cao su, 9- Lò xo, 10- Bánh răng bị động, 11- Cửa hút nước vào; 12- Bánh răng chủ động; 13- Vỏ bơm; 14- Cửa thoát nước ra

Kết cấu bơm bánh răng dùng trên hệ thống làm mát của động cơ tàu thuỷ Bơm quay nhờ bánh răng (2) ăn khớp với hệ thống bánh răng truyền động từ trục khuỷu Trục truyền động bơm (1) một đầu dẫn động đặt trên ổ bi cầu (3), còn ở đầu kia lắp bánh răng bơm tựa trên hai bạc lót (5) và (7), các bạc lót này được bôi trơn nhờ các đệm bằng tec- tô-lit (7) và vòng cao su (8) Còn bao kín dầu bôi trơn ổ bi bằng vành chắn dầu (4) Bánh răng bị động (10) được làm bằng tec-tô-lit

10

để làm mát nước ngọt ở mạch trong của hệ thống làm mát Kết cấu và nguyên lý làm việc của bơm cánh hút được thể hiện ở hình sau:

Hình 1-14 Sơ đồ kết cấu và nguyên lý làm việc của bơm cánh hút

1- Cửa nước vào bơm; 2- Rảnh chứa nước, 3- Cửa nước ra;

4- Bánh răng dẫn động; 5-Ổ trục bơm, 6- Hai nữa thân bơm

Kết cấu của bơm gồm: hai nửa thân bơm (6) (nửa trước và nửa sau) Các nửa

vỏ bơm lắp với hai nắp ở trục bơm Bánh công tác cố định trên trục và được dẫn động bằng bánh răng côn (4) Nửa vỏ sau có cửa vào (1) và nửa vỏ trước có cửa ra (3) Bên trong mỗi nửa vỏ có một rãnh vòng cung (2 ) Chiều sâu của các rãnh đó thay đổi, ở giữa rãnh có chiều sâu lớn nhất và chiều sâu giảm dần đến không về hai phía đầu mút của rãnh (hình 1-14.b)

Nguyên lý làm việc của bơm cánh hút như sau:

Ban đầu, dung tích công tác giữa hai cánh được mồi đầy nước (vị trí I) Khi cánh quay thì nước nằm giữa hai cánh cũng dịch chuyển theo (vị trí II) Do chiều sâu của rãnh (2) tăng dần nên dung tích giữa hai cánh tăng lên Do tăng dung tích nên

3-3

2-2

1-1

6 5

4

1-1IV

2-2III

1

III

3-3

trong bơm hình thành độ chân không Nhờ có độ chân không nước được hút vào qua cửa (1), cánh quay tiếp tục được nửa vòng thì chiều sâu rãnh sẽ bắt đầu giảm dần nước bị nén theo cửa (3) đi vào hệ thống làm mát

Nhược điểm cơ bản của loại bơm cánh hút là hiệu suất bơm rất thấp So với bơm li tâm thì thua kém 3÷4 lần và khi bơm phải mồi nước Vì vậy, người ta chỉ dùng loại bơm này để bơm nước ngoài tàu vào Chiều cao cột nước của bơm không dưới 1,5m với lưu lượng 8000 (l/ph)

4- Rãnh guồng; 5- Cánh guồng; 6- Cửa hút

Trên hình 1-15 giới thiệu sơ đồ kết cấu bơm guồng dùng trong động cơ diezel Bơm gồm có: bánh công tác (2), bánh guồng quay trong vỏ bơm và nắp Trên bánh công tác người ta phay các rãnh hướng kính (4) Vỏ và nắp có làm rãnh xoắn (1) thông với cửa hút (6) và cửa thoát Khi bánh công tác quay, nước vào các rãnh và dưới tác dụng của lực li tâm, các phần tử nước chuyển động từ trong ra ngoài và quay theo các cánh (5) rồi theo rãnh xoắn ốc (1) trên vỏ bơm đi qua cửa đẩy vào hệ thống làm mát của động cơ

Loại bơm guồng của động cơ diesel 20 mã lực được dùng để cung cấp nước cho

hệ thống làm mát hở (nước sau khi qua động cơ được thải ra ngoài ) Cột áp của loại bơm guồng cao hơn cột áp của bơm ly tâm khoảng 3÷7 lần nhưng hiệu suất thấp η = 0,25 ÷ 0,45, trong khi đó bơm li tâm η = 0,65 ÷0,9 Tuy vậy, so với bơm cánh hút thì hiệu suất của bơm guồng vẫn cao hơn khoảng 2 lần

1.4.3 Kết cấu quạt gió

1.4.3.1 Quạt gió dẫn động bằng đai

Hình 1-16 Quạt gió 1-Cánh quạt; 2-Xương đĩa bắt cánh quạt; 3-Mayơ; 4-Then bán nguyệt; 5-trục quạt;

6-Đai ốc; 7-Bulong bắt quạt; 8-Xương quạt

Trong hệ thống làm mát bằng nước, dùng két làm mát bằng không khí, quạt gió dùng để tăng tốc độ của dòng không khí qua két nhằm nâng cao hiệu quả làm mát Quạt gió thường là quạt hướng trục

Quạt gió của động cơ có thể chạy bằng không khí hoặc điện Những động cơ đặt dọc ở thân xe có trục sau là trục chủ động thường sử dụng là quạt cơ khí được lắp cùng trục với bơm nước.Có hai chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của quạt: đó là năng suất (lưu lượng gió) của quạt và công suất tiêu tốn cho dẫn động quạt Ðối với một két nước cụ thể, năng suất thể hiện bằng tốc độ gió qua két làm mát Hai chỉ tiêu trên

phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: số vòng quay của quạt, kích thước cánh, góc nghiêng của cánh và vị trí tương quan giữa quạt và két nước

Tăng góc nghiêng của cánh và tăng số vòng quay của quạt đều làm cho công suất dẫn động quạt tăng lên Thông thường góc nghiêng tốt nhất đối với quạt phẳng

là 40 ÷ 450 và với quạt cánh lồi là 380 Tăng góc nghiêng và tăng chiều rộng cánh quạt có làm cho lưu lượng tăng nhưng công suất dẫn động quạt tăng mãnh liệt, vì vậy đối với động cơ ô tô máy kéo đường kính quạt không vượt quá 0,65m và chiều rộng không vượt quá 70mm

Khoảng cách từ quạt đến két phụ thuộc vào việc tổ chức dòng khí làm mát tiếp các bộ phận dưới nắp xe Khi có lắp các bản hướng dòng khí thì khoảng cách đó cho phép đến 80-100mm Nếu không thì không nên vượt quá 10÷15mm Số cánh tăng làm năng suất tăng theo nhưng không nên vượt quá 8 cánh

Cánh quạt được dập bằng thép tấm có chiều dày 1,2÷1,6mm rồi bắt chặt vào mayơ, trước khi lắp phải cân bằng Loại cánh quạt chế tạo bằng vật liệu polyme thì không cần cân bằng Ðể giảm tiếng ồn loại quạt 4 cánh được chế tạo theo hình chữ X với góc giữa hai cánh là 70÷1100 Quạt được dẫn động bằng đai truyền hình thang, tốc độ của đai truyền không vượt quá 30÷35 m/s Trên một số động cơ quạt được dẫn động bằng xích, còn dẫn động bánh răng thì ít gặp Tỷ số truyền động quạt nằm trong khoảng 1,0÷1.3 Ngoài ra còn có bộ phận áo làm mát Áo làm mát được hình thành bởi khoang trống nằm giữa thành ngoài nắp máy với thành buồng đốt Ðặc biệt ở những chỗ bố trí đường xả thì cần được tăng cường làm mát

1.4.3.2 Quạt gió chạy bằng điện

a Khái quát

Cần phải có một lưu lượng không khí lớn đi qua két nước để làm mát.Thông thường, nếu xe chạy thì lưu lượng không khí đã đủ làm mát Nhưng khi xe dừng hoặc chậm thì lưu lượng không khí không đủ Vì vậy động cơ đã được trang bị quạt làm mát để tạo ra lượng không khí cưỡng bức qua két làm mát

Hệ thống quạt điện nhạy cảm với nhiệt độ của nước làm mát, và nó chỉ cung cấp một lưu lượng không khí thích hợp khi nhiệt độ lên cao Ở nhiệt độ bình thường, quạt ngừng quay để động cơ ấm lên và giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm tiếng ồn Tốc

độ quay của quạt điện có thể thay đổi trong ba cấp hoặc vô cấp, nhờ hiệu quả làm mát

có thể điều chỉnh và phù hợp với nhiệt độ nước làm mát

b Nguyên lý hoạt động

Hình 1-17 Sơ đồ nguyên lý hoạt động quạt gió điều khiển bằng điện

1-Bình điện; 2-Công tắc nhiệt độ nước làm mát; 3-Lò xo; 4-Cuộn dây; 5-Quạt;

6-Khóa điện

Nhiệt độ nước làm mát thấp: Công tắc nhiệt độ nước làm mát đóng, và nhờ thế rơle quạt được nối mát Lực từ trường của cuộn dậy của rơle sẽ giữ các tiếp điểm ở

vị trí ngắt, và dòng điện không đến quạt được

Nhiệt độ nước làm mát cao: Công tắc nhiệt độ nước làm mát mở, và mạch rơle

bị ngắt Khi đó, các tiếp điểm tiếp xúc với nhau, cung cấp dòng điện cho quạt quay với tốc độ cao

1.4.4 Van hằng nhiệt

Van hằng nhiệt hoạt động tùy theo nhiệt độ dùng để điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát bằng cách điều khiển nước làm mát đi từ động cơ đến két làm mát Van hằng nhiệt được lắp trên đường nước giữa nắp xilanh với bình làm mát Van hằng nhiệt đóng hay mở tùy theo nhiệt độ nước làm mát Khi động cơ còn lạnh van hằng nhiệt đóng, lúc này nước không qua két làm mát mà đi tắt về bơm Khi động cơ nóng lên van hằng nhiệt mở, nước làm mát đi qua két, sau đó mới về bơm

Bằng cách đóng đường nước dẫn tới két khi động cơ lạnh, động cơ sẽ ấm lên nhanh chóng, khi đó nhiệt độ của động cơ vẫn được giữ lại trong động cơ thay vì ra két làm mát, nhờ đó rút ngắn thời gian hâm nóng động cơ, tiêu hao ít nhiên liệu và giảm được lượng khí xả Sau khi hâm nóng, van hằng nhiệt giữ cho động cơ làm việc

ở nhiệt độ cao hơn so với trường hợp không có van hằng nhiệt Nhiệt độ làm việc càng cao sẽ cải thiện hiệu quả của động cơ và giảm được khí xả Van hằng nhiệt dùng trên hệ thống làm mát bằng nước chia làm hai loai: loại dùng chất lỏng làm chất giãn

nở và loại dùng chất rắn làm chất giãn nở

Van hằng nhiệt dùng chất lỏng làm chất giãn nở (van hằng nhiệt kiểu hộp xếp) Van hằng nhiệt có tác dụng giúp cho động cơ nhanh chóng đạt tới nhiệt độ quy định trong trường hợp động cơ mới khởi động

6

1

2

Hình 1-18 Kết cấu các loại van hằng nhiệt (a,c)- Van đang đóng; (b,d)- Van đang mở

1- Đường nước nối tắt về bơm; 2,13- Đường nước tới két làm mát; 3- Đường nước nóng tới van; 4- Hộp xếp; 5- Giá treo; 6- Trục van; 7,12- Nắp van; 8- Bầu chứa;9- Xêrêirin; 10- Màng; 11 Lò xo hồi vị; 14- Thân van; 15- Ống dẫn hướng

Van hằng nhiệt kiểu hộp xếp (hình 1-18.b) gồm có hộp xếp chứa một chất lỏng

dễ bay hơi Phần dưới của bầu bắt chặt vào trục (6) van hằng nhiệt Khi nhiệt độ làm mát thấp hơn 780C, van hằng nhiệt đóng lại (hình 1-18.a) và toàn bộ chất lỏng đi qua ống (1) (ống hai ngã) để trở về bơm nước, áp suất trong hộp xếp tăng lên, làm cho hố (7) giãn dài ra và nâng van (4) lên Nước nóng đi qua ống 3 vào bình trên của bộ tản nhiệt Van 4 mở rộng hoàn toàn ở nhiệt độ 910C

Van hằng nhiệt dùng chất rắn làm chất giãn: ở hình 1-18.c có bầu (8) chứa đầy

xêrêzin (9), lấy từ dầu mỏ và đậy kín bằng màng cao su (10) Ở nhiệt độ 700C, xêrêzin nóng chảy và giãn nở đẩy màng (10), cữ chặn và thanh (5) chuyển động lên phía trên Lúc này van (14) mở ra và nước bắt đầu chảy tuần hoàn qua bộ tản nhiệt (hình 1-18.d) Khi nhiệt độ giảm xuống, xêrêzin động đặc lại và giảm bớt thể tích Dưới tác dụng của lò xo hồi vị (11), van (14) đóng lại và màng (10) hạ xuống (hình 1-18.c) Van hằng nhiệt kiểu lò xo xoắn- sơ đồ kết cấu của loại van hằng nhiệt dùng lò

xo bimêtan gồm hai thanh dải kim loại có hệ số giãn nở dài khác nhau Dải thép hợp kim inva có hệ số nở dài 1,5.10-6, dải đồng có hệ số nở 20.10-6 Van hằng nhiệt dùng

lò xo bimêtan làm việc rất tốt nhưng đắt tiền

1.5 So sánh ưu khuyết điểm của kiểu làm mát bắng nước và kiểu làm mát bằng không khí

Xuất phát từ những yêu cầu kỹ thuật ta nhận thấy rằng động cơ làm mát bằng nước so với động cơ làm bằng không khí có những ưu điểm sau:

- Hiệu quả làm mát của hệ thống làm mát bằng nước cao hơn do đó trạng thái nhiệt của các chi tiết của động cơ làm mát bằng nước thấp Vì vậy, nếu các điều kiện phụ tải như nhau thì đối với động cơ xăng phải giảm tỉ số nén để tránh hiện tượng kích nổ

- Độ dài thân động cơ làm mát bằng nước ngắn hơn khoảng (1015), trọng lượng nhỏ hơn (810) so với động cơ làm mát bằng không khí Được như vậy là ta

có thể đúc các xilanh liền một khối nên khoảng cách giữa các xilanh có thể giảm đến mức tối thiểu

- Do giảm được độ dài của thân động cơ nên có thể tăng độ cứng vững của thân động cơ, trục khuỷu và trục cam

- Khi làm việc động cơ làm mát bằng nước có tiếng ồn nhỏ hơn

- Tổn thất công suất để dẫn động quạt gió của động cơ làm mát bằng nước nhỏ hơn động cơ làm mát bằng gió

Tuy vậy, hệ thống làm mát bằng nước cũng có những nhược điểm sau đây:

- Kết cấu thân máy và nắp xilanh rất phức tạp và rất khó chế tạo

- Phải dùng két nước có cánh tản nhiệt bằng đồng Kết cấu của két nước cũng rất phức tạp, khó chế tạo và dùng vật liệu quý như đồng, thiết

- Dễ bị rò rỉ nước xuống cácte nên có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầu bôi trơn ở dưới cácte

- Khi trời lạnh có thể bị đóng băng trong áo nước và két nước có thể làm vỡ hệ thống làm mát Vì vậy khi động cơ làm việc ở vùng có nhiệt độ thấp, thường phải dùng hỗn hợp nước có trộn glyxêrin hay glycôn để hạ thấp nhiệt độ đông đặc của nước làm mát

- Phải thường xuyên súc rửa hệ thống làm mát vì nước bẩn hoặc nước cứng đóng cặn làm giảm khả năng truyền nhiệt

- Không thuận lợi khi sử dụng ở vùng khan hiếm nước

CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ 1.5L i-VTEC

TURBO 2.1 Giới thiệu chung về xe Honda Civic 2018 và động cơ 1.5L i-VTEC

TURBO

Xe Honda Civic là loại xe du lịch 5 chỗ ngồi Xe được trang bị động cơ mới 1.5L i-VTEC TURBO, khung gầm xe cứng cáp cho hiệu quả lái xe ổn định Khả năng giảm xóc và chống rung tốt tạo cảm giác thoải mái và êm ả cho mọi hành khách trong

xe trên mọi nẻo đường

Thông số kỹ thuật của xe Honda Civic 2018 như sau :

Bảng 2-1 Đặc điểm và thông số kỹ thuật xe Civic

Chiều rộng cơ sở trước/sau

Kiểu động cơ 4 xilanh thẳng hàng, cam kép, i-VTEC

Momen xoắn tối đa 139 N.m/ 4200 rpm

Dung tích bình nhiên liệu

Động cơ 1.5L i-VTEC TURBO lắp trên xe Civic của hãng HONDA là loại động

cơ xăng, 4 xy lanh thẳng hàng, trục cam kép, xupap và trục cam được bố trí trên nắp

xilanh,mỗi piston có bốn xupáp, hai xupáp nạp và hai xupáp thải được bố trí thẳng

hàng thành một dãy Cơ cấu phân phối khí gồm 2 trục cam được dẫn động bằng đai

Hình 2-1 Động cơ 1.5L i-VTEC TURBO 1- Máy làm mát không khí; 2- Máy tăng áp; 3- Đường ống dẫn không khí;

4- Dây dẫn bugi đánh lửa; 5- Bộ điều khiển phân phối khí;

6- Trục khuỷu; 7- Dây đai

Bảng 2-2 Giới thiệu về động cơ 1.5L i-VTEC TURBO Loại động cơ 1.5L i-VTEC (xăng không chì)

Kiểu 4 xilanh thẳng hàng, 16 van, cam kép

DOHC có i-VTEC, dẫn động xích

Hành trình piston S 89,5 mm

Công suất tối đa 170 Kw/5500 rpm

Mô men xoắn tối đa 220/5500 (N.m/rpm)

Hệ thống phun nhiên liệu Trực tiếp

Cơ cấu phối khí 16 xupap dẫn động bằng xích,có

2.2 Một số hệ thống trong động cơ 1.5L i-VTEC TURBO

2.2.1 Cơ cấu phun xăng trực tiếp

Một nhược điểm của động cơ tăng áp là việc đưa không khí áp suất cao vào động

cơ khiến cho nhiệt độ và áp suất tăng lên, dẫn đến hiện tượng kích nổ VTEC TURBO

sử dụng hệ thống GDI để phun nhiên liệu trực tiếp vào xilanh, hạ nhiệt độ trong xilanh bằng nhiệt hóa hơi của xăng Các cổng nạp lớn giúp tăng cường luồng khí nạp và pít-tông duy trì dòng chảy, cho phép nhiên liệu được đốt cháy nhanh chóng và hiệu quả Bằng hiệu quả làm mát của phun trực tiếp và đốt cháy nhanh bằng lưu lượng dòng chảy cao, vấn đề kích nổ được giải quyết

Nguyên lý làm việc: nhiên liệu được bơm từ bình chứa qua lọc đến bơm cao áp với áp suất khoảng 0,35 MPa Bơm cao áp được dẫn động từ động cơ sẽ đưa nhiên liệu đến ống phân phối với áp suất 4-13 MPa Áp suất này được xác định bởi cảm

biến áp suất và có thể được điều chỉnh bằng các dữ liệu ứng dụng dựa trên chế độ làm

việc của động cơ Việc giữ cho áp suất trong ống phân phối được cố định là vô cùng

quan trọng vì nó ảnh hưởng đến công suất động cơ, lượng khí phát thải và tiếng ồn

Do đó có một van điều áp để ổn định áp suất trong ống phân phối Van này sẽ cho

một lượng nhiên liệu vừa đủ quay lại bình chứa.Bộ phận quan trọng nhất của hệ thống

GDI chính là kim phun, được gắn trên giữa ống phân phối và buồng cháy và được

điều khiển đóng mở bởi ECU

Hình 2-2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ 1.5L i-VTEC TURBO

1- Bình nhiên liệu; 2- Bơm thấp áp( bơm điện); 3- Lọc nhiên liệu; 4- Bơm cao áp;

5- Ống phân phối; 6- Van điều áp; 7- Cảm biến áp suất nhiên liệu;

8- Vòi phun áp suất cao

2.2.2 Cơ cấu phân phối khí

Động cơ 1.5L i-VTEC TURBO là động cơ 4 xy lanh thẳng hàng có hệ thống

cam kép gồm bốn xupap cho mỗi xylanh hai xupap nạp và hai xupap thải với các

góc phối khí:

Bảng 2-3 Góc đóng mở xupap nạp, xả

Nạp

Mở 60 BTDC Đóng 400 ABDC

Xả

Mở 310 BBDC Đóng 90 ATDC

Hình 2-3 Cơ cấu phân phối khí động cơ 1.5L i-VTEC TURBO

1- Bộ điều khiển phối khí (i-VTEC); 2-Xích dẫn động trục cam; 3-Trục cam thải;

4-Trục cam nộp

VTEC là viết tắt của cụm từ Variable Valve Timing and Lift Electronic Control, có nghĩa là hệ thống biến thiên pha phân phối khí và điều khiển độ nâng van bằng điện tử

VTEC được xem là một trong những giải pháp quan trọng trong việc đảm bảo sự cân bằng giữa hiệu năng cao và lượng khí thải độc hại ra môi trường trên động cơ đốt trong của Honda VTEC cũng là công nghệ đồng hành cùng thương hiệu xe hơi Honda lâu bền nhất.VTEC có khởi đầu rất sớm, bắt nguồn từ những năm 1980, khi công nghệ này lần đầu tiên được trang bị trên một mẫu xe Civic thời bấy giờ nhưng không mang lại hiệu quả cao Theo các tin tức về ô tô, Hoa Kỳ chính là quốc gia đầu tiên được biết tới công nghệ VTEC, áp dụng lần đầu tiên trên mẫu xe NSX thời đó Công nghệ này đã không được đánh giá cao cho đến năm 1992, khi chiếc Acura Integra GS-R ra đời Mẫu xe hạng sang này được sử dụng động cơ D-Series với công nghệ VTEC có trục cam đơn (SOHC)

Với hệ thống điều khiển cam thông minh VTEC – Van Timing Electronic Control

có chức năng thay đổi thời gian hoạt động ở cả van nạp và van xả, kiểm soát thời gian

cả hai loại van được mở/đóng đảm bảo cho động cơ luôn được cung cấp lượng không khí tối ưu ở vòng tua cao Về mặt cấu tạo cơ khí, sự khác biệt của VTEC đó chính là trục cam có 3 vấu cam nạp trên 1 xy lanh

Trong ba vấu cam này, vấu ở giữa sử dụng khi cần mức công suất lớn và hai vấu còn lại sử dụng khi động cơ hoạt động ở tốc độ tua máy thấp

VTEC cho phép động cơ chuyển đổi giữa hai biên dạng cam khác nhau Trên động

cơ DOHC, mỗi trục cam được thiết kế với 3 vấu cam cho một xy lanh Trong đó có hai vấu cam chính và 1 vấu phụ thứ ba có hành trình dài hơn và bề rộng lớn hơn, đi kèm với đó là 3 cò mổ khác nhau trên hệ thống nạp Khi động cơ hoạt động bình thường, cò mổ chính giữa hoạt động độc lập với hai vị trí cò mổ còn lại và quay trơn trên vấu cam ở giữa

Trong trường hợp VTEC được kích hoạt, áp suất dầu tăng lên và tác dụng lên chốt gài cò mổ chính giữa giúp kết nối cò mổ này với hai cò mổ hai bên Lúc này hệ thống nạp hoạt động dựa trên biên dạng của vấu cam chính giữa, thời gian mở van sẽ dài hơn Điều này dẫn đến động cơ được nạp nhiều hòa khí hơn vào xy lanh và tạo ra công suất lớn hơn so với bình thường

Công nghệ cải tiến i-VTEC

i-VTEC là công nghệ được cải tiến và phát triển từ VTEC, các kỹ sư của Honda

đã bổ sung thêm Hệ thống điều khiển biến thiên van theo thời gian (Variable Timing Control – VTC) Điểm khác biệt của công nghệ mới được cải tiến này so với công nghệ cũ là hoạt động của động cơ có thể điều khiển một cách liên tục thời điểm đóng/mở của cam nạp một cách liên tục trên toàn dải tốc độ của động cơ

i-VTEC hoạt động nhờ vào sự phối hợp của nhiều yếu tố khác nhau như vị trí trục cam, tín hiệu cảm biến oxy, vị trí bướm ga, thời điểm đánh lửa Kết quả là hoạt động của động cơ được tối ưu ở mức độ cao hơn hẳn so với công nghệ VTEC ban đầu Điều này giúp động cơ hoạt động với hiệu suất cao hơn và mức công suất tối đa được sản sinh tăng lên đáng kể

Chữ "i" trong cụm "i-VTEC" chính là viết tắt của intelligent (có nghĩa là "thông minh") Sự phát triển nói trên đã tạo ra một sự cân bằng giữa hiệu năng của động cơ

và lượng khí thải xả ra môi trường Nói cách khác, động cơ đã hoạt động một cách thông minh nhất để có thể đạt được công suất mong muốn nhưng lại tiêu tốn ít nhiên liệu hơn và xả thải ra môi trường ít hơn

2.2.3 Hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa đầu đến bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát, làm mát ổ trục, tẩy rửa các bề mặt ma sát và bao kín khe hỡ giữa piston với xylanh, giữa xecmăng với piston

Hình 2-4 Sơ đồ các đường dầu đi bôi trơn trên động cơ 1.5L i-VTEC

TURBO

1-Lọc dầu; 2-Lưới lọc dầu; 3- Bơm dầu; 4- Thiết bị căng đai; 5- Bộ điều khiển VVT-i; 6- Van điều khiển dầu bôi trơn trục cam;

Hình 2-5 Sơ đồ khối hệ thống bôi trơn động cơ 1.5L i-VTEC TURBO

Hệ thống bôi trơn gồm có: bơm dầu, bầu lọc dầu, cácte dầu, các đường ống

dầu sẽ từ cácte được hút bằng bơm dầu, qua lọc dầu, vào các đường dầu dọc thân máy

vào trục khuỷu, lên trục cam, từ trục khuỷu vào các bạc biên, theo các lỗ phun lên

thành xylanh, từ trục cam vào các bạc trục cam, rồi theo các đường dẫn dầu tự chảy

về cácte

Hệ thống bôi trơn của động cơ là kiểu cưỡng bức và vung té có lọc dầu toàn phần, dùng để đưa dầu bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát của các chi tiết chuyển động

Dầu bôi trơn từ các-te đi qua lọc dầu đến các đường đẫn dầu bôi trơn nhờ bơm dầu, bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu Lọc dầu được gắn dưới các-te để tăng khả năng làm việc

Bơm dầu được lắp phía dưới các-te, và được dẫn động từ trục khuỷu Có van an toàn nhằm đảm bảo bơm dầu hoạt động tốt

Hình 2-6 Hệ thống làm mát động cơ 1.5L i-VTEC TURBO

1- Bơm nước; 2- Từ két nước; 3- Từ lõi giàn sưởi; 4- Đến lõi giàn sưởi;

5- Đến van tiết lưu;

Từ mô hình thực tế trên ta vẽ được sơ đồ hệ thống làm mat trên động cơ 1.5L i-VTEC TURBO:

Hình 2-7 Sơ đồ hệ thống làm mát 1- Van hằng nhiệt; 2- Bơm; 3- Nắp máy; 4- Thân máy; 5- Giàn sưởi;

6- Van tiết lưu; 7- Két nước

Nguyên lý hoạt động: Nước từ bình chứa nước, qua két làm mát, được dẫn vào bơm nước (2), đi vào làm mát động cơ Trong thời gian chạy ấm máy, nhiệt độ động

cơ nhỏ hơn nhiệt độ làm việc của van hằng nhiệt (80o ÷ 84o) thì nước từ bơm nước đi vào thân máy (4), nắp máy (3) đến giàn sưởi (5) rồi về lại bơm, trên đường ống đến giàn sưởi có nhánh rẽ tới van tiết lưu (6), van này có tác dụng điều tiết lưu lượng nước nóng qua giàn sưởi để sưởi ấm trong xe Khi nhiệt độ động cơ lớn hơn nhiệt độ làm việc của van hằng nhiệt (1) thì van sẽ mở ra cho nước từ động cơ qua két làm mát (7), tại đây nước sẽ được làm mát bằng gió rồi về lại bơm Như vậy nước sẽ được tuần hoàn cưỡng bức trong quá trình làm việc của động cơ

2.2.5 Hệ thống tăng áp

Tua bin trong bộ tăng áp được quay bằng khí thải, nén khí nạp mới với máy nén được gắn đồng trục với tuabin và xả khí vào bộ làm mát không khí Không khí trong lành bị nóng khi nén, được làm mát trong bộ làm mát không khí nạp lại, sau đó đi vào

xi lanh Bộ tăng áp trang bị van điều khiển chất thải tăng áp và van điều khiển bỏ qua

bộ tăng áp để kiểm soát áp suất hệ thống và tốc độ dòng khí Van điều khiển chất thải của bộ tăng áp được kích hoạt bằng bộ truyền động điện

Hình 2-8 Hệ thống tăng áp 1- Bộ tăng áp điều khiển chất thải; 2- Van điều khiển tăng áp; 3- Nơi chuyển đổi

xúc tác; 4- Tuabin; 5- Máy nén; 6- Đường ống nạp; 7- Van tiết lưu; 8- Máy làm mát

không khí; 9- Van điều khiển điện từ; 10- Van điều khiển tăng áp;

11- Bộ điều khiển ECU; 12- Máy hút bụi

Hoạt động để kiểm soát áp suất tăng áp, ECU thay đổi van điều khiển của bộ tăng

áp bằng cách sử dụng bộ điều khiển nhiệm vụ của bộ điều khiển của bộ tăng áp, bộ điều khiển của bộ tăng áp khí thải chảy từ ống xả đến tuabin và động lực thúc đẩy để quay tuabin Điều này làm tăng tốc độ trục tuabin và tăng áp suất nén của không khí trong lành, làm cho áp suất tăng lên Khi van điều khiển chất thải của bộ tăng áp mở

ra, một số khí thải đi qua tuabin và chảy trực tiếp vào bộ chuyển đổi thecataly gắn ở

hạ lưu của bộ tăng áp Điều này làm giảm tốc độ trục tuabin, làm giảm áp suất tăng

Cơ chế này ngăn áp suất tăng không quá mức, và bảo vệ động cơ và bộ tăng áp Van điều khiển bỏ qua bộ tăng áp bao gồm màng ngăn, lò xo hồi lưu và van và được kết nối với van điện từ điều khiển tăng áp để điều khiển van điện từ bỏ qua được ECU giữ bật Do áp suất bằng nhau được đặt vào cả hai bên của màng ngăn, van điều khiển

bỏ qua bộ tăng áp được giữ kín bằng lò xo hồi lưu Khi van tiết lưu được đóng từ điều kiện tăng áp, ECU sẽ tắt bộ điều khiển bỏ qua bộ tăng áp Tại thời điểm này, áp suất

âm ở hạ lưu của van tiết lưu, đã đi qua van điện từ, được đặt ở phía bên của màng ngăn, gây ra chênh lệch áp suất giữa hai bên của màng ngăn Sự khác biệt khắc phục lực lò xo hồi lưu và van mở ra, làm cho luồng khí nạp mới đi qua bộ nén khí bị rò rỉ vào thượng nguồn của máy nén Điều này điều chỉnh áp suất bên trong hệ thống, đồng thời ngăn không cho lực cản không khí trong máy nén tăng lên và tốc độ trục tuabin

giảm, cung cấp phản ứng được cải thiện tại thời điểm tăng tốc trở lại Điều khiển đầu

ra, bộ truyền động điều khiển chất thải của bộ tăng áp là loại điện , cho phép kiểm soát linh hoạt và chính xác tỷ lệ mở van điều khiển tăng áp, bất kể tình trạng hoạt động của động cơ Điều này cho phép van xả thải của bộ tăng áp hoạt động như một thiết bị điều khiển đầu ra động cơ phối hợp với van tiết lưu

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM ĐỘNG CƠ 1.5L i-VTEC

TURBO

Khi động cơ nóng lên, hệ thống làm mát sẽ truyền nhiệt ra không khí chung

quanh để làm mát động cơ Ngược lại, khi động cơ còn lạnh, hệ thống làm mát giúp động cơ dể nóng lên

Bằng cách đó hệ thống làm mát giúp cho việc duy trì nhiệt độ động cơ thích hợp Ở động cơ 1.5L i-VTEC TURBO hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức được sử dụng

3.1 Sơ đồ hệ thống làm mát

Hình 3-1 Sơ đồ hệ thống làm mát 1-Két nước; 2- Quạt gió; 3-Van hằng nhiệt; 4-Bơm nước; 5-Nắp máy; 6- Ống dẫn nước nóng về két; 7-Ống dẫn nước đến bộ sưởi; 8-Bộ sưởi; 9- Nắp két nước; 10-Trục motor; 11-Xylanh động cơ; 12-Ống chuyển từ động cơ về bơm

Khi mới khởi động, nước làm mát của động có sẵn trong két nước (1) được bơm nước (4) hút qua ống hút của bơm rồi được đẩy vào khoang nước trong thân máy của động cơ thông qua các đường lỗ khoan sẵn trong thân máy Nước được phân chia để làm mát đều cả bốn xilanh, làm mát dầu bôi trơn sau đó lên làm mát thân máy, rồi từ thân máy nước làm mát đến van hằng nhiệt (3)

Van hằng nhiệt (3) lắp ở đầu vào của bơm nước (4).Van hằng nhiệt này được trang bị van đi tắt, tùy theo sự thay đổi nhiệt độ của nước làm mát mà van này đóng hoặc mở van hằng nhiệt để điều chỉnh nước làm mát đi qua mạch chính và qua mạch

đi tắt Khi nước làm mát còn thấp, van hằng nhiệt (3) sẽ đóng van chính lại và van đi tắt được mở Khi đó nước làm mát sẽ tuần hoàn qua mạch rẽ mà không đi qua van hằng nhiệt Nhờ vậy nhiệt độ của nước sẽ tăng lên và động cơ sẽ đạt đến nhiệt độ thích hợp nhanh hơn Khi nhiệt độ nước làm lên cao, van hằng nhiệt mở van đi tắt

12 3

đóng lại Toàn bộ nước làm mát sẽ chảy qua két nước (1) Ở đây nó được làm mát, sau đó nó đi qua van hằng nhiệt (3) và trở về bơm nước (4) Bằng cách này nhiệt độ động cơ được duy trì Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức, dung tích bình chứa 4,8 lít Quạt (2) của hệ thống làm mát được điều khiển bằng ECU thông qua motor điện

Hình 3-2 Sơ đồ vị trí hệ thống làm mát động cơ 1.5L i-VTEC TURBO 1- Két làm mát; 7- Nắp bình chứa;

2- Quạt tản nhiệt; 8- Đường vào kênh làm mát;

3- Đường nước; 9- Chỗ giữ nhiệt;

4- Bơm nước; 10- Máy điều nhiệt;

5- Ống nối; 11- Chuyển biến chất làm mát;

Quạt gió dùng trong hệ thống làm mát của động cơ 1.5L i-VTEC TURBO là loại quạt hướng trục Hiệu suất làm việc của quạt phụ thuộc vào số vòng quay quạt, đặc điểm kết cấu của quạt (số cánh, chiều dài, chiều rộng, góc nghiêng của quạt) và khoảng cách từ quạt đến két nước