Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5vz fe được lắp trên xe toyota tacoma

Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5vz fe được lắp trên xe toyota tacoma Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5vz fe được lắp trên xe toyota tacoma Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5vz fe được lắp trên xe toyota tacoma luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

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

KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 5VZ-FE LẮP

TRÊN XE TOYOTA TACOMA

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HOÀI VĂN

Đà Nẵng – Năm 2019

CHƯƠNG 1: Giới thiệu tổng quan về hệ thống làm mát

CHƯƠNG 2: Khảo sát và tính toán hệ thống làm mát động cơ 5VZ-FE

CHƯƠNG 3: Hư hỏng bảo trì và ảnh hưởng của hệ thống làm mát đến tính năng kỹ thuật

và kiểm tra

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Nguyễn Hoài Văn Số thẻ sinh viên: 103140133

Lớp: 14C4B Khoa: Cơ khí Giao thông Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1 Tên đề tài đồ án:

Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5VZ-FE lắp trên xe TOYOLA TACOMA

2 Đề tài thuộc diện: có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Tham khảo mã động cơ: 5VZ-FE

Lắp trên xe bán tải TOYOTA TACOMA

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Mở đầu: (Lý do chọn đề tài, ý nghĩa khoa học và thực tiễn, phương pháp thực hiện,…)

Chương 1: Tổng quan

- Hệ thống làm mát trên động cơ đốt trong

- Sự phát triển hệ thống làm mát qua các giai đoạn

- Phân loại

- Hệ thống làm mát động cơ lắp trên ô tô

Chương 2: Khảo sát và tính toán hệ thống làm mát động cơ 5VZ-FE

2.1 Giới thiệu chung về động cơ 5VZ-FE

- Đặc điểm, mô tả kết cấu chính

2.2 Nguyên lý hoạt động và yêu cầu của các chi tiết trong hệ thống làm mát

- Công dụng, yêu cầu

- Nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát

- Kết cấu các bộ phận chính (Két làm mát, Nắp két nước, Bơm nước, Quạt gió, Van hằng nhiệt,…)

2.3 Tính toán hệ thống làm mát

- Tính toán kích thước két làm mát

- Tính toán bơm nước

- Tính toán quạt gió

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

- Bản vẽ các chi tiết hệ thống làm mát (Két nước, bơm, quạt gió) (A0)

- Bản vẽ chi tiết nắp két nước (A4)

- Ảnh hưởng HTLM đến tính năng kinh tế kỹ thuật động cơ

Tổng cộng: 8-10 bản vẽ

6 Tài liệu tham khảo

[1] TS Trần Thanh Hải Tùng “Bài giảng kết cấu và tính toán động cơ đốt trong” Đại

Học Bách Khoa Đà Nẵng Năm 2008

[2] TS Trần Thanh Hải Tùng, KS Nguyễn Lê Châu Thành “Chẩn đoán trạng thái kỹ

thuật ô tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Năm 2014

[4] [5] Nguyễn Tất Tiến.“Nguyên lý động cơ đốt trong” NXB giáo dục, 2000

[6] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến “Kết cấu và

tính toán động cơ đốt trong” Hà Nội: NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp,

1979

7 Họ tên người hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam

8 Ngày giao nhiệm vụ đồ án:

LỜI NÓI ĐẦU

Sau quá trình học tập và trang bị những kiến thức về chuyên ngành động lực, sinh viên được giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp và khái quát lại những kiến thức đã học, từ kiến thức cơ sở đến kiến thức chuyên ngành Qua quá trình thực hiện đồ án sinh viên tự rút ra nhận xét và kinh nghiệm cho bản thân trước khi bước vào công việc thực tế

Em chọn đề tài tốt nghiệp: “KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ

5VZ-FE LẮP TRÊN XE TOYOTA TACOMA ”

Trong phạm vi đồ án này, em chỉ giới hạn tìm hiểu một cách tổng quát về các phương pháp làm mát trong động cơ, các cơ cấu và hệ thống của động cơ 5VZ-FE, trong đó thực hiện tính toán các chi tiết của hệ thống làm mát và ảnh hưởng của hệ thống làm mát đến tính năng kinh tế kĩ thuật của động cơ

Do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để đồ án em được hoàn thiện hơn Cuối cùng, em xin chân thành cảm

ơn thầy giáo GS.TS Trần Văn Nam, các thầy cô giáo bộ môn, các thầy ở xưởng thí nghiệm VAL cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoài Văn

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5VZ-FE lắp trên xe TOYOTA TACOMA” là đề tài nghiên cứu của bản thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong đồ án đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ ánlà hoàn toàn trung thực, nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của bộ môn và nhà trường đề ra

Đà Nẵng,ngày tháng 12 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoài Văn

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích ý nghĩa 1

3 Kết cấu của đồ án 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT 1

1.1 Mục đích ý nghĩa và phân loại 1

1.1.1 Mục đích ỹ nghĩa của hệ thống làm mát 1

1.1.2 Phân loại 2

1.1.2.1 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi 2

1.1.2.2 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên 3

1.1.2.3 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức 5

1.1.2.4 Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao 8

1.1.2.5 Kết cấu một số bộ phận chính của hệ thống làm mát bằng nước 11

1.1.2.6 Hệ thống làm mát bằng không khí (gió) 17

1.1.2.6.1 Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên 17

1.1.2.6.2 Hệ thống làm mát không khí kiểu cưỡng bức 18

1.1.3 So sánh ưu khuyết điểm của kiểu làm mát bằng nước và kiểu làm mát bằng không khí 19

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 5VZ-FE 21

2.1 Giới thiệu chung về động cơ 5VZ-FE 21

2.1.1 Thông số kỹ thuật của động cơ 21

2.1.2 Đặc điểm kết cấu chính của các cụm chi tiết động cơ 5VZ-FE 22

2.1.2.1 Thân máy, nắp máy 22

2.1.2.2 Cơ cấu trục khuỷu, thanh truyền, piston, xéc măng 23

Hình 2-3: Trục khuỷu 23

2.1.2.3 Cơ cấu phân phối khí 25

2.1.2.4 Hệ thống bôi trơn 26

2.1.2.5 Hệ thống làm mát 28

2.1.2.6 Hệ thống đánh lửa 29

2.1.2.7 Hệ thống khởi động 30

2.2 Các cụm chi tiết của hệ thống làm mát bằng nước động cơ 5VZ-FE 30

2.2.1 Két làm mát 30

2.2.1.1 Công dụng và yêu cầu 30

2.2.1.2 Kết cấu và nguyên lý hoạt động 31

2.2.1.3 Tính toán két làm mát 33

2.2.2 Nắp két nước làm mát 36

2.2.2.1 Kết cấu và nguyên lý làm việc 36

2.2.3 Bơm nước 38

2.2.3.1 Công dụng và yêu cầu 38

2.2.3.2 Kết cấu và nguyên lý hoạt động 38

2.2.3.3 Tính toán bơm nước 39

2.2.4 Quạt gió 43

2.2.4.1 Công dụng và yêu cầu 43

2.2.4.2 Kết cấu và nguyên lý làm việc 43

2.2.4.3 Tính toán quạt gió 44

2.2.5 Van hằng nhiệt 47

2.2.5.1 Công dụng và yêu cầu 47

2.2.5.2 Kết cấu và nguyên lý làm việc 47

CHƯƠNG 3: HƯ HỎNG BẢO TRÌ VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐẾN TÍNH NĂNG KỸ THUẬT VÀ KIỂM TRA 49

3.1 Những hư hỏng thường gặp của hệ thống làm mát 49

3.1.1 Két làm mát 49

3.1.2 Nắp két 50

3.1.3 Bơm nước 50

3.1.4 Van hằng nhiệt 50

3.1.5 Quạt gió 51

3.1.6 Dung môi làm mát 51

3.2 Các phương pháp kiểm tra hư hỏng hệ thống làm mát 51

3.2.1 Kiểm tra và bổ sung nước làm mát: 51

3.2.2 Kiểm tra hiện tượng rò rỉ nước của hệ thống làm mát 51

3.2.3 Kiểm tra hiện tượng tắc két nước 52

3.2.4 Kiểm tra van hằng nhiệt 53

3.2.5 Kiểm tra, điều chỉnh bộ truyền đai 53

3.2.6 Thông rửa hệ thống làm mát 53

3.3 Các phương pháp cấp, xả nước trong hệ thống làm mát 55

3.3.1 Cấp nước làm mát 55

3.3.2 Xả nước làm mát 55

3.4 Ảnh hưởng của hệ thống làm mát đến tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ 55

3.4.1 Ảnh hưởng của hệ thống làm mát đến tiêu hao nhiên liệu và phát sinh khí thải của động cơ 55

3.4.1.1 Động cơ thực nghiệm 55

3.4.1.2 Kết quả thực nghiệm 57

KẾT LUẬN: 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2-1: Thông số kỹ thuật của động cơ 21

Bảng 3-1: Thông số kỹ thuật của động cơ thực nghiệm: 56

Bảng 3-2: Thông số kỹ thuật của Dynamometer: 56

Hình 1-1: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi 3

Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên 4

Hình 1-3: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức 5

Hình 1-4: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức một vòng hở 6

Hình 1-5: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu hai vòng tuần hoàn 8

Hình 1-6: Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài 9

Hình 1-7: Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có tận dụng nhiệt của hơi nước và nhiệt của khí thải 10

Hình 1-8: Kết cấu giàn ống truyền nhiệt của két nước cho các loại động cơ ô tô 12

Hình 1-9: Kết cấu bơm ly tâm 13

Hình 1-10: Kết cấu bơm Pittong 14

Hình 1-11: Sơ đồ kết cấu cánh hút 15

Hình 1-12: Kết cấu bơm guồng 16

Hình 1-13: Quạt gió 17

Hình 1 -14: Hệ thống làm mát bằng không khí động cơ 4 xylanh 18

Hình 2-1: Mặt cắt động cơ 22

Hình 2-2: Nắp máy 23

Hình 2-3: Trục khuỷu 23

Hình 2-4: Thanh truyền 24

Hình 2-5: Piston 25

Hình 2-6: Sơ đồ bố trí cơ cấu phân phối khí 26

Hình 2-7: Hệ thống bôi trơn 27

Hình 2-8: Sơ đồ hệ thống bôi trơn 27

Hình 2-10: Sơ đồ hệ thống đánh lửa 29

Hình 2-11: Sơ đồ điều khiển máy khởi động 30

Hình 2-12: Kết cấu két làm mát 31

Hình 2-13: Kết cấu nắp két nước 37

Hình 2-14: Kết cấu bơm nước 39

Hình 2- 15: Sơ đồ tính toán bơm nước 40

Hình 2-16: Kết cấu quạt gió 44

Hình 2-17: Sơ đồ tính toán quạt gió 45

cơ 57

xoắn 12 Nm 58

Hình 3-5: Biểu đồ ảnh hưởng của nhiệt độ nước làm mát đếnmức phát thải CO của động

cơ ở mô men xoắn 12 Nm và 75 Nm 59

cơ ở mô men xoắn 12 Nm và 75 Nm 59

Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5VZ-FE lắp trên xe TOYOTA TACOMA

Để cho động cơ hoạt động hiệu quả, các hệ thống của động cơ như hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát… phải làm việc một cách ổn định Ngoài ra, sự làm việc của các hệ thống này cũng có tác động lớn về công suất, tuổi thọ, hiệu suất làm việc của động cơ Hệ thống làm mát là một trong những hệ thống quan trọng của động cơ

Em quyết định chọn đề tài: “ Khảo sát hệ thống làm mát động cơ 5VZ-FE được lắp trên xe bán tải TOYOTA TACOMA” để tìm hiểu và xác định được tầm quan trọng của hệ thống làm mát trên động cơ ô tô và ảnh hưởng của hệ thống này đến tính năng kinh tế kĩ thuật của động cơ như thế nào

2 Mục đích ý nghĩa

Mục đích của đề tài là:

- Hiểu rõ các phương án làm mát cho động cơ động cơ đốt trong;

- Khảo sát hệ thống làm mát động cơ 5VZ-FE, phương pháp kiểm tra, sửa chữa hệ thống làm mát;

- Vận dụng lý thuyết truyền nhiệt, tính toán hệ thống làm mát theo các kiến thức đã được học;

Với mục đích trên, đề tài này có ý nghĩa không kém phần quan trọng đối với sinh viên ngành Cơ khí Động Lực chúng ta

Thông qua việc làm đề tài này đã góp phần cho sinh viên củng cố lại các kiến thức đã được học và tập cho sinh viên cách nghiên cứu làm việc độc lập tạo điều kiện thuận lợi cho công việc sau này của người kỹ sư tương lai

3 Kết cấu của đồ án

Chương 1: Tổng quan về hệ thống làm mát

Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5VZ-FE lắp trên xe TOYOTA TACOMA

Sẽ giới thiệu chung về hệ thống làm mát, phân loại cũng như mục đích ý nghĩa của hệ thống làm mát đối với động cơ

Chương 2: Khảo sát và tính toán hệ thống làm mát động cơ 5VZ-FE

Trong chương này sẽ giới thiệu chung về các kết cấu của động cơ Các kết cấu của hệ thống làm mát của động cơ 5VZ-FE Tính toán các thông số của hệ thống làm mát

Chương 3: Hư hỏng bảo trì và ảnh hưởng của hệ thống làm mát đến tính năng kinh tế kỹ thuật

Trong chương này sẽ giới thiệu những hư hỏng và cách khắc phục cũng như công tác bảo trì bảo dưỡng hệ thống làm mát Bên cạnh đó sẽ phân tích ảnh hưởng của hệ thống làm mát đến tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ

Nhiệt độ các chi tiết máy cao sẽ gây ra các hậu quả xấu sau đây:

- Phụ tải nhiệt của các chi tiết máy lớn làm giảm sức bền, độ cứng và tuổi thọ của chúng

- Có thể gây bó kẹt pittông trong xylanh do hiện tượng giãn nợ nhiệt

- Giảm hệ số nạp

- Đối với động cơ xăng dễ phát sinh hiệt tượng cháy kích nổ

Để khắc phục hậu quả xấu trên, cần thiết làm mát động cơ Hệ thống làm mát động

cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình tuyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy đến môi chất làm mát để đảm bảo cho các chi tiết không quá nóng nhưng cũng không quá nguội Nếu quá nóng thì sẽ gây ra những hậu quả xấu đã nêu trên, còn quá nguội cũng không tốt

vì quá nguội nghĩa là động cơ được làm mát quá nhiều vì thế tổn thất nhiệt sẽ nhiều hơn, nhiệt lượng dùng để sinh công bị hao hụt đi do đó hiệu suất nhiệt của động cơ bị giảm Mặt khác, do nhiệt độ của động cơ thấp, độ nhớt của dầu nhờn tăng khiến cho dầu nhờn khó lưu thông trong hệ thống bôi trơn vì vậy sẽ ảnh hưởng đến quá trình bôi trơn và

sẽ gây ra tổn thất do ma sát Hơn nữa, nếu nhiệt độ thành xylanh thấp quá, nhiên liệu sẽ ngưng tụ trên bề mặt thành xylanh làm cho màng dầu bôi trơn sẽ bị nhiên liệu rửa sạch, nếu trong thành phần nhiên liệu có nhiều lưu huỳnh, thì nó sẽ có thể tạo ra các axit do sự kết hợp của nhiên liệu và hơi lước ngưng tụ bên ngoài thành xylanh gây ăn mòn các chi tiết trong buồng cháy

Tóm lại, mức độ làm mát động cơ có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và công suất của động cơ

1.1.2 Phân loại

Căn cứ vào môi chất làm mát, người ta chia hệ thống làm mát thành hai loại: hệ thống làm mát bằng nước và hệ thống làm mát bằng không khí

Trong hệ thống làm mát bằng nước, người ta lại chia ra thành ba loại: bốc hơi, đối lưu

tự nhiên và tuần hoàn cưỡng bức Căn cứ vào số vòng tuần hoàn và kiểu tuần hoàn, người

ta lại chia hệ thống làm mát thành các loại: một vòng tuần hoàn kín, một vòng tuần hoàn

hở, hai vòng tuần hoàn ( một vòng kín và một vòng hở) Dưới đây lần lượt là các hệ thống làm mát trên:

1.1.2.1 Hệ thống làm mát bằng nước 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: phần khoang chứa nước làm mát của thân máy và phần thùng chứa nước bốc hơi lắp với thân

Khi đông cơ làm việc, những vùng nước bao bọc quanh buồng cháy nhận nhiệt và nước sẽ sôi Nước sôi có tỷ trọng bé sẽ nổi trên mặt thoáng của thùng chứa để bốc hơi ra ngoài Nước nguội có tỷ trọng lớn hơn sẽ chìm xuống điền chỗ cho nước nóng đã nổi lên

do đó tạo thành lưu động đối lưu tự nhiên

Ta biết rằng 1kg nước bốc hơi sẽ thu được một nhiệt lượng là 595kcal/kg vì vậy phụ thuộc vào kiểu động cơ, công suất động cơ mà thiết kế hệ thống làm mát sao cho lượng nước bốc hơi đảm bảo thu được nhiệt lượng cần thiết phải làm mát

Do làm mát bằng cách bốc hơi, nếu không có nguồn nước bổ sung kịp thời thì mức nước trong thùng chứa sẽ giảm nhanh và không đảm bảo được lượng nước Vì vậy, kiểu làm mát bốc hơi này không thích hợp đối với động cơ đặt trên ô tô máy kéo

Sơ đồ của hệ thống làm mát bằng kiểu bốc hơi được biểu diễn như hình 1-1:

Hình 1-1: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi

1- Khoang chứa nước bốc hơi; 2- Thùng nhiên liệu; 3- Nắp xylanh; 4- Thân máy; 5-

Xylanh; 6- Thanh truyền; 7- Hộp cacte chứa dầu

Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi có kết cấu đơn giản và do đặc tính lưu động đối lưu tự nhiên đã nói ở trên thì nên dùng trong các loại động cơ đặt nằm dùng trong công nghiệp Nhược điểm của hệ thống làm mát bốc hơi này tiêu hao nước nhiều và gây mòn thành xylanh không đều

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

Trong hệ thống làm mát bằng nước kểu đối lưu tự nhiên, nước lưu động tuần hoàn nhờ độ chênh áp lực tại hai cột nước nóng và lạnh mà không cần bơm

Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên được biểu diễn như hình 2:

5 6 7 8 9 10 11 3

4

Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên

1- Thân máy; 2- Xylanh; 3- Nắp xylanh; 4- Đường nước ra két; 5- Nắp két nước; 6- Két nước; 7- Không khí làm mát; 8- Quạt gió; 8- Đường nước làm mát động cơ

Nước nhận nhiệt của xylanh trong thân máy (1), khối lượng riêng của nước giảm nên nước nước nổi lên trên Trong khoang của nắp xylanh (3), nước tiếp tục nhận nhiệt của các chi tiết bao quanh buồng cháy, nhiệt độ của nước tiếp tục tăng và khối lượng riêng của nước tiếp tục giảm, nước tiếp tục nổi lên theo đường dẫn ra khoang phía trên của két làm mát (6) Quạt gió (8) được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu động cơ hút không khí qua két Do đó, nước trong két được làm mát, khối lượng riêng nước giảm, nước nguội sẽ chìm xuống khoang dưới của két và từ đó lại đi vào thân máy thực hiện vòng tuần hoàn

Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên có ưu điểm là chế độ làm mát phù hợp với chế độ không tải của động cơ Khi mới khởi động, do sự chênh lệch nhiệt độ của hai cột nước nóng và nguội bé nên chênh lệch áp lực của 2 cột nước bé Vì vậy, nước lưu động chậm, động cơ nhanh chóng đạt nhiệt độ ở chế độ làm việc

Tuy nhiên, hệ thống có nhược điểm là lưu lượng nước làm mát có vận tốc bé V = 0,12-0,19m/s Điều đó dẫn đến hiệu quả làm mát không được cao Thành xy lanh làm mát không đều Do tốc độ nước bé mà muốn đảm bảo lưu lượng nước làm mát thì phải tăng tiết diện lưu thông của nước trong động cơ dẫn đến hệ thống làm mát nặng nề, cồng kềnh

Từ đó, hệ thống làm mát kiểu tuần hoàn đối lưu tự nhiên không thích hợp cho ô tô máy kéo mà thường dùng trong động cơ tĩnh tải

1 2

3 4

1.1.2.3 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức

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

Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức được biểu diễn như hình 1-3:

Hình 1-3: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức

1- Thân máy; 2- Nắp xylanh; 3- Đường nước ra khỏi động cơ; 4- Ống dẫn hơi nước (bọt nước); 5- Van hằng nhiệt; 6- Nắp két nước; 7- Két nước; 8- Quạt gió; 9- Puly; 10- Ống nước nối tắt vào bơm; 11- Đường nước vào động cơ; 12- Bơm nước; 13- Két làm mát

dầu; 14- Ống phân phối nước

Do tốc độ lưu động của nước trong hệ thống tuần hoàn đối lưu bé Vì vậy, để tăng tốc

độ lưu động của nước người ta thường dùng hệ thống tuần hoàn cưỡng bức

Nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn một vòng kín (Hình 1-3) như sau: Nước tuần hoàn nhờ bơm ly tâm (12), được dẫn qua ống phân phối nước (14) đúc sẵn trong thân máy Sau khi làm mát xylanh, nước lên làm mát nắp máy rồi theo đường ống (10) về lại trước ống hút của bơm nước (12), một phần lớn nước qua van

1

14

2

35

vào bình chứa phía trên của két nước Tiếp đó, nước từ bình chứa phía trên đi qua các ống mỏng có gắn các cánh tản nhiệt Tại đây, nước làm mát bởi dòng không khí qua két do quạt (8) tạo ra Quạt được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu động cơ Tại bình chứa phía dưới, nước có nhiệt độ thấp hơn lại được bơm nước hút vào rồi đẩy vào động cơ thực hiện chu

kỳ làm mát tuần hoàn

Hệ thống làm mát này có ưu điểm là nước sau khi đi qua két làm mát trở lại động cơ,

do đó đỡ phải bổ sung nước, tận dụng được trở lại nguồn nước làm mát tiếp động cơ Do

đó, hệ thống này được sử dụng rộng rãi trong các loại ô tô máy kéo

1.1.2.3.2 Hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng hở

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

Sơ đồ hình 1-4 thể hiện hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng hở:

Hình 1-4: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức 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

So sánh hai hệ thống làm mát kín và hở của tàu thủy thì hệ thống làm mát hở có kết cấu đơn giản hơn, nhưng nhược điểm của nó là nhiệt độ nước làm mát phải giữ trong khoảng

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 xylanh vào nước làm mát cũng kém Ngoài

1 2 3

4 5

6

7

8

9 10

ra, do ảnh hưởng của nhiệt độ nước làm mát ở môi trường ngoài thay đổi mà nhiệt độ nước trong hệ thống cũng dao động lớn Điều này không có lợi cho hệ thống làm mát

Trong hệ thống này nước làm mát là nước sông, nước 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

nước ở nhiệt độ cao, nước sẽ bốc hơi nên hơi nước có thể tạo thành ngay trong áo nước ( bốc hơi bên trong) hoặc hơi nước bị tạo ra trong một thiết bị riêng ( bốc hơi bên ngoài) Do

đó cần phải có một hệ thống làm mát riêng cho động cơ

1.1.2.3.3 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức hai vòng

Trong hệ thống này, nước được làm mát tại két nước không phải là dòng không khí

do quạt gió tạo nên mà là bằng dòng nước có nhiệt độ thấp hơn, như nước sông, nước biển Vòng thứ nhất làm mát động cơ như ở hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng kín Vòng thứ hai với nước sông hay nước biển được bơm chuyển đến két làm mát nước vòng kín, sau

đó lại thải ra sông, biển nên gọi là vòng hở Hệ thống làm mát này được dùng phổ biến trong động cơ tàu thủy

Nguyên lí làm việc của hệ thống: nước ngọt làm mát động cơ đi theo chu trình kín, từ bơm nước (10) đến động cơ làm mát thân máy và nắp xylanh 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 đến các bình làm mát dầu và qua két làm mát (5) làm mát nước ngọt rồi theo đường ống (6) đổ ra bên 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 được hút từ bơm (7) qua két làm mát (5) theo đường ống (6) đổ ra ngoài Van hằng nhiệt (4) có thể đặt trên mach 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

Sơ đồ hệ thống được biểu diễn như hình 1-5:

Hình 1-5: Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước kiểu hai vòng tuần hoàn

1- Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp xylanh; 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

1.1.2.4 Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao

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

truyền từ bộ tách hơi (3) qua bộ ngưng tụ (5) đến bơm tuần hoàn (7) Quạt gió (4) dùng để

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 hơi nước; 6-

Không khí làm mát; 7- Bơm nước

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

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

Sơ đồ hệ thống được biểu diễn như hình 1-7:

Hình 1-7: Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có tận 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-

không sôi trong động cơ và cả bộ hằng nhiệt Nước chỉ sôi ở bộ tách hơi sau khi đi qua van

1

5 6

7

8 9

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

bộ nưng 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

đi qua van điều tiết tự động (9) vào bộ tách hơi Nước làm mát của vòng tuần hoàn ngoài lưu động qua 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 pittông làm mát bởi nước trong mạch kín

1.1.2.5 Kết cấu một số bộ phận chính của hệ thống làm mát bằng nước

số truyền nhiệt, phía sau két nước thường được bố trí quạt gió để hút gió đi qua giàn ống truyền nhiệt (gốm ống và các lá tản nhiệt)

Loại két nước dùng ống dẹt có sức cản không khí ít hơn và diện tích tản nhiệt lớn hơn khoảng 2 – 3% lần so với ống tròn nhưng loại ống này không bền vì có nhiều mối hàn và khó sửa chữa Kiểu ống tròn (hình 1-8g) có ưu điểm là đơn giản và dễ sửa chữa do làm bằng những ống tháo lắp được mà không hàn vào hai ngăn chứa trên và dưới Hơn nữa, nếu tốc độ gió đi qua giàn ống truyền nhiệt lớn thì hiệu quả truyền nhiệt của loại ống tròn cũng tốt Do đó, kiểu ống tròn được dùng khá phổ biến trong các loại két nước của ô tô

Thông thường, két nước hay dùng kiểu ống nướ dẹt, bố trí nhiều hàng so le, cắm trong các lá tản nhiệt

Hiệu quả tản nhiệt phụ thuộc vào những yếu tốt sau đây:

- Khả năng tản nhiệt từ nước vào không khí của các ống tản nhiệt

- Tốc độ lưu thông của nước và không khí làm mát

trí ống nước tròn

Muốn tản nhiệt tốt, vật liệu làm ống và lá tản nhiệt phải dẫn nhiệt tốt (đồng hay đồng thau tốt hơn thép) Thành ống và lá tản nhiệt phải mỏng (chiều dày ống khoảng 0,13 – 0,20mm, chiều dày lá tản nhiệt khoảng 0,08 – 0,12mm)

Kết cấu của bộ phận giàn ống tản nhiệt và các lá tản nhiệt của két làm mát được giới thiệu trên hình 1-8

Hình 1-8: Kết cấu giàn ống truyền nhiệt của két nước cho các loại động cơ ô tô a- Kiểu ống nước dẹt; b,c,d,e- Các kiểu bố trí ống dẫn nước; g- Kiểu ống nước tròn; Tốc độ lưu động của nước phụ thuộc vào lưu lượng nước Nếu ống bé thì tốc độ lưu động đã xác định, muốn tăng lưu lượng nước phải tăng số ống lên Nếu diện tích hút gió đã xác định thì khi tăng số ống thì phải bố trí nhiều hàng ống do đó sức cản không khí sẽ tăng lên, mặt khác diện tích tản nhiệt của các lá tản nhiệt sẽ nhỏ lại làm giảm sự tản nhiệt Để

10 – 15mm hoặc bố trí thêm nhiều hàng ống theo chiều đi qua két làm mát của gió Tuy vậy, hiệu quả của truyền nhiệt khi tăng hàng ống theo chiều gió cũng không lớn

1.1.2.5.2 Bơm nước

Trong hệ thống làm mát bằng nước, bơm nước 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 cần cho các loại động cơ thay đổi trong phạm vi: 68 – 245l/kWh (50-180l/ml.h) và với số lần tuần hoàn 7 – 12 lần/ph Các loại bơm thường dùng trong hệ thống làm mát động cơ là:

Hình 1-9: Kết cấu bơm ly tâm

Vỏ bơm (5) được chế tạo bằng gang hay bằng hợp kim nhôm có mặt bích lắp ghép

với mặt đầu của thân máy, cánh bơm (3) cũng chế tạo bằng một loại vật liệu như vỏ bơm

hoặc bằng đồng và đôi khi bằng chất dẻo Để đảm bảo hiệu suất của bơm, khe hở hướng

kính giữa bánh công tác (2) và thân bơm không được lớn hơn 1mm và khe hở chiều trục

không quá 0,2mm Khi trục của bơm quay, dưới tác động của lực ly tâm, các phần từ nước

bị dồn từ trong ra ngoài với áp suất cao nên nước được bơm đi Cột áp toàn phần của bơm

của nước vào bơm đối với bơm một tầng không quá 2,5 – 3m/s Trục bơm và quạt gió

(chung trục) lắp với bánh đai truyền hình thang với tỷ số truyền từ trục khuỷu đến trục bơm

1.1.2.5.2.2 Bơm pittông

Bơm pittông 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 bơm này

Hình 1-10: Kết cấu bơm Pittong

1,3- Xylanh dẫn hướng; 2- Pittông; 4- Vỏ bơm; 5- Thanh truyền; 6- trục khuỷu của bơm;

7,8- Van nước; 9- Lò xo van nước; 10- Nắp van

10

1

6 5

7 8

Khi pittông (2) đi xuống, nước sẽ đi quan van (7) (van này có nắp van ép trên đế van bằng lò xo (9) hoặc nắp van chỉ là một vành chất dẻo) vào khoang chứa trên pittông (2) Khi pittông đi lên, nước trong khoang bị đẩy qua van (8) đi vào hệ thống làm mát

1.1.2.5.2.3 Bơm cánh hút

Loại bơm này thường được sử dụng trong mạch ngoài của hệ thống làm mát của động

cơ tàu thủy Nó hút nước từ bên ngoài vỏ tàu để làm mát nước ngọt ở mạch trong của hệ thống làm mát

ra (11) Bên trong mỗi nửa vỏ có một rãnh vòng cung, 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 1-11b)

3-3 2-2

IV 1-1

2-2

3

5 6

Nguyên lí làm việc 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 hai rãnh tăng dần nên dung tích giữa hai cánh tăng Do tăng dung tích nên trong bơm hình thành độ chân không Nhờ có độ chân không, nước được hút vào qua cửa (10) Cánh quay tiếp tục được nửa vòng thì chiều sâu rãnh sẽ bắt đầu giảm dần và nước bị nén theo cửa (11) đi vào hệ thống làm mát

1.1.2.5.2.4 Bơm guồng

Cũng như loại bơm cánh hút, bơm guồng thường được dùng để cấp nước trong hệ thống làm mát tuần hoàn hở Nhưng loại bơm guồng có áp suất cột nước khá cao

Hình 1-12: Kết cấu bơm guồng

1- Nắp bơm; 2- Bánh công tác; 3- Vỏ bơm; 4- Cửa thoát; 5- Rãnh xoắn ốc; 6- Rãnh

guồng; 7- Cánh guồng; 8- Cửa hút

Kết cấu bơm gồm có: bánh công tác (2) quay trong vỏ (3) và nắp (1) Trên bánh công tác người ta phay các rãnh hướng kính (6) Vỏ và nắp có làm rãnh xoắn ốc (5) thông với cửa hút (8) và cửa thoát (4) Khi bánh công tác quay, nước vào các rãnh xoắn ốc dưới tác dụng của lực ly tâm, các phần tử nước chuyển động từ trong ra ngoài và quay theo các cánh guồng (7) rồi theo rãnh xoắn ốc (5) trên vỏ bơm đi qua cửa thoát (4) vào hệ thống làm mát của động cơ

Quạt gió dùng trong hệ thống làm mát bằng nước thường là quạt chiều trục Hiệu suất của quạt phụ thuộc vào số vòng quay, đặc điểm kết cấu (chiều rộng và góc nghiêng của cánh quạt) và khoảng cách từ quạt đến két tản nhiệt

Hình 1-13: Quạt gió

Theo lý thuyết, ta thấy rằng khi tăng góc nghiêng của cánh và tăng số vòng quay của quạt thì công suất dẫn động của quạt tăng lên Theo thưc nghiệm, hiệu suất của quạt tăng khi tăng số cánh quạt, nhưng số cánh quạt không cần làm nhiều hơn sáu cánh Thực nghiệm

1.1.2.6 Hệ thống làm mát bằng không khí (gió)

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 loại: làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên và làm mát kiểu cưỡng bức (dùng quạt gió) Tùy thuộc vào đặc điểm của từng loại động cơ mà trang bị hệ thống làm mát hợp lý

1.1.2.6.1 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 gió 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

1.1.2.6.2 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 -14: Hệ thống làm mát bằng không khí động cơ 4 xylanh

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

(B)- Quạt gió hướng trục 1- tang trống có cánh quạt; 2- nắp đầu trục; 3- bulông, 4- trục quạt gió; 5- bánh đai truyền;

6- tang trống có cánh dẫn

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 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 xylanh, dùng quạt gió hướng trục Từ hình vẽ ta thấy không khí qua cửa hút gió( khu vực a), qua quạt gió hướng trục (khu vực b) rồi theo bản dẫn gió đi vào khu vực các phiến tản nhiệt của các xylanh (khu vực c), sau đó theo ống thải (khu vực d) thoát ra ngoài

Nhờ có bản dẫn gió nên dòng không khí làm mát được phân chia đều cho các xylanh, khiến cho nhiệt độ các xylanh 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

1.1.3 So sánh ưu khuyết điểm của kiểu làm mát bằng 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 nếu làm mát bằng không khí thì 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 do có thể đúc các xilanh liền một khối nên khoảng cách giữa các xilanh có thể giảm đến mức tối thiểu

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

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

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

Dễ bị rò rỉ nước xuống cacte nên có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầu nhờn ở dưới cacte

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: KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG

CƠ 5VZ-FE

2.1 Giới thiệu chung về động cơ 5VZ-FE

2.1.1 Thông số kỹ thuật của động cơ

Bảng 2-1: Thông số kỹ thuật của động cơ

lỏng

- Mặt cắt động cơ 5VZ-FE

Hình 2-15: Mặt cắt động cơ

Động cơ 5VZ-FE: Động cơ 5VZ-FE là một phát triển của TOYOTA, là động cơ xăng

có 6 xylanh chữ V dẫn động bằng xích, DOHC 24 xupáp, hệ thống đo công suất nạp bằng ECU

2.1.2 Đặc điểm kết cấu chính của các cụm chi tiết động cơ 5VZ-FE

2.1.2.1 Thân máy, nắp máy

Nắp máy được đúc bằng hợp kim nhôm nhẹ , các trục cam đều được phân bố trên đầu nắp máy Áo nước được lắp đặt giữa cửa xả và lỗ bu gi trên nắp máy để giữ nhiệt độ đồng đều cho thành buồng cháy, điều này nâng cao chất lượng làm mát cho buồng cháy và khu vực xung quanh bu gi

Hình 2-16: Nắp máy

Thân máy được làm bằng hợp kim nhôm mà mục đích của việc này là giảm khối lượng cho động cơ Bơm nước xoáy lốc và đường hút đến bơm đươc cung cấp đến thân máy Đặt tâm trục khuỷu lệch với đường tâm lỗ xi lanh, đường tâm của xi lanh được dịch chuyển về phía đường nạp Như vậy, tác dụng của lực ngang khi áp suất khí thể lớn nhất sẽ giảm Sử dụng ống lót thành mỏng khoảng cách giữa hai xi lanh nên chiều dài động cơ ngắn hơn

2.1.2.2 Cơ cấu trục khuỷu, thanh truyền, piston, xéc măng

a Trục khuỷu

Hình 2-17: Trục khuỷu

1 Đầu trước; 2 Má khuỷu; 3 Lỗ dầu; 4 Đối trọng

Thanh truyền đã được rèn cho cường độ cao được sử dụng để giảm trọng lượng Các vòng bi thanh truyền được giảm chiều rộng để giảm ma sát