đề tài THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Nhiệm vụ THUYẾT MINH HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ MAZDA 2

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

THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Nhiệm vụ

THUYẾT MINH HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ
MAZDA 2
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Quang Trung
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Châu Đông
Lớp SH

: 19C4CLC4

MSSV

: 103190142

1




Mục lục
LỜI MỞ BÀI

3

PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ, ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN

4

HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ

4

1. Mục đích và ý nghĩa của hệ thống làm mát

4

2. Phân tích đặc điểm kết cấu:

5

2.1. Kết cấu két làm mát

5

2.2. Kết cấu của bơm

7

2.3. Kết cấu quạt gió.

7

3. Tính tốn hệ thống làm mát
3.1. Xác định lương nhiệt độ cơ truyền cho nước làm mát

9

9

3.2. Tình két nước:

10

3.3. Tính bơm nước:

11

KẾT LUẬN

16

TÀI LIỆU THAM KHẢO

17

2




LỜI MỞ BÀI

Trong quá trình làm việc của động cơ đốt trong, nhiệt lượng truyền cho các chi
tiết tiếp xúc với các khí cháy chiếm khoảng 25 – 35% nhiệt lượng do nhiên liệu
cháy tỏa ra. Vì vậ, các chi tiết đó bị nung nóng mãnh liệt. Nhiệt độ các chi tiết cao
sẽ dẫn đến tác hại: Làm giảm sức bền, giảm độ cứng vững và tuổi thọ của động cơ,
làm giảm độ nhớt của dầu nhờn gây ra tăng tổn thất ma sát, có thể gây kẹt bó

pittong, giảm lượng khí nạp vào xi lanh, đối với động cơ xăng dễ gây ra hiện tượng
cháy kích nổ.
Để khắc phục hậu ra nêu trên đây, trên động cơ đốt trong cần thiết phải có hệ
thống làm mát. Hệ thống làm mát có nhiệm vụ thực hiện q trình truyền nhiệt từ
khí cháy qua thành buồng cháy đến mơi chất làm mát đảm bảo cho các chi tiết
khơng nóng q nhưng cũng không nguội quá. Trên động cơ xe Mazda 2 (ZYVE)
sử dụng hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức, giúp làm dịu đi một phần nóng do
nhiệt độ sinh ra trong quá trình đốt cháy trong xi-lanh.

3



PHÂN TÍCH NGUN LÝ, ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ TÍNH
TỐN
HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ
1. Mục đích và ý nghĩa của hệ thống làm mát
Trong động cơ, nhiệt lượng truyền cho các chi tiết tiếp xúc với khí cháy
chiếm khoảng 25% đến 35% nhiệt lượng do nhiên liệu cháy tạo ra. Do đó
các chi tiết đó sẽ bị nung nóng mãnh liệt và có thể dẫn đến các tác hại:
+ Làm giảm sức bền, tác hại của động cơ.
+ Làm giảm độ nhớt của dầu dẫn đến tổn thất do ma sát.
+ Có thể gây ra bó kẹt Piston, do hiện tượng giãn nỡ nhiệt.
+ Giảm lượng khí nạp vào xi-lanh.
+ Đối với động cơ xăng, dễ gây kích nổ.

Hình 1.1. Sơ đồ hế thống làm mát
1- Nắp máy, 2- Dàn nóng, 3- Thân máy, 4- Bơm nước, 5- Dàn điều khiển, 6Két nước, 7- Bớm ga
4

Để khắc phục các hậu quả xấu trên, cần thiết phải làm mát động cơ. Hệ
thống làm mát có nhiệm vụ thực hiện q trình luyện nhiệt từ khí cháy, qua
thành buồng cháy q nguội. Nếu q trình nguội khơng tốt:
+ Làm tăng tổn thất nhiệt nhiều, dẫn đến hiệu suất nhiệt của động cơ giảm.
+ Làm tăng độ nhớt của dầu nhờn, khiến dầu nhờn khó lưu động, làm tăng
tổn thất cơ giới và tổn thất ma sát.
+ Khi nhiệt độ thành xi-lanh thấp quá, nhiên liệu sẽ ngưng tụ trên bề mặt
thành xi-lanh làm cho màng dầu bôi trơn bị nhiên liệu rửa sạch, nếu trong
nhiên liệu có nhiều thành phần lưu huỳnh, có thể dễ tạo axit do sự kết hợp
của nhiên liệu và hơi nước ngưng tụ trên bệ mặt thành xi-lanh. Các axit đó
gây ra hiện tượng ăn mịn kim loại.
Do đó cần thiết phải có hệ thống làm mát. Có nhiều kiểu làm mát khác
nhau, đối với động cơ xe ZY-VE là động cơ xăng, tốc độ cao nên sử dụng
hệ thống làm mát một vịng tuần hồn kín.
2. Phân tích đặc điểm kết cấu:
Trên động cơ ZY-VE, để tăng tốc độ lưu lượng của nước ta dùng bơm đặt
trên đường nước của hệ thống làm mát, do vậy nước tuần hoàn được là do
cột áp của bơm tạo ra. Vì vậy gọi là tuần hoàn cưỡng bức.
2.1. Kết cấu két làm mát:
+ Két làm mát dùng để hạ nhiệt của nước từ động cơ ra rồi lại đưa vào
làm mát động cơ.

5



Hình 1.2 Két nước và quạt làm mát
1- Đường ống nước vào, 2- Nắp két, 3- Ống thông hơi, 4- Ngăn trên, 5Giản ống, 6- Cánh tản nhiệt , 7- Ngăn dưới, 8- Đường nước ra.

+ Trên động cơ ô tô máy kéo, két làm mát gồm 3 phần: ngăn trên chưa
nước nóng, ngăn dưới chứa nước nguội vào làm động cơ, giữa là đường
ống truyền nhiệt. Dàn truyền nhiệt là bộ phận quan trọng nhất của két
nước. Hiệu suất truyền nhiệt phụ thuộc vào tốc độ lưu động của hai dịng
mơi chất. Vì vậy để tăng hệ số truyền nhiệt, phía sau két nước thường được
bố trí quạt gió để hút gió đi qua giãn ống truyền nhiệt.
+ Kích thước bên ngồi và hình dáng của két làm mát phụ thuộc vào bố trí
chung nhưng tốt nhất là chọn bề măt đón gió của két nước có dạng hình
vng để cho tỷ lệ giữa diện tích chém gió và quạt hút đặt sau két làm mát
và diện tích gió của két gần đến 1.
+ Đánh giá chật lượng làm mát của két bằng hiệu quả tản nhiệt mát cao, tức
là hệ số truyền nhiệt bộ phận tản nhiệt lớn, cơng suất tiêu tốn để dẫn động
bơm và quạt gió ít…
Nói chung nó phụ thuộc vào 3 yêu tố sau:
- Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu làm két.
- Khả năng truyền nhiệt đối lưu.
- Kết cấu của két
+ Giải quyết vấn đề thứ nhất bằng cách chọn vật liệu làm ống và lá tản
nhiệt.
+ Vấn đề thứ hai là tăng tốc của môi chất làm mát (nước). Nhưng phải
đảm bảo công suất tiêu hao cho dẫn động bơm không quá lớn.
+ Vấn đề thứ ba bao gồm chọn hình dáng và kích thước của ống lá tản nhiệt
và cách bố trí ống trên két.
+ Ngồi ra, trong kết cấu của két làm mát cịn có một bộ phận quan trọng
là nắp két làm mát.
+ Nắp két làm mát có hai van: van xả hơi và van hút khơng khí. Van xả hơi
nước làm việc khi áp suất trong hệ thống làm mát lớn hơn 0,15-0,125
MN/m2, còn van hút sẽ mở khi trong hệ thống làm mát có áp suất nhỏ hơn
0,095-0,09 MN/m2.
6

+ Nguyên lý làm việc của nắp két nước áp suất thay đổi giới thiệu như hình
vẽ, khi xả hơi nước (a), khi nạp khơng khí (b), do áp suất trong két làm mát
cao hơn áp suất môi trường nên nhiệt độ sôi của nước trong hệ thống làm
mát cao đến 100-1050C, do đó giảm được lượng nước bóc hơi. Ưu điểm
này rất thuận lợi cho các loại xe chạy đường dài.
2.2. Kết cấu của bơm:

+ Nhiệm vụ của bơm nước là tạo ra sự tuần hoàn của nước trong hệ thống
làm mát bằng nước với lưu lượng cần thiết cho chế độ làm mát với tần
suất tuần hoàn khoảng 7...12 lần trên phút.

Hình 1.3 Bơm nước
+ Bơm là loại bơm ly tâm, nguyên lý làm việc của nó là lợi dụng lực ly tâm
của nước nằm giữa các bánh đà dồn nước từ trong ra ngoài rồi đi làm mát
Puli 13 được dẫn động từ trục khuỷu, qua trục bơm 3 sẽ dẫn động cánh quạt
của bơm nước, còn máy của quạt gió được gắn qua khớp điện từ, khi nhiệt
độ của nước làm mát lên đến 900 thì sẽ được đóng điện làm việc và sẽ ngắt
khi nhiệt độ dưới 850.
+ Kết cấu của bơm nước lắp trên xe ở mặt đầu của thân, dẫn động quay
của bơm nước nhờ đai truyền và buli. Nắp và thân bơm chế tạo bằng gang.
Cánh bơm chế tạo bằng chất dẻo. Trục bơm đặt trên hai ổ bi cầu, để bao kín
dầu mở bơi trơn ổ bi ta dùng phớt và ban kín nước ta cũng dùng phớt.
2.3. Kết cấu quạt gió.
7

+ Trong hệ thống làm mát bằng nước dùng két làm mát bằng khơng khí, quạt
dùng để tăng tốc độ của khơng khí qua két nhằm nâng cao hiệu quả làm mát.
Quạt gió là loại quạt chiều trục.

Hình 1.4. Quạt gió
Đánh giá chất lượng của quạt bằng hai chỉ tiêu:
+ Năng suất của quạt
+ Công suất tiêu tốn cho quạt
Hai chỉ tiêu phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: Số vịng quay của quạt,
kích thước của cánh, góc nghiêng của cánh và vị trí tương quan giữa quạt
và két làm mát.

8



+ Tăng góc nghiêng của cánh và tăng số vịng quay của quạt đều làm cho
công suất dẫn động quạt tăng nhanh (hàm mũ bậc 3 theo số vòng quay).
Thường đối với loại cánh phẳng chọn góc nghiêng từ 400C…450C, cánh lồi
380.
+ Tăng đường kính quạt và tăng chiều rộng cánh quạt có làm cho lưu lượng
tăng nhưng cơng suất dẫn động quạt tăng mãnh liệt, vì vậy đối với động cơ
ơ tơ máy kéo thì đường kính khơng vượt quá 0,65m và chiều rộng không
vượt quá 70mm.
+ Khoảng cách từ quạt đến két phụ thuộc vào việc tổ chức dịng khí làm
mát tiếp các bộ phận dưới nắp mui xe:
- Dài 80 ÷ 100 mm nếu có bán dẫn hướng
- Khơng q 10 ÷15 mm nếu khơng bán dẫn hướng gió
- Số cánh khơng vượt q 8
+ Quạt dẫn động bằng đai truyền hình thang, tốc độ của đai khơng vượt q

30÷35 (m/s). Tỷ số truyền động nằm trong khoảng 1÷1,3.
3. Tính tốn hệ thống làm mát.
3.1. Xác định lương nhiệt độ cơ truyền cho nước làm mát:
+ Nhiệt độ động cơ truyền cho nước làm mát có thể coi gần bằng số nhiệt
lượng đưa ra bộ tản nhiệt truyền vào khơng khí, lượng nhiệt truyền cho hệ
thống làm mát của động cơ xăng chiếm khoản 20…30% tổng số nhiệt lương
do nhiên liệu tỏa ra. Nhiệt lương Qlm có thể tính theo cơng thức kinh nghiệm
sau đây:
Qlm = q’lm. Ne (J/s)
Trong đó:
+ q’lm : lượng nhiệt truyền cho nước làm ứng với một đơn vị công
suất trong một đơn vị thời gian.
+ Đối với động cơ xăng thì:

+ Ta có:
+ Suy ra:

q’lm = 1263 ÷ 1360 ( J/KW.s)
chọn q’lm = 1300 (J/KW.s)
Ne = 76
[KW]
Qlm =
q’lm.Ne =
1300.76=
98800 [J/s]
9



+ Từ đó có thể xác định lượng nước Glm tuần hoàn trong hệ thống trong

một đơn vị thời gian:

10



Glm =

Q

lm

Cn △ t n

98800 4187.8

= 2,95 [kg/s]

Trong đó:
+ Cn: Tỷ nhiệt của nước làm mát, Cn= 4187 [kg/độ]
+ △tn: hiệu nhiệt độ của nước vào và ra của bộ tản nhiệt
Với động cơ ô tô – máy kéo △tn = 5 ÷ 100C, chọn △tn = 80C.
Ta tính tốn hệ thống làm mát ở chế độ công suất cực đại.
3.2. Tình két nước:
+ Bao gồm việc xác định bề mặt tản nhiệt để truyền nhiệt từ nước ra môi
trường khơng khí xung quanh.
+ Xác định kích thước của mặt tản nhiệt trên cơ lý thuyết truyền nhiệt.
Truyền nhiệt trong bộ tản nhiệt chủ yếu là đối lưu. Két tản nhiệt của động cơ
ơ tơ máy kéo có một mặt tiếp xúc với nước nóng và mặt kia tiếp xúc với
khơng khí. Do đó truyền nhiệt từ nước ra khơng khí là sự truyền nhiệt từ mơi

chất này đến mơi chất khác qua thành mỏng. Như vậy quá trình truyền nhiệt
có thể phân ra thành 3 giai đoạn ứng với 3 quá trình truyền nhiệt như sau:
+ Từ nước đến thành ống bên trong:
Qlm = α1.F1.(tn – tδ1) [J/s]
+ Qua thành ống:

Qlm = λ . F1 .(tδ 1−tδ 2) [J/s]
δ

+ Từ mặt trong của thành ống đến khơng khí:
Qlm = α2.F2.(tδ2 - tkk) [J/s]
Trong đó:
+ Qlm: Nhiệt lượng của động cơ truyền cho nước làm mát bằng nhiệt lượng
do nước dẫn qua bộ tản nhiệt [J/s]
+ α1: Hệ số tản nhiệt của nước đến thành ống tản nhiệt (W/m2.độ)
+ λ: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm ống tản nhiệt (W/m2.độ)
+ δ: Chiều dày thành ống (m)
11



+ α2: Hệ thống tản nhiệt từ thành ống tản nhiệt vào khơng khí (W/m2)
+ F1: Diện tích tiếp xúc với nước nóng (m2)
+ F2: Diện tích tiếp xúc với khơng khí (m2)
+ tδ1, tδ2 : Νhiệt độ trung bình của bề mặt trong và ngoài thành ống.
+ tn , tkk : Nhiệt độ trung bình của nước, khơng khí đi qua bộ tản
nhiệt. Giải các phương trình ta có:

12

1
Qlm = 1 . F2 + δ . F2 + 1 . F2.(tn – tkk) [J/s]
α1 F1

λ F1 α2

1
F

Đặt k= 1 .

2

α1 F1

+δ.

F

2

λ F1

là hệ số truyền nhiệt tổng quát của két làm
mát.

+1
α2

Suy ra: Qlm = k.F2.(tn – tkk) [J/s]
Vậy ta tính được diện tích tiếp xúc với khơng khí F2 theo cơng thức:
)
[m2]
kk

+ Diện tích F2 thường lớn hơn diện tích F1 vì F2 cịn tính đến diện tích các
cánh tản nhiệt.
+ Tỷ số

F2

= φ gọi là hệ diện tích. Động cơ ta đang tính sử dụng loại két

F1

dùng ống nước dẹp, nên có thể chọn φ = (3÷6), ta chọn φ =5
+ Nhiệt độ trung bình của nước làm mát trong két nước được xác định theo
công thức sau đây:
t +t
[0C]
t = nv nr = t
+ Δtn
2

2

+ Nhiệt độ trung bình của nước làm mát trong hệ thống làm mát tuần hồn
cưỡng bức là: tn = 80÷920C, ta chọn tn= 850C.

+ Nhiệt độ của khơng khí vào (tkkv) phía trước bộ tản nhiệt lấy bằng 400C.
Chênh lệch nhiệt độ khơng khí qua bộ tản nhiệt △tkk lấy bằng 20 ÷300C.
Vậy tkk = 50÷ 550C. Chọn tkk = 520C.
13



+ Hệ số α1 có thể xác định bằng cơng thức thực nghiệm. Trị số thí nghiệm
của α1 thay đổi trong khoảng 2326 ÷4070 [W/m2.0C]. Ta chọn α1 = 3000
[W/m2.0C].
+ Chọn vật liệu làm ống tản nhiệt là hợp kim nhôm. Hệ số tản nhiệt
của nhôm nằm trong khoảng λ= 104,8 ÷ 198 [W/m2.0C]. Ta chọn λ=
150 [W/m2.0C].
+ Hệ số α2 phụ thuộc chủ yếu vào lưu tốc của không khí ωκκ từ 5÷ 60
[m/s] thì hệ số α2 thay đổi đồng biến từ 40,6 ÷ 303 [W/m2.0C].
+ Hệ số k cho bộ tản nhiệt kiểu ống có thể xác địng theo đồ thị k = f(ωkk).
Theo số liệu thí nghiệm xác định bề mặt làm mát của bộ tản nhiệt ta có thể
lấy k ≈ α2 và có thể tính gần đúng:
α2 = 11,38. ωkk0,8 = 260 [W/m2.0C].
+ Vậy suy ra diện tích tản nhiệt F2:

14



128050

F2

2

260.(85−52)

3.3. Tính bơm nước:

+ Xác định lưu lượng nước tuần hoàn trong hệ thống làm mát Glm và cột áp
H.
+ Lưu lượng nước tuần hoàn trong hệ thống làm mát phụ thuộc vào nhiệt
lượng do nước làm mát mang đi và chênh lệch nhiệt độ của nước trong động
cơ, được xác định theo công thức:
Q
lm
Glm = Gn
= 2,95 [kg/s]
=
Cn . (tnt −t nv)
Trong đó:
+ Qlm: Nhiệt lượng truyền cho nước làm mát [J/s]
+ Cn: Tỷ nhiệt của nước [J/kg.độ].
+△tnr, △tnv : Nhiệt độ nước ra và nhiệt độ nước vào động cơ.
+ Sức cản chuyển động của nước trong hệ thống mát được tính theo cột
nước H và phụ thuộc vào sức cản của từng bộ phận: két nước, ống dẫn,
vách nước trong thân và nắp máy,vv,vv…Thường sức cản tổng qt của hệ
thống làm mát khi tính tốn gần đúng có thể lấy H = 3,5 ÷ 15 mH2O, ở đây
ta chọn H= 13 mH2O.
+ Xác định lượng nước làm mát tiêu hao Glm và cột áp H, ta có thể xác định
kích thước cơ bản của bơm nước.
+ Lưu lượng của bơm nước xác định theo công thức sau:
G=

Glm

[kg/s]

η

Trong đó: η là hệ số tổn thất của bơm, với η = 0,8 ÷ 0,9. Chọn η = 0,85.
=

+ Suy ra: Gb

2,95

= 3,47 [kg/s]

+ Xác định kích thước chủ yếu của bơm phải căn cứ vào sự chuyển động
của chất lỏng trong bơm. Với loại bơm ly tâm các phân tử chất lỏng đồng
thời tham gia hai chuyển động.
- Vận tốc vòng: Nước quay cùng cánh bơm với vận tốc u ( tại điểm vào
u

u

A: vận tốc là 1; tại B vận tốc tương đối đối với 2).
15



- Vận tốc tương đối theo hướng tiếp tuyến với cánh quạt w (tại A: vận
tốc tương đối là

W

; tại B vận tốc tương đối với

1

W

2

).

+ Như vậy, phân tử nước chuyển động với vận tốc tuyệt đối là: c = u + w
c

c

( tại A có vận tốc 1, tại B có vận tốc 2.

16



+ Lỗ nước vào bơm phải đảm bảo đủ lượng nước tính tốn cần thiết.
Kích thước của nó được tính theo cơng thức:
[m2].
2
f = π.(r – r
2

)=

Gb
r

1

0

c1. ρn

Trong đó:
Gb: Lượng tính tốn của bơm [kg/s].
+ r2 =

r=

√

√

3,47

+0,022 =

0,03 [m]

Gb

Bán kính ngồi r2 của bánh cơng tác được xác định từ vận tốc vòng u2 tại B:
u2 = √1+tga

√

. cotg β

.

√

150.

2

2

ηb

g. H

9,81.13

= √1+tg 120 . cotg

= 18,8 [m/s]

0,65

Trong đó:

+ α 1, α 2: Góc giữa các phương trình của vận tốc c1 và u1, c2 và u2; thường α
0
÷ 120, ta chọn α 2 = 120.
1= 90 ; α 2 = 8
17



+ β1, β2: Góc kẹp giữa các phương của vận tốc góc tương đối w với phương
của u theo hướng ngược lại ( ở lại A có β1, ở B có β2). Thường chọn β2 = 12
÷150, chọn β2 = 150. Khi tăng β2 thì cột nước tạo ra do bơm sẽ tăng nhưng
hiệu suất giảm.
+ g: Gia tốc trọng trường
+ H: Cột áp của bơm
+ ηb: Hiệu suất của bơm ( bằng 0,6 ÷0,7), chọn ηb =0,65.
+ ωb : Tốc độ vịng của bánh cơng tác [l/s].
+ nb: Số vịng quay của bánh cơng tác.
Vậy r2

= u2

= 30.u2

ωb

π . nb

3
0
.

1
8
,
8
3
,
1
4
.
6
0
0
0

Thông thường khi α 1 = 900 , β1 xác định theo công thức:
= 4.0,03 = 0,213
) = c1 = c1 . r2
tg(β
1

u1

u2. r1

18,8.0,03

18

Suy ra β1 = 13,20
u ,u

Quan hệ giữa tốc độ

1

biểu thị theo công thức sau:

2

u=u.
1

r1

2

= 18,8.

0,03

= 18,1 [m/s]
0,03

2

Chiều cao của cánh bơm ở lối vào và lối ra được xác định:
Gb
b

= ρ .c .(2 π r −z . δ 1 ) [m]

1

n

1

1

sin β1

Gb
b

= ρ .c .(2 π r −z . δ2 ) [m]

2

n

2

2

sin β2

Trong đó:
+

δ ,δ
1

: Chiều dày của cánh ở lối ra [m], có thể lấy

2

[mm] ta lấy

δ

=

1

δ

=

2

δ

δ

=

1

δ

=

2

δ

= 3÷ 5

3

= 4 [mm]

3

c

+ r : tốc độ ly tâm của nước ở lối ra [m/s]
= H . g tg α

cr =
c2.sinα 2

2

=

b

13.9,81

.tg120 = 2,22 [m/s]

+z là số cánh của bánh công tác, chọn z = 5 cánh ( thường z = 4÷8 )
Vậy:
= 23,1.10-3 [m]

b

4,47

=

1

1000.4 .(2 π

4. 10−3
.0,03−8.
19



sin 120 )

= 31. 10-3 [m]

b

4,47

=

2

1000.2,22.(2 π
.0,03−8.

4.10−3
sin 150 )

+ Bơm nước dung cho động cơ ô tô máy kéo ngày nay thường có:
- b1 =12 ÷ 35 [mm]
- b2 =10 ÷ 25 [mm]
+ Công suất tiêu hao cho bơm nước inh theo công thức sau:

20



G
.
H
.
9
,
8
1
.

1
0

+ Trong đó:

−
3

Nb =

[KW]

b

η
b

.
η
c
g

-

η

cg

: Hiệu suất cơ giới của bơm (

η

cg

= 0,7 ÷ 0,9), chọn

η

= 0,8.

cg

= 1,1[KW]

Nb = 4,47.13 .9,81. 10
0,65.0,8

3.4. Tính quạt gió:

+ Lượng khơng khí, áp suất do quạt tạo ra và công suất cho quạt phụ thuộc
vào số vịng quay của trục quạt: lượng khơng khí tỷ lệ bậc nhất, áp suất tỷ
bậc hai, và công suất tỷ lệ bậc ba so với số vịng quay.
Khi tính tốn quạt gió ta cần lưu ý rằng: khi tính quạt gió của động cơ ơ tơ
nên tính đến ảnh hưởng của tốc độ gió gây ra do tốc độ chuyển động của
ơ tơ.
+ Do đó lưu lượng thực tế của quạt thường lớn hơn phụ thuộc vào tốc độ
của ô tô. Khi tốc độ ô tô lớn, lưu lượng thực tế đi qua két nước tăng lên
nên lưu lượng khơng khí quạt cung cấp giảm xuống rõ rệt.
+ Lưu lượng của quạt gió phụ thuộc vào kích thước của quạt gió, có thể
❑

xác định lưu lượng của quạt gió theo công thức sau: ❑
.π.(R2 – r2 ).n .Z.η . 1 .√sinα . cosα [kg/s]
G=p
q

kk
q

k

60
21



Trong đó:
p

+ kk = 1,1 :Khối lượng riêng của khơng khí [kg/m3]
+ R, r : Bán kính ngồi và bán kính trong của quạt [m]
+ b: Chiều rộng cánh quạt [m]
+

n

q

= (1÷2).n : Số vịng quay của quạt [vịng/phút]

+ α : góc nghiêng của cánh, α = 300 ( với loại cánh quạt phẳng)❑
+ Z: Số cánh quạt, chọn Z = 5
n

+ kk: Hệ số tổn thất đến sức cản của dịng khơng khí khi ở cửa ra dưới
nắp đầu xe.
Ta có R là bán kính ngồi của quạt
D
D
= 0,34 [m]
R = q , = 0,3÷0,7 [m], ta chọn q
với D

⇒ R = 0,17 [m]

2
Trong đó, chiều dài cơng tác là 0,12 [m], suy ra r là bán kính trong của quạt:
r = 0,17 ÷ 0,12 = 0,05 [m]

22



Hệ số

phụ thuộc vào tỷ số

n

fn

được giới thiệu như hình vẽ.

kk

π . R2

Hình 3.4. Quan hệ

n

kk

= f(

fn

)

π . R2

+ Cơng suất tiêu thụ của quạt gió xác định theo cơng thức sau:
= 4,73 [KW].
q= Z . nq .b .( R −r ) . ) .sin 30
Nsin
α = 5.6000 .0,06 .
(0,17 −0,05
2840000

2840.000

KẾT LUẬN
Việc sử dụng các phần mềm tiện ích như Autocad, … Mang lại kết quả
chính xác cao, cũng như cho ta hình dung được các chuyển động tương đối chính
xác so với thực tế, và đặc biệt rút ngắn thời gian làm việc. Có thể tái sử dụng các
phần đã làm nếu các chi tiết hay phần tinh toán có tính chất tương tự.
Phần khó nhất nhất trong phần thiết kế là trong q trình tính tốn thơng số
của từng chi tiết, và kết quả sau kỳ học Online cùng thầy Nguyễn Quang Trung,
nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy mà em đã hoàn thành hệ thống làm mát động
cơ Mazda 2 (ZYVE) tốt nhất.

23



TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyên lý động cơ đốt trong - Nguyễn Tất Tiến - NXB Giáo Dục.
[2]. Bài giảng mơn học kết cấu tính tốn động cơ đốt trong PGS.TS.TrầnThanh Hải Tùng.
[3]. Hướng dẫn đồ án thiết kế động cơ đốt trong – TRẦN VĂN LUẬN
⮚ Tài liệu Động cơ Mazda 2 (ZYVE).
⮚ Các nền tảng Youtube, Google, …
⮚ Tài liệu Tính tốn thiết kế động cơ đốt trong. (TS. Trần Hải Tùng)
⮚
⮚

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

⮚

⮚

Nhiệm vụ

⮚

Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Quang Trung Sinh viên thực hiện

⮚

MSSV : 103190142

: Nguyễn Châu Đơng

LỜI MỞ BÀI

⮚

PHÂN TÍCH NGUN LÝ, ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN

⮚

HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ

⮚

Mục đích và ý nghĩa của hệ thống làm mát

⮚

Phân tích đặc điểm kết cấu:

⮚

Kết cấu két làm mát:

⮚

Hình 1.2 Két nước và quạt làm mát

⮚

Kết cấu của bơm:

⮚

Hình 1.3 Bơm nước
24



⮚

Kết cấu quạt gió.

⮚

⮚

Hình 1.4. Quạt gió

⮚

Tính tốn hệ thống làm mát.

⮚

Xác định lương nhiệt độ cơ truyền cho nước làm mát:

⮚

Tình két nước:

⮚

Tính bơm nước:

⮚

Tính quạt gió:
KẾT LUẬN

⮚
⮚

25