ĐỒ án môn học đồ án ĐỘNG cơ đốt TRONG hệ THỐNG làm mát

 

 

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH  

ĐỒ ÁN MƠN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 

HỆ THỐNG LÀM MÁT 

 Ngành:
Lớp  :

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ  
19DOTD1 

Giảng viên hướng dẫn: Lê Văn Thoại 

Sinh viên thực hiện: Trần Khánh Linh 

Mã SV: 1911252865

Lớp: 19DOTD1 

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thắng  Mã SV: 1911251116 Lớp: 19DOTD1 
Sinh viên thực hiện: Ngô
 Ngô Minh Đức

Mã SV: 1911256061

Tp.HCM, ngày 22 tháng 12

năm 2021

Lớp: 19DOTD1 


 

 

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH  

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI 
TÊN MÔN HỌC : ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ  
Họ và tên sinh viên ( Nhóm
 Nhóm gồm 3 sinh viên):
 
(1)
Khánh
(2) Trần
Nguyễn
VănLinh
Thắng 
(3)  Ngô Minh Đức 
I. Tên đề tài: Hệ thống làm mát. 

MSSV: 1911252865
MSSV: 1911251116

MSSV: 1911256061

 
Lớp:
Lớp: 19DOTD1
19DOTD1 
Lớp: 19DOTD1

II. Dữ liệu đầu vào:
Mơ hình mẫu động cơ .
Giáo trình động cơ đốt trong.

IV. Nội dung nhiệm vụ:
Trình bày tổng quan về hệ thống.
Thiết kế mô phỏng hoặc một cơ cấu/chi tiết trong hệ thống.

V. Kết quả tối thiểu phải có:
File báo cáo đồ án.  
Bản vẽ chi tiết trên khổ giấy
gi ấy A3 hoặc A4 (PDF).
File gốc bản vẽ 2D,3D.

File mô phỏng hoạt động (nếu có). 
 Ngày giao đề tài: 8/11/2021

 Ngày nộp báo cáo: 22/12/2021
TP. HCM, ngày 16 tháng 09 năm 2021  

Sinh viên thực hiện 

Giảng viên hướng dẫn 

(Ký và ghi rõ họ tên)  

(Ký và ghi rõ họ tên) 


 

 

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH  

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ 
THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN  
TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ 
(Do giảng viên hướng dẫn ghi và giao lại cho sinh viên đóng vào cuốn báo cáo)  
Tên đề tài:
tài: Hệ thống làm mát
Giảng viên hướng dẫn:
dẫn: Lê Văn Thoại 
Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài  (sĩ số trong nhóm: 3) 
(1) Trần Khánh Linh 

MSSV: 1911252865

Lớp: 19DOTD1 

(2) Nguyễn Văn Thắng 

MSSV: 1911251116

Lớp:19DOTD1 

(3) Ngô Minh Đức 

MSSV: 1911256061

Lớp: 19DOTD1 

Tuần 

Ngày 

Nội dung thực hiện 

1

Giao đề tài 

2

Tuần 1 (Tìm hiểu tài liệu tham
khảo)

3

Tuần 2 (Tìm hiểu tài liệu tham
khảo) 

4

Tuần 3 (Làm phần giới thiệu đề tài)

Kết quả thực hiện của sinh viên
(Giảng viên hướng dẫn ghi) 


 

 

5

Tuần 4 (Làm phần kết cấu hệ
thống)

6

Tuần 5 (Làm phần kết cấu hệ
thống)

7

Tuần 6 (Làm kết luận)

8

Tuần 7 (Vẽ mô phỏng)

9

Tuần 8 (Vẽ mô phỏng)

10

Tuần 9 (Vẽ mô phỏng)

11

Tuần 10 (Chỉnh sửa, tổng hợp) 

12

Đánh giá kết quả báo cáo: (Nội
dung báo cáo ; Sản phẩm thực hiện;
Thái độ ; Kỹ năng; ….) 


 

 

Cách tính điểm: 
Điểm q trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐA MH  
 Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ
án mơn học; Điểm q trình (Ghi theo thang điểm 10 ) 
Tiêu chí đánh giá về

Họ tên sinh viên 

Mã số SV 

q trình thực hiện
đồ án 
Tính chủ Đáp ứng
động,
mục tiêu
tích cực, đề ra
sáng tạo (tối đa 5
(tối đa 5 điểm) 
điểm) 
1 
2 

Tổng điểm tiêu
chí đánh giá về
q trình thực
hiện đồ án
(tổng 2 cột
điểm 1+2) 
50% 

Điểm
báo cáo
bảo vệ
đồ án
mơn
học

(50%) 

Điểm q
trình =
0.5*tổng
điểm tiêu
chí +
0.5*điểm
báo cáo 

3 

4 

5 

Trần Khánh Linh 

1911252865

4

4

8

9

8.5

Nguyễn Văn Thắng 

1911251116

4

4

8

9

8.5

Ngơ Minh Đức 

1911256061

4

4

8

9

8.5

Ghi chú: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rồi ghi lại điểm mới kế bên và ký nháy
vào phần điểm chỉnh sửa. 

Sinh viên thực hiện 
(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)

TP. HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2021 
Giảng viên hướng dẫn 
(Ký và ghi rõ họ tên) 


 

MỤC LỤC

 

DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................. iii 
LỜI NĨI ĐẦU ..................................................................................................... 1 
I. GIỚ I THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ  ...............
............. 2 
1. Mục đích và yêu cầu của hệ thống làm mát. .........................................................
......................................................... 2 
1.1. Mục đích của hệ thống làm mát ......................
........... ......................
......................
......................
.....................
..............
.... 2
.................................................................
...................................

............ 2  
1.2. Yêu cầu của hệ thống làm mát ..........................................

1.3. Nhiệm vụ của hệ thống làm mát ...........................
........................................
..........................
...........................
................  3
1.3.1. Làm mát động cơ và máy nén ............
.........................
...........................
...........................
...........................
.................
...3 
1.3.2. Làm mát d ầu
ầu bôi trơn. ............
.........................
...........................
...........................
...........................
...........................
...............3 

1.4. Nhiệt độ làm việc tối ưu của động cơ ............
.........................
...........................
...........................
.....................
........ 3

II. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÀM MÁT................................
................ ................................
........................
........ 4 
2.1. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng ...........................
.........................................
...........................
.........................
............ 4
2.1.1. H ệ thố ng
ng làm mát kiể u bốc hơi............
..........................
...........................
...........................
...........................
............... 5 
2.1.2. H ệ thố ng
ng làm mát bằng nướ c kiểu đối lưu tự  nhiên
 nhiên ............
.........................
.......................
..........5 
2.1.3. H ệ thố ng
ng làm mát tuần hoàn cưỡ ng
ng bứ c .............
..........................
...........................
..........................
............6 

2.1.4. H ệ thố ng
ng làm mát bằng nướ c ở  nhi
 nhiệt độ cao ..............
...........................
...........................
.................
...9 
2.1.5. H ệ thống làm mát cưỡ ng
ng bứ c nhiệt độ cao kiể u bốc hơi bên ngoài ...........9 
2.1.6. H ệ thống làm mát cưỡ ng
ng bứ c nhiệt độ cao có lợ i d ụng nhiệt của hơi nướ c
và nhiệt của khí thải ............
.........................
..........................
...........................
...........................
...........................
..........................
............10 

2.2. Hệ thống làm mát động cơ bằng khơng khí (gió) ..........
.....................
......................
..................
....... 11 
ự nhiên
2.2.1. H ệ thố ng
ng làm mát bằ ng
ng khơng khí kiể u t ự 
  nhiên ............

.........................
..........................
.............11 
2.2.2. H ệ thố ng
ng làm mát khơng khí kiểu cưỡ ng
ng bứ c ............
..........................
...........................
.................
....11 

2.3. So sánh ưu khuyết điểm của kiểu làm mát bằng nướ c và kiểu làm mát
bằng khơng khí .............
..........................
...........................
...........................
..........................
..........................
..........................
......................
......... 12
I


 

 

III. KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÀM
MÁT BẰNG NƯỚ C .......................................................................................... 13 

3.1. Kết c ấu két làm mát ............................................
...................................................................
.............................................
.........................
... 13 
3.2. Nắp két nướ c .........................
.......................................
...........................
..........................
..........................
...........................
....................
...... 15
3.3. Kết cấu của bơm nướ c .........................
......................................
..........................
...........................
...........................
.................
.... 17
 
3.3.1. Bơm ly tâm ............
..........................
...........................
..........................
...........................
...........................
..........................
.................
....17 

3.3.2. Bơm piston ............
..........................
...........................
..........................
...........................
...........................
..........................
.................
....17 

3.4. Van hằng nhiệt...........
t.........................
...........................
..........................
...........................
...........................
..........................
.................
.... 18
 
3.5. Quạt gió ...........................
........................................
..........................
...........................
...........................
..........................
..........................
............. 21
3.5.1. Cơng d ụng và yêu cầu ............
.........................

...........................
...........................
...........................
..........................
............21 
3.5.2. K ế 
ết  cấ u và nguyên lý làm vi ệc  ............
..........................
...........................
...........................
..........................
............21 

IV: KẾT LUẬN ................................................................................................. 22 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 24 

II


 

 

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Đồ thị quan hệ suất tiêu hao nhiên liệu, độ mòn xylanh với nhiệt độ làm việc
của động cơ. 
Hình 2.2 Hệ thống làm mát bằng nướ c kiểu đối lưu tự nhiên.
Hình 2.3 Hệ thống làm mát cưỡ ng
ng bức tuần hồn kín một vịng.

Hình 2.4 Sơ đồ ngun lý hệ thống làm mát tu ần hồn cưỡ ng
ng bức một vịng.
Hình 2.5 Hệ thống làm mát cưỡ ng
ng bức kiểu hai vịng tuần hồn.
Hình 2.6 Hệ thống làm mát một vịng hở .

Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡ ng
ng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngồi. 
Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có lợ i d ụng nhiệt của hơi nướ c và nhiệt
của khí thải.
Hình 2.9 Hệ thống làm mát bằng khơng khí động cơ 4 xi lanh. 
Hình 3.1. Cấu tạo của két nướ cc..
Hình 3.2. Các d ạng ống của két nướ cc..
Hình 3.3. Cấu tạo của nắp két nướ cc..
Hình 3.4. Nắp két nước đượ c tháo ra từ cổ rót nướ c vào vộ tản nhiệt.
Hình 3.5. K ết cấu bơm nướ c ly tâm.
Hình 3.6. K ết cấu bơm nướ c kiểu piston.
Hình 3.7. Van hằng nhiệt.
Hình 3.8. Cấu tạo van hằng nhiệt.
Hình 3.9. Các kiểu van hằng nhiệt.
Hình 3.10. K ết cấu các loại van hằng nhiệt.
Hình 3.11. K ết cấu quạt gió động cơ .
Hình 3.12. Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt một cấ p tốc độ.
III


 

 

LỜ I NĨI ĐẦU
Ơ tơ máy kéo là phương tiện sản xuất và kinh doanh trong sinh hoạt, không thể
thiếu được trong đời sống hiện nay. Cùng với sự tiến bộ chung của khoa học. Ngành ơ
 
tơ cũng có những bước
phát triển mới
mới với những thành quả quan trọng. Những biến đổi
mà địi hỏi phải có những nhận thức mới sâu rộng, những vấn đề đó có liên quan đến

cơng nghệ ơ tô. 
Tuy vậy muốn tiếp thu những kiến thức mới này thì phải nắm vững những kiến
thức cơ bản nhất. Những kiến thức này sẽ làm nền tảng cho bước phát triển tiếp theo. 
Sau khi học xong môn “Động cơ đốt
đố t trong” chúng em được tổ bộ môn giao nhiệm vụ làm
đồ án mơn. Nhóm em được nhận đề tài: “ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ ”.
Trong phạm vi đồ án này, nhóm 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, mô phỏng
hệ thống. Do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo cịn ít và điều kiện thời gian
khơng cho phé p nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính
mong các thầy cơ trong bộ mơn chỉ bảo để đồ án em được hồn thiện hơn.
Đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy LÊ VĂN THOẠI.
THOẠI. Em xin chân thành cảm
ơn thầy hướng dẫn LÊ VĂN THOẠI đã tận tình giúp đỡ em hồn thành thiết kế đề tài
này. Xin cảm ơn các thầy cô, các cán bộ công nhân viên trong Viện Kỹ Thuật đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và thiết kế đề tài. Em xin kính
chúc các thầy ln mạnh khoẻ và có nhiều
nhi ều cống hiến hơn nữa trong sự nghiệp phát triển
của ngành ô tô nói riêng và ngành giao thơng vận tải nói chung của Việt Nam.

1

 

 

I. GIỚ I THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ  
1. Mục đích và yêu cầu của hệ thống làm mát
1.1. Mục đích của hệ thống làm mát
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúc với
khí cháy như: piston, xecmăng, xupap, nắp xylanh, thành xylanh chiếm khoảng 25– 35%
35%
nhiệt lượng do nhiên liệu cháy toả ra. Vì vậy các chi tiết đó thường bị đốt nóng mãnh
liệt, nhiệt độ đỉnh pittơng có thể lên tới 600 oC, cịn nhiệt độ của nấm xupap có thể lên
900oC.

Nhiệt độ của các chi
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 q 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
khơng q nóng

nhưng cũng khơng quá nguội. Động cơ quá nóng sẽ gây ra các hiện

tượng như đã nói, cịn q nguội tức là động cơ được
đư ợc làm mát quá nhiều vì vậy tổn thất
nhiệt cho dung dịch làm mát nhiều, nhiệt lượng dùng để sinh cơng 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
d ầu bơi trơn tăng, dầu bơi
b ơi trơn khó
k hó lưu động
đ ộng 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  có hệ thống làm mát tuần hồn cưỡng bức.  

1.2. Yêu cầu của hệ thống làm mát
Đối với động cơ 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–  
95 C và nhiệt độ của dầu bôi trơn trong động cơ khoảng 95– 115
1150C. 
0

2

 

 

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

điều kiện đường sá, kết cấu nhỏ gọn, dễ bố trí . 

1.3. Nhiệm vụ của hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát của động cơ có nhiệm vụ làm mát động cơ, máy nén và dầu
 bôi trơn. 
1.3.1. Làm mát động cơ và máy nén  
Hệ thống làm mát có nhiệm vụ chính là làm mát động cơ, bảo đảm động cơ có
nhiệt độ ổn định trong suốt   q trình làm việc. Ngồi ra, hệ thống cũng có nhiệm vụ
khơng kém phần quan trọng đó là rút ngắn thời gian chạy ấm máy, nhanh chóng đưa
động cơ đạt đến nhiệt độ làm việc. Bên cạnh đó
đ ó hệ thống làm mát cịn làm mát cho máy
nén khí nhằm tăng hiệu suất cho máy nén khí. Đường nước làm mát máy nén khí được
trích từ đường nước chính làm mát động cơ. 
1.3.2. Làm mát d ầu bơi trơn. 

Trong q 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 ngồi.  

- Dầu bơi trơn tiếp xúc trực tiếp với các chi tiết máy có nhiệt độ cao như cị mổ,

đi xupap, piston... 
Để đảm bảo nhiệt độ làm việc của dầu ổn định, giữ độ nhớt dầu ít thay đổi và
đảm bảo khả năng bơi trơn, vì vậy cần phải làm mát dầu bơi 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.  

1.4. Nhiệt độ làm việc tối ưu của động cơ  
- 

 Nhiệtt độ nước làm mát động cơ từ 70 –80°C
 Nhiệ
 –80°C là vùng có suất tiêu hao nhiên
nhiên liệu thấp.

- 

 Nhiệt độ của nước làm mát tăng thì độ mịn xylanh giảm. 
Thực nghiệm cho thấy, tùy theo đặc điểm cấu tạo của từng loại động cơ cụ thể,

chất lượng nhiên liệu và dầu bôi trơn, cùng một số các yếu tố khác. Khi tăng nhiệt độ

3


 

 

nước làm mát từ 50°C – 90°C,
90°C, công suất của động cơ có thể
t hể tăng lên khoảng 2,5 – 
2,5 – 8%
8% cịn
suất tiêu hao nhiên liệu có thể giảm từ 1,5 – 4 g/kW.
Đối với động cơ làm mát bằng nước,   thì nhiệt độ tối ưu của nước từ động cơ ra
85°C.
5°C. Nếu nhiệt độ nước làm mát lớn hơn, có thể tạo ra các bọc hơi trong hệ thống
là 75 – 8
kiểu tuần hồn kín, làm giảm hiệu quả làm mát và tạo nên những vùng có nhiệt độ quá
cao. Trong các động cơ làm mát bằng nước kiểu một vòng hở, để tránh hiện tượng kết
cặn trên bề mặt phía ngồi của lót xylanh,
x ylanh, u cầu nhiệt độ nước ra khỏi động cơ không
nên vượt quá 50 – 55°C.
55°C. Điều đó tuy khơng phải là chế độ nhiệt tối ưu đối với động cơ,
nhưng đó là địi hỏi của điều kiện vận hành động cơ.  

t iêu hao nhiên liệu, độ mòn xylanh
x ylanh với nhiệt độ làm việc
Hình 1.1. Đồ thị quan hệ suất tiêu
của động cơ .

II. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÀM MÁT
Hệ thống làm mát bằng nước được chia ra nhiều kiểu khác nhau như: làm mát
 bằng nước kiểu bốc hơi, kiểu đối lưu tự nhiên, kiểu tuần hoàn cưỡng bức và làm mát ở
nhiệt độ cao. Mỗi kiểu làm mát đều có những ưu nhược điểm khác nhau và thích hợp
cho từng điều kiện làm việc của từng
từ ng động cơ.  

2.1. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng
Trong hệ thống này, nước được dùng làm môi chất trung gian tải nhiệt khỏi các
chi tiết. Tuỳ thuộc vào tính
t ính chất lưu động của nước trong hệ thống làm mát mà người ta
chia thành các loại: bốc hơi, đối lưu tự nhiên và tuần hoàn cưỡng bức. 

4


 

 

2.1.1. H ệ thố ng
ng làm mát kiể u bốc hơi 

Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi là loại đơn giản nhất. Hệ thống này
không cần bơm, quạt.  
Bộ phận chứa nước có hai phần - khoang nước bao quanh thành xylanh (8),
khoang nắp xylanh (5) và thùng chứa.
 

2

1

3

4
5

Hình 2.1

 

6

 

7

 

8

9   10

 

11

Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi .

1- Thùng nhiên liệu; 2- Khoang chứa nước bốc hơi; 3,4 Xupap 5- Nắp xylanh;
6- Thân máy; 7- Piston 8- Xylanh; 9- Thanh truyền; 10- Trục khuỷu; 
10- Cácte chứa dầu. 

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
xylanh 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 mịn
xylanh khơng đều. 
2.1.2. H ệ thố ng
ng làm mát bằng nướ c kiểu đố i lưu tự  nhiên
 nhiên

Trong hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên,
chênh lệch áp lực gi ữa hai cột

nước lưu động tuần hồn nhờ  s
 s ự  

nướ c nóng và lạnh mà khơng cần bơm. Cột nướ c nóng

trong động cơ và cột nướ c nguội trong thùng chứa hoặc trong két nướ c.
c. 

5


 

 
4

5

 

6

 

7

 

8

9

3

2

1

Hình 2.2 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên.
1- Đường nước; 2- Xylanh; 3- Đường dẫn nước vào két làm mát; 4 - Nắp két; 
5- Két nước; 6- Quạt gió; 7- Đường nước làm mát động cơ.  
2.1.3. H ệ thố ng
ng làm mát tuần hoàn cưỡ ng
ng bứ c

Trong hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức. Khắc phục được nhược điểm vận
tốc lưu động của dòng nước
n ước thấp, làm tăng hiệu quả làm mát. Vận tốc lưu động của dòng
nước được tăng bởi một bơm nước lắp trong hệ thống được dẫn động từ trục khuỷu động
cơ. Hệ thống này thích hợp cho các động cơ có cơng suất và các động cơ trên ô tô .
Hệ thống làm mát tuần hồn cưỡng bức có ba loại sau: 

1) Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hồn kín một vịng.  

Hình 2.3

Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hồn kín một vịng.  

6


 

 

Ưu điểm của hệ thống làm mát cưỡng bức một vịng 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
ngu ồn 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.  
Hệ thống làm mát tuần hồn cưỡng bức một vịng rất phổ biến trên động cơ ô tô,
máy kéo và động cơ tĩnh tại, hình
hì nh 2.3 và hình 2.4.

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vịng .

 Nước làm mát có nhiệt độ thấp được bơm
bơ m 12 hút từ bình chứa   phía
 phía dưới của két
nước 7 qua đường ống 10 rồi qua két 13 để làm mát dầu sau đó vào động cơ. Để phân
 phối nước làm mát đồng đều cho các xylanh và làm mát đồng đều cho mỗi xylanh, nước
sau khi bơm vào thân máy 1 chảy qua ống phân phối đúc sẵn trong thân máy . Sau khi

làm mát

xylanh, nước lên làm mát nắp máy rồi theo đường ống 3 ra khỏi động cơ với

nhiệt độ cao đến van hằng nhiệt 5. Khi van hằng nhiệt mở, nước qua van vào bình chứa
 phía trên của két nước. Tiếp theo, nước từ bình chứa trên đi qua các ống mỏng có gắn
các cánh tản nhiệt. Tại đây, nước được làm mát bởi dòng khơng khí qua két do quạt 8
tạo ra. Quạt được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu của động. Tại bình chưa phía dưới
của két làm mát, nước có nhiệt độ thấp lại
l ại được bơm hút vào động cơ thực hiện một  chu
trình làm mát tuần hồn.
2) Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hồn hai vịng  

Trong hệ thống này, nước được làm mát tại két nước không phải là dịng khơng
khí do quạt gió tạo ra mà là bằng dịng nước có nhiệt độ thấp hơn, như nước sơng, biển.
7


 

 

Vòng thứ nhất  làm mát động cơ như ở hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng còn gọi
là nước vịng kín. Vịng thứ hai với nước sơng hay nước biển được bơm chuyển đến két
làm mát để làm mát nước vịng kín, sau đó lại thải ra sơng, biển nên gọi là vòng hở. Hệ
thống làm mát hai vòng được dùng phổ biến ở động cơ tàu thủy.  
6

5

4
3
2

8

7

1

9

Hình 2.5

10

 

Hệ thống làm mát cưỡng bức 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 vịng kín; 
10- Bơm nước vịng kín. 
3) 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 vịng kín.

5

4

 

3

2
1

6

7

Hình 2.6

8

Hệ thống làm mát một vịng hở.  

8


 

 

1- Đường nướ c phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắ p máy;
máy; 4- Van hằng nhiệt; 5- Đường nướ c
ra vòng hở ; 6- Đường nước vào bơm; 7- Đường nướ c nối tắt về bơm;
  bơm; 8- Bơm nướ c.
c.

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 sơng, biển. Hệ thống này có ưu điểm là
đơn giản. Tuy nhiên, ở một số kiểu động cơ nước làm mát đạt được ở 100 0C hoặc cao
hơn. Khi nước ở nhiệt độ cao, nước sẽ bốc hơi. Hơi nước có thể tạo thành n gay 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
c ần phải có một hệ thống là
làm
m mát riêng cho động cơ.  
2.1.4. H ệ thố ng
ng làm mát bằng nướ c ở  nhi
 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. 
2.1.5. H ệ thống làm mát cưỡ ng
ng bứ c nhiệt độ cao kiể u bốc hơi bên ngồi 
2

3

4

5 6

p2 tra
  ,

p2 tvo
  ,

7
1

Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt
n hiệt 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- Khơng khí làm mat; 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 hồn (7). Quạt gió
(4) dùng để quạt mát bộ ngưng tụ (5). Vùng thứ hai có áp suất p 2 > p1  truyền từ bơm
tuần hoàn qua động cơ đến van tiết
t iết lưu (2) của bình tách hhơi
ơi (3), độ chênh áp suất  p =
 p2 - p1 được điều chỉnh bởi van tiết lưu

(2). Nước trong vùng có áp suất cao p 2 khơng sơi
9

 

 

mà chỉ nóng lên (từ nhiệt độ t vào đến  tra ). Áp suất p2 tương ứng với nhiệt độ sôi t 2 > tra 
nên nước chỉ sôi ở bộ tách hơi có áp suất p 1 < p2.
2.1.6. H ệ thống làm mát cưỡ ng
ng bứ c nhiệt độ cao có lợ i d ụng nhiệt của hơi nướ c và
nhiệt của khí thải

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 khơng khí làm mát, do 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
t rơn có tính chịu nhiệt tốt. Ngồi
Ng ồi 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
đả m bảo các mối nối đường ống, các khe hở của bơm phải
kín hơn, bộ tản nhiệt phải chắc chắn hơn.
 

Hình 2.8

Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ
đ ộ 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. 

10


 

 

2.2. Hệ thống làm mát động cơ bằng khơng 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
máy và nắp xylanh, quạt gió và bản dẫn gió. Hệ thống
t hống làm mát
 bằng khơng khí chia làm hai loại: L àm mát bằng khơng khí kiểu tự nhiên và kiểu làm
mát theo cưỡng bức (dùng quạt gió).
2.2.1. H ệ thố ng
ng làm mát bằ ng
ng khơng khí kiể u t ự 
ự nhiên
  nhiên 
Hệ thống làm mát kiểu này rất đơn giản. Nó chỉ gồm các phiến tản nhiệt bố trí
trên nắp xylanh và thân máy. Các phiến ở mặt trên nắp xylanh  bao giờ cũng bố trí dọc
d ọc
theo hướng di chuyển của xe, các phiến làm mát ở thân thường bố trí vng góc với
đường tâm xylanh. Đa số động cơ mơtơ và xe máy bố trí hệ thống làm mát kiểu nà

này.
y. 
Tuy nhiên, một vài loại xe máy đặt động cơ nằm ngang lại bố trí phiến tản nhiệt
dọc theo đường tâm xylanh 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 d ốc hay chở   nặng hoặc chạy chậm... thường động cơ bị  quá
nóng do làm mát kém. Để  kh ắc ph ục nhược điểm này người ta đưa ra phương án làm
mát bằng khơng khí kiểu cưỡ ng
ng bức. 
2.2.2. H ệ thố ng
ng làm mát khơng khí kiểu cưỡ ng
ng bứ c

Hệ thống kiểu này có ưu điể m lớ n 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 k ết cấu thân máy và nắ p xylanh phức

tạ p, r ất khó chế tạo do cách bố trí các phiến tản nhiệt và hình d ạng các phiến tản nhiệt.
Hiệu quả làm mát c ủa hệ thống phụ thuộc nhiều về hình d ạng, số lượ ng
ng và cách
 bố trí các phiến tản nhiệt trên thân máy và nắ p xylanh. 

11


 

 

Hình 2.9 Hệ thống làm mát bằng khơng khí động cơ 4 x ylanh. 
(A)- Hệ thống làm mát bằng gió dùng quạt gió hướ ng
ng tr ục. (B)- Quạt gió hướ ng
ng tr ục. 
1- Tang tr ống có cánh quạt; 2- Nắp đầu tr ục; 3- Bulông; 4- Tr ục quạt gió; 
5- Tang tr ống có cánh d ẫn; 6- Bánh đai truyền.

2.3. So sánh ưu khuyết điểm của kiểu làm mát bằng nướ c và kiểu làm mát bằng
khơng 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 khơng khí có những ưu điểm sau:  
- Hiệu quả làm mát của hệ thống làm mát bằng nước cao hơn d
doo 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 khơng khí. Được như vậy là ta có
thể đúc các xylanh liền một khối nên khoảng cách giữa các xylanh có thể giảm đến mức
tối thiểu. 
-

Do giảm được độ dài của thân động cơ nên có thể tăng độ cứng vững của t hân

động cơ, trục khuỷu và trục cam.  

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

Tổn thất cơng suất để dẫn động quạt gió của động cơ làm mát bằng nước nhỏ

hơn động cơ làm mát bằng gió.  
12