Phân tích cơ sở lý thuyết và mô phỏng quy trình tháo lắp hệ thống trao đổi khí, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát động cơ diesel, chương 16 ppt

-
1
-
CHƯƠNG 16
ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM
VI
ỆC, QUY TRÌNH THÁO
LẮP,
KIỂM TRA,
ĐIỀU CHỈNH, SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÀM
MÁT
ĐỘNG
CƠ DIESEL
4.1. Tổng quan về hệ thống làm mát
động cơ
d
i
ese
l
4.1.1. Nhiệm vụ và
yêu
cầu
4.1.1.1.
Nhi
ệm
vụ
Khi động cơ đốt trong làm việc, những bộ phận tiếp xúc
v
ới khí cháy sẽ
nóng
lên. Nhiệt độ của chúng rất cao tới

(400 500)
0
C như nắp xylanh, đỉnh
p
i
s
t
on,
xupap xả, đầu vòi
phun,…
Để đảm bảo độ bền nhiệt của vật liệu chế tạo ra các
ch
i
tiết máy đó, đảm bảo độ nhớt của dầu bôi trơn ở giá trị có
l
ợi nhất, giữ tốt nhiệt
độ
cháy của nhiên liệu trong động cơ mà
không x
ảy ra sự ngưng đọng của hơi
nước
trong xylanh…
Ng
ười ta phải làm mát cho động cơ, tức là lấy bớt nhiệt từ các
bộ
phận của động cơ nóng truyền ra
ngoà
i
.
4.1.1.2. Yêu

cầu
* Đối với hệ thống làm
má
t
- Nước làm mát phải sạch, không lẫn tạp chất và các chất
ăn mòn kim
l
oạ
i
.
- Nhiệt độ nước vào làm mát cho động cơ không nên quá
-
2
-
thấp hoặc quá
cao.
- Nhiệt độ nước vào phải nằm trong giới hạn cho
phép
:
+ Đối với hệ thống làm mát trực tiếp dùng nước làm mát
ngoài tàu làm
má
t
cho động cơ thì nhiệt độ nước làm mát cho
động cơ thải ra không quá 55
0
C, vì
nếu
trên nhiệt độ này muối
s

ẽ kết tủa và bám vào đường
ống.
+ Đối với hệ thống làm mát gián tiếp, nước ngọt sau khi
làm mát có nhi
ệt
độ
không quá 90
0
C. Vì nếu trên nhiệt độ này
n
ước sẽ bay hơi tạo thành bọt khí
t
rong
các hốc nước làm
má
t
.
- Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa nước vào làm mát cho
động cơ và nước
ra
không được lớn lắm. Nếu sự chênh lệch
này quá lớn sẽ gây ứng suất nhiệt làm
các
chi tiết trong động
c
ơ dễ bị nứt vỡ, tổn thất nhiệt lớn. Thông thường, sự chênh
l
ệch
này như
sau

:
-
3
-
+ Đối với động cơ cao tốc T = T
ra
-T
vào
= ( 5

10)
0
C
+ Đối với động cơ thấp tốc T = T
ra
-T
vào
= (10

30)
0
C
- Để đảm bảo yêu cầu này, nước đưa vào làm mát phải
được đưa từ nơi
có
nhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ cao (làm mát theo phương
pháp ng
ược
dòng).
* Đối với các thiết bị của hệ thống làm

má
t
- Các thiết bị như đường ống, nhiệt kế v.v…phải hoạt
động chính xác,
an
toàn và tin
cậy.
- Đường đi của nước làm mát phải lưu thông được dễ
dàng, không bị
t
ắc,
không có góc
đọng.
- Bình chứa nước phải có lỗ thoát hơi hoặc
kh
í
.
Ngoài ra, nếu cường độ làm mát quá lớn, nhiệt độ các
chi tiết thấp dẫn
đến
hiện tượng hơi nhiên liệu ngưng tụ đọng
trên bề mặt các chi tiết, rửa trôi dầu
bô
i
trơn nên các chi tiết
bị mài mòn dữ dội. Đồng thời độ nhớt của dầu bôi trơn
t
hấp
nên ma sát giữa các chi tiết chuyển động tăng. Mặt khác, công
su

ất tiêu hao cho
các
bộ phận của hệ thống làm mát như quạt
cũng tăng. Kết quả làm tăng tổn thất cơ
g
i
ớ
i
động
cơ.
- Sự làm mát của động cơ sẽ đơn giản hơn nếu động cơ
tạo nhiệt với độ
ổn
định. Khi làm việc ở công suất cực đại,
động cơ có nhiệt độ xung quanh cao,
hệ
thống làm mát buộc
ph
ải loại bỏ nhiệt với dung lượng nhiệt tối đa để giảm nhiệt
độ
động cơ đến khoảng cho phép. Khi tải và tốc độ động cơ thấp
h
ệ thống làm mát
phả
i
duy trì nhiệt độ trong khoảng cho
phép.
-
4
-

4.1.2. Phân
l
oạ
i
Căn cứ vào môi chất làm mát được dùng người ta chia hệ
thống làm mát
ra
làm 2
l
oạ
i:
- Hệ thống làm mát bằng không
kh
í
- Hệ thống làm mát bằng
nước
-
5
-
4.2. Đặc điểm, nguyên lý làm việc, quy trình tháo lắp, kiểm
tra,
điều chỉnh,
sửa
chữa hệ thống làm mát động cơ
d
i
ese
l
4.2.1. Các hình thức làm mát cho động
cơ

4.2.1.1. Hệ thống làm mát bằng không
kh
í
* Sơ đồ hệ thống làm mát bằng không khí được thể
hiện ở hình vẽ
4-1
Hình
4.1
1. quạt gió; 2. cánh tản nhiệt; 3. tấm hướng gió; 4. vỏ bọc; 5.
đường thoát
không
kh
í
- Hệ thống làm mát bằng không khí còn gọi là hệ thống
làm mát bằng gió,
có
cấu tạo rất đơn giản. Quạt gió (1) được
dẫn động từ trục khuỷu cung cấp không
kh
í
với lưu lượng lớn
làm mát động cơ. Để rút ngắn quá độ từ trạng thái nguội khi
khở
i
động đến trạng thái ổn định nhiệt, quạt gió được trang bị
ly hợp điện từ hoặc
t
huỷ
lực. Bản hướng gió (3) có tác dụng
phân phối không khí sao cho các xylanh và

t
ừng
xylanh được
làm mát đồng đều. Các chi tiết cần làm mát như xylanh, nắp
xupap
v.v… phải có gân tản nhiệt để tăng diện tích làm
má
t
.
-
6
-
- Nhờ có tấm hướng gió nên dòng không khí làm mát
được phân chia
đều
cho các xylanh, khiến cho nhiệt độ các
xylanh t
ương đối đồng đều. Hơn nữa khi
có
tấm hướng gió,
dòng không khí đi sát mặt đỉnh của các phiến tản nhiệt vì vậy
có
t
hể
nâng cao hiệu suất truyền nhiệt. Ngoài ra nhờ có tấm
h
ướng gió có thể bố trí
cho
dòng không khí đến làm mát các
vùng nóng nhất như xupap xả, buồng cháy

v.v…
* Ưu nhược điểm của hệ thống làm mát bằng không
kh
í
+ Ưu
đ
i
ểm
-
7
-
- Hệ thống làm mát bằng không khí có cấu tạo đơn
gi
ản, không cần có
ké
t
nước hay bơm
nước.
- Giảm thời gian hâm nóng động cơ, truyền nhiệt ổn
định, độ tin cậy của
hệ
thống cao do không có nước làm
mát. Nhi
ệt từ thành và nắp xylanh được dẫn
t
rực
tiếp theo
không
kh
í

.
- Xác suất quá lạnh nhỏ, lưu lượng không khí cung
c
ấp nhiều để làm
má
t
động cơ. Sử dụng thuận lợi ở những vùng thiếu nước ở các sa
m
ạc hay rừng
sâu.
+ Nhược
đ
i
ểm
- Tăng kích thước động cơ, động cơ làm việc ồn. Yêu
c
ầu cao về dầu bôi
t
rơn
và nhiên
li
ệu.
- Chỉ sử dụng cho những động cơ có công suất nhỏ
như xe máy và các
máy
công cụ khác. Không thích hợp cho động cơ ô tô hay tàu
t
hủy.
- Phải có gân tản nhiệt để tăng diện tích làm
má

t
.
* Phạm vi ứng
dụng
Ít sử dụng trong xe ô tô, chỉ có ở châu Âu sử dụng cho
động cơ 2 kỳ, 4 kỳ,
xe
gắn máy, xe 3 bánh nhỏ, máy bay,
v.v…