Quạt làm mát động cơ ôtô pot

Quạt làm mát động cơ ôtô
Trong hệ thống làm mát động cơ trên ô tô, quạt làm mát được lắp sau két nước.
Nếu bạn để ý rằng khi mới khởi động xe, động cơ còn nguội, quạt làm mát không
quay. Khi động cơ bắt đầu nóng lên, quạt bắt đầu quay nhưng với tốc độ chậm và
khá êm (quạt đóng tốc độ 1).
Một thời gian sau khi nhiệt độ động cơ đã ổn định hoặc khi bạn bật điều hòa không khí, quạt làm mát bắt đầu đóng
tốc độ 2, tốc độ quạt tăng lên, tiếng ồn từ quạt tăng lên. Bạn sẽ tự đặt ra hàng loạt câu hỏi, tại sao hoạt động của quạt
làm mát lại phức tạp như vậy? Nó được điều khiển như thế nào? Quạt làm mát ở xe chạy dầu và xăng có khác nhau
không?
Để làm mát két nước cần phải có một lượng không khí đủ lớn đi qua các lá tản nhiệt trong két nước. Thông thường
khi xe chạy với tốc độ cao, lưu lượng khí đi qua két nước là vừa đủ nhưng khi xe chạy chậm hoặc dừng xe thì lưu
lượng không khí không đủ. Vì vậy, động cơ được trang bị quạt làm mát để tạo ra lượng không khí cưỡng bức qua
két nước.
Hình 1. Quạt làm mát chạy bằng động cơ điện
Hiện nay, ở các xe hơi hiện đại thường trang bị các kiểu quạt làm mát gồm: Quạt làm mát chạy bằng động cơ điện,
kiểu khớp chất lỏng (khớp nối mềm) điều khiển bằng nhiệt độ và hệ thống quạt làm mát thuỷ lực điều khiển bằng
điện tử.
Hệ thống quạt chạy bằng động cơ điện rất 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 hoặc khi mới khởi động xe, 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 vậy hiệu quả làm mát có thể được điều
chỉnh và phù hợp với nhiệt độ nước làm mát bởi vì để động cơ làm việc hiệu quả thì nhiệt độ của nó phải được duy
trì liên tục ở mức trên 900C và dưới 1200C. Hãy quan sát sơ đồ mạch điện dưới đây mô tả hoạt động của quạt làm
mát chạy bằng động cơ điện ở một cấp tốc độ.
Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt một cấp tốc độ
Khi nhiệt độ nước mát còn thấp, công tắc nhiệt độ nước mát đóng, rơle được nối mát. Nó sẽ hút hai tiếp điểm 30 và
87 của rơle tách nhau ra (2 tiếp điểm này là tiếp điểm thường đóng) ngắt dòng điện đến mô tơ quạt.
Khi nhiệt độ nước mát tăng lên, công tắc nhiệt độ nước mát mở, mạch rơle bị ngắt, 2 tiếp điểm 30 và 87 tiếp xúc với
nhau. Một dòng điện từ ắc quy sẽ đến quạt làm quay quạt với tốc độ cao. Tùy từng kiểu xe mà các điểm đóng/mở
của công tắc nhiệt độ nước làm mát và của rơle quạt lại hoạt động theo chiều ngược lại.
Hệ thống điều khiển quạt nhiều cấp tốc độ

Ở hệ thống điều khiển quạt làm mát nhiều cấp tốc độ, khi động cơ chưa đủ nóng, ECU điều khiển nhận tín hiệu từ
các cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến điều hòa nhiệt độ và cảm biến tốc độ động cơ sẽ ngắt dòng điện qua
các rơle, dòng điện từ các hộp phân phối công suất không đến mô tơ quạt, quạt không quay. Khi động cơ bắt đầu ấm
lên, khi đang ở chế độ chạy không tải, ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến điều khiển đóng rơle tốc độ thấp, các quạt
quay ở tốc độ thấp còn khi có tải hoặc khi động cơ nóng lên quá mức, ECU điều khiển ngắt rơle tốc độ thấp và đóng
rơle tốc độ cao, quạt quay ở tốc độ hai, tốc độ tăng và tiếng ồn tăng lên.
Các hệ thống điều khiển và loại quạt chạy bằng mô tơ điện thường được lắp trên xe chạy bằng xăng vì những ưu
điểm như cấu tạo đơn giản, ít tiếng ồn, tiết kiệm nhiên liệu.
Các động cơ chạy bằng dầu diesel thường không sử dụng loại quạt chạy bằng điện mà được thay thế bằng quạt có
khớp chất lỏng. Đối với loại quạt có khớp chất lỏng điều khiển bằng nhiệt độ này thì tốc độ quạt được điều khiển bởi
cảm biến nhiệt độ của luồng không khí đi qua két nước.
Quạt có khớp chất lỏng
Khớp chất lỏng này bao gồm một bộ li hợp thuỷ lực chứa dầu silicôn. Sự truyền chuyển động quay cho quạt thông
qua đai chữ V được điều khiển bằng cách điều chỉnh lượng dầu trong buồng làm việc.
Khi nhiệt độ thấp, tốc độ quay của quạt được giảm xuống để giúp động cơ nóng lên và giảm tiếng ồn. Khi nhiệt độ
động cơ tăng lên, tốc độ quạt tăng lên để cung cấp đủ lượng không khí cho két nước, tăng hiệu quả làm mát.
Cấu tạo khớp chất lỏng.
- Nhiệt độ không khí nóng trong khi xe chạy chậm: mức dầu silicon trong buồng làm việc tăng, làm giảm hệ số trượt
của khớp nối, chuyển động quay của trục khớp chất lỏng được truyền hết sang quạt.
- Nhiệt độ không khí nóng trong khi xe chạy nhanh: Sức ỳ của quạt tăng lên và sự trượt trong khớp chất lỏng làm
cho quạt quay với tốc độ thấp hơn tốc độ quay của trục khớp chất lỏng.
- Nhiệt độ không khí (ấm) trong khi xe chạy nhanh: Tấm lưỡng kim sẽ ngắt đường dầu, làm giảm lượng dầu trong
buồng làm việc. Điều này làm tăng hệ số trượt của khớp nối, dẫn đến giảm tốc độ quay của quạt.
- Nhiệt độ không khí (lạnh) trong khi xe chạy nhanh: Đường dầu bị ngắt và mức dầu công tác tiếp tục giảm. Lúc này
hệ số trượt là lớn nhất và tốc độ quạt là thấp nhất.
Hệ thống quạt làm mát chạy bằng thủy lực
Ở hệ thống quạt làm mát thuỷ lực điều khiển bằng điện tử dùng động cơ thuỷ lực để chạy quạt. Trong đó máy tính sẽ
điều chỉnh lượng dầu đi vào mô tơ thuỷ lực và bằng cách đó mà tốc độ quạt được điều chỉnh vô cấp, luôn luôn đảm
bảo lượng không khí phù hợp nhất. So với quạt điện thì quạt này có động cơ nhỏ hơn, nhẹ hơn, và có khả năng cung
cấp lượng không khí lớn hơn. Tuy nhiên, bơm dầu và hệ thống điều khiển lại phức tạp hơn.