Hệ thống Làm mát ĐCĐT

KÍNH CHÀO QUÝ THẦY VÀ CÁC BẠN


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

BÀI BÁO CÁO
CHUYÊN ĐỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG LÀM
MÁT DÙNG CHO ĐỘNG CƠ Ô TÔ HIỆN ĐẠI

GVHD: TS. PHÙNG MINH LỘC
ThS. HỒ ĐỨC TUẤN
LỚP:

58.CNOT-2

SVTH:

LÊ ĐỨC THỊNH (NT)
TRẦN DUY HÀ
HOÀNG VÂN SƠN
NGUYỄN VĂN TUÂN
LỘ NGỌC ĐẠI
NGUYỄN DUY NHÂN


CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU

1.1. Giới thiệu:

•

Tên chuyên đề: Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát dùng
cho động cơ ô tô hiện đại.

•

Khái niệm hệ thống làm mát của động cơ ô tô: hệ thống làm mát trên động cơ ô tô là một
trong những hệ thống quan trọng trên các mẫu xe hơi hiện nay. Nó giúp giải nhiệt động cơ
và giúp cho động cơ làm việc ở nhiệt độ nhất định.


•

Lý do lựa chọn đề tài: Tại sao động cơ ở ô tô cần phải có hệ thống làm mát? Vì trong quá trình làm việc
của động cơ, khi nhiên liệu cháy trong buồng đốt có một lượng nhiệt lớn bị tỏa ra bên ngoài và lượng
nhiệt sinh ra do sự ma sát của các chi tiết bên trong động cơ. Vì vậy hệ thống làm mát ra đời nhằm giúp
động cơ làm việc ổn định trong bất cứ điều kiện nào. Hệ thống làm mát giúp cho động cơ làm việc ổn
định dưới một nhiệt độ cho phép. Nếu làm mát không đầy đủ, kịp thời thì động cơ và các chi tiết sẽ bị quá
nhiệt gây ma sát lớn, dầu nhớt mất tác dụng bôi trơn, piston bị bó kẹt, gây hư hỏng các chi tiết bên trong
động cơ.


1.2. Mục tiêu:
Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát dùng cho động cơ ô tô hiện
đại.
1.3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu:
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu:
Hệ thống làm mát động cơ đốt trong (ô tô hiện đại).
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu:

Hệ thống làm mát trên động cơ xe Mazda CX – 5.


CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1. Tổng quan tài liệu:
Bảng 1. Danh mục tài liệu

STT

Tên tài liệu

Tác giả/ Yếu tố xuất bản/ Năm
TS. Phùng Minh Lộc/ Trường Đại học Nha Trang/ Năm

1

Động cơ đốt trong
2015.

Nhiệm vụ, yêu cầu đối với hệ thống làm
2

/>mát.

u-doi-voi-he-thong-lam-mat.htm


3

Động cơ xăng và Diezen.

Dương Văn Đức/ NXB Xây dựng/ Hà Nội – Năm 2005.

Sách kỹ thuật ô tô – tài liệu
4

/>động cơ Mazda CX – 5.

ngine_Vietnamese.pdf

Nguyễn Khắc Trai – Nguyễn Trọng Hoan – Hồ Hữu Hải – Phạm
5

Kết cấu ô tô

Huy Hường – Nguyễn Văn Chưởng – Trịnh Minh Hòa/ NXB Bách
Khoa – Hà Nội (2010).


Nguyễn Tấn Lộc/ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM/
6

Giáo trình thực tập động cơ I
Tháng 4 – 2007

Cấu tạo, nguyên lý làm việc
7

của hệ thống làm mát trên ô

/>
tô

Mazda CX – 5 service &
8

www.mcx5.org/cooling-1355.html
repair manual: cooling


2.2. Nội dung, phương pháp nghiên cứu:
Bảng 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu.
STT

Mục tiêu cụ thể

Nội dung nghiên cứu

1.1. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống làm mát ở
động cơ đốt trong.
Hiểu được chức năng nhiệm vụ, yêu cầu và
1.2. Yêu cầu của hệ thống làm mát ở động cơ đốt
1

phân biệt các hình thức làm mát ở động cơ
trong.
ô tô.
1.3. Phân loại các hình thức làm mát ở động cơ đốt
trong.

2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của các hình thức làm mát ở
Nắm rõ sơ đồ cấu tạo cũng như
động cơ đốt trong. (đáp ứng yêu cầu ở 1.2)
nguyên lý hoạt động của từng bộ
2

2.2. Sơ đồ cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính
phận trong hệ thống làm mát ở
trong hệ thống làm mát ở động cơ xe Mazda CX – 5. (đáp ứng yêu cầu ở
động cơ ô tô.
1.2)

Biết được cách nâng cao hiệu
3

quả làm mát cho hệ thống làm
mát động cơ

Các giải pháp nâng cao hiệu quả làm mát


CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Khái quát về hệ thống làm mát ở động cơ đốt trong:
3.1.1. Chức năng, nhiệm vụ:

a.

Chức năng:

Hệ thống làm mát có chức năng tản nhiệt từ các chi tiết của động cơ như piston, xylanh, nắp xylanh,
xupap … để chúng không bị quá tải nhiệt. Ngoài ra, làm mát động cơ còn có tác dụng duy trì nhiệt độ dầu bôi
trơn trong một phạm vi nhất định để có thể bôi trơn tốt nhất.


b. Nhiệm vụ:

Khi động cơ đốt trong làm việc, những bộ phận tiếp xúc với khí cháy sẽ nóng lên. Nhiệt độ của chúng
o
rất cao (400-500 C) như: nắp xylanh, đỉnh piston, xupap xả, đầu vòi phun,… Để đảm bảo độ bền nhiệt của
vật liệu chế tạo ra các chi tiết máy đó, để đảm bảo độ nhớt của dầu bôi trơn ở giá trị có lợi nhất, để giữ tốt
nhiệt độ cháy của nhiên liệu trong động cơ mà không xảy ra sự ngưng đọng của hơi nước trong xylanh…
Người ta phải làm mát cho động cơ, tức là lấy bớt nhiệt của các bộ phận động cơ có nhiệt độ cao truyền ra
bên ngoài.


3.1.2. Yêu cầu:
- Nước làm mát phải sạch, không lẫn tạp chất và các chất ăn mòn kim loại.
- Nhiệt độ nước vào làm mát cho động cơ không nên quá thấp hoặc quá cao. Độ chênh lệch về nhiệt
độ giữa nước vào làm mát cho động cơ và nước ra không được lớn lắm.

•

Đối với động cơ cao tốc: T = Tra - Tvào = (5 – 10) oC.

•

Đối với động cơ thấp tốc: T = Tra - Tvào = (10 – 30) oC

- Các thiết bị như đường ống, nhiệt kế,... phải hoạt động chính xác, an toàn và tin cậy.
- Đường đi của nước làm mát phải lưu thông được dễ dàng, không bị tắc, không có gác đọng.
- Bình chứa nước phải có lỗ thoát hơi hoặc khí.


3.1.3. Phân loại các hình thức làm mát:
Hiện nay có hai phương pháp làm mát được ứng dụng rộng rãi đó là làm mát bằng không khí và làm
mát bằng chất lỏng:
- Đối với hệ thống làm mát bằng không khí có cấu tạo đơn giản hơn hệ thống làm mát bằng nước
(không cần két nước, bơm nước, ống dẫn nước...)
- Hệ thống làm mát bằng chất lỏng (như nước, dầu hay nhiên liệu) nhưng chủ yếu làm mát bằng
nước.


3.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các hình thức làm mát ở động cơ đốt trong và
của hệ thống làm mát ở động cơ xe Mazda CX - 5
3.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của các hình thức làm mát ở động cơ đốt trong
3.2.1.1. Hệ thống làm mát bằng gió tự nhiên (không khí)


a.

Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2.1.1. Hệ thống làm mát bằng gió.
1- Quạt gió; 2- Cánh tản nhiệt; 3- Tấm hướng gió: 4- Vỏ bọc; 5- Đường thoát khí.
b. Nguyên lý hoạt động:

c. Ưu, nhược điểm của hệ thống:
- Ưu điểm:

•

Hệ thống làm mát bằng không khí có cấu tạo đơn giản, không cần có két 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. Nhiệt từ thành và nắp xylanh được dẫn trực tiếp theo không khí.

•

Xác suất quá lạnh nhỏ, lưu lượng không khí cung cấp nhiều để làm mát động cơ. Sử dụng thuận
lợi ở những vùng thiếu nước, ở các sa mạc hay rừng sâu.


-

Nhược điểm:

•

Tăng kích thước động cơ, động cơ làm việc ồn. Yêu cầu cao về dầu bôi trơn và nhiên liệu.

•

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.

•

Phải có gân tản nhiệt để tăng diện tích làm mát.

d. Phạm vi ứng dụng:

•

Ở Mỹ, hệ thống này ít sử dụng để trang bị cho 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,...


3.2.1.2. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi:
a. Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2.1.2. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi
1- Thân máy; 2- Piston; 3- Thanh truyền; 4- Hộp cacte trục khuỷu; 5- Thùng nhiên liệu; 6- Bình bốc
hơi; 7- Nắp xylanh
b. Nguyên lý hoạt động:


c. Ưu, nhược điểm của hệ thống:
-

Ưu điểm:

•

Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi có kết cấu đơn giản, ít thiết bị,
không cần có bơm, quạt gió.

-

Nhược điểm:

•

Có nhược điểm lớn nhất là tiêu hao nước nhiều và hao mòn
xylanh không đều.

d. Phạm vi ứng dụng:

•

Hệ thống này được sử dụng cho động cơ cỡ nhỏ đặt nằm
ngang dùng trong nông nghiệp.


3.2.1.3. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên:
a. Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2.1.3. Hệ thống làm mát bằng nước đối lưu tự nhiên.
1-Thân máy; 2- Xylanh; 3- Nắp xylanh; 4- Đường nước ra két; 5- Nắp đổ rót nước; 6- Két nước; 7- Không khí làm
mát; 8- Quạt gió; 9- Đường nước làm mát vào động cơ.
b. Nguyên lý hoạt động:


c. Ưu, nhược điểm:

Làm mát bằng nước đối lưu, so với làm mát bằng nước bốc hơi, tuy cấu tạo phức tạp hơn, nhưng có
ưu điểm là tự động điều chỉnh được sự lưu thông của nước nên khả năng làm mát động cơ tốt hơn.
d. Phạm vi ứng dụng:
Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên không được sử dụng cho động cơ vận tải như ô tô, máy kéo...
mà chỉ dùng ở động cơ tĩnh tại.


3.2.1.4. Hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn:
a. Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2.1.4. Hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn.
1-Két nước; 2- Nắp đậy; 3- Ống xả hơi; 4- Van nhiệt; 5- Áo nước; 6, 8- Ống dẫn; 7- Bơm; 9- Quạt; 10- Bulông xả
nước.
b. Nguyên lý làm việc:


c. Ưu, nhược điểm:
Làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn kín, so với loại tuần hoàn hở, có nhiều ưu điểm
hơn, cụ thể là:

•
•
•
•

Nâng cao được nhiệt độ sôi của nước.
Nước không bị chảy ra ngoài và không bị bốc hơi nhiều.
Nước tiêu hao ít và sử dụng đơn giản.
Động cơ làm việc ở vùng núi tốt hơn.

d. Phạm vi ứng dụng:
Hệ thống này sử dụng thích hợp cho động cơ ô tô và máy kéo.