intTypePromotion=1

Bài giảng Nguyên lý kết cấu động cơ đốt trong - Chương 5: Hệ thống làm mát

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

0
237
lượt xem
88
download

Bài giảng Nguyên lý kết cấu động cơ đốt trong - Chương 5: Hệ thống làm mát

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công dụng của hệ thống làm mát Trong quá trình động cơ làm việc, môi chất công tác được đốt cháy và giãn nở sinh công trong xylanh động cơ. Quá trình cháy trong động cơ làm sản sinh ra một nhiệt lượng khá lớn, làm cho các chi tiết máy tiếp xúc trực tiếp với khí cháy như: nắp máy, xylanh, piston, xécmăng,... bị đốt nóng. Trong chương này sẽ giới thiệu về hệ thống làm mát trong động cơ đốt trong. Mời tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý kết cấu động cơ đốt trong - Chương 5: Hệ thống làm mát

  1. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt 98
  2. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt Chöông 5 HEÄ THOÁNG LAØM MAÙT I. NHIEÄM VUÏ CUÛA HEÄ THOÁNG LAØM MAÙT I.1. Coâng duïng cuûa heä thoáng laøm maùt Trong quaù trình ñoäng cô laøm vieäc, moâi chaát coâng taùc ñöôïc ñoát chaùy vaø giaõn nôû sinh coâng trong xylanh ñoäng cô. Quaù trình chaùy trong ñoäng cô laøm saûn sinh ra moät nhieät löôïng khaù lôùn, laøm cho caùc chi tieát maùy tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi khí chaùy nhö: naép maùy, xylanh, piston, xeùcmaêng,... bò ñoát noùng. Löôïng nhieät truyeàn cho caùc chi tieát naøy chieám töø 25 ÷ 35% nhieät löôïng do hoãn hôïp chaùy sinh ra. Khi ñoäng cô laøm vieäc, nhieät ñoä ñænh piston coù theå leân tôùi 500oC, nhieät ñoä naám supap leân tôùi 900oC. Nhieät ñoä caùc chi tieát cao quaù coù theå gaây ra caùc aûnh höôûng sau: - Phuï taûi nhieät cuûa caùc chi tieát maùy lôùn laøm giaûm söùc beàn, tuoåi thoï vaø ñoä cöùng vöõng. - Nhieät ñoä cao seõ giaûm chaát löôïng cuûa daàu boâi trôn vaø laøm taêng toån thaát ma saùt. - Deã xaûy ra hieän töôïng boù keït piston trong xylanh do giaõn nôû vì nhieät. - Giaûm heä soá naïp, töø ñoù laøm giaûm coâng suaát ñoäng cô. - Ñoái vôùi ñoäng cô xaêng deã xaûy ra hieän töôïng chaùy kích noå laøm giaûm tuoåi thoï, söùc beàn caùc chi tieát vaø giaûm coâng suaát cuûa ñoäng cô. Tuy nhieân, khi laøm maùt cho ñoäng cô quaù nhieàu cuõng khoâng toát, bôûi vì toån thaát nhieät seõ quaù lôùn laøm giaûm hieäu suaát cuûa ñoäng cô. Maët khaùc, do nhieät ñoä cuûa ñoäng cô thaáp laøm daàu boâi trôn khoù löu thoâng, aûnh höôûng ñeán chaát löôïng boâi trôn vaø laøm taêng toån thaát ma saùt. Nhieät ñoä cuûa ñoäng cô quaù thaáp coøn laøm cho nhieân lieäu khoù bay hôi, deã ngöng tuï vaø phaù huûy maøng daàu boâi trôn treân thaønh xylanh. Ñoàng thôøi nhieät ñoä thaáp coøn aûnh höôûng ñeán quaù trình chaùy vaø laøm giaûm coâng suaát cuûa ñoäng cô. Ñeå ñaûm baûo cho ñoäng cô laøm vieäc moät caùch hieäu quaû vôùi tuoåi thoï vaø ñoä tin caäy cao, treân ñoäng cô phaûi trang bò heä thoáng laøm maùt ñeå giaûi nhieät cho caùc chi tieát vaø giöõ cho ñoäng cô luoân laøm vieäc trong khoaûng nhieät ñoä oån ñònh, nghóa laø giöõ cho nhieät ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô khoâng cao quaù vaø cuõng khoâng quaù thaáp. I.2. Nhieät ñoä laøm vieäc toái öu cuûa ñoäng cô Ñoä moøn xylanh 0,08 (mm/1000h) Tieâu hao nhieân lieäu 1 Ñoäng cô hai kyø (g/ml.h) 0,06 180 0,04 175 2 3 50% taûi 75%2taûi Ñoäng cô boán kyø 170 0,02 Toaøn taûi 165 0 T oC 90 T oC 65 70 75 80 85 60 70 80 Hình 5.1. Ñoà thò quan heä suaát tieâu hao nhieân lieäu, ñoä moøn xylanh vôùi nhieät ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô. 99
  3. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt Töø ñoà thò (hình 5.1) ta coù nhaän xeùt: Nhieät ñoä nöôùc laøm maùt ñoäng cô töø 70 ÷ 80oC laø vuøng coù suaát tieâu hao nhieân lieäu thaáp. - - Nhieät ñoä cuûa nöôùc laøm maùt taêng thì ñoä moøn xylanh giaûm. Thöïc nghieäm cho thaáy, tuøy theo ñaëc ñieåm caáu taïo cuûa töøng loaïi ñoäng cô cuï theå, chaát löôïng nhieân lieäu vaø daàu boâi trôn, cuøng moät soá caùc yeáu toá khaùc. Khi taêng nhieät ñoä nöôùc laøm maùt töø 50oC ÷ 90oC, coâng suaát cuûa ñoäng cô coù theå taêng leân khoaûng 2,5 ÷ 8% coøn suaát tieâu hao nhieân lieäu coù theå giaûm töø 1,5 ÷ 4 g/kW. Ñoái vôùi ñoäng cô laøm maùt baèng nöôùc, thì nhieät ñoä toái öu cuûa nöôùc töø ñoäng cô ra laø 75 ÷ 85oC. Neáu nhieät ñoä nöôùc laøm maùt lôùn hôn, coù theå taïo ra caùc boïc hôi trong heä thoáng kieåu tuaàn hoaøn kín, laøm giaûm hieäu quaû laøm maùt vaø taïo neân nhöõng vuøng coù nhieät ñoä quaù cao. Trong caùc ñoäng cô laøm maùt baèng nöôùc kieåu moät voøng hôû, ñeå traùnh hieän töôïng keát caën treân beà maët phía ngoaøi cuûa loùt xylanh, yeâu caàu nhieät ñoä nöôùc ra khoûi ñoäng cô khoâng neân vöôït quaù 50 ÷ 55oC. Ñieàu ñoù tuy khoâng phaûi laø cheá ñoä nhieät toái öu ñoái vôùi ñoäng cô, nhöng ñoù laø ñoøi hoûi cuûa ñieàu kieän vaän haønh ñoäng cô. II. PHAÂN LOAÏI HEÄ THOÁNG LAØM MAÙT II.1. Heä thoáng laøm maùt baèng khoâng khí (baèng gioù) Heä thoáng laøm maùt baèng khoâng khí (hình 5.2) thöôøng ñöôïc laép ñaët treân moät soá ñoäng cô côõ nhoû, hoaëc moät soá ñoäng cô oâ toâ laøm vieäc thöôøng xuyeân trong vuøng thieáu nöôùc, sa maïc,... Heä thoáng laøm maùt baèng khoâng khí Caùnh taûn nhieät chuû yeáu goàm coù quaït gioù, hoäp chaén höôùng luoàng gioù vaø caùc caùnh taûn nhieät ôû phía ngoaøi xylanh vaø naép xylanh. Nhöõng ñoäng cô laøm maùt baèng khoâng khí, quanh xylanh vaø naép xylanh ñöôïc ñuùc thaønh caùc caùnh taûn nhieät ñeå taêng dieän tích tieáp xuùc vôùi khoâng khí, truyeàn nhieät töø buoàng ñoát ra ngoaøi ñoäng cô ñöôïc nhanh hôn. Khoaûng caùch giöõa caùc Gioù vaøo caùnh taûn nhieät khoaûng töø 2 ÷ 4mm, chuùng Ñoäng cô naèm theo phöông vuoâng goùc vôùi ñöôøng taâm cuûa caùc xylanh. Nhöõng caùnh taûn nhieät ôû phaàn naép maùy vaø phaàn ñaàu xylanh phaûi coù dieän tích tieáp xuùc vôùi khoâng khí lôùn hôn caùc Hình 5.2. Sô ñoà laøm maùt baèng khoâng khí. caùnh taûn nhieät ôû phía cuoái xylanh. 2 Heä thoáng laøm maùt (hình 1 3 4 5.3) coù caáu taïo ñôn giaûn, quaït gioù 1 ñöôïc daãn ñoäng töø truïc 5 khuyûu cung caáp khoâng khí vôùi löu löôïng lôùn laøm maùt ñoäng cô. Baûn höôùng gioù 3 coù taùc duïng phaân phoái khoâng khí sao cho caùc xylanh vaø töøng xylanh ñöôïc laøm Hình 5.3. Heä thoáng laøm maùt baèng khoâng khí. maùt ñoàng ñeàu nhaát. 1 – Quaït gioù; 2 – Caùnh taûn nhieät; 3 – Taám höôùng gioù; 4 – Voû boïc; 5 – Ñöôøng thoaùt khoâng khí. 100
  4. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt Ñoái vôùi ñoäng cô nhieàu xylanh, quaït gioù ñöôïc ñaët ôû ñaàu ñoäng cô, treân truïc coù buloâng vaø ñöôïc daãn ñoäng baèng daây ñai töø truïc khuyûu cuûa ñoäng cô. Xung quanh quaït gioù coù hoäp bao kín ñeå höôùng cho luoàng gioù töø quaït thoåi vaøo chaïy theo chieàu ngang ñoäng cô, qua caùc caùnh taûn nhieät cuûa caùc xylanh ñeå hieäu quaû laøm maùt caùc xylanh ñöôïc cao hôn. Toác ñoä quay cuûa quaït gioù phuï thuoäc vaøo toác ñoä cuûa truïc khuyûu ñoäng cô. II.2. Heä thoáng laøm maùt baèng chaát loûng Trong heä thoáng naøy, nöôùc ñöôïc duøng laøm moâi chaát trung gian taûi nhieät khoûi caùc chi tieát. Tuyø thuoäc vaøo tính chaát löu ñoäng cuûa nöôùc trong heä thoáng laøm maùt maø ngöôøi ta chia thaønh caùc loaïi: boác hôi, ñoái löu töï nhieân vaø tuaàn hoaøn cöôõng böùc. II.2.1. Heä thoáng laøm maùt kieåu boác hôi Ñaây laø kieåu laøm maùt ñôn giaûn nhaát. Boä phaän chöùa nöôùc bao goàm caùc khoang trong thaân maùy, naép xylanh 7 vaø bình boác hôi 6 laép vôùi thaân maùy 1. Khi ñoäng cô laøm vieäc, nöôùc taïi caùc khoang bao boïc buoàng chaùy seõ soâi. Nöôùc coù nhieät ñoä caøng cao tyû troïng caøng giaûm, noåi leân maët thoaùng cuûa bình vaø boác hôi ra ngoaøi laøm maùt ñoäng cô. Sau khi maát nhieät, tyû troïng cuûa nöôùc laïi taêng leân laøm nöôùc laïi chìm xuoáng taïo thaønh löu ñoäng ñoái löu töï nhieân (hình 5.4). 5 5 Do laøm maùt baèng boác hôi, 6 neáu khoâng coù nguoàn nöôùc boå sung, toác ñoä tieâu hao nöôùc raát lôùn. Maët khaùc, do toác ñoä löu ñoäng cuûa nöôùc khi ñoái löu töï nhieân raát nhoû neân laøm maùt khoâng 7 7 ñoàng ñeàu daãn tôùi coù hieän töôïng 4 4 cheânh leäch veà nhieät ñoä giöõa caùc phaàn ñöôïc laøm maùt. 1 2 3 3 Chính vì vaäy, heä thoáng Hình 5.4. Heä thoáng laøm maùt kieåu boác hôi naøy chæ thích hôïp cho ñoäng cô côõ nhoû ñaët naèm ngang trong noâng 1 – thaân maùy; 2 – piston; 3 – thanh truyeàn; 4 – hoäp truïc khuyûu; nghieäp, khoâng thích hôïp cho 5 – bình nhieân lieäu; 6 – bình boác hôi; 7 – naép xylanh. ñoäng cô oâ toâ. II.2.2. Heä thoáng laøm maùt kieåu ñoái löu töï nhieân Trong heä thoáng laøm maùt ñoái löu töï nhieân (hình 5.5), nöôùc löu ñoäng tuaàn hoaøn nhôø söï cheânh leäch khoái löôïng rieâng  ôû caùc giaù trò nhieät ñoä khaùc nhau. Nöôùc laøm maùt nhaän nhieät cuûa xylanh trong thaân maùy 1,  giaûm neân nöôùc noåi leân treân. Trong khoang cuûa naép xylanh 3, nöôùc tieáp tuïc nhaän nhieät cuûa caùc chi tieát bao quanh buoàng chaùy, nhieät ñoä tieáp tuïc taêng vaø  tieáp tuïc giaûm, nöôùc tieáp tuïc noåi leân theo ñöôøng daãn ra khoang phía treân cuûa keùt laøm maùt 6. Quaït gioù 8 ñöôïc daãn ñoäng baèng puly töø truïc khuyûu ñoäng cô huùt khoâng khí qua keùt. Do ñoù, nöôùc trong keùt ñöôïc laøm maùt,  giaûm neân nöôùc seõ chìm xuoáng khoang döôùi cuûa keùt vaø töø ñaây ñi vaøo thaân maùy, thöïc hieän moät voøng tuaàn hoaøn. Toác ñoä löu ñoäng cuûa nöôùc trong phöông phaùp naøy cuõng chæ vaøo khoaûng 0,12 ÷ 0,19 m/s. Ñieàu ñoù daãn ñeán cheânh leäch nhieät ñoä nöôùc vaøo vaø nöôùc ra lôùn, vì vaäy laøm maùt khoâng ñeàu. Muoán giaûm söï cheânh leäch naøy thì phaûi taêng kích thöôùc bình chöùa, keùt nöôùc vaø taêng chieàu cao laép ñaët keùt, ñieàu ñoù laøm cho ñoäng cô raát coàng keành. Vì vaäy phöông phaùp naøy chæ duøng cho nhöõng ñoäng cô tónh taïi. 101
  5. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt 4 5 3 2 6 8 1 7 9 Hình 5.5. Heä thoáng laøm maùt ñoái löu töï nhieân. 1 – thaân maùy; 2 – xylanh; 3 – naép xylanh; 4 – ñöôøng nöôùc ra keùt; 5 – naép keùt nöôùc; 6 – keùt nöôùc; 7 – khoâng khí laøm maùt; 8 – quaït gioù; 9 – ñöôøng nöôùc laøm maùt vaøo ñoäng cô. II.2.3. Heä thoáng laøm maùt tuaàn hoaøn cöôõng böùc Trong heä thoáng laøm maùt tuaàn hoaøn cöôõng böùc, khaéc phuïc ñöôïc nhöôïc ñieåm vaän toác löu ñoäng cuûa doøng nöôùc thaáp, laøm taêng hieäu quaû laøm maùt. Vaän toác löu ñoäng cuûa doøng nöôùc ñöôïc taêng bôûi moät bôm nöôùc laép trong heä thoáng ñöôïc daãn ñoäng töø truïc khuyûu ñoäng cô. Heä thoáng naøy thích hôïp cho caùc ñoäng cô coù coâng suaát cao vaø caùc ñoäng cô treân oâ toâ. Heä thoáng laøm maùt tuaàn hoaøn cöôõng böùc coù ba loaïi sau: 1) Heä thoáng laøm maùt tuaàn hoaøn cöôõng böùc moät voøng kín Chuù thích 1 – nöôùc vaøo laøm maùt naép xylanh; 2 – caùc ñöôøng nöôùc laøm maùt ñoäng cô; 3 – van ñieàu nhieät vaø ñöôøng nöôùc noái taét veà bôm; 4 – nöôùc veà keùt; 5 – nöôùc ra khoûi keùt; 6 – nöôùc vaøo laøm maùt thaân maùy; 7 – nöôùc vaøo laøm maùt xylanh vaø naép xylanh. Hình 5.6. Heä thoáng laøm maùt tuaàn hoaøn cöôõng böùc moät voøng treân ñoäng cô oâ toâ. 102
  6. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt Heä thoáng laøm maùt tuaàn hoaøn cöôõng böùc moät voøng raát phoå bieán treân ñoäng cô oâ toâ, maùy keùo vaø ñoäng cô tónh taïi, hình 5.6 vaø hình 5.7. 6 Chuù thích 5 4 3 1 – thaân maùy; 2 – naép xylanh; 2 3 – nöôùc ra khoûi ñoäng cô; 4 – oáng daãn boït nöôùc; 1 5 – van haèng nhieät; 7 6 – naép roùt nöôùc; 7 – keùt laøm maùt; 8 8 – quaït gioù; 9 – puly; 10 – oáng nöôùc noái taét veà bôm; 11 – ñöôøng nöôùc vaøo ñoäng cô; 10 11 12 12 – bôm nöôùc; 9 13 14 13 – keùt laøm maùt daàu; 14 – oáng phaân phoái nöôùc. Hình 5.7. Sõ ðồ nguyên lý heä thoáng laøm maùt tuaàn hoaøn cöôõng böùc moät voøng. Nöôùc laøm maùt coù nhieät ñoä thaáp ñöôïc bôm 12 huùt töø bình chöùa phía döôùi cuûa keùt nöôùc 7 qua ñöôøng oáng 10 roài qua keùt 13 ñeå laøm maùt daàu sau ñoù vaøo ñoäng cô. Ñeå phaân phoái nöôùc laøm maùt ñoàng ñeàu cho caùc xylanh vaø laøm maùt ñoàng ñeàu cho moãi xylanh, nöôùc sau khi bôm vaøo thaân maùy 1 chaûy qua oáng phaân phoái 14 ñuùc saün trong thaân maùy. Sau khi laøm maùt xylanh, nöôùc leân laøm maùt naép maùy roài theo ñöôøng oáng 3 ra khoûi ñoäng cô vôùi nhieät ñoä cao ñeán van haèng nhieät 5. Khi van haèng nhieät môû, nöôùc qua van vaøo bình chöùa phía treân cuûa keùt nöôùc. Tieáp theo, nöôùc töø bình chöùa treân ñi qua caùc oáng moûng coù gaén caùc caùnh taûn nhieät. Taïi ñaây, nöôùc ñöôïc laøm maùt bôûi doøng khoâng khí qua keùt do quaït 8 taïo ra. Quaït ñöôïc daãn ñoäng baèng puly töø truïc khuyûu cuûa ñoäng cô. Taïi bình chöùa phía döôùi cuûa keùt laøm maùt, nöôùc coù nhieät ñoä thaáp laïi ñöôïc bôm huùt vaøo ñoäng cô thöïc hieän moät chu trình laøm maùt tuaàn hoaøn. 2) Heä thoáng laøm maùt cöôõng böùc tuaàn hoaøn hai voøng 3 Chuù thích 4 5 1 – thaân maùy; 2 – naép xylanh; 2 6 3 – Van haèng nhieät; 1 7 4 – Keùt laøm maùt; 5 – Ñöôøng nöôùc ra voøng hôû; 6 – Bôm voøng hôû; 7 – Ñöôøng nöôùc vaøo voøng hôû; 8 8 – Bôm nöôùc voøng kín. Hình 5.8. Heä thoáng laøm maùt cöôõng böùc hai voøng. Trong heä thoáng naøy, nöôùc ñöôïc laøm maùt taïi keùt nöôùc 4 khoâng phaûi baèng doøng khoâng khí do quaït gioù taïo ra maø baèng nöôùc coù nhieät ñoä thaáp hôn, ví duï nhö nöôùc soâng hay nöôùc bieån. Heä thoáng coù hai voøng nöôùc tuaàn hoaøn. Voøng thöù nhaát laøm maùt ñoäng cô nhö ñaõ xeùt ôû heä thoáng tuaàn hoaøn cöôõng böùc moät voøng coøn ñöôïc goïi laø nöôùc voøng kín. Voøng thöù hai vôùi nöôùc soâng hay nöôùc bieån ñöôïc bôm 6 103
  7. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt chuyeån ñeán keùt laøm maùt ñeå laøm maùt nöôùc voøng kín, sau ñoù laïi thaûi ra soâng, ra bieån neân ñöôïc goïi laø voøng hôû. Heä thoáng laøm maùt hai voøng ñöôïc duøng raát phoå bieán cho ñoäng cô taøu thuûy (hình 5.8). 3) Heä thoáng laøm maùt moät voøng hôû 4 3 2 Trong heä thoáng naøy, nöôùc laøm maùt laø nöôùc soâng, bieån, ñöôïc bôm 6 huùt vaøo laøm maùt ñoäng cô sau ñoù theo ñöôøng nöôùc 4 ñoå ra soâng, 1 bieån (hình 5.9). 5 Öu ñieåm cuûa heä thoáng naøy laø raát ñôn giaûn. Tuy nhieân, do phaûi baûo ñaûm nhieät ñoä nöôùc laøm maùt thaáp (khoaûng 60oC) ñeå giaûm hieän töôïng ñoùng caën trong khoang nöôùc cuûa ñoäng cô (taêng trôû nhieät cuûa quaù trình trao ñoåi nhieät) neân cheânh leäch nhieät ñoä lôùn. Ñieàu ñoù 6 daãn ñeán öùng suaát nhieät cuûa caùc chi tieát laøm maùt khaù lôùn. Hình 5.9. Heä thoáng laøm maùt moät voøng hôû. Heä thoáng laøm maùt moät voøng hôû chæ ñöôïc 1 – thaân maùy; 2 – naép maùy; 3 – van haèng nhieät; duøng cho ñoäng cô taøu thuûy. 4 – ñöôøng nöôùc ra; 5 – loïc nöôùc; 6 – bôm nöôùc. II.3. So saùnh heä thoáng laøm maùt baèng nöôùc vaø heä thoáng laøm maùt baèng khoâng khí So saùnh giöõa phöông phaùp laøm maùt baèng nöôùc vôùi phöông phaùp laøm maùt baèng khoâng khí thaáy phöông phaùp laøm maùt baèng nöôùc coù öu ñieåm sau: - Hieäu quaû laøm maùt cao vaø oån ñònh hôn. - Möùc ñoä ñoàng ñeàu khi laøm maùt cho caùc xylanh trong cuøng ñoäng cô toát hôn. - Giaûm ñöôïc khaû naêng phaùt sinh kích noå trong ñoäng cô xaêng. - Giaûm tieáng oàn khi ñoäng cô laøm vieäc. - Giaûm ñöôïc chieàu daøi ñoäng cô. - Toån hao coâng suaát cho heä thoáng laøm maùt nhoû hôn. Khi laøm maùt baèng nöôùc tieâu hao 3 ÷ 9 % coøn khi laøm maùt baèng khoâng khí tieâu hao 4 ÷ 13% coâng suaát ñoäng cô (coâng suaát tieâu hao cho daãn ñoäng quaït gioù). - Kích thöôùc cuûa ñoäng cô nhoû goïn hôn do khoâng phaûi boá trí caùc caùnh taûn nhieät. - Quaït gioù coù coâng suaát nhoû hôn neân khi laøm vieäc ít oàn hôn. Chính vì nhöõng öu ñieåm treân neân heä thoáng laøm maùt baèng nöôùc ñöôïc duøng raát roäng raõi treân caùc ñoäng cô hieän nay. Tuy nhieân heä thoáng laøm maùt baèng nöôùc phöùc taïp hôn vì coù caùc boä phaän nhö: keùt nöôùc, bôm,... Ñoái vôùi ñoäng cô laøm vieäc ôû xöù laïnh, phaûi coù caùc bieän phaùp choáng ñoâng cho nöôùc. Ngoaøi ra, nöôùc coù theå roø ræ xuoáng cacte daàu gaây moøn, troùc caùc chi tieát ma saùt nhö piston, xylanh, truïc vaø oå truïc. Ñoäng cô laøm maùt baèng khoâng khí roõ raøng deã söû duïng vaø tieän lôïi trong ñieàu kieän thieáu nöôùc nhö ôû sa maïc hay röøng saâu. Do ñoù, raát thích hôïp cho ñoäng cô coâng suaát khoâng lôùn laém, ñoäng cô phuïc vuï trong laâm nghieäp hoaëc trong quaân söï. 104
  8. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt III. CAÙC BOÄ PHAÄN CUÛA HEÄ THOÁNG LAØM MAÙT BAÈNG CHAÁT LOÛNG III.1. Keùt nöôùc Keùt nöôùc coù taùc duïng chöùa nöôùc, truyeàn nhieät töø nöôùc ra khoâng khí laøm giaûm nhieät ñoä cuûa nöôùc ñeå cung caáp nöôùc coù nhieät ñoä thaáp laøm maùt cho ñoäng cô. Keùt nöôùc ñöôïc chia thaønh 3 phaàn chính: Ngaên chöùa phía treân thöôøng ñöôïc laøm baèng ñoàng hoaëc toân daäp. ÔÛ ñoäng cô Diesel vaø ñoäng cô côõ lôùn ngaên treân ñöôïc laøm baèng gang ñuùc. Ngaên treân coù coå ñeå roùt nöôùc vaø coù naép ñaäy keùt nöôùc. Ngaên chöùa phía döôùi cuõng ñöôïc laøm baèng ñoàng hoaëc toân daäp. Ngaên döôùi cuûa keùt nöôùc coù ñöôøng daãn nöôùc töø keùt tôùi bôm nöôùc vaø ñi laøm maùt ñoäng cô. Phía ñaùy cuûa ngaên döôùi coù khoaù ñeå thaùo nöôùc khi xuùc röûa hoaëc thay nöôùc trong keùt. Ngaên giöõa cuûa keùt nöôùc laøm thaønh caùc oáng noái lieàn ngaên treân vaø ngaên döôùi cuûa keùt nöôùc. 2 1 Chuù thích 6 1 – naép keùt nöôùc. 2 – oáng daãn nöôùc vaøo keùt. 3 – ngaên chöùa phía döôùi. 4 – oáng daãn nöôùc vaøo ñoäng cô. 5 – ngaên giöõa cuûa keùt nöôùc. 5 6 – ngaên phía treân cuûa keùt. 3 4 Hình 5.10. Caáu taïo cuûa keùt keùt nöôùc. Caùc oáng cuûa ngaên giöõa (hình 5.11) coù maët caét hình troøn hoaëc hình deït, xung quanh caùc oáng coù gaén caùnh taûn nhieät moûng baèng ñoàng laù ñeå truyeàn nhieät ra khoâng khí ñöôïc nhanh choùng, laøm giaûm nhieät ñoä cuûa nöôùc laøm maùt. Ñoái vôùi ñoäng cô xaêng, caùc oáng nöôùc cuûa ngaên giöõa ñöôïc laøm baèng ñoàng thau coù chieàu daøy töø 0,2 ÷ 0,35 mm. Nhöõng taám laù ñoàng taûn nhieät coù chieàu daøy 0,1 ÷ 0,2 mm vaø ñöôïc ñaët caùch nhau 2,3 ÷ 4,5 mm. Treân caùc ñoäng cô Diesel, caùc oáng daãn nöôùc cuûa ngaên giöõa ñöôïc laøm baèng theùp coù chieàu daøy töø 0,2 ÷ 0,35 mm. Caùnh taûn nhieät laøm baèng taám theùp moûng daøy töø 0,15 ÷ 0,25 mm. ÔÛ caùc ñoäng cô xaêng côõ nhoû vaø trung bình, caùc ñöôøng oáng cuûa ngaên giöõa ñöôïc haøn vôùi ngaên treân vaø ngaên döôùi taïo thaønh keùt nöôùc hoaøn chænh. ÔÛ caùc ñoäng cô Diesel côõ trung bình vaø lôùn thì ngaên giöõa cuûa keùt nöôùc ñöôïc noái lieàn vôùi ngaên treân vaø ngaên döôùi baèng caùc buloâng. 105
  9. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt OÁng deït OÁng troøn Caùnh taûn Caùnh taûn nhieät nhieät Hình 5.11. Caùc daïng oáng cuûa keùt nöôùc. III.2. Naép keùt nöôùc Naép keùt nöôùc ñöôïc boá trí treân ñænh cuûa keùt, noù coù taùc duïng laøm kín keùt nöôùc khoâng cho nöôùc vaêng ra ngoaøi. Ñoàng thôøi naép keùt nöôùc coøn coù taùc duïng giöõ aùp suaát trong keùt nöôùc, laøm cho nhieät ñoä soâi cuûa nöôùc laøm maùt lôùn hôn 100oC, giuùp taêng hieäu quaû laøm maùt maø khoâng caàn taêng kích thöôùc cuûa keùt. Treân naép keùt nöôùc coù boá trí hai van nhö (hình 5.12), moät van coù taùc duïng giaûm aùp vaø moät van chaân khoâng. Khi nhieät ñoä nöôùc laøm maùt taêng cao (110 ÷ 120oC), laøm cho aùp suaát nöôùc trong keùt taêng leân. Neáu aùp suaát ngaên treân cuûa keùt nöôùc lôùn hôn 1,2 kG/cm2 thì aùp löïc naøy ñuû söùc ñeå thaéng löïc caêng loø xo cuûa van, khi ñoù naép van môû ra ñeå khoâng khí vaø nöôùc thoaùt ra ngoaøi theo ñöôøng oáng 1. Khi nhieät ñoä ñoäng cô giaûm laøm aùp suaát ôû ngaên treân cuûa keùt nöôùc giaûm xuoáng thaáp hôn 0,94 kG/cm2 thì khoâng khí ngoaøi trôøi qua oáng 1 vaøo phía treân van ñaåy naép van 3 cuûa van khoâng khí ñeå vaøo ngaên treân cuûa keùt nöôùc. Nhôø coù van moät chieàu ñoù maø aùp suaát trong keùt nöôùc luoân luoân oån ñònh. Caùc phaàn cuûa naép keùt nöôùc vaø coå roùt nöôùc cuûa keùt ñöôïc theå hieän treân hình 5.13. 1 Chuù thích 5 1 – oáng daãn ñeán bình döï tröõ. a) 4 2 – van giaûm aùp. 2 3 3 – van chaân khoâng. 4 – loø xo van chaân khoâng. 5 – loø xo van giaûm aùp. b) Hình 5.12. Caáu taïo cuûa naép keùt nöôùc. 106
  10. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt Loø xo giaûm aùp Naép keùt nöôùc Ñeäm kín phía treân Gôø khoaù Van giaûm aùp löïc Van giaûm chaân khoâng Ñeäm kín phía döôùi Beàn maët laøm kín beân treân Beà maët laøm kín beân döôùi OÁng daãn Gôø coå noái Gôø khoaù an toaøn Coå noái boä taûn nhieät Beà maët khoùa cam Hình 5.13. Naép keùt nöôùc ñöôïc thaùo ra töø coå roùt nöôùc vaøo ôû boä taûn nhieät. III.3. Van ñieàu nhieät vaø phöông phaùp boá trí III.3.1. Van ñieàu nhieät Van ñieàu nhieät hay coøn goïi laø van haèng nhieät coù nhieäm vuï töï ñoäng ñieàu chænh nhieät ñoä nöôùc laøm maùt khi ñoäng cô laøm vieäc ñaûm baûo cho nhieät ñoä nöôùc laøm maùt trong giôùi haïn töø 85 ÷ 90oC, maët khaùc coøn laøm nhieäm vuï ruùt ngaén thôøi gian ñaït nhieät ñoä laøm vieäc toái öu cuûa ñoäng cô sau khi khôûi ñoäng. Caùc chi tieát cuûa van ñieàu nhieät ñöôïc laøm baèng ñoàng (hình 5.14). 9 8 7 1 6 2 3 4 5 Hình 5.14. Van ñieàu nhieät. Hình 5.15. Caáu taïo van ñieàu nhieät. 1 – oáng roãng; 2,6 – supap döôùi; 3 – thaân; 4 – oáng xeáp; 5 – ñaùy oáng xeáp; 7 – giaù ñôõ; 8 – bi; 9 – supap treân. 107
  11. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt Van ñieàu nhieät ñöôïc boá trí giöõa keùt nöôùc vaø ñoäng cô, van ñoùng môû ñöôïc tuyø theo nhieät ñoä cuûa nöôùc laøm maùt. Khi nhieät ñoä cuûa nöôùc laøm maùt thaáp, van ñoùng ñeå ngaên khoâng cho nöôùc ra keùt. Khi nhieät ñoä nöôùc laøm maùt taêng, van môû ñeå cho nöôùc töø ñoäng cô thoaùt ra keùt laøm maùt. Treân (hình 5.15) giôùi thieäu caáu taïo cuûa van haèng nhieät. OÁng xeáp 4 ñöôïc haøn vôùi ñaùy 5, maët treân cuûa oáng xeáp gaén chaët vôùi moät supap phuï 6 vaø oáng roãng bòt ñaàu treân 1. Ñaàu treân cuûa oáng laø supap 9. Khi nhieät ñoä nöôùc döôùi 70oC, aùp suaát hôi trong oáng xeáp coøn thaáp neân oáng xeáp co laïi döôùi taùc duïng löïc ñaøn hoài cuûa thaønh oáng. Supap 9 ñoùng kín ñöôøng ñeán keùt nöôùc vaø supap phuï môû ñeå nöôùc ñi ra khoûi ñoäng cô, qua ñöôøng taét ñeán cöûa vaøo cuûa bôm nöôùc. Khi nhieät ñoä nöôùc laøm maùt vöôït quaù 70oC, aùp suaát hôi trong oáng xeáp ñaåy daøi oáng xeáp ra laøm ñoùng supap phuï vaø môû supap 9 ñeå nöôùc ñi ñeán keùt nöôùc. Neáu nhieät ñoä nöôùc vöôït quaù 85oC supap phuï 3 seõ ñoùng kín taát caû caùc loã beân söôøn cuûa van haèng nhieät laøm cho ñöôøng nöôùc töø maùy ñi taét veà bôm ñoùng kín. Haàu heát caùc ñoäng cô treân oâtoâ hieän nay ñeàu duøng loaïi van haèng nhieät nhö hình 5.17. Loaïi van naøy coù 2 kieåu: moät kieåu coù keøm van chuyeån doøng vaø moät kieåu khoâng coù van chuyeån doøng. Van chuyeån doøng hoaït ñoäng cuøng vôùi van chính (khi van chính môû, van chuyeån doøng ñoùng). Chuù thích 5 1 – thaân van ñieàu nhieät. 2 2 2 – van (supap). 1 3 – oáng xeáp. 1 4 – oáng noái taét veà bôm. 5 – oáng ñeán keùt laøm maùt. 3 a) Khi nhieät ñoä nöôùc laøm maùt thaáp. 4 b) Khi nhieät ñoä nöôùc laøm maùt cao. a) b) Hình 5.16. Cheá ñoä laøm vieäc cuûa van ñieàu nhieät. Treân van haèng nhieät coù boá trí moät van xaû khí, noù duøng ñeå xaû boït khí trong heä thoáng laøm maùt khi nöôùc laøm maùt ñöôïc ñoå theâm vaøo heä thoáng. Van xaû khí Van xaû khí Van Baïc (cao su) Saùp Van Xylanh Saùp Van chuyeån doøng Xylanh Loaïi coù van chuyeån doøng Loaïi khoâng coù van chuyeån doøng Hình 5.17. Caùc kieåu van haèng nhieät. 108
  12. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt III.3.2. Phöông phaùp boá trí Coù 2 caùch boá trí van haèng nhieät: 1) Boá trí ôû ñöôøng nöôùc ra (khoâng coù van chuyeån doøng) Nöôùc laøm maùt ñoäng cô chaûy qua maïch chuyeån doøng maø khoâng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûa nöôùc laøm maùt (hình 5.18). 1 2 3 Van haèng nhieät ñoùng 4 a) Khi van haèng nhieät ñoùng. 1 – van haèng nhieät. 2 – ñöôøng nöôùc noái taét veà bôm. 3 – keùt nöôùc. 4 – bôm nöôùc. 2 1 3 Van haèng nhieät môû 4 b) Khi van haèng nhieät môû. Hình 5.18. Van haèng nhieät boá trí ôû ñöôøng nöôùc ra. 109
  13. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt 2) Boá trí ôû ñöôøng nöôùc vaøo (coù van chuyeån doøng) Ngaøy nay loaïi naøy ñöôïc söû duïng khaù phoå bieán, noù coù ñaëc ñieåm laø treân van haèng nhieät coù boá trí van chuyeån doøng (hình 5.19). 2 4 3 Van haèng nhieät ñoùng 1 a) Khi van haèng nhieät ñoùng. 2 4 3 Van haèng nhieät môû 1 b) Khi van haèng nhieät môû Hình 5.19. Van haèng nhieät boá trí ôû ñöôøng nöôùc vaøo. 1 – van haèng nhieät. 2 – ñöôøng nöôùc noái taét veà bôm. 3 – keùt nöôùc. 4 – bôm nöôùc. 110
  14. Chöông 5 – Heä thoáng laøm maùt Kieåu boá trí naøy coù caùc öu ñieåm: - Coù ñöôøng ñi noái taét veà bôm lôùn hôn vaø baûo ñaûm vieäc phaân phoái ñoàng ñeàu nhieät ñoä ñeán ñoäng cô trong khi haâm noùng. - Ñoùng hoaøn toaøn ñöôøng ñi noái taét veà bôm khi ñoäng cô noùng leân hay nhieät ñoä cao, do ñoù hieäu quaû laøm maùt toát hôn. - Van haèng nhieät phaûn öùng moät caùch nhanh choáng ñeå oån ñònh nhieät ñoä nöôùc laøm maùt. III.4. Bôm nöôùc Bôm nöôùc coù taùc duïng cung caáp löu löôïng nöôùc vôùi moät aùp suaát nhaát ñònh trong heä thoáng ñeå laøm maùt cho ñoäng cô. Trong caùc loaïi ñoäng cô ñoát trong laøm maùt baèng nöôùc kieåu tuaàn hoaøn cöôõng böùc hieän nay hay duøng nhaát laø loaïi bôm nöôùc kieåu ly taâm (hình 5.20) bôûi noù ñôn giaûn, coù caáu truùc chaéc chaén vaø giaù thaønh hôïp lyù. Ngoaøi ra coøn coù bôm piston, bôm baùnh raêng nhöng raát ít duøng. Baùnh coâng taùc P hôùt ngaên Baùnh coâng taùc Ñöôøng May ô quaït gioù nöôùc nöôùc T ruïc bôm ra OÅ bi Ñöôøng nöôùc vaøo Hình 5.20. Bôm nöôùc kieåu ly taâm. Bôm nöôùc coù thaân ñöôïc ñuùc baèng gang hoaëc hôïp kim nhoâm, ñöôïc ñaët phía tröôùc thaân maùy vaø daãn ñoäng baèng ñai raêng hoaëc ñai thang töø truïc khuyûu ñoäng cô. Treân bôm coù ñöôøng daãn nöôùc vaøo ñöôïc noái vôùi ngaên phía döôùi cuûa keùt nöôùc baèng oáng cao su vaø ñöôøng nöôùc ra ñöôïc noái vôùi ñöôøng nöôùc vaøo thaân maùy. Caùnh bôm ñöôïc ñuùt baèng gang hoaëc hôïp kim ñoàng, caùnh bôm ñöôïc laép trong thaân vaø coá ñònh ôû cuoái truïc bôm. Truïc bôm ñöôïc coá ñònh trong thaân bôm vaø chuyeån ñoäng treân caùc oå bi. Phaàn ñuoâi truïc laép baùnh coâng taùc vaø ñaàu truïc ñöôïc laép puly ñeå daãn ñoäng bôm. Phôùt chaën ñöôïc laép giöõa baùnh coâng taùc vaø thaân bôm, ñeå ngaên nöôùc roø ræ ra ngoaøi ñaàu truïc bôm. Khi ñoäng cô laøm vieäc, truïc bôm quay trong voû bôm laøm caùc baùnh coâng taùc cuõng quay theo. Nöôùc töø phaàn döôùi cuûa keùt ñöôïc ñöa vaøo phaàn giöõa cuûa caùnh bôm, döôùi taùc duïng cuûa löïc ly taâm nöôùc ñöôïc ñaåy töø beân trong caùnh ra ngoaøi caùnh taïo aùp löïc ñaåy nöôùc ñi trong heä thoáng. ------------------------ 111
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2