Bài giảng Thiết kế tính toán động cơ ô tô: Chương 8 - TS. Nguyễn Duy Tiến

Trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí, đặc biệt là động cơ đốt trong, việc duy trì nhiệt độ làm việc tối ưu là yếu tố then chốt quyết định hiệu suất, độ bền và tuổi thọ của động cơ. Nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến nóng chảy chi tiết, phá hủy màng dầu bôi trơn và tăng nguy cơ kích nổ, trong khi nhiệt độ quá thấp lại làm giảm hiệu suất nhiệt, tăng độ nhớt dầu và mòn xylanh. Vì vậy, nghiên cứu và phát triển các hệ thống làm mát hiệu quả, có khả năng duy trì nhiệt độ làm việc hợp lý, không quá nóng cũng không quá lạnh, là nhiệm vụ vô cùng quan trọng đối với ngành công nghiệp ô tô và các ứng dụng động cơ khác.

Sinh viên ngành kỹ thuật ô tô, kỹ thuật cơ khí, kỹ sư thiết kế và vận hành động cơ, cũng như các kỹ thuật viên bảo dưỡng xe.

Tài liệu này tập trung vào phân tích chi tiết nhiệm vụ và phân loại của hệ thống làm mát (HTLM) trong động cơ đốt trong, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc duy trì nhiệt độ tối ưu để đảm bảo hiệu suất và độ bền. HTLM có vai trò thiết yếu trong việc ngăn ngừa hư hỏng do nhiệt độ cực đoan gây ra, từ nóng chảy chi tiết ở nhiệt độ cao đến giảm hiệu suất và tăng mòn ở nhiệt độ thấp. Hệ thống được phân loại thành làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước. Trong đó, các kiểu làm mát bằng nước bao gồm kiểu bốc hơi, kiểu đối lưu tự nhiên và kiểu tuần hoàn cưỡng bức. Tài liệu mô tả cụ thể từng loại, chỉ ra ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng. Ví dụ, làm mát kiểu bốc hơi và đối lưu tự nhiên thường đơn giản hơn nhưng có hạn chế về hiệu quả và tính đồng đều, đặc biệt không phù hợp với động cơ ô tô hiện đại do tốc độ lưu động nhỏ và chênh lệch nhiệt độ lớn. Ngược lại, hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức, đặc biệt là loại kín một vòng, được trình bày chi tiết với các thành phần như két nước, bơm nước, quạt gió và van hằng nhiệt, cùng các mạch nước khác nhau (nối tiếp, song song, vắt ngang). Sự hiểu biết sâu sắc về các loại hệ thống này là cơ sở để lựa chọn và tối ưu hóa giải pháp làm mát, góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động và kéo dài tuổi thọ của động cơ, đặc biệt trong các ứng dụng ô tô.