Bài thuyết trình Hệ thống làm mát của động cơ đốt trong

I. Chức năng, nhiệm vụ, yêu cầu 1. Chức năng: Tản nhiệt từ các chi tiết cho động cơ như piston, xi lanh, nắp xi lanh, xupapđể chúng không bị quá tải nhiệt. Giúp duy trì nhiệt độ dầu bôi trơn trong một phạm vi nhất định để có thể bôi trơn tốt nhất. Bảo vệ chống ăn mòn, chống tróc rỗ bên trong động cơ. Kéo dài tuổi thọ cho động cơ. 2 . Nhiệm vụ Khi động cơ làm việc, những bộ phận tiếp xúc với khí cháy sẽ nóng lên. Nhiệt độ của chúng rất cao (400- 500ºC) như: nắp xylanh, đỉnh piston, xupap xả, đầu vòi phun...Để đảm bảo độ bền 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 cho 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 động cơ, tức là lấy bớt nhiệt của bộ phận động cơ có nhiệt độ cao truyền ra bên ngoài. 3 . Yêu cầu Nước làm mát phải sạch, không lẫn tạp chất và các chất ăn mòn kim loại. Nhiệt độ nước làm mát không nên quá thấp hoặc quá cao. Độ chênh lệch về nhiệt độ giữa nước vào và nước ra của động cơ không lớn lắm. Thông thường trong khoảng: + Đối với động cơ cao tốc: T ra – T vào = 5 – 10 0 C. + Đối với động cơ thấp tốc: T ra – T vào = 10 – 30 0 C. Nước đưa vào làm mát phải được đưa từ nơi có nhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ cao (phương pháp ngược dòng); đường đi của nước phải lưu thông dễ dàng, không bị tắc, không có góc đọng; bình chứa nước phải có lỗ thoát hơi hoặc thoát khí Phân loại: Theo môi chất làm mát được dùng, người ta chia hệ thống làm mát ra như sau: + HTLM bằng nước. + HTLM bằng không khí. + HTLM bằng dầu bôi trơn. + HTLM bằng hơi nước Theo cách truyền dẫn môi chất: có loại tuần hoàn kín, loại hở và kết hợp giữa kín và hở. II.Các hệ thống làm mát bằng nước cho động cơ tàu thủy Hệ thống làm mát bằng nước có đặc điểm là hiệu quả làm mát cao nhưng trong quá trình làm việc đòi hỏi phải bổ sung thêm nước làm mát, vì nước làm trung gian tải nhiệt cho các chi tiết nên trong quá trình động cơ làm việc một phần đã bị bốc hơi. Tùy thuộc vào tính chất lưu động của nước trong hệ thống làm mát mà ta có thể chia làm các phương án sau: + Hệ thống làm mát hở. + Hệ thống làm mát nửa kín. Hệ thống làm mát một vòng hở Hệ thống làm mát hai vòng tuần hoàn (nửa kín) III.Kết cấu các bộ phận chính hệ thống làm mát 1.Làm mát Két làm mát được chia làm hai loại: nước-nước và két làm mát kiểu nước-không khí. Két làm mát kiểu nước-nước Két làm mát kiểu nước -không khí Két làm mát kiểu nước - không khí Két làm mát kiểu nước - nước Đánh giá chất lượng két làm mát bằng hiệu quả làm mát cao tức hệ số truyền của bộ phận tản nhiệt lớn, công suất tiêu hao ít để dẫn động bơm nước, quạt gió. Cả hai yếu tố đó phụ thuộc 3 yếu tố sau: Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu làm cánh tản nhiệt. Khả năng truyền nhiệt đối lưu của két. Kết cấu của két. 2.Bơm nước Bơm nước có tác dụng tạo một áp lực để tăng tốc độ lưu thông của nước làm mát. Bơm nước có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định. Các loại bơm thường dùng trong hệ thống làm mát bao gồm: a. Bơm ly tâm Bơm ly tâm được dùng phổ biến trong hệ thống làm mát động cơ. Nguyên lý làm việc là lợi dụng lực ly tâm giữa các cánh để dồn nước từ trong ra ngoài rồi đi làm mát. Cấu tạo bơm ly tâm Bơm nước kiểu ly tâm 1,8.phốt chắn ; 2.trục bơm ; 3.Cánh bơm ; 4.Nắp bơm ; 5.Thân bơm ; 6.Ổ bi ; 7.Puli . b. Bơm bánh răng Trên tàu thủy cũng thường dùng bơm bánh răng trong hệ thống làm mát động cơ. Nó có ưu điểm gọn nhẹ, song khi làm việc với nước tiếp xúc với nhiều cặn bẩn nên bánh răng mau mòn. Vì vậy, người ta bố trí trong trường hợp này một cặp bánh răng truyền lực ở vỏ ngoài của bơm. Khi đó, các bánh răng trong sẽ không chịu lực, và để giảm mài mòn các bánh răng người ta chế tạo một trong hai bánh răng bằng cao su lưu hóa. Cấu tạo b ơ m bánh r ăng  1.vỏ b ơ m 2.bánh r ăng bị động 3. bánh răng chủ động 4.cửa hút nước 5.ống đẩy nước 6.van điều chỉnh Nguyên lý hoạt động Bơm bánh răng làm việc theo nguyên lý dẫn và nén chất lỏng trong một thể tích kín thay đổi được dung tích. Quá trình hút đẩy được diễn ra như sau: Bánh răng chủ động được nối với trục của bơm quay và kéo theo bánh răng bị động quay. Chất lỏng ở trong các rãnh răng theo chiều quay của các bánh răng vận chuyển từ khoang hút đến khoang đẩy vòng theo vỏ bơm. Khoang hút và khoang đẩy được ngăn cách với nhau bởi những mặt tiếp xúc của các bánh răng ăn khớp và được xem là kín. Khi một cặp bánh răng vào khớp ở khoang đẩy, chất lỏng được đưa vào khoang đẩy bị chèn ép và dồn vào đường ống đẩy. Đó là quá trình đẩy. Đồng thời với quá trình đẩy, tại khoang hút có một cặp bánh răng ra khớp, dung tích của khoang hút được dãn ra, áp suất ở khoang hút giảm và chất lỏng sẽ được hút vào buồng hút từ bể chứa thông qua ống hút vào bơm. Nếu áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí quyển thì áp suất ở khoang hút sẽ là áp suất chân không. Bơm bánh răng nhiều bánh răng ăn khớp H ình trên trình bày sơ đồ nguyên lý bơm 3 bánh răng ăn khớp ngoài. Bánh răng chủ động ở giữa quay kéo theo 2 bánh răng bị động ở 2 bên vì vậy khoang hút và khoang đẩy được bố trí chéo góc nhau. Lưu lượng của bơm 3 báng răng gấp đôi lưu lượng của bơm 2 báng răng nên loại bơm này được dùng trong những trường hợp yêu cầu kích thước bơm nhỏ gọn mà lưu lượng lớn. Để tránh sự trùng pha của dao động lưu lượng người ta thường chế tạo số răng của bánh răng chủ động nhiều hơn số răng của bánh răng bị động từ 1 đến 3 răng. Hình ảnh: bơm 3 bánh răng ăn khớp ngoài 3.Sinh hàn Nhiệm vụ: hạ nhiệt độ của nước ngọt xuống để tiếp tục đưa nước ngọt theo vòng tuần hoàn kín và làm mát cho động cơ. 1, 4- mặt sàn 2- vách ngăn 3- van xả 5- ống thẳng 6- vỏ 7- đường nước ngọt vào 9- đường nước mặn vào 8- đường nước ngọt ra 10- đường nước mặn ra 4.Van hằng nhiệt Dùng để tăng nhiệt độ nước làm mát của động cơ đến nhiệt độ làm việc và giữ cho động cơ đến nhiệt độ nhất định bằng cách thay đổi lưu lượng nước làm mát qua két. Van hằng nhiệt có 2 loại: loại dùng chất lỏng và loại dùng chất rắn. Chất lỏng: khi nhiệt độ nước làm mát chưa cao, hộp xếp co lại, các van ở vị trí dưới cùng và van chính đóng, van phụ mở để nước quay trở lại bơm làm nhiệt độ nước làm mát tăng nhanh đến nhiệt độ làm việc. Khi nhiệt độ nước làm mát đạt giá trị nhất định, chất lỏng trong hộp xếp giãn nở, bốc hơi làm thân hộp xếp dài ra đẩy ty đi lên mở van chính, đóng van phụ. Khi đó nước làm mát không quay về bơm mà ra két làm mát, giảm nhiệt độ cho động cơ. Chất rắn: khi động cơ làm mát ở nhiệt độ cao, van hằng nhiệt dùng chất lỏng không đảm bảo. Chất rắn ở đây là xerezin và bột đồng, nguyên lý làm việc giống như van hằng nhiệt chất lỏng. Phân loại Đường nước từ động cơ tới Đường nước tới sinh hàn nước Đường nước đi tắt tới bơm Vỏ bộ điều tiết Hộp co giãn a.Loại khống chế triệt đểb.Loại khống chế không triệt để IV. Kết Luận Hệ thống làm mát là một trong những hệ thống rất quan trọng và không thể thiếu đối với tất cả các loại động cơ đốt trong. Động cơ có tuổi thọ cao hay thấp cũng phụ thuộc ít nhiều vào hệ thống làm mát. Qua chuyên đề này, cũng đã giúp cho nhóm em có thêm kiến thức để hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống ra sao Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy và các bạn đã quan tâm theo dõi .