Làm sao để xe chạy hoài không hư

4.4 – Hệ thống làm mát: Quạt làm mát

Hệ thống làm mát động cơ

Quạt làm mát có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ lượng không khí làm mát cho két nước và động cơ trong trường hợp luồng gió khi xe chạy không đủ, thí dụ khi xe chạy chậm hoặc đứng yên.

Dẫn động quạt cố định: Quạt có thể được gắn áp vào trục bơm nước hoặc được vận hành qua đai chữ V từ trục khuỷu chung với bơm nước, hoặc có thể chung với những bộ phận máy khác.

Quạt làm mát dẫn động cố định (gắn vào trục cơ)
Quạt làm mát dẫn động cố định (gắn vào trục cơ)



Dẫn động quạt biến thiên: có tính đến việc lưu lượng cần thiết rất khác nhau tùy thuộc vào tình trạng hoạt động của động cơ và tốc độ của xe. Vì thế để tiết kiệm năng lượng (ở xe cá nhân khoảng 2 kW đến 3 kW), quạt vận hành gián đoạn hay quạt có tốc độ quay thay đổi được sử dụng ở một số động cơ.

Những loại dẫn động biến đổi sau đây được sử dụng:

  • Động cơ điện điều khiển theo nhiệt độ hay điều chỉnh theo tốc độ quay
  • Dẫn động qua dây cu-roa (đai chữ V) với bộ ly hợp theo nhiệt độ, thí dụ như bộ ly hợp ma sát, bộ ly hợp điện từ, bộ ly hợp nhớt
  • Quạt gió dẫn động thủy lực

Những ưu điểm của quạt với dẫn động biến đổi:

  • Giảm tiêu thụ nhiên liệu
  • Tăng công suất dẫn động có ích
  • Giảm tiếng ồn của quạt
  • Nhanh chóng đạt được nhiệt độ vận hành
  • Nhiệt độ vận hành ổn định

Quạt dẫn động điện:

Trong trường hợp này quạt nằm trên trục dẫn động của động cơ điện.

Quạt làm mát dẫn động điện
Quạt làm mát dẫn động điện



Động cơ điện có thể được tắt hay mở từ một van giới hạn nhiệt được chất lỏng làm mát chảy bao quanh.

Tùy theo nhiệt độ của động cơ, tốc độ quay của quạt cũng có thể được kích hoạt đa bậc hay điều chỉnh liên tục.

Những ưu điểm bổ sung của dẫn động động cơ điện:

  • Dòng khí mát của quạt có thể được tiếp tục cung cấp cả khi động cơ đã tắt để tránh việc nóng lên quá mức do nhiệt tồn đọng.
  • Bộ tản nhiệt có thể được bố trí không phụ thuộc vào vị trí của động cơ.

Bộ ly hợp nhớt: là một kiểu thiết kế khác thường được sử dụng của dẫn động quạt biến đổi. Quạt được bắt bu lông vào thân của bộ ly hợp. Trên đùm quạt của bộ ly hợp nhớt là khoang công tác và khoang cân bằng, được ngăn cách bởi đĩa trung gian. Trong khoang công tác, đĩa chủ động quay được do được gắn trên trục dẫn động qua đai chữ V. Dầu silicon được dùng để truyền lực. Van điều khiển lưỡng kim tạo điều kiện cho việc trao đổi dầu silicon giữa khoang công tác và khoang cân bằng.

Bộ ly hợp quạt dùng chất lỏng (dầu silicon)
Bộ ly hợp quạt dùng chất lỏng



Thân bơm gắn trên đĩa giữa tạo ra sự tuần hoàn của dầu nhờn từ khoang công tác sang khoang cân bằng.

Khi động cơ lạnh, lỗ thông trong đĩa giữa được van lưỡng kim đóng lại, do đó sự tuần hoàn giữa hai khoang bị chặn đứng.

Bộ ly hợp nhớt
Bộ ly hợp nhớt và trạng thái vận hành



Dầu silicon vì thế được bơm tải từ khoang công tác đến khoang cân bằng. Dung lượng dầu nơi đây tăng cao bất chấp lực ly tâm. Đĩa dẫn động vì thế không còn kết nối với đùm quạt; quạt được cách ly. Quạt chỉ còn quay do lực ma sát bên trong.

Do nhiệt độ của luồng gió (khi xe chạy) thổi qua két nước tăng lên, tấm lưỡng kim ở mặt trước của bộ ly hợp nhớt cũng nóng lên và mở van thông của đĩa giữa. Mức dầu nhờn của hai khoang từ từ bằng nhau. Khi lực ma sát của dầu nhờn tăng lên giữa đĩa dẫn động và đùm quạt, dòng lực kết nối được hình thành liên tục.

Trong khi đó thân bơm của đĩa trung tâm tạo nên sự tuần hoàn của dầu silicon do độ sai biệt tốc độ quay luôn sẵn có giữa đĩa dẫn động (thí dụ 2.000 v/ph) và bộ ly hợp (thí dụ 1.900 v/ph).

Dẫn động thủy lực:

Quạt gió được dẫn động bằng một động cơ thủy lực. Bơm thủy lực kép của hệ thống trợ lực lái thường được sử dụng để tạo áp suất dầu.

Một bơm tạo áp suất cho bộ dẫn động quạt gió, bơm thứ hai tạo áp suất cho bộ phận trợ lực lái. Nhờ một van điều chỉnh có nhịp đóng mở được điều khiển bởi bộ điều khiển động cơ, lượng dầu dẫn đến động cơ thủy lực được điều chỉnh tùy thuộc vào nhiệt độ của động cơ và tốc độ của xe. Qua đó có thể hoàn toàn điều hỉnh được tốc độ quay của quạt gió.

Dẫn động quạt gió
Dẫn động quạt gió loại động cơ thuỷ lực

Cuốn sách thiết thực, dễ đọc, dễ hiểu dành cho các chủ xe và tài xế. Được viết bởi một thợ sửa xe chuyên nghiệp, sách gồm 12 phần, nói về những điều nên làm và không nên làm khi sử dụng xe ô tô