MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
LỜI NÓI ĐẦU.. 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ.. 5
1.1. Khái quát về hệ thống làm mát trên ô tô. 5
1.1.1. Công dụng. 5
1.1.2. Yêu cầu. 6
1.1.3. Phân loại. 7
1.2. Hệ thống làm mát động cơ bằng không khí. 7
1.2.1. Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên. 8
1.2.2. Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu cưỡng bức. 9
1.3. Hệ thống làm mát bằng nước. 10
1.3.1. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi. 11
1.3.2. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên. 12
1.3.3. Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức. 14
1.3.4. Hệ thống làm mát bằng nước ở nhiệt độ cao. 18
1.4. So sánh ưu, nhược điểm của kiểu làm mát bằng nước và kiểu làm mát bằng không khí. 21
CHƯƠNG 2: KẾT CẤU NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC CHI TIẾT TRÊN HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 1TR-FE TRÊN XE INNOVA. 23
2.1. Hệ thống làm mát bằng nước. 23
2.2. Cấu tạo của hệ thống làm mát trên xe Innova. 24
2.2.1. Kết cấu két làm mát. 24
2.2.2. Kết cấu bơm nước. 27
2.2.3. Kết cấu quạt gió. 32
2.2.4. Van hằng nhiệt. 35
2.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát. 37
2.4. Sơ đồ đường đi của nước làm mát. 39
2.5. Két làm mát. 40
2.5.1. Công dụng và yêu cầu. 40
2.5.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc. 40
2.6. Nắp két nước. 42
2.6.1. Công dụng và yêu cầu. 42
2.6.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc. 42
2.7. Bình giãn nở. 43
2.8. Bơm nước. 44
2.8.1. Công dụng và yêu cầu. 44
2.8.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc. 44
2.9. Quạt gió dẫn động bằng đai. 46
2.9.1. Công dụng và yêu cầu. 46
2.9.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc. 46
2.10. Khớp chất lỏng. 47
2.10.1. Công dụng và yêu cầu. 47
2.10.2. Kết cấu và nguyên lý hoạt động. 47
2.11. Van hằng nhiệt. 49
2.11.1. Công dụng và yêu cầu. 49
2.11.2. Kết cấu và nguyên lý hoạt động. 50
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN XE INNOVA. 52
3.1. Nội dung bảo dưỡng. 52
3.1.1. Nội dung bảo dưỡng thường xuyên. 52
3.1.2. Nội dung bảo dưỡng định kỳ. 52
3.2. Quy trình kiểm tra các chi tiết chính trong hệ thống. 53
3.2.1. Kiểm tra cụm bơm nước. 53
3.2.2. Kiểm tra van hằng nhiệt. 54
3.2.3. Kiểm tra quạt làm mát. 55
3.2.4. Kiểm tra két nước. 56
3.2.5. Kiểm tra đường ống dẫn. 57
3.3. Các dạng hư hỏng và cách khắc phục, sửa chữa. 57
3.3.1. Két làm mát. 57
3.3.2. Nắp két nước. 59
3.3.3. Bơm nước. 60
3.3.4. Quạt làm mát. 61
3.3.5. Van hằng nhiệt. 61
3.3.6. Dung dịch làm mát. 62
3.4. Súc rửa hệ thống làm mát. 62
3.4.1. Súc rửa hệ thống làm mát bằng dòng có áp suất cao. 62
3.4.2. Súc rửa hệ thống làm mát bằng phương pháp dòng tuần hoàn. 63
3.4.3. Súc rửa hệ thống làm mát bằng dung dịch hóa học. 63
3.5. Quy trình kiểm tra và bổ sung nước làm mát. 63
KẾT LUẬN.. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 73
LỜI NÓI ĐẦU
Ô tô đã trở thành một phương tiện vận chuyển thông dụng và hữu hiệu trong bất cứ ngành nghề nào của nền kinh tế quốc dân như: khai thác tài nguyên, dịch vụ công cộng, xây dựng, quân sự và đặc biệt là nhu cầu di chuyển ngày càng cao của con người. Một chiếc ô tô hiện đại ngày nay phải đáp ứng được các nhu cầu về tính tiện nghi, an toàn, kinh tế, thẩm mỹ và thân thiện với môi trường,… Chính vì thế các nhà chế tạo ô tô nói chung và hãng xe TOYOTA nói riêng đã không ngừng cải tiến và hoàn thiện chúng bằng việc đưa nhiều công nghệ mới nhằm đáp ứng những nhu cầu đó.
Một động cơ hoạt động đạt hiệu quả cao, chính là nhờ sự hỗ trợ và làm việc tốt của các hệ thống như: hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát…. Vì vậy công suất, sức bền, tuổi thọ, hiệu suất làm việc của động cơ phụ thuộc rất lớn vào sự làm việc của các hệ thống này. Trong quá trình học tập em nhận thấy hệ thống làm mát là một hệ thống rất quan trọng và không thể thiếu trong bất cứ loại xe nào. Nó không những giúp động cơ làm việc được ổn định mà còn giúp tăng tuổi thọ cho động cơ. Chính vì vậy em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE trên xe Innova” để tìm hiểu thêm và củng cố lại kiến thức về hệ thống giúp cho công việc sau này.
Do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy chỉ bảo để đồ án em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: TS………………… các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………….
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ
1.1. Khái quát về hệ thống làm mát trên ô tô.
1.1.1. Công dụng.
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúc với khí cháy như: piston, xéc măng, xupap, nắp xylanh, thành xylanh chiếm khoảng 25¸35% nhiệt lượng do nhiên liệu cháy toả ra. Vì vậy các chi tiết đó thường bị đốt nóng mãnh liệt, nhiệt độ đỉnh piston có thể lên tới 600oC, còn nhiệt độ của nấm xupap có thể lên 900oC.
- Làm giảm sức bền, độ cứng vững và tuổi thọ của các chi tiết máy;
- Do nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt của dầu bôi trơn nên làm tăng tổn thất ma sát;
- Có thể gây bó kẹt piston trong xylanh do hiện tượng giãn nở nhiệt;
1.1.2. Yêu cầu
Đối với động cơ 1TR-FE hệ thống làm mát phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Làm việc êm dịu, tiêu hao công suất cho làm mát nhỏ;
- Bảo đảm nhiệt độ của môi chất làm mát tại cửa ra van hằng nhiệt ở khoảng 80¸95oC và nhiệt độ của dầu bôi trơn trong động cơ khoảng 95÷115oC;
1.1.3. Phân loại.
Hệ thống làm mát chia ra làm hai loại:
- Hệ thống làm mát bằng không khí;
- Hệ thống làm mát bằng nước.
1.2. Hệ thống làm mát động cơ bằng không khí.
Hệ thống làm mát của động cơ làm mát bằng gió bao gồm ba bộ phận chủ yếu: phiến tản nhiệt trên thân máy và nắp xylanh, quạt gió và bản dẫn gió.
Hệ thống làm mát bằng không khí chia làm hai loại: làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên và kiểu làm mát theo cưỡng bức (dùng quạt gió).
1.2.1. Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên.
Hệ thống làm mát kiểu này rất đơn giản. Nó chỉ gồm các phiến tản nhiệt bố trí trên nắp xylanh và thân máy. Các phiến ở mặt trên nắp xylanh bao giờ cũng bố trí dọc theo hướng di chuyển của xe, các phiến làm mát ở thân thường bố trí vuông góc với đường tâm xylanh. Đa số động cơ mô tô và xe máy bố trí hệ thống làm mát kiểu này.
1.2.2. Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu cưỡng bức.
Hệ thống kiểu này có ưu điểm lớn là không phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của xe dù xe vẫn đứng một chỗ vẫn đảm bảo làm mát tốt cho động cơ. Tuy nhiên, hệ thống làm mát kiểu này vẫn còn tồn tại nhược điểm là kết cấu thân máy và nắp xylanh phức tạp, rất khó chế tạo do cách bố trí các phiến tản nhiệt và hình dạng các phiến tản nhiệt.
1.3. Hệ thống làm mát bằng nước.
1.3.1. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi.
Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi là loại đơn giản nhất. Hệ thống này không cần bơm, quạt.
Bộ phận chứa nước có hai phần: khoang nước bao quanh thành xylanh (8), khoang nắp xylanh (5) và thùng chứa nước bay hơi (2) ở phía trên.
1.3.2. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên.
Trong hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên, nước lưu động tuần hoàn nhờ sự chênh lệch áp lực giữa hai cột nước nóng và lạnh mà không cần bơm. Cột nước nóng trong động cơ và cột nước nguội trong thùng chứa hoặc trong két nước.
Tuy nhiên, hệ thống có nhược điểm là nước lưu động trong hệ thống có vận tốc bé vào khoảng 0,12¸0,19 m/s. Điều đó dẫn đến chênh lệch nhiệt độ nước vào và nước ra lớn, vì vậy mà thành xylanh được làm mát không đều. Muốn khắc phục nhược điểm này thì phải tăng tiết diện lưu thông của nước trong động cơ dẫn đến hệ thống làm mát nặng nề cồng kềnh.
1.3.3. Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức.
Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức khắc phục được nhược điểm trong hệ thống làm mát kiểu đối lưu. Trong hệ thống này, nước lưu động do sức đẩy cột nước của bơm nước tạo ra.
- Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng.
Trên hình 1.4 là hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức của động cơ ô tô mát kéo một hàng xylanh. Ở đây, nước tuần hoàn nhờ bơm ly tâm (3), qua ống phân phối nước đi vào các khoang chứa của các xylanh. Để phân phối nước làm mát đồng đều cho mỗi xylanh, nước sau khi bơm vào thân máy (1) chảy qua ống phân phối đúc sẵn trong thân máy.
- Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng.
Trong hệ thống này, nước được làm mát tại két nước không phải là dòng không khí do quạt gió tạo ra mà là bằng dòng nước có nhiệt độ thấp hơn, như nước sông, biển. Vòng thứ nhất làm mát động cơ như ở hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng còn gọi là nước vòng kín. Vòng thứ hai với nước sông hay nước biển được bơm chuyển đến két làm mát để làm mát nước vòng kín, sau đó lại thải ra sông, biển nên gọi là vòng hở. Hệ thống làm mát hai vòng được dùng phổ biến ở động cơ tàu thủy.
1.3.4. Hệ thống làm mát bằng nước ở nhiệt độ cao.
Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao ở đây bao gồm hai hệ thống làm mát chính là hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài và hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt hơi nước và nhiệt của khí thải.
- Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài.
Trong hệ thống này có hai vùng áp suất riêng khác nhau. Vùng thứ nhất có áp suất p1 truyền từ bộ tách hơi (3) qua bộ ngưng tụ (5) đến bơm tuần hoàn (7). Quạt gió (4) dùng để quạt mát bộ ngưng tụ (5). Vùng thứ hai có áp suất p2 > p1 truyền từ bơm tuần hoàn qua động cơ đến van tiết lưu (2) của bình tách hơi (3), độ chênh áp suất Dp = p2 - p1 được điều chỉnh bởi van tiết lưu (2).
- Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nước và nhiệt của khí thải.
Hệ thống làm mát này có hai vòng tuần hoàn và quá trình hoạt động như sau:
- Vòng 1: Bộ tách hơi (8) đế bơm tuần hoàn (14) vào động cơ (1), bộ tăng nhiệt trước cho tuầ hoàn (5) đến van tiết lưu (7), bộ tách hơi (8). Nước tuần hoàn trong hệ thống tuần hoàn làm kín nhờ bơm (14) bơm lấy nước từ bộ tách hơi với áp suất p1 đưa vào động cơ với áp suất p2. Từ động cơ nước lưu động ra với áp suất p2 và nhiệt độ tra rồi vào bộ tăng nhiệt (5), ở đây nhiệt độ nâng lên t’ra > tra.
1.4. So sánh ưu, nhược điểm của kiểu làm mát bằng nước và kiểu làm mát bằng không khí.
Xuất phát từ những yêu cầu kỹ thuật ta nhận thấy rằng động cơ làm mát bằng nước so với động cơ làm bằng không khí có những ưu điểm sau:
- Hiệu quả làm mát của hệ thống làm mát bằng nước cao hơn do đó trạng thái nhiệt của các chi tiết của động cơ làm mát bằng nước thấp. Vì vậy, nếu các điều kiện phụ tải như nhau thì đối với động cơ xăng phải giảm tỉ số nén để tránh hiện tượng kích nổ;
- Độ dài thân động cơ làm mát bằng nước ngắn hơn khoảng 10¸15%, trọng lượng nhỏ hơn 8¸10% so với động cơ làm mát bằng không khí. Được như vậy là ta có thể đúc các xylanh liền một khối nên khoảng cách giữa các xylanh có thể giảm đến mức tối thiểu;
CHƯƠNG 2: KẾT CẤU NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC CHI TIẾT TRÊN HỆ THỐNG LÀM MÁT
ĐỘNG CƠ 1TR-FE TRÊN XE INNOVA
2.1. Hệ thống làm mát bằng nước.
Đây là hệ thống làm mát phổ biến nhất trong các mẫu xe hơi hiện đại ngày nay với độ tin cậy cao, khắc phục được các nhược điểm của các hệ thống khác như hiệu quả làm mát và khả năng làm việc linh hoạt.
* Két nước làm mát.
Két nước có tác dụng để chứa nước truyền nhiệt từ nước ra không khí để hạ nhiệt độ của nước và cung cấp nước mát cho động cơ khi làm việc. Để đảm bảo yêu cầu làm mát tốt nhất, két nước được cấu tạo từ những đường ống nhỏ hẹp, xen lẫn là cái lá nhôm mỏng nhằm tăng hiệu quả tản nhiệt.
* Nắp két nước.
Hệ thống làm mát được đóng kín và điều áp bằng một nắp két nước làm mát. Đóng kín làm giảm sự hao hụt nước làm mát do bốc hơi, sự tăng áp làm tăng nhiệt độ sôi của nước làm mát do đó làm tăng hiệu quả làm mát. Nắp két nước có hai van: Van áp suất và van chân không.
2.2. Cấu tạo của hệ thống làm mát
Trong hệ thống làm mát bằng chất lỏng thì sự tuần hoàn của chất lỏng được thực hiện một cách cưỡng bức dưới sự tác dụng của bơm nước bơm vào áo làm mát, nước bị hâm nóng và qua đường nước ở nắp máy trở về két nước. Quạt gió có tác dụng làm nguội nước ở két làm mát được nhanh chóng.
2.2.1. Kết cấu két làm mát.
Két làm mát có tác dụng để chưa nước truyền nhiệt từ nước ra không khí để hạ nhiệt độ của nước và cung cấp nước nguội cho động cơ khi làm việc. Vì vậy yêu cầu két nước phải hấp thụ và tỏa nhiệt nhanh. Để đảm bảo yêu cầu đó thì bộ phận tản nhiệt của két nước thường được làm bằng đồng thau vì vật liệt này có hệ số tỏa nhiệt cao.
Thông thường két làm mát được làm bằng các ống dẹt, cắm sâu trong các lá tản nhiệt bằng đồng thau (hình 2.2a). Ống nước dẹt làm bằng đồng có chiều dày thành ống là (0,13-0,20)mm và kích thước tiết diện ngang của ống là (13÷20) x (2÷4)mm. Còn các lá tản nhiệt có chiều dày khoảng (0,08÷0,12)mm.
2.2.1. Kết cấu bơm nước.
Bơm nước có tác dụng tạo ra một áp lực để tăng tốc độ lưu thông của nước làm mát. Bơm có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định. Lưu lượng nước làm mát tuần hoàn trong các loại động cơ thay đổi trong phạm vi (68÷245) l/Kwh và với tần số tuần hoàn khoảng (7÷12) lần/phút. Các loại bơm dùng trong hệ thống làm mát động cơ bao gồm: bơm ly tâm, bơm piston, bơm bánh răng, bơm guồng…
a. Bơm ly tâm.
Bơm ly tâm được dùng phổ biến trong hệ thống làm mát các loại động cơ.
Nguyên lý làm việc là lợi dụng lực ly tâm của nước nằm giữa các cánh để dồn nước từ trong ra ngoài rồi đi làm mát.
Trên hình 2.3 giới thiệt kết cấu bơm nước ly tâm dùng trên ô tô lắp ở mặt đầu của thân máy và dẫn động quay bơm nước bằng đai truyền nhờ puly (14), lắp chặt trên trục bơm nhờ then bán nguyệt (16). Ranh lắp đai truyền có thể thay đổi kich thước nhờ sự thay đổi số lượng vòng đệm (15).
b. Bơm piston.
Bơm nước kiểu piston thường chỉ được dùng trong hệ thống làm mát của động cơ tàu thủy tốc độ thấp. Ở động cơ tốc độ cao vì để tránh lực quán tính rất lớn của các khối lượng chuyển động của bơm và để tránh hiện tượng va đập thủy lực do chu trình cấp nước không liên tục của bơm nên người ta ít dùng loại này.
d. Bơm cánh hút.
Bơm cánh hút thường được dùng cho mạch ngoài (mạch hở) của hệ thống làm mát động cơ tàu thủy. Nó hút nước từ ngoài vỏ tàu (nước sông hoặc nước biển) để làm mát nước ngọt ở mạch trong của hệ thống làm mát. Kết cấu và nguyên lý làm việc của bơm cánh hút được thực hiện ở hình.
2.2.4. Van hằng nhiệt.
Van hằng nhiệt hoạt động tùy theo nhiệt độ dùng để điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát bằng cách điều khiển nước làm mát đi từ động cơ đến két làm mát. Van hằng nhiệt được lắp trên đường nước giữa nắp xylanh với bình làm mát. Van hằng nhiệt đóng hay mở tùy theo nhiệt độ nước làm mát. Khi động cơ còn lạnh van hằng nhiệt đóng, lúc này nước không qua két làm mát mà đi tắt về bơm. Khi động cơ nóng lên van hằng nhiệt mở, nước làm mát đi qua két, sau đó mới về bơm.
Van hằng nhiệt có tác dụng giúp cho động cơ nhanh chóng đạt tới nhiệt độ quy định trong trường hợp động cơ mới khởi động.
2.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát.
Khi mới khởi động, nước làm mát của động có sẵn trong két được bơm nước hút qua ống hút của bơm rồi được đẩy vào khoang nước trong thân máy của động cơ thông qua các đường lỗ khoan sẵn trong thân máy. Nước được phân chia để làm mát đều cả bốn xylanh, làm mát dầu bôi trơn sau đó lên làm mát thân máy, rồi từ thân máy nước làm mát đến van hằng nhiệt.
2.4. Sơ đồ đường đi của nước làm mát.
Có kiểu van hằng nhiệt lắp ở đầu vào của bơm nước. Van hằng nhiệt này được trang bị van đi tắt, tùy theo sự thay đổi nhiệt độ của nước làm mát mà van này đóng hoặc mở van hằng nhiệt để điều chỉnh nước làm mát đi qua mạch chính và qua mạch đi tắt.
2.6. Nắp két nước.
2.6.1. Công dụng và yêu cầu.
Công dụng của nắp két nước là duy trì áp suất trong hệ thống làm mát cao hơn áp suất không khí, nhằm nâng nhiệt độ sôi nước cao hơn bình thường. Cho phép động cơ làm việc với nhiệt độ cao hơn mà không bị sôi trào gây hao hụt nước làm mát. Ngoài ra nắp két còn để làm bịt kín miệng đổ nước của két làm mát.
2.6.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc.
Nắp két nước có cấu tọa như sau: trên nắp két nước có một van xả hơi nước (van áp suất) và một van hút không khí (van chân không). Van xả hơi nước gồm có lò xo van (3) có xu hướng ép chặt đĩa cao su của van xả (6) và đệm cao su (7) xuống, thân của van xả có nhiệm vụ định hướng cho lò xo (3). Van hút không khí bao gồm: mũ van (8), lò xo van hút không khí (11) có xu hướng đẩy chặt vòng đệm (9) lên phía trên, lò xo hút không khí (11) được dẫn hướng bởi thân van hút không khí (10).
2.7. Bình giãn nở.
Là chi tiết quan trọng trong hệ thống làm mát. Bình nước này như một ngăn chứa phụ giúp cung cấp thêm nước làm mát cho động cơ khi két nước hụt nước và là bình chứa khi nước làm mát nóng và giãn nở.
Bình giãn nở trên hệ thống làm mát động cơ trên xe Toyota Innova là bình kiểu kín nó được sử dụng trong hệ thống nước nóng và nhiệt độ cao. Bình nước phụ kiểu kín không mở ra khí quyển và vận hành ở áp suất khí quyển. Bình cần trang bị van xả khí. Bình nước phụ kiểu kín được lắp đặt trên đường hút của máy bơm, cho phép khi vận hành áp suất hút của bơm gần như không đổi.
2.9. Quạt gió dẫn động bằng đai.
2.9.1. Công dụng và yêu cầu.
Quạt gió dùng để tạo dòng khí đi qua giàn ống và cánh tản nhiệt của két làm mát để tăng khả năng tản nhiệt cho két. Quạt gió làm tăng tốc độ lưu thông của không khí đi qua két làm mát khiến cho hiệu quả làm mát cao hơn.
2.9.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc.
Quạt gió được sử dụng trong động cơ 1 TR-FE có kết cấu đơn giản. Quạt gió có 7 cánh, các cánh của quạt được làm bằng nhựa và được đức liền với bầu quạt. Quạt gió được dẫn động bằng đai từ trục khuỷu động cơ và được lắp cứng với trục của nó. Trên trục một đầu lắp quạt gió, đầu kia lắp puly dẫn động, trên puly dẫn động, trên puly có rãnh lắp đai để truyền động từ trục khuỷu đến quạt.
2.10. Khớp chất lỏng.
2.10.1. Công dụng và yêu cầu.
Đối với quạt làm mát được dẫn động bằng đai chữ V thì tốc độ của nó tăng lên tỷ lệ với sự tăng tốc của động cơ.
Đối với quạt có khớp chất lỏng điều khiển bởi nhiệt độ, thì tốc độ quạt được điều khiển bằng nhiệt độ.
2.10.2. Kết cấu và nguyên lý hoạt động.
Nhiệt độ không khí (nóng) trong khi xe chạy chậm: chuyển động quay của trục khớp chất lỏng được truyền hết sang quạt.
Nhiệt độ không khí (nóng) trong khi xe chạy nhanh: sức ỳ của quạt tăng lên và sự trượt trong khớp chất lỏng làm cho quạt quay với tốc độ thấp hơn tốc độ quay của trục khớp chất lỏng.
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN XE INNOVA
3.1. Nội dung bảo dưỡng.
3.1.1. Nội dung bảo dưỡng thường xuyên.
Đối với động cơ làm mát bằng nước, kiểm tra nước trong két nước, mức nước phải thấp hơn miệng két nước 15-20 mm, nếu nước cạn thì phải đổ thêm nước nhưng cần chú ý là khi động cơ quá nóng, đặc biệt đối với động cơ làm mát bằng nước kiểu bốc hơi, không nên đổ ngay nước vào thùng vì dễ làm nứt xylanh.
3.1.2. Nội dung bảo dưỡng định kỳ.
Kiểm tra tất cả các chỗ nối của hệ thống làm mát xem có bị rò chảy không, nếu cần phải khắc phục chỗ rò chảy nước.
Bơm mỡ vào các ổ bi của bơm nước cho đến khi mỡ trào ra ở vú mỡ là được.
Kiểm tra sự hoạt động của van không khí ở két nước.
Tháo rửa két nước.
3.2. Quy trình kiểm tra các chi tiết chính trong hệ thống.
3.2.1. Kiểm tra cụm bơm nước.
a. Kiểm tra bằng trực giác.
Quan sát thấy được những hư hỏng của vỏ bơm, cánh bơm, các đầu ren trục bơm, rãnh then trục, ổ bi của trục bơm, đệm cao su, các chi tiết hãm, phớt chắn nước.
b. Kiểm tra bằng dụng cụ (panme, thước cặp, đồng hồ đo).
Dùng panme đo độ côn, ôvan của trục bơm sau đó đem so sánh với giá trị cho phép.
Dùng thước cặp đo chiều cao của cánh bơm để xác định độ mòn của cánh bơm.
Gá trục bơm lên giá chữ V dùng đồng hồ so để đo độ cong của trục so sánh với tiêu chuẩn cho phép.
3.2.2. Kiểm tra van hằng nhiệt.
- Tiến hành kiểm tra bộ điều nhiệt như sau:
Khuấy nước trong bồn chứa bằng que khuấy để đảm bảo rằng nhiệt độ nước như nhau tại mọi lúc.
Tăng từ từ nhiệt độ của bộ điều nhiệt đến nhiệt độ van mở.
Giữ trạng thái này trong 5 phút và kiểm tra để bảo đảm van được mở.
- Kiểm tra nhiệt độ mở van:
Nhiệt độ mở van: 80 đến 84°C (176 đến 183°F);
Nếu nhiệt độ mở van không như tiêu chuẩn, hãy thay van hằng nhiệt.
3.2.3. Kiểm tra quạt làm mát.
Kiểm tra bằng trực giác: thấy được những hư hỏng của cánh quạt như bị nứt, gãy, biến dạng. Gõ tay vào cánh quạt mà kêu rè rè thì bị lỏng đinh tán.
Kiểm tra cân bằng tĩnh của cụm puly và quạt gió.
Lắp cụm cánh quạt lên động cơ. Dùng tay quay quạt nhiều vòng, mỗi vòng đánh dấu vị trí puly hoặc cánh quạt rơi thẳng xuống đất.
Quay nhiều vòng mà mỗi vòng ở lại các vị trí khác nhau là được.
3.2.5. Kiểm tra đường ống dẫn.
Dùng tay bóp ống xem xét tình trạng ống nối nếu ống nứt, phồng, móp, rách phải thay mới.
Kiểm tra các đầu nối ống, mặt bích bơm bằng quan sát thông thường nếu thấy tình trạng xấu thì phải thay mới.
3.3. Các dạng hư hỏng và cách khắc phục, sửa chữa.
3.3.1. Két làm mát.
Két nước bị tắc (tắc một phần) do sự đóng cặn của các chất khoáng trên thành ống.
Các ống nước tản nhiệt bị bẹp làm cản trở nước lưu thông qua két và làm giảm sự truyền nhiệt của thành ống hoặc ống nước bị thủng làm rò rỉ nước.
- Két nước bị gỉ sét:
+ Nước tản nhiệt bị lợt màu.
+ Chứa nhiều cặn bẩn.
3.3.2. Nắp két nước.
* Hư hỏng:
Vòng đệm cao su làm kín bị hỏng;
Lò xo của áp suất và van chân không bị giảm đàn hồi hay kẹt, dẫn đến sai lệch áp suất điều chỉnh.
* Cách khắc phục, sửa chữa:
+ Thay vòng đệm cao su mới đảm bảo kín khít của két;
+ Thay thế nắp két mới cùng chủng loại.
3.3.5. Van hằng nhiệt.
* Hư hỏng:
Van hằng nhiệt bị liệt hay kẹt luôn ở vị trí đóng hoặc không mở to đường nước qua két, làm cho nước không được làm nguội, động cơ quá nóng. Nếu van bị liệt hay kẹt ở vị trí mở to thì dẫn đến thời gian chạy ấm máy lâu, hiện tượng này kéo dài gây mòn nhanh động cơ, tốn nhiên liệu và tăng ô nhiễm môi trường.
* Cách khắc phục, sửa chữa:
Tháo van ra khỏi động cơ, tẩy rửa và làm sạch các cáu bẩn bám trên van, kiểm tra sự đóng mở của các van theo nhiệt độ, nếu van đóng, mở ở nhiệt độ không đúng với yêu cầu cần phải thay thế.
3.4. Súc rửa hệ thống làm mát.
Khi thấy nước làm mát không đủ sạch và đến bảo dưỡng cấp 2 cần tiến hành súc rửa hệ thống làm mát. Có thể sử dụng một trong các phương pháp súc rửa sau:
3.4.1. Súc rửa hệ thống làm mát bằng dòng có áp suất cao.
- Bước 1: Trước khi thực hiện súc rửa tháo bỏ van hằng nhiệt ra khỏi thân máy cùng với ống lồng. Dùng dòng nước có áp suất 4KG/cm2 cho đi ngược chiều với dòng chảy tuần hoàn của nước làm mát trong hệ thống. Súc rửa hệ thống cho tới khi dòng nước chảy ra từ động cơ sạch là được.
- Bước 2: Khi súc rửa động cơ, cần tháo đoạn ống nối cùng với van hằng nhiệt, vặn các vòi xả ra khỏi thân máy và mở vòi xả ở ống bọc tản nhiệt. Từ ống mềm các tia nước phải xối thẳng vào lỗ ống van hằng nhiệt. Tiếp tục súc rửa động cơ cho đến khi nước sạch chảy ra khỏi vòi xả là được.
3.4.2. Súc rửa hệ thống làm mát bằng phương pháp dòng tuần hoàn.
- Bước 1: Cho động cơ làm việc đến khi nhiệt độ nước làm mát đạt từ 70÷80oC.
- Bước 2: Cho động cơ làm việc ở chế độ không tải.
- Bước 3: Mở van xả nước, mở nắp két nước, đổ nước bổ sung liên tục, quan sát, khi thấy nước xả ra sạch là được.
3.5. Quy trình kiểm tra và bổ sung nước làm mát.
Bảng quy trình kiểm tra và bổ sung nước làm mát như bảng 3.1.
KẾT LUẬN
Sau khoảng thời gian làm đồ án với đề tài: “Nghiên cứu hệ thống làm mát động cơ 1TR-FE trên xe Innova” đến nay em đã cơ bản hoàn thành.
Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát và các chi tiết, bộ phận cấu thành hệ thống làm mát. Phần đầu đồ án trình bày khái quát về hệ thống, công dụng và phân loại các hệ thống làm mát. Giới thiệu các hệ thống làm mát thường được sử dụng trên xe ô tô. Phần trung tâm của đồ án trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống. Làm rõ đường đi của nước làm mát trong hệ thống. Đi sâu tìm hiểu các bộ phận chính của hệ thống. Phần cuối cùng của đồ án trình bày về quy trình súc rửa hệ thống. Các hư hỏng thường gặp trên từng bộ phận và phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa.
Sau khi hoàn thành đồ án, tìm hiểu kỹ về hệ thống làm mát động động cơ 1TR-FE trên xe Innova. Em nhận thấy hệ thống làm mát trên xe ô tô là một hệ thống vô cùng quan trọng. Nếu hệ thống hoạt động không tốt sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến sự làm việc ổn định và tuổi thọ của động cơ. Chính vì vậy hệ thống cũng cần được kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa thường xuyên để đảm bảo hoạt động một cách tốt nhất.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Qua đề tài này đã bổ sung cho em nhiều kiến thức về hệ thống làm mát trên xe ô tô. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng học hỏi thêm một số kiến thức về các phần mềm: Word, CAD và cách khai thác nguồn tài liệu trên mạng Internet để phục vụ tốt cho công việc sau này. Đồng thời thấy bản thân cũng cần phải cố gắng học hỏi và tìm tòi hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của một người Kỹ sư ô tô, góp phần vào công cuộc “Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước”.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. GS.TS Nguyễn Tất Tiến, 2000, Nguyên lý động cơ đốt trong, Nhà xuất bản giáo dục.
[2]. Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến, 1996, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong (Tập 1,2,3), Nhà xuất bản giáo dục.
[3]. PGS.TS Hoàng Đình Tín, 2001, Truyền nhiệt và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
[4]. Nguyễn Văn May, Bơm, quạt , máy nén, Nhà xuất bản khoa học kỹ và kỹ thuật.
[5]. Cẩm nang sửa chữa xe INNOVA tập 1.
[6]. Cẩm nang sửa chữa xe INNOVA tập 2.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"