Hệ thống làm mát trên ô tô là một hệ thống rất quan trọng ảnh hưởng lớn đến hiệu năng vận hành cũng như độ bền, tuổi thọ của mỗi chiếc xe. Vì vậy, trong bài viết này, bạn hãy cùng META tìm hiểu rõ hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát trên ô tô nhé!
Công dụng của hệ thống làm mát ô tô
Hệ thống làm mát là một phần không thể thiếu trong những chiếc xe hơi, ô tô. Mặc dù vậy, không phải ai trong chúng ta cũng hiểu rõ công dụng của hệ thống làm mát là gì, tại sao cần có nó.
Bạn đang xem: Hệ thống làm mát động cơ: cấu tạo? các hư hỏng và sửa chữa?
Hiểu một cách đơn giản thì, trong quá trình động cơ làm việc, nhiên liệu bị đốt cháy trong buồng đốt dẫn đến lượng nhiệt sinh ra rất lớn. Một phần nhiệt lượng sẽ được hệ thống xả đưa ra ngoài môi trường, nhưng vẫn sẽ có một phần nhiệt ngấm ngược vào động cơ, làm động cơ bị nóng lên.
Lúc này, sự hiện diện của hệ thống làm mát ô tô có công dụng duy trì nhiệt độ phù hợp giúp cho động cơ làm việc ổn định và hiệu quả nhất. Nếu không có hệ thống làm mát thì các chi tiết máy trên ô tô sẽ gặp nhiều vấn đề nghiêm trọng như bị quá nhiệt gây ma sát lớn, dầu nhớt mất tác dụng bôi trơn, piston bị bó kẹt, gây hư hỏng các chi tiết bên trong động cơ…
Khi ô tô được trang bị hệ thống làm mát thì nhiệt độ bên trong động cơ sẽ luôn duy trì được ở mức 93o
C. Đây là mức nhiệt thích hợp để:
Như vậy, hệ thống làm mát ô tô không chỉ có công dụng giúp làm mát, duy trì nhiệt độ phù hợp cho động cơ ô tô vận hành ổn định mà thông qua đó còn giúp tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải và kéo dài tuổi thọ cho động cơ ô tô.
Vậy, hệ thống làm mát trên ô tô cấu tạo như thế nào, vận hành ra sao? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong phần tiếp theo của bài viết nhé!
Cấu tạo hệ thống làm mát trên ô tô
Hệ thống làm mát trên ô tô được coi là một trong những bộ phận có cấu tạo phức tạp nhất, bao gồm nhiều bộ phận được liên kết với nhau. Có hai hệ thống làm mát chính là hệ thống làm mát bằng không khí và hệ thống làm mát bằng nước. Trên động cơ ô tô hiện nay hầu hết đều sử dụng hệ thống làm mát bằng nước, cụ thể là hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức kín.
Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức kín trên ô tô được cấu tạo từ các bộ phận chính là:
Bơm nước.Két nước.Van hằng nhiệt.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.Bình trữ nước mát.Ống dẫn nước nóng.Quạt làm mát.Trong đó:
Két nước: Được cấu tạo từ những ống nhỏ, hẹp, xen lẫn là các lá nhôm mỏng để tản nhiệt nhanh hơn. Két nước có tác dụng để chứa nước và truyền nhiệt từ nước ra không khí để hạ nhiệt độ rồi cung cấp lại nước đã làm mát cho động cơ khi làm việc. Hệ thống làm mát được đóng kín và điều áp bằng một nắp két nước làm mát. Nắp két nước có hai van: Van áp suất và van chân không.Van hằng nhiệt: Là van dùng để duy trì nhiệt độ, quyết định sự lưu thông của nước làm mát từ động cơ tới két nước.Dung dịch làm mát động cơ: Là một loại chất lỏng đặc biệt có tác dụng truyền dẫn nhiệt.Quạt làm mát: Có tác dụng tăng tốc độ không khí lưu thông qua két nước để nước chảy qua két nước được làm mát nhanh hơn.Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát trên ô tô
Hệ thống làm mát trên ô tô hoạt động bằng cách vận chuyển nước làm mát tuần hoàn xung quanh thân máy và nắp quy lát. Khi động cơ nóng lên, van hằng nhiệt sẽ mở để nước làm mát tuần hoàn qua thân máy, nó sẽ lấy nhiệt ra khỏi động cơ. Nước nóng sau đó sẽ được đẩy về két nước làm mát, nước sẽ được chia nhỏ vào các ống nhỏ bên trong két nước và được làm mát bằng sức gió do quạt làm mát tạo ra đồng thời cùng với gió khi ô tô chuyển động để làm mát nước. Khi nước nóng được làm mát, nó sẽ tiếp tục tuần hoàn trở lại vào bên trong động cơ để tiếp tục chu kỳ tuần hoàn liên tục nhờ vào hoạt động của bơm nước.
Van hằng nhiệt được đặt giữa động cơ và két nước để đảm bảo nước làm mát luôn được giữ nhiệt độ ổn định. Nếu nhiệt độ nước làm mát quá thấp, van hằng nhiệt sẽ đóng lại không cho nước làm mát chảy về két nước, việc này giúp nhiệt độ động cơ nhanh chóng tăng đến nhiệt độ làm việc. Khi nhiệt độ nước đạt tới nhiệt độ làm việc ổn định, van hằng nhiệt sẽ mở ra để thực hiện tuần hoàn nước về két nước.
Để tránh cho nước làm mát bị sôi, hệ thống làm mát trên ô tô hiện nay còn được thiết kế để có khả năng chịu được áp suất. Bởi khi áp suất càng cao, nhiệt độ sôi của nước càng tăng lên, khi áp suất vượt mức cho phép có thể làm cho thân máy bị nứt hoặc các đường ống nước bị nổ. Do đó, khi áp suất bên trong hệ thống làm mát cao quá mức cho phép, nắp két nước sẽ mở ra để nước đi vào bình nước phụ để làm nguội và giúp giảm áp suất trong động cơ. Khi nhiệt độ nước làm mát giảm, nước trong bình nước phụ sẽ được hút về trở lại hệ thống.
2. Hệ thống làm mát ô tô gồm những loại nào? 3. Hệ thống làm mát ô tô thường gặp phải những vấn đề nào? 4. Hệ thống làm mát ô tô cần được sử dụng đúng cách như thế nào?Hệ thống làm mát ô tô gồm hai loại: hệ thống làm mát cho ô tô bằng không khí và bằng nước. Hai loại này có cấu tạo và hiệu suất làm mát khác nhau. Vậy chúng khác nhau như nào? Nên lựa chọn loại nào để đạt hiệu suất làm mát cho xe tốt hơn? Một số hỏng hóc thường gặp và cần lưu ý những gì để hệ thống làm mát hoạt động tốt nhất? Tất cả những điều trên sẽ được Hà Thành Garage giải đáp trong bài viết ngay dưới đây!
1. Hệ thống làm mát ô tô là gì và công dụng?
Hệ thống làm mát ô tô là một trong những bộ phận quan trọng nhất của động cơ. Bộ phận này có chức năng điều hòa nhiệt độ động cơ xe bằng việc giảm bớt nhiệt độ do quá trình đốt cháy nhiên liệu sản sinh, duy trì mức nhiệt độ ở ngưỡng cho phép, giúp động cơ và các chi tiết máy trong xe hoạt động ổn định nói riêng và xe vận hành an toàn, ổn định nói chung.
2. Hệ thống làm mát ô tô gồm những loại nào?
Có 2 loại hệ thống làm mát trên thị trường hiện nay:
Hệ thống làm mát bằng không khíHệ thống làm mát bằng nước
2.1. Hệ thống làm mát bằng không khí
2.1.1. Cấu tạo và chức năng của từng bộ phận
Hệ thống làm mát cho ô tô bằng không khí có cấu tạo khá đơn giản, bao gồm 3 bộ phận:
Cánh tản nhiệt và thân động cơQuạt gió
Bản dẫn gió
Trong đó, quạt gió là bộ phận nắm giữ vai trò quan trọng nhất, có tác dụng dẫn lượng không khí từ môi trường bên ngoài vào khoang động cơ góp phần giảm nhiệt và làm mát cho khu vực cánh tản nhiệt trên nắp xy-lanh và thân động cơ (khu vực hấp thụ nhiệt rất lớn trong quá trình vận hành của động cơ).
2.1.2. Nguyên lý hoạt động
Hệ thống làm mát bằng không khí có nguyên lý hoạt động khá đơn giản. Khi động cơ vận hành, các cánh tản nhiệt trên nắp xy-lanh và thân động cơ sẽ hấp thụ nhiệt lượng từ quá trình vận hành của động cơ. Khi đó, để giảm nhiệt độ của động cơ và tránh các hiện tượng hỏng hóc do động cơ hoạt động ở nhiệt độ quá cao gây ra (như piston bó kẹt, dầu nhớt mất tác dụng bôi trơn, thậm chí cháy nổ...), quạt gió lúc này sẽ dẫn không khí có nhiệt độ thấp hơn từ môi trường bên ngoài vào bên trong khu vực này, giúp hạ nhiệt và làm mát khoang động cơ.
Lượng không khí sau khi làm mát khoang động cơ sẽ được đưa ra ngoài. Tuy nhiên, lượng không khí được luân chuyển vào hệ thống không đủ để làm mát hoàn toàn động cơ, hiệu quả làm mát của hệ thống làm mát bằng không khí không cao. Chính vì vậy, hệ thống làm mát bằng không khí hiện nay không còn được sử dụng nhiều trên ô tô, tuy nhiên, trên xe máy thì vẫn có.
2.1.3. Ưu, nhược điểm
Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, chi phí thấp, không đòi hỏi phải bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên do không có nhiều bộ phận phức tạp.
Nhược điểm: Hiệu suấtlàm mát thấp, nhất là ở các khối động cơ cỡ lớn; gây tiếng ồn lớn trong quá trình sử dụng.
2.2. Hệ thống làm mát ô tô bằng nước
2.2.1. Cấu tạo và chức năng của từng bộ phận
Hệ thống làm mát bằng nước có cấu tạo phức tạp hơn hệ thống làm mát bằng không khí. Cấu tạo gồm 5bộ phận chính:
Két nước
Két nước được cấu tạo từ những ống nhỏ, hẹp và các lá nhôm mỏng xem kẽ nhau. Các lá nhôm này có tác dụng giúp quá trình tản nhiệt nhanh hơn.
Két nước là bộ phận chứa nước để cung cấp nước làm mát cho động cơ trong quá trình vận hành, đồng thời truyền nhiệt từ nước ra không khí để hạ nhiệt độ động cơ.
Mỗi dòng xe khác nhau mà kích thước két nước sẽ khác nhau.
Nắp két nước
Nắp két nước có tác dụng đóng kín, ngăn không cho nước trong hệ thống làm mát ô tô bị bốc hơi. Đồng thời, điều áp hệ thống làm mát, giúp tăng nhiệt độ sôi của nước giúp quá trình làm mát có hiệu quả hơn.
Nắp két nước có hai van:
Van áp suất: đưa nước từ két nước vào bình phụ khi áp suất trong két nước và nhiệt độ nước tăng.Van chân không: có nguyên lý hoạt động ngược lại với van áp suất, hút nước từ bình phụ vào két nước để duy trì hoạt động làm mát khi nhiệt độ nước tăng cao nhưng áp suất trong két nước thấp.Van hằng nhiệt
Van hằng nhiệt được thiết kế tại vị trí giữa nắp xi lanh (giữa bình làm mát).
Van hằng nhiệt có chức năng kiểm soát sự lưu thông của nước làm mát giữa động cơ và két nước:
Khi động cơ mới khởi động, van hằng nhiệt sẽ đóng đường trao đổi nước giữa động cơ tới két làm mát để động cơ nhanh đạt tới nhiệt độ làm việc.Khi động cơ hoạt động được một khoảng thời gian, nhiệt độ tăng, cao hơn mức cho phép (khoảng 75 – 102 độ C), van hằng nhiệt sẽ mở đường trao đổi nước giữa động cơ và két nước, bắt đầu quá trình làm mát.Bơm nước
Bơm nước được bố trí phía trước động cơ, thường là loại cánh gạt, có tác dụng hút và đẩy một lượng lớn khối lượng nước làm mát từ két làm mát đến động cơ mà không làm gia tăng áp suất trong hệ thống đi nhờ tận dụng lực ly tâm.
Khi tốc độ động cơ tăng, tốc độ bơm tăng, vận chuyển nhanh một lượng lớn lượng nước làm mát vào động cơ, giúp quá trình làm mát động cơ được đáp ứng tương đương với tốc độ nóng lên của động cơ trong quá trình vận hành.
Quạt gió
Quạt gió có tác dụng tăng tốc độ lưu thông không khí qua két nước, giúp tăng hiệu suất làm mát của nước làm mát khi chảy từ két làm mát vào động cơ.
Quạt làm mát hoạt động với 2 cơ chế cụ thể:
Hoạt động bằng điện với chế độ tự động khi nước làm mát đạt đến một giới hạn hoạt động nhất định.Hoạt động bằng khớp chất lỏng khi động cơ quay đủ số vòng tua.Ngoài các bộ phận chính được liệt kê bên trên, hệ thống làm mát ô tô bằng nước còn có các đường ống dẫn nước, bình nước phụ và các bộ phận liên quan đến điều hòa không khí hơi nước bên trong khoang xe.
2.2.2. Nguyên lý hoạt động
Hệ thống làm mát bằng nước hoạt động trên nguyên lý vận chuyển nước làm mát liên tục tuần hoàn xung quanh thân máy.
Trong quá trình vận hành, khi nhiệt độ của động cơ tăng cao, van hằng nhiệt sẽ tự động mở ra để nước làm mát tuần hoàn qua thân máy. Nhiệt lượng tỏa ra từ thân máy sẽ được nước làm mát hấp thụ, sau đó lượng nước này được đẩy về két nước để làm mát. Sau đó, bên trong két nước, lượng nước nóng này tiếp tục được đẩy vào các ống dẫn nước nhỏ và được làm mát nhờ quạt gió, tiếp tục luân chuyển sử dụng trong chu kỳ làm mát ngay sau đó nhờ bơm nước. Quá trình này diễn ra liên tục và lặp lại trong suốt quá trình hoạt động của xe.
Dưới đây là sơ đồ hệ thống làm mát ô tô:
2.2.3. Ưu, nhược điểm
Ưu điểm: Hiệu suất làm mát tốt hơn nhiều so với hệ thống làm mát bằng không khí; đồng thời không gây ra tiếng ồn trong quá trình hoạt động.
Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, giá thành cao do nhiều bộ phận, cần bảo dưỡng định kỳ thường xuyên.
3. Hệ thống làm mát ô tô thường gặp phải những vấn đề nào?
3.1. Két nước bị tắc, gỉ
Do liên tục làm việc ở môi trường nhiệt độ cao, két nước có thể bị gỉ, sét làm các mối hàn trên két có thể bị vỡ, hoặc nghẹt đường ống dẫn nước làm mát do đọng cặn…
Để nhận biết và tránh hiện tượng két nước bị tắc, quý khách cần thường xuyên kiểm tra nước tản nhiệt có chứa cặn bẩn hoặc gỉ sét hay không. Nếu có, quý khách cần đem xe đi kiểm tra để bảo dưỡng hoặc thay két nước mới.
3.2. Hỏng van hằng nhiệt
Trong từng trường hợp khác nhau, van hằng nhiệt lại đóng một vai trò quan trọng nhất định trong việc điều tiết lượng nước làm mát từ két làm mát đến khoang động cơ:
Nếu van hằng nhiệt hỏng, nước làm mát sẽ không được cung cấp một cách hợp lý đến khoang động cơ, nhiệt độ khu vực này không được làm mát kịp thời trong quá trình xe vận hành, ảnh hưởng đến nhiều bộ phận khác.
Ngược lại, khi xe mới khởi động cần đạt nhanh tới nhiệt độ vận hành thích hợp mà van hằng nhiệt lại đẩy nước làm mát vào thân động cơ, điều này sẽ khiến hiệu năng vận hành bị giảm đi.
3.3. Ống dẫn nước làm mát bị rò rỉ
Ống dẫn nước là chi tiết thường được làm bằng cao su. Trong quá trình hoạt động, nhiệt độ từ nước làm mát hấp thụ một phần trên ống dẫn nước có thể khiến chúng bị hư hỏng và rò rỉ.
3.4. Hỏng quạt gió
Quạt gió trong quá trình hoạt động, sản sinh nhiệt và chịu tác động nhiệt từ hoạt động của động cơ và các chi tiết máy xung quanh có thể khiến bộ phận này bị nóng chảy, bị gãy, vỡ và làm hư hại đến motor. Khi đó, nước làm mát ra khỏi động cơ sẽ không được làm mát, làm giảm hiệu suất của hệ thống làm mát nói chung.
3.5. Hỏng bơm nước
Bơm nước đóng vai trò chính trong việc luân chuyển nước làm mát trong hệ thống làm mát của ô tô. Nếu bơm không hoạt động sẽ khiến dòng nước làm mát không lưu thông được trong hệ thống.
4. Hệ thống làm mát ô tô cần được sử dụng đúng cách như thế nào?
Với mỗi hệ thống làm mát khác nhau, quý khách ghi nhớ những lưu ý sau:
4.1. Với hệ thống làm mát bằng không khí
Thứ nhất, bảo dưỡng thường xuyên. Dù có cấu tạo đơn giản, ít bộ phận, tuy nhiên, hệ thống làm mát bằng không khí vẫn cần bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo hiệu suất sử dụng tốt nhất.
Thứ hai, một số dấu hiệu cần sửa chữa hệ thống: tiếng ồn quá lớn khi hoạt động, nhiệt độ động cơ luôn ở mức cao...
4.2.Với hệ thống làm mát bằng nước
Thứ nhất, kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống làm mát thường xuyên, thực hiện thay thế các bộ phận khi cần thiết nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và ổn định.
Thứ hai, kiểm tra và bảo dưỡng két nước, van hằng nhiệt thường xuyên.
5. Kết luận
Trên đây là toàn bộ giải đáp thắc mắc của Hà Thành Garagevề cấu tạo hệ thống làm mát ô tô, công dụng và nguyên lý làm việc của từng loại,cũng như những lưu ý và hỏng hóc thường gặp của hệ thống làm mát trong quá trình vận hành xe.
Cảm ơn quý khách đã quan tâm và theo dõi. Chúc quý khách một ngày tốt lành.
Hà Thành Garage chuyên bảo dưỡng, sửa chữa ô tô uy tín, chất lượng, luôn đồng hành cùng quý khách!
