tự động điều chỉnh hệ thống lm mát
của động cơ ôtô

TS. nguyễn duy tiến
Bộ môn Động cơ đốt trong
Khoa Cơ khí - Trờng Đại học GTVT

Tóm tắt: Bi báo trình by kết cấu v tính toán kiểm tra khớp đóng ngắt tự động quạt gió
(bằng điện) của các ô tô đời mới nhằm phân tích tính u việt của khớp v kiểm tra khi khai thác
chúng ở Việt nam.
Summary: The acticle presents the design and calculation of an electromaznetic clutch of
the fan of the engine automobiles to analyze the optimum of the clutch and inspect them when
being exploited in Vietnam.
i. đặt vấn đề
Chúng ta biết rằng nhiệt do cháy nhiên
liệu trong động cơ sinh ra trong xi lanh một
phần đáng kể truyền ra nớc làm mát. Vì vậy
động cơ phải tiêu tốn một phần công suất có
ích để truyền động bơm nớc, quạt gió để làm
mát động cơ.
Việc tự động điều chỉnh tốc độ quạt gió
có một ý nghĩa rất lớn tới chế độ nhiệt của
nớc, dầu nhờn và tốc độ hao mòn động cơ.
Đặc biệt là tiết kiệm công suất động cơ, những
trờng hợp khác cần thiết có thể tắt quạt một
cách tự động để giảm ồn, giảm mài mòn nâng
cao hiệu suất có ích.
ii. Các phơng pháp điều khiển quạt
gió của hệ thống lm mát
Từ trớc đến nay trên động cơ thờng điều


3.2. Tính kiểm tra khớp nối điện từ
Đối với động cơ thông thờng khi tính
toán ta thờng lấy công suất dẫn động quạt
gió vào khoảng 6% công suất động cơ.
Thí dụ tính cho động cơ xe con 4 chỗ của
Hàn Quốc đang lắp ráp tại Việt Nam sử dụng
khớp nối điện từ với công suất 44kW/5000v/p
thì công suất truyền động quạt là: P
v
= 2.6kW:
Tính kiểm tra mô men quay quạt gió với
số vòng quay n
e
= 5000 v/p:
)Nm(5
5000.14,3
30.2600
n.
30.PP
M
vv
k
==

=

=

Tính toán lực ma sát F

)N(20058,1.1114.FFn
'
n
===
Theo [1] William Crous tính tổng số vòng
dây và dòng điện đi qua cuộn dây:
300
10.500.10.4
10.15.0.4.2005
.S
X.4.F
IN
)NI.(
X.4
S
.F
67
62
0
2
x
2
0x
=

=
=




(vòng)
Tính toán chiều dài dây dẫn:
L = .d.n = 3,14.0,075.200 = 45 m
d: đờng kính của cuộn dây = 70 mm.
Tính toán tiết diện dây dẫn:

)mm(15,0
8
027,0.45
R
.L
S
2
==

=

)mm(4,0
S.4
d
4
d.
S
2
=

=

=
: độ dẫn điện riêng.


iv. Tính toán thử nghiệm tác động
vo bộ điều khiển ECU thay đổi tốc
độ quạt có khớp nối điện từ
rTHW
THW
E
5V V
C
ECU
Cảm
biến
nớc
làm mát
THW
E2
R411
E21
R404
THW
R
b
Trong các loại động cơ ô tô hiện đại có
sử dụng bộ điều khiển động cơ bằng điện tử
ECU. Trong xi lanh động cơ có bố trí một cảm
biến nhiệt độ nớc làm mát (CTS) Themistor .
Cảm biến nhiệt độ nớc làm mát (CTS)
Thermistor là một nhiệt điện trở, nó báo
thờng xuyên nhiệt độ của dung dịch làm mát
động cơ về ECU dới dạng các tín hiệu điện


Hình 3. Mạch cảm biến nhiệt độ nớc lm mát
4.1. Hiệu chỉnh mạch bằng cách mắc
nối tiếp biến trở R
b
với cực THW từ cảm
biến đến ECU
Trong điều kiện khai thác ở Việt Nam
nóng ẩm các linh kiện trong bộ ECU bị lão
hoá dẫn đến sai lệch các thông số của linh
kiện. Vì vậy ta chọn phơng pháp tác động
vào mạch của ECU.
Hình 4. Sơ đồ mạch hiệu chỉnh mạch cảm biến
nớc lm mát mắc nối tiếp biến trở R
b
với ECU
Theo hình 5 ta tính dòng điện chạy trong
mạch:
THWb404
c
RRR
V
I
++
=

Hiệu điện thế đo đợc ở đầu THW:
THWb
404
c

R
404
R
b
R
THW
R
THW

Hình 5. Sơ đồ tính toán v cầu phân áp (R
b
mắc nối tiếp)
Trong trờng hợp nhiệt độ nớc làm mát
cố định, giả sử ở nhiệt độ nớc làm mát
(85 ữ 90
0
C) thì R
THW
= 300 = const.
Có thể tính:
const)
T
1
T
1
.(e.RR
0
0THW
==


b
mắc nối tiếp
Điện trở R
b
(k)
V
THW
(V)
2,4
3,0
3,7
4,7
6,0
7,8
10,5
15,0
24,0
2,50
2,75
3,00
3,25
3,50
3,75
4,00
4,25
4,50
Dựa vào bảng trên ta có đồ thị biểu diễn
V
THW
= f(R

7
,
8
1
0
,
5
1
5
,
0
2
4
Điện trở
R (K )


Hình 6. Đồ thị V
THW
= f(R
b
)
Từ đồ thị hình 6 ta thấy khi điện trở R
b

tăng thì điện áp ở đầu THW tăng, nghĩa là thời
gian đóng ngắt quạt tăng lên và ngợc lại
(điện trở càng tăng thì điện áp càng tăng
chậm).
Do đó, muốn thay đổi thời gian đóng ngắt

-2100
D949577
c
5V V

Hình 7. Sơ đồ mạch hiệu chỉnh cảm biến nhiệt độ
nớc lm mát mắc biến trở song song
= 5V
V
C
THW
R
R
R
b
v
THW
404

Hình 8. Sơ đồ tính toán v cầu phân áp (R
b
mắc song song)
Nh vậy, trong mạch nhiệt độ tín hiệu
nớc làm mát (hình 7), bỏ qua điện trở nội của
D949577 - 2100 ta có thể thấy R
404
và
R
b
+ R

+
+
==

Chia hai vế cho R
THW
ta đợc:
THW404b
404b
c
THW
R).RR(
R.R
1
V
V
+
+
=

Do R
404
và V
c
là hằng số (R
404
= 2700,
V
c
= 5V) nên điện áp tại đầu THW sẽ phụ

b
mắc song song
Điện trở R
b
(k)
V
THW
(V)
0,033
0,053
0,077
0,103
0,135
0,171
0,125
0,270
0,337
4,50
4,25
4,00
3,75
3,50
3,25
3,00
2,75
2,50
Căn cứ vào bảng trên, ta xây dựng đồ
thị biến thiên điện áp đầu THW khi thay
đổi giá trị biến trở R nh hình 9.
Nhận xét: Từ đồ thị ta thấy khi điện

5
0
,
1
7
1
0
,
1
3
5
0
,
1
0
3
0
,
0
7
7
0
,
3
3
7
R (K )
4,00
3,25
3,00

xăng không chì ở động cơ ô tô sử dụng ở Việt Nam.
Đề tài nghiên cứu cấp Bộ B2002 - 35 - 28.
[5]. T.S Nguyễn Duy Tiến. Hệ thống cung cấp
nhiên liệu thế hệ mới. Bài giảng cao học.
Hà nội, 2002