Header Page 1 of 113.
Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................ Error! Bookmark not defined.
1.MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI. ...................................................................... 6
2.GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ CA498...................................................................... 7
2.1.GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ CA498................................................................... 8
2.2.CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐỘNG CƠ CA498. ....................................................... 9
2.3.CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỘNG CƠ CA498. .......................................................... 10
2.3.1. Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền .................................................................... 11
2.3.2. Cơ cấu phân phối ............................................................................................ 12
2.3.3. Hệ thống nhiên liệu của động cơ CA498
2.3.4. Hệ thống bôi trơn động cơ CA498
3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ. ................... 13
3.1.HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC ........................................................... 13
3.1.1. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi: ................................................................. 14
3.1.2. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên: ............................... 15
3.1.3. Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức:............................... 16
3.1.3.1.Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng: .............................. 16
3.1.3.2. Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng: .................................... 18
3.1.3.3.Hệ thống làm mát một vòng hở ................................................................... 19
3.2. HỆ THỐNG LÀM MÁT Ở NHIỆT ĐỘ CAO. ................................................ 20
3.2.1. Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài: ....... 20
3.2.2. Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nước
và nhiệt của khí thải: ............................................................................................. 21
3.3. KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT
BẰNG NƯỚC............................................................................................................. 23
3.3.1. Kết cấu két làm mát. ................................................................................... 23
3.3.2.Kết cấu của bơm nước. ................................................................................ 27
3.3.2.1.Bơm ly tâm. .................................................................................................. 27

3.5. SO SÁNH ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA KIỂU LÀM MÁT BẰNG NƯỚC VÀ
KIỂU LÀM MÁT BẰNG KHÔNG KHÍ................................................................. 42
4. KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ CA498. ............................... 44
4.1. SƠ ĐỒ, MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU HỆ THỐNG LÀM MÁT. .......................... 44
4.1.1. Sơ đồ hệ thống làm mát: ............................................................................. 44
4.1.2. Mục đích của hệ thống làm mát: ................................................................ 45
4.1.3. Yêu cầu của hệ thống làm mát: .................................................................. 45
4.2. CÁC BỘ PHẬN VÀ MÔI CHẤT LÀM MÁT TRONG ĐỘNG CƠ CA498 45
4.2.1. Két làm mát: ................................................................................................ 45
4.2.1.1.Công dụng và yêu cầu: ................................................................................ 45
4.2.1.2.Kết cấu và nguyên lý làm việc: .................................................................... 46
4.2.2. Nắp két: ........................................................................................................ 47
4.2.2.1.Công dụng và yêu cầu: ................................................................................ 47
4.2.2.2.Kết cấu và nguyên lý làm việc: .................................................................... 47
4.2.3. Bơm nước: .................................................................................................... 48
4.2.3.1.Công dụng và yêu cầu: ................................................................................ 48
4.2.3.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc: ................................................................... 49
SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 2 of 113.

Trang 2


Header Page
3 tốt
of 113.
Đồ án
nghiệp
4.2.4. Van hằng nhiệt. ............................................................................................ 50


Footer Page 3 of 113.

Trang 3


Header Page
4 tốt
of 113.
Đồ án
nghiệp
6.1. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT TRUYỀN NHIỆT QUA VÁCH CÓ CÁNH.
..................................................................................................................................... 61
6.2. CÁC THÔNG SỐ CỦA KÉT NƯỚC, BƠM NƯỚC VÀ QUẠT GIÓ .......... 66
6.3. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KIỂM TRA KÉT NƯỚC. .......................... 67
6.4. XÁC ĐỊNH LƯỢNG NHIỆT ĐỘNG CƠ TRUYỀN CHO NƯỚC LÀM
MÁT. ........................................................................................................................... 70
6.5. XÁC ĐỊNH LƯỢNG NHIỆT KÉT LÀM MÁT TRUYỀN RA MÔI
TRƯỜNG ................................................................................................................... 72
6.6. TÍNH KIỂM NGHIỆM QUẠT GIÓ: ............................................................... 76
6.7. TÍNH KIỂM NGHIỆM BƠM NƯỚC. ............................................................. 80
7. KẾT LUẬN ............................................................................................................ 82
8.TÀI LIỆU THAM KHẢO. ..................................................................................... 82

SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 4 of 113.

Trang 4



Trang 5


Header Page
6 tốt
of 113.
Đồ án
nghiệp

1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI.
Trong quá trình hoạt động của động cơ, nhiệt độ của buồng cháy tỏa ra rất lớn
2000÷2500 0 C. Với nhiệt độ như vậy nếu không làm mát hoặc làm mát không đủ sẽ
gây ra nhiều tác hại như: cháy xupáp, dầu nhờn biến chất, gây bó piston và xecmăng
trong xilanh, giảm hiệu suất và công suất của động cơ. Do vậy hệ thống làm mát động
cơ là một trong các hệ thống để giải quyết những vấn đề đó.
Mục đích của đề tài là:
- Giúp cho sinh viên hiểu rõ về các phương án làm mát trong động cơ và
vận dụng vào từng động cơ cụ thể.
- Khảo sát hệ thống làm mát động cơ CA498. Phương pháp kiểm tra sửa
chữa hệ thống làm mát.
-

Vận dụng lý thuyết truyền nhiệt, tính toán kiểm tra nhiệt két làm mát theo các

thông số thực tế và rút ra nhận xét.
Với mục đích trên đề tài này có ý nghĩa không kém phần quan trọng đối với
sinh viên ngành Cơ khí Giao thông chúng ta.
Thông qua việc làm đề tài này đã góp phần cho sinh viên củng cố lại các kiến
thức đã được học và tập cho sinh viên cách nghiên cứu làm việc độc lập, tạo điều kiện

Đơn vị

- Tên động cơ

CA498

- Cách bố trí xilanh

Thẳng hàng

- Số xi lanh

4

- Thứ tự nổ

1-3-4-2

- Đường kính xilanh

D

98

mm

- Hành trình piston

S


196

N.m

1900÷2100

vòng/phút

≤ 220

g/kW.h

- Số vòng quay ứng với công nđm
suất cực đại.
- Momen cực đại

Memax

- Tốc độ ứng với momen cực nM
đại
Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ ge
nhất khi đầy tải
-Chiều quay của động cơ

Ngược

chiều

kim



245

Kg

- Dài x rộng x cao

h

(684 x 603 x 722)

mm

2.3.CÁC CƠ CẤU CỦA ĐỘNG CƠ CA498.
7

8

6

10

5

11

12
13

4


2.3.1 Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
Trục khuỷu và thanh truyền được nối với nhau nhờ hai bulông tạo thành cơ cấu.
Cơ cấu này là cơ cấu làm việc chính của động cơ. Nó có tác dụng biến đổi chuyển
động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu, biến đổi lực của môi
chất công tác cháy tác dụng lên piston thành momen quay của trục khuỷu. Cơ cấu này
gồm có: Piston, secmăng, chốt piston, thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà.
+ Trục khuỷu của động cơ CA498:
1

2

3

4

Hình 2.2: Trục khuỷu động cơ CA498
1- Má khuỷu, 2- Chốt khuỷu, 3- Cổ trục khuỷu, 4- Đối trọng
Trục khuỷu là chi tiết chịu lực chính của động cơ nên được đúc bằng gang đặc
biệt có độ bền cao. Trục khuỷu của động cơ CA498 bao gồm có các khuỷu, phần đầu
trục, đuôi trục và các đối trọng. Trên các má khuỷu có khoan các lỗ nghiêng để dẫn
dầu từ cổ trục khuỷu lên bôi trơn chốt khuỷu. Phần đầu trục khuỷu có lắp puly nhờ
then hình bán nguyệt để giúp trục khuỷu dẫn động cơ cấu phân phối khí và bơm dầu
bôi trơn động cơ.
Thanh truyền gồm có ba phần: đầu nhỏ, thân và đầu to. Đầu to thanh truyền có
hai phần: một phần liền với thân thanh truyền, còn một phần được tháo rời, đó là nắp
đầu to. Hai phần của đầu to được lắp với nhau nhờ hai bulông. Bên trong lỗ đầu to có
lắp hai nửa bạc. Thân thanh truyền là hợp kim thép phủ một lớp 42CrMo. Phần thân
mở rộng dần về phía đầu to. Đầu nhỏ thanh truyền dùng để lắp chốt cùng với lỗ bệ đỡ
chốt trên piston tạo thành một cơ cấu bản lề. Ở hai đầu chốt piston có vòng hãm để

xupáp xả. Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay dẫn động trục cam nhờ một cơ cấu
bánh răng gắn trên trục khuỷu và một bánh răng trên trục cam thông qua một bánh
răng trung gian nhưng phải đảm bảo tỉ số truyền làm việc giữa hai trục là 2 (trục khuỷu
quay hai vòng thì trục cam quay một vòng). Khi trục cam quay, nhờ cơ cấu cam biến
SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 10 of 113.

Trang 10


Header Page
11tốtofnghiệp
113.
Đồ án
chuyển động quay của trục cam thành chuyển động tịnh tiến lên xuống của đũa đẩy
thông qua con đội. Đầu trên của đũa đẩy tiếp xúc trực tiếp với đuôi của cò mổ, đầu của
cò mổ tiếp xúc với đuôi của xupáp tùy theo thời điểm làm việc của động cơ và thứ tự
làm việc mà xupáp xả hay xupáp nạp mở hoặc đóng. Khi xupáp ở vị trí mở hết mức
đúng thời điểm đầu của cơ cấu cam tiếp xúc với con đội.

2.3.3. Hệ thống nhiên liệu của động cơ CA498.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ có nhiệm vụ: chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo
cho động cơ hoạt động trong một khoảng thời gian quy định, lọc sạch nước và các tạp
chất cơ học, cung cấp nhiên liệu sạch, đồng đều cho từng xilanh đúng trình tự làm việc
của động cơ, đúng chính xác thời điểm theo quy luật đã định của động cơ, đồng thời
bảo đảm áp suất phun tơi nhiên liệu tạo điều kiện thuận lợi cho sự hòa trộn tốt giữa
nhiên liệu và không khí.
Hệ thống nhiên liệu động cơ CA498 bao gồm có thùng chứa nhiên liệu, một bầu
lọc dầu thô, bầu lọc tinh, vòi phun, các đường ống nhiên liệu cao áp và thấp áp, bộ

còn có nhiệm vụ làm mát động cơ đảm bảo các tính năng lý hóa của chúng trong giới
hạn cho phép để cho động cơ hoạt động có hiệu quả.

Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ CA498
1- dầu bôi trơn, 2- đường dầu đi đến bơm, 3- bơm dầu, 3a,b- van an toàn, 4- bầu lọc
thô, 5- bầu lọc tinh, 6- đường dầu chính, 7- cổ trục khuỷu, 8- chốt khuỷu, 9- trục cam,
10- đường dầu làm mát chốt piston, 11- vòi phun dầu làm mát piston, 12- đường dầu
làm mát trục cam, 13- đũa đẩy, 14-cò mổ, 15- vòi phun nhiên liệu, 16-Cảm biến dầu
SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 12 of 113.

Trang 12


Header Page
13tốtofnghiệp
113.
Đồ án
17-đường dầu ra làm mát tua bin, 18- tuabin, 19- đường dầu về, 20- đường dầu về từ
trục cam
Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ này, dầu bôi trơn (1) được hút
vào qua lưới lọc sơ bộ nhờ bơm dầu (3), dưới áp suất do bơm dầu tạo ra, dầu bôi trơn
đi qua bơm dầu đến bầu lọc thô (4) và lọc tinh (5) để tách nước và các cặn bẩn sau đó
theo đường dầu khoan sẵn trong khối động cơ đến đường dầu chính (6) để chảy vào
các ổ trục khuỷu, ổ trục cam... Đường dầu trong trục khuỷu dẫn dầu bôi trơn các chốt,
đầu to thanh truyền, rồi theo đường dầu khoan sẵn trong thanh truyền lên bôi trơn chốt
piston. Trên đường dầu chính còn có các đường dầu khác đi bôi trơn cơ cấu phân phối
khí...


Đồ án
vòng hở). Mỗi kiểu làm mát đều có những ưu nhược điểm khác nhau và thích hợp cho
từng điều kiện làm việc của từng động cơ.

3.1.1. 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: phần khoang chứa nước làm
mát của thân máy và phần thùng chứa nước bay hơi lắp với thân.
Sơ đồ kết cấu:
3

2

1

10

9

8

7

6

5

4

Hình 3.1. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi.

cơ và cột nước nguội trong thùng chứa hoặc trong két nước.
- Sơ đồ nguyên lý của hệ thống :
6

5

4

3

2

1

7

8

9

10

Hình 3.2: Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên.
1- Thân máy; 2- Xilanh; 3- Piston, 4- Nắp xilanh; 5- Đường nước ra két; 6- Nắp két,
7- Két nước; 8- Không khí làm mát; 9- Quạt gió; 10- Đường nước đi vào làm mát
động cơ.
- Nguyên lý làm việc:
Khi động làm việc, nhiệt độ từ buồng cháy tỏa ra làm cho nước nóng dần lên.
Nước nóng có khối lượng riêng nhỏ nên nổi lên trên và đi ra ngoài qua két làm mát.
Tại đây nước nóng được làm mát nhờ quạt (9) dẫn động bằng puly từ trục khuỷu của

nước ra lớn, vì vậy mà thành xilanh làm mát không đều. Muốn giảm chênh lệch nhiệt
độ nước vào và nước ra của động cơ thì phải tăng kích thước thùng chứa nhưng làm
như vậy kết cấu cồng kềnh. Do vậy, hệ thống làm mát kiểu này không thích hợp cho
động cơ ô tô máy kéo, mà dùng trên động cơ tĩnh tại.

3.1.3. Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức:
Do tốc độ lưu động của nước trong hệ thống tuần hoàn đối lưu tự nhiên bé. Vì
vậy để tăng tốc độ lưu động của nước người ta dùng hệ thống tuần hoàn cưỡng bức.
Trong hệ thống này, nước lưu động do sức đẩy cột nước của bơm nước tạo ra. Tùy
theo số vòng tuần hoàn và kiểu tuần hoàn ta có các loại tuần hoàn cưỡng bức như: hệ
thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín, kiểu cưỡng bức một vòng hở, kiểu
cưỡng bức hai vòng tuần hoàn. Mỗi kiểu làm mát có những nguyên lý làm việc, ưu
nhược điểm, phạm vi sử dụng khác nhau.
3.1.3.1. Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng:
- Sơ đồ nguyên lý của hệ thống:

SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 16 of 113.

Trang 16


Header Page
17tốtofnghiệp
113.
Đồ án
3

4

Khi động cơ làm việc, nước trong hệ thống tuần hoàn nhờ bơm ly tâm (13), qua
ống phân phối nước (15) đi vào các khoang chứa của các xilanh. Để phân phối nước
làm mát đồng đều cho mỗi xilanh, nước sau khi bơm vào thân máy (1) chảy qua ống
phân phối (15) đúc sẵn trong thân máy. Sau khi làm mát xilanh, nước lên làm mát nắp
máy rồi theo đường ống (3) ra khỏi động cơ đến van hằng nhiệt (6). Nước từ van hằng
nhiệt được chia ra hai dòng: một dòng đi qua ống (11) tuần hoàn trở lại động cơ; một
dòng đi qua két (7) để tản nhiệt .
Nếu nhiệt độ của nước làm mát nhỏ hơn nhiệt độ cho phép thì van hằng nhiệt
đóng lại không cho đi qua két mà theo đường tắc để đi vào làm mát động cơ. Nếu nhiệt
độ của nước lớn hơn nhiệt độ cho phép thì van hằng nhiệt mở cho nước đi qua két. Tại
đây, nước được làm mát bởi dòng không khí qua két do quạt (8) tạo ra. Quạt được dẫn
động bằng puly từ trục khuỷu của động cơ. Tại bình chứa phía dưới, nước có nhiệt độ
thấp hơn lại được bơm nước hút vào rồi đẩy vào động cơ thực hiện một chu kỳ làm
mát tuần hoàn.
SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 17 of 113.

Trang 17


Header Page
18tốtofnghiệp
113.
Đồ án
Ưu điểm của hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng kín là nước sau khi qua két
làm mát lại trở về động cơ do đó ít bổ sung nước, tận dụng được trở lại nguồn nước
làm mát tiếp động cơ. Do đó, hệ thống này rất thuận lợi đối với các loại xe đường dài,
nhất là ở những vùng thiếu nguồn nước.


1-Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp xilanh; 4- Bơm nước vòng kín; 5Đường nước tắt về bơm vòng kín; 6- Van hằng nhiệt; 7- Két làm mát; 8- Đường nước
ra vòng hở; 9- Bơm nước vòng hở; 10- Đường nước vào bơm nước vòng hở.
- Nguyên lý làm việc như sau:
SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 18 of 113.

Trang 18


Header Page
19tốtofnghiệp
113.
Đồ án
Trong hệ thống này nước ngọt làm mát động cơ đi theo chu trình kín, bơm nước
(4) dẫn nước đến động cơ làm mát thân máy và nắp xilanh sau đó đến két làm mát
nước ngọt (7) để tản nhiệt cho nước. Nước ngọt trong hệ thống kín được làm mát bởi
nguồn nước ngoài môi trường bơm vào do bơm (9) thông qua lưới lọc, qua các bình
làm mát dầu, qua két làm mát (7) làm mát nước ngọt rồi theo đường ống (8) đổ ra
ngoài môi trường.
Khi động cơ mới khởi động, nhiệt độ của nước trong hệ thống tuần hoàn kín còn
thấp, van hằng nhiệt (6) đóng đường nước đi qua két làm mát nước ngọt. Vì vậy, nước
làm mát ở vòng làm mát ngoài, nước được hút từ bơm (9) qua két làm mát (7) theo
đường ống (8) đổ ra ngoài. Van hằng nhiệt (6) đặt trên mạch nước ngọt để khi nhiệt độ
nước ngọt làm mát thấp, nó sẽ đóng đường ống đi vào két làm mát (7). Lúc này nước
ngọt có nhiệt độ thấp sau khi làm mát động cơ qua van hằng nhiệt (6) rồi theo đường
ống đi vào bơm nước ngọt (4) để bơm trở lại động cơ.

3.1.3.3. Hệ thống làm mát một vòng hở:
- Sơ đồ nguyên lý của hệ thống:

Đồ án
Quá trình hoạt động của hệ thống này, nước làm mát là nước sông, biển được
bơm (8) hút vào làm mát động cơ sau đó theo đường nước (5) đổ ra sông, biển. Hệ
thống này có ưu điểm là đơn giản. Tuy nhiên, ở một số kiểu động cơ nước làm mát đạt
được ở 1000C hoặc cao hơn. Khi nước ở nhiệt độ cao, nước sẽ bốc hơi. Hơi nước có
thể tạo thành ngay trong áo nước làm mát (kiểu bốc hơi bên trong) hoặc hơi nước bị
tạo ra trong một thiết bị riêng (kiểu bốc hơi bên ngoài). Do đó, cần phải có một hệ
thống làm mát riêng cho động cơ.
So sánh hai hệ thống làm mát kín và hở của động cơ tàu thủy thì hệ thống hở có
kết cấu đơn giản hơn, nhưng nhược điểm của nó là nhiệt độ của nước làm mát phải giữ
trong khoảng 500 ÷ 600C để giảm bớt sự đóng cặn của các muối ở thành xilanh, nhưng
với nhiệt độ này do sự làm mát không đều nên ứng suất nhiệt của các chi tiết sẽ tăng
lên. Cũng do vách áo nước bị đóng cặn muối mà sự truyền nhiệt từ xilanh vào nước
làm mát cũng kém. Ngoài ra, do ảnh hưởng của nhiệt độ nước ở ngoài tàu thay đổi mà
nhiệt độ nước trong hệ thống hở cũng dao động lớn. Điều này không có lợi cho chế độ làm
mát.

3.2. HỆ THỐNG LÀM MÁT Ở NHIỆT ĐỘ CAO.
Các động cơ ngày nay, nhiệt độ làm mát của động cơ tăng lên rất nhiều; Ví dụ
nhiệt độ làm mát động cơ tàu thủy từ 30÷32 0 lên 60÷65 0 C, ở động cơ cao tốc lên đến
khoảng 80÷85 0 C và một số kiểu động cơ nhiệt độ trung bình của nước làm mát đã đạt
100 0 C hoặc cao hơn. Khi làm mát động cơ với nhiệt độ nước cao hơn 100 0 C, nước sẽ
bốc hơi.
Hơi nước có thể tạo thành ngay trong áo nước làm mát (kiểu bốc hơi bên trong);
hoặc hơi nước bị tạo ra trong một thiết bị riêng (kiểu bốc hơi bên ngoài).
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.

3.2.1. Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài:

Hình 3.6: Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài.
1- Động cơ; 2- Van tiết lưu; 3- Bộ tách hơi; 4- Quạt gió; 5- Bộ ngưng tụ nước;
6- Không khí làm mat; 7- Bơm nước.
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 p
= p2 - p1 được điều chỉnh bởi van tiết lưu (2). Nước trong vùng có áp suất cao p2 không
sôi mà chỉ nóng lên (từ nhiệt độ tvào đến tra ). Áp suất p2 tương ứng với nhiệt độ sôi t2 >
tra nên nước chỉ sôi ở bộ tách hơi có áp suất p1 < p2.

3.2.2. Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nước
và nhiệt của khí thải:
- Sơ đồ nguyên lý của hệ thống:

SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 21 of 113.

Trang 21


Header Page
22tốtofnghiệp
113.
Đồ án
1

2



12

Âæåìng næåïc laìm maït
dáö
u bäi trån

16

15

14

13

Hình 3.7: Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nước và nhiệt
của khí thải.
1- Động cơ; 2- Tuabin tăng áp; 3- Đường thải; 4- Bộ tăng nhiệt cho hơi nước;
5- Bộ tăng nhiệt cho nước ra; 6- Bộ tăng nhiệt cho nước trước khi vào bộ tách hơi;
7,9- Van tiết lưu; 8- Bộ tách hơi nước; 10- Tuabin hơi; 11- Bộ ngưng tụ; 12,14,15,16Bơm nước; 13- Thùng chứa nước.
Hệ thống làm mát này có hai vòng tuần hoàn và quá trình hoạt động như sau:
- Vòng 1: Bộ tách hơi (8) đến bơm tuần hoàn (14) đến động cơ Diezel (1), bộ
tăng nhiệt trước của nước tuần 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.
Nhưng do áp suất của p2 của nước tương ứng với với nhiệt độ sôi t2> t’ra> tra nên
nước không sôi trong động cơ và cả bộ tăng nhiệt. Nước chỉ sôi ở bộ tách hơi sau khi
qua bơm tiết lưu, tại đây áp suất giảm từ p2 xuống p1 với nhiệt độ t1.
- Vòng 2: Hơi từ bộ tách hơi (8) qua bộ tăng nhiệt (4), sau đó vào tuabin (10),


3.3. KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT
BẰNG NƯỚC.
3.3.1. Kết cấu két làm mát.
Két làm mát có tác dụng chứa nước nóng từ động cơ ra, hạ nhiệt độ cho nước và
cung cấp nước nguội vào trong động cơ khi động cơ làm việc. Vì vậy yêu cầu két nước
phải hấp thụ và toả nhiệt nhanh. Ðể đảm bảo yêu cầu đó thì bộ phận tản nhiệt của két
nước thường được làm bằng đồng thau vì vật liệu này có hệ số toả nhiệt cao.
Két làm mát dùng trên ô tô máy kéo gồm có ba phần chính là: ngăn trên chứa
nước nóng từ động cơ ra để làm mát, ngăn dưới chứa nước nguội sau khi đã tản nhiệt
cho môi trường để đi vào làm mát cho động cơ và giàn ống truyền nhiệt nối ngăn trên
với ngăn dưới
Để đánh giá chất lượng của két làm mát tức hệ số truyền nhiệt của bộ phận tản
nhiệt lớn, công suất tiêu tốn ít để dẫn động bơm nước, quạt gió. Cả hai chỉ tiêu đó đều
phụ thuộc vào 3 yếu tố sau:
SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 23 of 113.

Trang 23


Header Page
24tốtofnghiệp
113.
Đồ án
- Khả năng dẫn nhiệt từ nước vào không khí của các ống và lá tản nhiệt.
- Tốc độ lưu động của nước và của không khí làm mát.
- Kết cấu của két. (diện tích bề mặt truyền nhiệt)
Ðể giải quyết vấn đề thứ nhất, người ta dùng vật liệu chế tạo ống và lá tản nhiệt

truyền nhiệt tốt nhất. Trong một số trường hợp, để tăng hiệu quả truyền nhiệt (tăng
không đáng kể), người ta đặt ống chếch đi một góc nào đó như hình 3.9c.
Ðể tạo xoáy cho dòng không khí nhằm tăng hiệu quả truyền nhiệt, người ta còn
dùng ống dẹt hàn với lá tản nhiệt gấp khúc (hình 3.9b), trên lá dập rãnh thủng, hoặc
dùng ống dẹt hàn với lá tản nhiệt hình sóng (hình 3.9e) và trên phần sóng của lá đó
được dập lõm (chỗ có số 1). Hai loại này có hệ số truyền nhiệt khá cao, nên cũng được
ứng dụng rộng rãi trên động cơ ô tô. Trên một số máy kéo và tải nặng người ta còn
dùng ống tròn có gân tản nhiệt hình xoắn ốc (hình 3.9g). Loại này có ưu điểm là thay
thế do hỏng hóc của từng ống rất đơn giản vì các ống không phải hàn vào ngăn trên và
ngăn nước dưới như các kiểu ống dẹt mà ghép và làm kín bằng các đệm cao su chịu
nhiệt.
SVTH: Lê Văn Khoa- Lớp: 02C4

Footer Page 25 of 113.

Trang 25