Chương 8
LÀM MÁT ĐCĐT TÀU QUÂN SỰ, ĐẶC ĐIỂM KHAI THÁC HỆ THỐNG
LÀM MÁT
8.1. Các đặc điểm làm mát của động cơ đốt trong
- Làm mát ĐCĐT dùng để duy trì nhiệt độ các chi tiết của nó ở mức độ xác
định bằng:
+ Các điều kiện bôi trơn các bề mặt làm việc của các chi tiết;
+ Độ bền nhiệt của các vật liệu được sử dụng (nắp xi lanh, đáy pít tông...);
+ Các điều kiện tối ưu cho cho diễn biến quá trình công tác;
+ Độ mài mòn nhỏ nhất, và bằng sự phá hủy của các chi tiết do tác dụng ăn
mòn điện hóa và ăn mòn xâm thực.
- Khi không có làm mát, nhiệt độ ĐCĐT làm việc tăng cao tới mức trước hết
đốt cháy dầu trên các vách pít tông và ống xy lanh và ĐCĐT không thể làm việc (xảy
ra xây sát và kẹt pít tông trong các xy lanh).
Hình 8.1. Sự phụ thuộc của độ toả nhiệt vào tải của động cơ
800
700
600
500
400
300
200
100
0
140 150 160 170 180 190
q
w
(Kcal/cv
h)
g
e

kiểu và kết cấu ĐCĐT, mức cường hóa, chế
độ nhiệt độ làm mát phải duy trì, sự thay đổi
các điều kiện ngoài trời... (hình 8.1).
Các kết quả thử nghiệm động cơ 40? được giới thiệu trên hình 8.2 chỉ ra rằng
khi làm việc theo đặc tính chân vịt, số lượng tuyệt đối của nhiệt được dẫn bằng nước
Q
W
(Kcal/h) và bằng dầu Q
M
(Kcal/h), khi giảm số vòng quay thì bị giảm, còn độ dẫn
nhiệt riêng q
W
(Kcal/cv.h) thì tăng. Nhiệt lượng được dẫn bằng khí xả Q
?
(Kcal/h) và
q
?
(Kcal/cv.h) khi ĐCĐT làm việc theo đặc tính chân vịt bị giảm khi giảm số vòng
quay.
Nhiệt lượng truyền cho nước Q
W
(Kcal/h) có thể xác định được khi thí nghiệm
ĐCĐT từ các cân bằng nhiệt đã cho hoặc tính theo các công thức (8.1)
Hình 8.2. Sự phụ thuộc của
độ toả nhiệt vào tải của động
cơ (a) và hệ số dư lượng
không khí (b)
q
w
(Kcal/cv

M
g
e
q
M
q
M
Q
p
Q
w
= ag
e
N
e
H
u
= G
w
C
w
(t
w1
-t
w2
) = G
w
C
w
∆t (8.1)

- Chênh lệch bình thường của các nhiệt độ?t
W
cần nằm trong giới hạn sau:
1. + Điêden có hệ thống làm mát hở: 15 - 20
0
C;
2. + Điêden có hệ thống làm mát kín: 7 - 15
0
C.
- Năng suất riêng g
W
của các bơm nước với 50% dự trữ khi các giá trị t
W
đã cho
vào khoảng 30 - 60 (l/cv.h).
- Các yếu tố khi chọn chế độ nhiệt độ tối ưu làm mát ĐCĐT là: công suất có ích,
tính kinh tế, các ứng suất nhiệt và độ mài mòn các chi tiết.
8.2. Các phương pháp làm mát động cơ đốt trong và đánh giá so sánh chúng
Trong các ĐCĐT tàu quân sự người ta sử dụng các hệ thống làm mát dùng chất
lỏng kiểu hở và kiểu kín.
8.2.1. Kiểu hệ thống hở
Kiểu hệ thống hở: động cơ được làm mát bằng nước biển ngoài mạn có hàm
lượng muối lớn. Điều đó không cho khả năng chế độ nhiệt độ tối ưu để làm mát
ĐCĐT. Nhiệt độ nước ra khỏi ĐCĐT không cao quá 45 - 55
0
C để tránh đóng cặn
muối mặn trên vách các chi tiết được làm mát. Nhiệt độ nước mạn bị thay đổi trong
giới hạn rộng (từ +2 đến +30
0
) phụ thuộc vào thời gian trong năm và vùng biển, điều

khỏi ĐCĐT t
W2
(
0
C), hiệu số?t
W
= t
W2
- t
W1
(
0
C) và áp suất nước trong hệ thống làm
mát P
W
(kG/cm
2
).
ảnh hưởng của chế độ làm mát đến công suất N
e
(cv), tính kinh tế g
e
(kg/cv.h), ứng
suất nhiệt, điều kiện bôi trơn và độ mòn các chi tiết được xác định bằng sự thay đổi
nhiệt độ các vách xy lanh và pít tông khi thay đổi nhiệt độ nước làm mát.
8.3.1. ảnh hưởng của nhiệt độ nước ra khỏi động cơ đốt trong t
W2
đến sự tỏa nhiệt
của nước Q
W

nhiệt được dẫn vào nước làm mát Q
w
1- Khi n = 1800 v/ph;
2- Khi n = 1600 v/ph.
t
w2
(
0
C
)
1
2
8.3.2. ảnh hưởng của nhiệt độ nước làm mát t
W2
đến nhiệt độ các chi tiết của động
cơ đốt trong
Quy luật thay đổi nhiệt độ trên bề mặt pít tông t
pt
và ống lát xy lanh t
xl
phụ thuộc
vào t
W2
cũng có dạng tuyến tính (hình 8.4). Nhiệt độ các chi tiết tăng khi tăng nhiệt độ
nước làm mát. Đối với ĐCĐT 4 kỳ, sự thay đổi nhiệt độ trên bề mặt ống xy lanh:
?t
xl
≈ 0,8.?t
W2
,

1- Khi n = 1800 v/ph;
2- Khi n = 1600 v/ph.
Giảm?
H
dẫn đến giảm lượng không khí nạp chu trình:
= V
h
.γ
k
.?
v
Và khi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình không đổi = const thì dẫn đến
giảm hệ số dư lượng không khí:
2, Giảm thời gian giữ chậm tự cháy nhiên liệu τ
i
, bởi vì nhiên liệu được phun vào
môi trường có nhiệt độ cao hơn. Giảm τ
i
đưa đến giảm áp suất cực đại của chu trình
P
z
, tốc độ tăng áp suất và mức tăng áp suất = λ.
3. Nâng cao nhiệt độ khí thải t
?
,
0
C do tăng nhiệt độ đầu quá trình nén T
a
,
0

p
5
p
1
p
190
170
150
130
110
50 60 70 80 90 100
t
w2
,
0
C
t
nm
,
0
C
4
nm
2
nm
3
nm
160
140
120


∆t
xl
,
0
C
t
w2
,
0
C
(a) (b)
(d)
1
nm
2
nm
3
nm
2
xl
4
xl
5
xl
1
pt
2
pt
5

62
60
58
t
i
.10
-4
,
0
C
18,0
17,5
17,0
η
H
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
1,55
1,51
1,47
1,43
1,37
α
2,35
2,30

0
C, nhiệt độ bề mặt làm việc của ống lót xy
lanh bằng 110 - 115
0
C, nhiệt độ trung bình của dầu trong khe hở giữa pít tông và ống
lót 120 - 125
0
C, ở nhiệt độ này độ nhớt của dầu có trị số cực tiểu.
Trong cặp “pít tông - xy lanh” ma sát độ nhớt có trị số đáng kể. Lực ma sát P
px
giữa pít tông và xy lanh được xác định bằng:
, (kG) (8.3)
ở đây:
? - độ nhớt tuyệt đối của dầu, kG/cm
2
;
F - Trị số diện tích bề mặt làm việc, m
2
;
C
m
- Tốc độ trung bình pít tông, m/s;
δ - Khe hở hướng kính giữa pít tông và xy lanh, m.
20 40 60 80 t
w2
,
0
C
η
M

20
Hỡnh 8.7. Sửù phú thuoọc vaứo t
w2
cuỷa ủoọ nhụựt dầu bõi trụn
1.MK-22; 2. Dầu õtõ
A. Vuứng thay ủoồi ủoọt ngoọt cuỷa
ủoọ nhụựt;
A
2
B
1