Hệ thống làm mát ô tô là gì? Các loại phổ biến nhất hiện nay
Hệ thống làm mát ô tô là một trong số các bộ phận quan trọng nhất của động cơ. Nó giữ nhiệt độ của động cơ luôn ở mức cho phép và giúp động cơ hoạt động một cách ổn định. Dưới đây, hãy cùng VATC tìm hiểu các thông tin cơ bản về chúng.
1. Hệ thống làm mát ô tô là gì?
Như chúng ta đã biết, để động cơ của ô tô hoặc xe máy hoạt động được thì buồng đốt cần đốt cháy nhiên liệu một cách liên tục. Quá trình này sẽ sản sinh ra nhiệt lượng rất lớn. Các bộ phận của động cơ sẽ sớm bị hư hỏng khi phải liên tục hoạt động ở nhiệt độ quá cao (pistonbó kẹt, dầu nhớt mất tác dụng bôi trơn, gây cháy nổ…).
Hệ thống làm mát trên 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.
Tầm quan trọng của hệ thống làm mát trên ô tô (hệ thống làm mát động cơ)
Theo nguyên lý hoạt động của động cơ, nó sẽ sinh ra rất nhiều “vụ nổ” trong quá trình làm việc, làm piston chuyển động lên xuống để sinh ra chuyển động cho trục khuỷu. Nhiệt lượng được sinh ra trong các vụ nổ này sẽ khiến động cơ tỏa rất nhiều nhiệt.
Nếu không được làm mát đủ và kịp thời thì các chi tiết của động cơ sẽ bị quá nhiệt gây ra ma sát lớn, khiến dầu nhớt bị mất tác dụng bôi trơn, piston bị bó kẹt và khiến các chi tiết trong động cơ bị hư hỏng.
2. Phân loại hệ thống làm mát ô tô phổ biến nhất hiện nay
2.1. Hệ thống làm mát bằng không khí trên ô tô
- Gồm 4 bộ phận chính: các cánh tản nhiệt trên thân, nắp xylanh, quạt gió và bản dẫn gió. Nhiệt được truyền trực tiếp ra ngoài không khí.
- Đặc điểm: đơn giản, gọn nhẹ nhưng hiệu quả làm mát không cao, thường được trang bị trên động cơ 2 kỳ hay 4 kỳ cỡ nhỏ.
2.2. Hệ thống làm mát bằng nước
Là hệ thống làm mát phổ biến nhất trên ô tô hiện nay. Hệ thống này sử dụng nước làm mát là dung dịch của nước cất và dung dịch ethylene glycol. Nước làm mát sẽ được bơm tuần hoàn qua các đường ống dẫn trong động cơ để hấp thụ nhiệt. Tiếp đến, nước nóng sẽ được đưa đến két nước để làm mát bằng không khí hoặc bằng quạt gió. Nước mát sau đó sẽ được bơm quay trở lại động cơ để tiếp tục quá trình làm mát.
Hệ thống làm mát trên ô tô bằng nước lại được phân loại theo 3 kiểu:
2.2.1. Hệ thống làm mát kiểu bay hơi
- Là loại không cần bơm nước, quạt gió.
- Bao gồm 2 tầng chứa nước, là: khoang nước làm mát của thân máy và thùng chứa nước bốc hơi. Được lắp trên nắp hoặc thân máy.
- Khi động cơ làm việc, nước ở áp nước xung quanh buồng cháy sẽ sôi. Nước sôi có tỷ trọng nhỏ, sẽ nổi lên bề mặt thoáng của thùng chứa nước để bốc hơi ra ngoài. Nước nguội có tỷ trọng lớn hơn sẽ chìm xuống, làm đầy chỗ nước nóng đã nổi lên, do vậy tạo nên đối lưu tự nhiên.
- Đặc điểm: kết cấu đơn giản, tiêu hao nhiều nước, xylanh hao mòn không đều, thường sử dụng cho các loại động cơ nông nghiệp như động cơ bông sen, D12, D15…
2.2.2. Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên
Nước lưu động tuần hoàn nhờ sự chênh lệch áp lực giữa hai cột nước lạnh và nước nóng. Đặc điểm của hệ thống làm mát ô tô này là hiệu quả làm mát không cao do tốc độ lưu thông nước chậm, chỉ sử dụng trên động cơ tĩnh tại.
Sơ đồ hệ thống làm mát trên ô tô cụ thể như sau:
2.2.3. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức
Nước trong hệ thống được tuần hoàn bởi bơm nước, có quạt gió để tăng tối đa hiệu quả làm mát, có van hằng nhiệt để khống chế nhiệt độ động cơ. Hệ thống này có 2 loại:
- Hệ thống tuần hoàn kín: Nước trong hệ thống di chuyển theo một vòng khép kín, lặp đi lặp lại trong suốt quá trình làm việc (hiện nay trên động cơ ô tô, hầu hết được sử dụng hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức, kín).
- Hệ thống tuần hoàn hở: Thường sử dụng trên các động cơ tàu thủy. Lấy nước xong đi làm mát sau đó xả trực tiếp ra bên ngoài.
Có thể bạn quan tâm: Cảm biến vị trí bướm ga – Chức năng, cấu tạo & nguyên lý hoạt động
3. Tìm hiểu chi tiết hệ thống làm mát trên ô tô phổ biến nhất hiện nay
Như đã nói ở trên, hệ thống làm mát trên ô tô phổ biến nhất hiện nay là loại hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức, kín. Chúng bao gồm các bộ phận sau:
Két nước
Được cấu tạo từ các ống nhỏ, hẹp, xen lẫn là các lá nhôm mỏng giúp tản nhiệt nhanh hơn. Két nước có chức năng chứa nước truyền nhiệt từ nước ra không khí, để hạ nhiệt độ của nước và cung cấp nước mát cho động cơ khi hoạt động.
Nắp két nước
Hệ thống làm mát trên ô tô được đóng kín và điều áp bằng một nắp két nước làm mát. Việc đóng kín sẽ làm giảm sự hao hụt nước làm mát do bốc hơi, sự tăng áp làm tăng nhiệt độ sôi của nước làm mát giúp làm tăng hiệu quả việc làm mát.
Nắp két nước có 2 van gồm: van áp suất và van chân không.
- Khi nhiệt độ nước làm mát tăng và áp suất trong két nước tăng thì van áp suất sẽ mở để nước làm mát chảy về bình phụ.
- Khi nhiệt độ của nước làm mát tăng nhưng áp suất trong két nước thấp, van chân không sẽ mở để hú nước từ bình phụ vào két nước nhằm duy trì hoạt động làm mát.
Van hằng nhiệt
Là van dùng để giữ nguyên nhiệt độ, quyết định sự lưu thông của nước làm mát từ động cơ tới két nước.
Khi động cơ mới khởi động và đang còn lạnh, thì van hằng nhiệt sẽ đóng đường trao đổi nước tới két làm mát.
Khi động độ của động cơ cao hơn mức cho phép (khoảng 75 – 102 độ C) van hằng nhiệt sẽ mở.
Vậy nên, nhiệt độ động cơ có thể nhanh chóng tăng lên tới nhiệt độ làm việc, ổn định nhiệt độ và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Đảm nhiệm nhiệm vụ đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ, sau đó truyền tín hiệu tới bộ xử lý trung tâm để tính toán thời gian phun nhiên liệu, góc đánh lửa sớm, tốc độ chạy không tải,…ở một số dòng xe.
Tín hiệu này còn được sử dụng để điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả, chạy quạt làm mát động cơ.
Xem thêm bài viết chi tiết: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Dung dịch làm mát động cơ ô tô
Là một loại chất lỏng đặc biệt, có tác dụng truyền dẫn nhiệt.
Quạt làm mát
- Tăng tốc độ lưu thông không khí qua két nước để nước chảy qua két nước có thể làm mát nhanh hơn.
Ngoài ra, còn có các đồng ống dẫn nước, bình nước phụ, bơm nước và các bộ phận liên quan tới điều hòa không khí hơi nước bên trong khoang xe.
Để máy móc hoạt động ổn định và lâu dài, chúng ta cần bảo dưỡng định kì các chi tiết, hệ thống làm mát cũng cần được kiểm tra và xử lý. Ví dụ két nước bám nhiều bụi bẩn, van hằng nhiệt hỏng… đó là những điều cần lưu ý để ô tô chúng ta có tuổi thọ dài hơn.
4. Những vấn đề hay gặp phải trên hệ thống làm mát ô tô và nguyên nhân
Rò rỉ nước làm mát
Nước làm mát có thể bị rò rỉ từ nhiều bộ phận trong hệ thống như ống dẫn nước, két nước, gioăng cao su,…
Dấu hiệu dễ nhận biết là váng nước màu xanh hoặc đỏ trên mặt đất dưới gầm xe, mực nước làm mát trong bình chứa giảm nhanh chóng, động cơ có thể phát ra tiếng ồn lớn do thiếu nước.
Két nước bị tắc nghẽn
Cặn bẩn, rỉ sét tích tụ trong két nước lâu ngày sẽ làm giảm khả năng trao đổi nhiệt, dẫn đến tình trạng động cơ bị nóng lên, ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của hệ thống làm mát trên ô tô.
Dấu hiệu của vấn đề này bao gồm nhiệt độ động cơ tăng cao, quạt gió hoạt động liên tục, xe có thể bị nóng máy khi di chuyển chậm hoặc dừng xe.
Quạt gió bị hỏng
Khi quạt gió bị hỏng do cháy động cơ, cầu chì bị đứt, rơ le điều khiển quạt bị hỏng,… nhiệt độ động cơ sẽ tăng cao, xe có thể bị nóng máy, đặc biệt là khi di chuyển chậm hoặc dừng xe.
Van hằng nhiệt bị kẹt
Khi van bị kẹt ở vị trí đóng hoặc mở, động cơ có thể bị nóng máy hoặc khó khởi động do nhiệt độ động cơ không được điều chỉnh chính xác.
Nguyên nhân thường đến từ việc sử dụng lâu ngày dẫn đến rỉ sét, bám bẩn. Nếu cố tình sử dụng trong thời gian dài sẽ gây hư hại nghiêm trọng đến hệ thống làm mát của xe ô tô.
Bơm nước bị hỏng
Khi bơm nước bị hỏng do mòn, cánh bơm bị hỏng, ổ trục bị kẹt,… động cơ sẽ không được làm mát đầy đủ, dẫn đến tình trạng nóng máy và có thể phát ra tiếng ồn từ bơm nước.
Để khắc phục các vấn đề trên hệ thống làm mát xe ô tô, cần có sự kiểm tra và sửa chữa bởi người thợ sở hữu tay nghề cao và chuyên nghiệp. Ngoài ra, việc bảo dưỡng định kỳ hệ thống làm mát theo khuyến cáo của các nhà sản xuất xe ô tô cũng rất quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả và kéo dài tuổi thọ cho hệ thống.
Đừng bỏ qua: Khóa học điều hòa không khí ô tô chất lượng nhất
Trên đây là những thông tin về hệ thống làm mát trên ô tô, chúc các bạn có thêm cho mình những kiến thức thú vị. Nếu còn thắc mắc hoặc cần tư vấn, liên hệ ngay với VATC bạn nhé!
Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC
- Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
- Điện thoại: 0945711717
- Email: info@oto.edu.vn
