Hệ thống làm mát trên ô tô là gì? Cấu tạo, công dụng, nguyên lý làm việc

Hệ thống làm mát trên ô tô đảm nhận chức năng vô cùng quan trọng khi giữ nhiệt độ của động cơ luôn ở mức cho phép. Nhờ đó các chi tiết vận hành một cách trơn tru nhất. Hiện nay có hai kiểu hệ thống làm mát trên ô tô là làm mát bằng nước và làm mát bằng không khí. Tìm hiểu ngay cấu tạo, công dụng, nguyên lý làm việc của hai kiểu trên nhé.

hệ thống làm mát 1
Tìm hiểu ngay hệ thống làm mát làm gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Tìm hiểu hệ thống làm mát ô tô là gì?

Hệ thống làm mát ô tô là bộ phận có chức năng điều hòa nhiệt độ động cơ xe bằng việc giảm bớt nhiệt độ do quá trình đốt cháy nhiên liệu sinh ra, duy trì mức nhiệt ở ngưỡng cho phép. Khi đó động cơ và các chi tiết máy mới hoạt động ổn định, vận hành an toàn nhất.

Phân loại hệ thống làm mát trên ô tô

Hiện nay, hệ thống làm mát trên ô tô được chia làm hai dạng chính là:

  • Hệ thống làm mát bằng không khí
  • Hệ thống làm mát bằng nước
hệ thống làm mát 2
Có 2 dạng hệ thống làm mát với ô tô

Hệ thống làm mát bằng không khí

– 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 gồm 3 bộ phận:

  • Cánh tản nhiệt trên nắp xy-lanh và thân động cơ
  • Quạt gió
  • Bản dẫn gió

Trong đó, quạt gió nắm giữ vai trò quan trọng nhất. Chúng có tác dụng dẫn lượng không khí từ môi trường bên ngoài vào khoang động cơ. Điều này giúp giảm nhiệt và làm mát cho khu vực cánh tản nhiệt trên nắp xy-lanh và thân động cơ. Khu vực này hấp thụ nhiệt rất lớn trong quá trình vận hành của động cơ.

– Nguyên lý hoạt động

Vì có phần cấu tạo khá đơn giản nên nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát bằng không khí không quá phức tạp.

  • 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 này.
  • Sau 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 sẽ dẫn không khí có nhiệt độ thấp hơn từ môi trường bên ngoài vào bên trong khu vực này. Nhờ đó 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 chưa hoàn hảo.

– Ưu điểm & Nhược điểm

  • Ưu điểm: Hệ thống làm mát bằng không khí trên ô tô có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ. Do vậy chi phí thấp. Ngoài ra, do không có nhiều bộ phận phức tạp nên hệ thống này không đòi hỏi phải bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên.
  • Nhược điểm: Trong quá trình vận hành, chúng gây ra tiếng ồn lớn trong quá trình hoạt động. Hiệu suất làm mát không cao, nhất là ở các khối động cơ cỡ lớn.
hệ thống làm mát 3
Nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát trên ô tô bằng không khí

Hệ thống làm mát ô tô bằng nước

– Cấu tạo và chức năng của từng bộ phận

Hệ thống làm mát bằng nước có cấu tạo phức tạp hơn so với hệ thống làm mát bằng không khí. Cấu tạo gồm 5 bộ phận chính:

  • Két nước

Két nước được làm từ những ống nhỏ, hẹp và các lá nhôm mỏng xem kẽ nhau. Chức năng của lá nhôm này là giúp 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. Ngoài ra nó còn 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 đảm nhận vai trò đóng kín, ngăn không cho nước trong hệ thống làm mát ô tô bị bốc hơi. Bên cạnh đó, chúng điều áp hệ thống làm mát giúp tăng nhiệt độ sôi của nước khiến cho quá trình làm mát 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. Chúng 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). Chức năng chính là 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 là loại cánh gạt. Công dụng chính gồm 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 sẽ vận chuyển nhanh một lượng lớn lượng nước làm mát vào động cơ. Nhờ vậy 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

Tác dụng của quạt gió là tăng tốc độ lưu thông không khí qua két nước. Khi đó hiệu suất làm mát của nước tăng lên khi chảy từ két làm mát vào động cơ.

Quạt làm mát hoạt động với 2 cơ chế cụ thể:

+ Hoạt động bằng điện: 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.

Bên cạnh các bộ phận chính nêu trên, hệ thống làm mát ô tô bằng nước còn có các đường ống dẫn nước, bình nước phụ và bộ phận liên quan đến điều hòa không khí hơi nước bên trong khoang xe.

hệ thống làm mát 4
Cấu tạo của hệ thống làm mát xe ô tô bằng nước

– Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát dựa trên nguyên lý vận chuyển nước làm mát liên tục tuần hoàn xung quanh thân máy. Quá trình diễn ra như sau:

  • Trong khi vận hành, 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 được nước làm mát hấp thụ. Sau đó lượng nước này được đẩy về két nước để làm mát.
  • 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.

– Ưu điểm & Nhược điểm

  • Ưu điểm: Hiệu suất làm mát tốt hơn nhiều so với hệ thống làm mát bằng không khí. Ngoài ra, không gây ra tiếng ồn trong quá trình hoạt động.
  • Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp hơn, giá thành cao do nhiều bộ phận. Bạn cần bảo dưỡng định kỳ thường xuyên.
hệ thống làm mát 5
Nguyên lý hoạt động hệ thống làm mát xe ô tô bằng nước

Hệ thống làm mát ô tô thường gặp phải những vấn đề nào?

Sau một thời gian hoạt động chắc hẳn hệ thống làm mát ô tô của bạn cũng gặp vài vấn đề như bị hỏng hóc, tắc nghẽn, vỡ các bộ phận. Tìm hiểu ngay nhé.

  • Két nước bị tắc, gỉ

Cũng bởi làm việc liên tục trong môi trường nhiệt độ cao, két nước có thể bị gỉ. Sét làm các mối hàn trên két dễ bị vỡ hoặc nghẹt đường ống dẫn nước làm mát do đọng cặn.

Để nhận biết và tránh hiện tượng này, bạn thường xuyên kiểm tra nước tản nhiệt có chứa cặn bẩn, gỉ sét  không. Nếu thấy thì cần mang xe đi kiểm tra để bảo dưỡng hoặc thay két nước mới.

  • Hỏng van hằng nhiệt

Van hằng nhiệt đóng vai trò quan trọng không kém trong vấn đề điều tiết lượng nước làm mát từ két làm mát đến khoang động cơ. Nếu van hằng nhiệt hỏng, nước làm mát không được cung cấp một cách hợp lý đến khoang động cơ. Khi đó nhiệt độ khu vực này không được làm mát kịp thời sẽ 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.

hệ thống làm mát 6
Hỏng van hằng nhiệt cũng là lỗi thường gặp ở hệ thống làm mát
  • Ống dẫn nước làm mát bị rò rỉ

Như bạn đã biết thì ống dẫn nước là chi tiết thường làm từ cao su. Khi 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.

  • Hỏng quạt gió

Quạt gió cũng là bộ phận thường xuyên bị nóng chảy, gãy hoặc vỡ. Nguyên nhân là do trong quá trình hoạt động và chịu tác động nhiệt từ hoạt động của động cơ, các chi tiết máy xung quanh khác.  Một khi bị hỏng quạt gió, nước làm mát ra khỏi động cơ sẽ không được làm mát, làm giảm hiệu suất của hệ thống làm mát nói chung.

  • Hỏng bơm nước

Bơm nước đóng vai trò 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.

hệ thống làm mát 7
Hỏng bơm nước cũng ảnh hưởng không nhỏ đến hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát ô tô cần được sử dụng đúng cách như thế nào?

Để hệ thống làm mát ô tô vận hành một cách mượt mà, không hỏng hóc thì bạn cần lưu ý những điều sau:

Với hệ thống làm mát bằng không khí

  • Bạn nên bảo dưỡng thường xuyên. Mặc dù chúng cấu tạo khá đơn giản, ít bộ phận nhưng hệ thống làm mát bằng không khí vẫn cần bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo hiệu suất sử dụng tốt nhất.
  • Nếu thấy một số dấu hiệu như: tiếng ồn quá lớn khi hoạt động, nhiệt độ động cơ luôn ở mức cao,… thì nên sửa chữa ngay.

Với hệ thống làm mát bằng nước

  • Bạn cũng kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống làm mát thường xuyên. Đồng thời thay thế các bộ phận khi cần thiết nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và ổn định.
  • Bạn kiểm tra và bảo dưỡng két nước, van hằng nhiệt thường xuyên.
hệ thống làm mát 8
Bạn nên thường xuyên kiểm tra hệ thống làm mát của ô tô

Lời kết

Hệ thống làm mát ô tô chia làm 2 loại chính là hệ thống làm mát bằng nước và hệ thống làm mát bằng không khí. Chúng có cấu tạo, hiệu suất làm mát khác nhau. Hi vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu được cấu tạo, công dụng, nguyên lý làm việc của từng loại. Ngoài ra, hãy lưu ý đến vấn đề bảo dưỡng thường xuyên giúp cho hệ thống làm mát vận hành tốt nhất nhé.

Auto48.vn – Trung tâm lắp đặt phụ kiện ô tô, chăm sóc ô tô tại Bình Dương với các dịch vụ: Lắp đặt màn hình ô tô, camera hành trình, camera 360 ô tô, dán phim cách nhiệt ô tô chính hãng,..

Tìm kiếm Auto48.vn qua:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.