Hệ thống làm mát động cơ ô tô hoạt động như nào?

Động cơ ô tô giống như một máy nén khép kín. Năng lượng (công suất) được sinh ra qua quá trình giãn nở nhờ nhiệt độ cao cùng áp suất gia tăng từ xăng. Quá trình nén khí, đốt cháy xăng cùng với sự ma sát của các bộ phận cơ học sẽ sản sinh ra nhiệt. Vì vậy, phần nhiệt dư thừa trong động cơ cần được loại bỏ để giữ cho máy móc vận hành ổn định. Và một hệ thống làm mát động cơ là vô cùng cần thiết với một chiếc ô tô.

Các bộ phận chính trong hệ thống làm mát

Một hệ thống làm mát cơ bản sẽ gồm các phần sau:

1. Máy bơm nước làm mát

2. Bộ tản nhiệt

3. Máy điều nhiệt

4. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (CTS)

5. Nước làm mát (gồm chất chống đông và nước)

Bây giờ mình đi vào tìm hiểu từng bộ phận một nhé

Máy bơm nước làm mát

Là trái tim của hệ thống làm mát luôn. Nó vận chuyển nước làm mát để hạ nhiệt cho động cơ. Một máy bơm bao gồm:
- Cánh quạt
- Pulley Flange (mặt bích ròng rọc)

- Gioăng cao su chống rò (O-ring)

Máy bơm này sẽ vận hành nhờ có dây cu-roa động cơ chạy qua một ròng rọc.

Bộ tản nhiệt

Giống một bộ phận chuyển nhiệt, nó sẽ dẫn phần nhiệt thừa từ động cơ ra ngoài không khí. Một bộ tản nhiệt gồm 1 đầu vào, 1 đầu ra, 1 lỗ rò và 1 nút áp suất (nút này rất quan trọng luôn, trong phần vận hành mình sẽ nói rõ).

Máy điều nhiệt

Nó là một cái van giúp điều hòa dòng chảy của nước làm mát. Mục đích chính là giữ cho động cơ hoạt động trong 1 mức nhiệt ổn định. Van này gồm có khung, xi lanh nạp, van chính, van lò xo, van 1 chiều và 1 lò xo khác.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (CTS)

Cảm biến này thì kiểm soát và ra tín hiệu điều chỉnh nhiệt độ động cơ cho hệ thống. ECU sẽ sử dụng dữ liệu từ CTS để điều chỉnh lượng xăng bơm vào và thời gian đánh lửa. Một số động cơ còn có nhiều hơn một cảm biến. Khi đó, những CTS thêm vào này điều khiển cả quạt của bộ tản nhiệt và báo cáo cả nhiệt độ lên màn hình lái cho bạn.

Một cảm biến gồm có 1 đầu thăm dò và 1 đầu nối điện. Đơn giản vậy thôi.

Cách vận hành

Đầu tiên, máy bơm sẽ đẩy nước làm mát vào hệ thống nhờ vào cánh quạt của nó. Tiếp theo, van điều nhiệt được nói với bơm. Vì thế, cái van này lúc nào cũng ngập trong nước làm mát để cảm nhận nhiệt độ luôn. Lấy ví dụ nhé:
Với động cơ nguội. Van 1 chiều của máy điều nhiệt sẽ mở ra, dẫn nước làm mát từ động cơ và máy bơm tuần hoàn nhau. Quá trình này giúp làm nóng động cơ nhanh hơn để đạt nhiệt độ hoạt động lý tưởng.

Sau đó, nước làm mát sẽ nóng lên vì đã hấp thụ nhiệt từ động cơ, gọi là hot coolant. Nhiệt độ lúc này là khoảng 70-90 độ C. Van một chiều của máy điều nhiệt đóng, van chính mở ra. Một vòng tuần hoàn mới. Hot coolant từ động cơ vào bộ tản nhiệt. Bộ tản nhiệt biến hot coolant nguội đi rồi lại đưa vào động cơ. Liên tục như vậy.

Cái cảm biến CTS sẽ nằm gần máy điều nhiệt trong hầu hết xe hơi. Nó sẽ bật quạt tản nhiệt lên nếu phát hiện nước làm mát từ bộ tản nhiệt tới động cơ vẫn còn nóng. Nhiệt từ nước làm mát lúc này sẽ được đẩy ra không khí nhờ quạt.

Chất lỏng nóng lên trong một hệ thống khép kín chắc chắn sẽ sinh ra áp suất. Vậy, làm sao để giữ áp suất cân bằng? Áp suất cao quá thì có thể nổ. Thấp quá thì nước làm mát không bơm đi được. Cái nút áp suất ở bộ tản nhiệt mà tôi bảo là quan trọng bên trên sẽ làm việc này. Nó có một lò xo dưới chân. Nếu áp suất quá lớn, nút này sẽ đẩy nước làm mát về bình chứa của nó để cân bằng. Và nếu áp suất có thấp thì van này sẽ hút thêm nước làm mát để lấy thêm lực đẩy.

Bài này chỉ để anh em ham tìm hiểu đọc thôi, chứ chỉ cần anh em để ý và đổ nước làm mát thường xuyên là cả cái xe sẽ bền hơn. Còn nếu hệ thống này gặp trục trặc thì mang ra hãng nhé, không tự sửa được đâu!