Giáo trình mô đun Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống làm mát

rình có hiệu quả hơn. Khi biên soạn giáo trình, chúng tôi đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan tới môn học và phù hợp với đối tƣợng sử dụng cũng nhƣ cố gắng gắn những nội dung lý thuyết với những vấn đề thực tế để giáo trình có tính thực tiễn. Nội dung của giáo trình đƣợc biên soạn với thời lƣợng 45 giờ (10 giờ lý thuyết, 30 giờ thực hành và 5 giờ kiểm tra đánh giá kết quả mô-đun) trong 6 bài. Bài 1: Hệ thống làm mát; Bài 2: Sửa chữa bơm nƣớc; Bài 3: Sửa chữa quạt gió; Bài 4: Sửa chữa két nƣớc; Bài 5: Kiểm tra và thay thế van hằng nhiệt; Bài 6: Bảo dƣỡng hệ thống làm mát. Giáo trình đƣợc biên soạn cho đối tƣợng là Cao đẳng nghề ngành Công nghệ ô tô nhƣng cũng là tài liệu tham khảo bổ ích cho những ai quan tâm đến hệ thống làm mát của động cơ đốt trong. Chúng tôi xin cảm ơn các đồng nghiệp trong bộ môn Cơ khí động lực, Khoa Cơ khí, Trung tâm Thực hành trƣờng Đại học SPKT Nam Định đã đóng góp những ý kiến quí báu, bổ ích cho giáo trình này. Tuy nhiên đây là tài liệu biên soạn lần đầu nên không tránh đƣợc những thiếu sót nhất định, chúng tôi chân thành đón nhận những ý kiến đóng góp của quý bạn đọc để chỉnh sửa tài liệu ngày càng một hoàn thiện hơn. NHÓM BIÊN SOẠN ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................i MỤC LỤC ...................................................................................................................... ii BÀI 1: HỆ THỐNG LÀM MÁT ..................................................................................... 1 1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại ............................................................................... 1 1.1.1. Nhiệm vụ ....................................................................................................... 1 1.1.2. Yêu cầu .......................................................................................................... 1 1.1.3. Phân loại ........................................................................................................ 1 1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động HTLM bằng nƣớc ............................................. 2 1.2.1. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi ..................................................................... 2 1.2.2. Hệ thống làm mát bằng nƣớc kiểu đối lƣu tự nhiên ...................................... 3 1.2.3. Hệ thống làm mát bằng nƣớc tuần hoàn cƣỡng bức ...................................... 4 1.2.4. Hệ thống làm mát bằng nƣớc ở nhiệt độ cao ................................................ 7 1.3. Hệ thống làm mát động cơ bằng không khí (gió) ................................................. 9 1.4. Dung môi làm mát .............................................................................................. 11 1.5. Quy trình tháo, lắp các bộ phận của hệ thống làm mát bằng nƣớc tuần hoàn cƣỡng bức .................................................................................................................. 12 1.5.1. Trình tự tháo ................................................................................................ 12 1.5.2. Trình tự lắp .................................................................................................. 13 1.6. Sơ đồ cấu tạo một số hệ thống làm mát trong xƣởng thực tập ........................... 14 1.7. Bài tập tháo, lắp và nhận dạng các bộ phận của hệ thống làm mát .................... 16 BÀI 2: SỬA CHỮA BƠM NƢỚC ................................................................................ 17 2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại ............................................................................. 17 2.1.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................... 17 2.1.2. Yêu cầu ........................................................................................................ 17 2.1.3. Phân loại ...................................................................................................... 17 2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc ........................................................................... 17 2.2.1. Bơm ly tâm .................................................................................................. 17 2.2.2. Bơm pít-tông ................................................................................................ 18 2.2.3. Bơm bánh răng ............................................................................................ 19 2.2.4. Bơm cánh hút ............................................................................................... 19 2.2.5. Bơm guồng .................................................................................................. 20 2.3. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra sửa chữa................. 21 2.3.1. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng .............................................................. 21 2.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa ................................................................. 22 2.4. Trình tự tháo và lắp bơm nƣớc. .......................................................................... 23 iii 2.4.1. Trình tự tháo bơm từ trên xe ...................................................................... 23 2.4.2. Trình tự tháo rời bơm .................................................................................. 26 2.5. Bài tập tháo, lắp, sửa chữa và bảo dƣỡng bơm nƣớc ......................................... 36 BÀI 3: SỬA CHỮA QUẠT GIÓ .................................................................................. 37 3.1. Nhiệm vụ, phân loại ........................................................................................... 37 3.1.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................... 37 3.1.2. Phân loại ...................................................................................................... 37 3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc ........................................................................... 37 3.2.1. Quạt gió cơ khí dẫn động bằng đai ............................................................. 37 3.2.2. Quạt gió kiểu điện ....................................................................................... 39 3.3. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa ............ 40 3.3.1. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng .............................................................. 40 3.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa ................................................................. 41 3.4. Trình tự tháo và lắp quạt gió .............................................................................. 44 3.4.1. Trình tự tháo ................................................................................................ 44 3.4.2. Trình tự lắp .................................................................................................. 45 3.5. Bài tập tháo, lắp, kiểm tra và sửa chữa quạt gió ................................................. 46 BÀI 4: SỬA CHỮA KÉT NƢỚC ................................................................................. 47 4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại ............................................................................. 47 4.1.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................... 47 4.1.2. Yêu cầu ........................................................................................................ 47 4.1.3. Phân loại ...................................................................................................... 47 4.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc ........................................................................... 47 4.2.1. Két nƣớc ...................................................................................................... 47 4.2.2. Nắp két nƣớc................................................................................................ 49 4.3. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa ............ 50 4.3.1. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng .............................................................. 50 4.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa.............................................................. 51 4.4. Trình tự tháo và lắp két nƣớc ............................................................................. 52 4.4.1. Trình tháo .................................................................................................... 52 4.4.2. Trình tự lắp .................................................................................................. 53 4.5. Bài tập tháo, lắp, kiểm tra và làm sạch két nƣớc ................................................ 53 BÀI 5: KIỂM TRA, THAY THẾ VAN HẰNG NHIỆT ............................................... 54 5.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại ............................................................................. 54 5.1.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................... 54 5.1.2. Phân loại ...................................................................................................... 54 iv 5.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc ........................................................................... 54 5.2.1. Cấu tạo ......................................................................................................... 54 5.2.2. Nguyên lý làm việc ...................................................................................... 55 5.3. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa ............ 56 5.3.1. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng .............................................................. 56 5.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa.............................................................. 57 5.4. Trình tự tháo và lắp van hằng nhiệt .................................................................... 57 5.4.1. Trình tự tháo ................................................................................................ 57 5.4.2. Trình tự lắp .................................................................................................. 58 5.5 Trình tự tháo, lắp và kiểm tra cho động cơ 2AZ-FE ........................................... 59 5.5.1. Trình tự tháo ................................................................................................ 59 5.5.2. Trình tự kiểm tra .......................................................................................... 73 5.5.3. Trình tự lắp .................................................................................................. 82 5.6. Bài tập tháo và thay thế van hằng nhiệt ............................................................ 102 BÀI 6: BẢO DƢỠNG HỆ THỐNG LÀM MÁT ........................................................ 103 6.1. Chẩn đoán hƣ hỏng của hệ thống làm mát ....................................................... 103 6.1.1. Nƣớc làm mát bị hao hụt ........................................................................... 103 6.1.2. Nhiệt độ động cơ quá cao .......................................................................... 103 6.1.3. Nhiệt độ động cơ tăng chậm sau khi khởi động ........................................ 103 6.2. Kiểm tra hệ thống làm mát ............................................................................... 104 6.2.1. Kiểm tra mức nƣớc làm mát ...................................................................... 104 6.2.3. Kiểm tra van hằng nhiệt ............................................................................ 105 6.2.5. Kiểm tra sự rò rỉ khí xả vào hệ thống làm mát .......................................... 106 6.2.5. Kiểm tra sự rò rỉ của nƣớc làm mát trong hệ thống .................................. 107 6.2.6. Kiểm tra quạt gió ....................................................................................... 107 6.2.7. Kiểm tra đai truyền động ........................................................................... 109 6.3. Bảo dƣỡng hệ thống làm mát ........................................................................... 110 6.3.1. Xúc rửa hệ thống làm mát ......................................................................... 110 6.3.2. Thông khí hệ thống làm mát ...................................................................... 110 6.4. Bài tập chẩn đoán và bảo dƣỡng hệ thống làm mát ......................................... 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 113 1 BÀI 1: HỆ THỐNG LÀM MÁT 1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 1.1.1. Nhiệm vụ Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt lƣợng do nhiên liệu bị đốt cháy trong buồng đốt chuyển hóa thành công chỉ chiếm khoảng 23%  55%, còn lại sẽ theo khí thải và truyền nhiệt cho các chi tiết xung quanh. Khi nhiệt độ của các chi tiết máy cao sẽ gây các hậu quả xấu sau: - Làm giảm sức bền, độ cứng vững và tuổi thọ của chi tiết máy; - Làm giảm độ nhớt của dầu bôi trơn nên làm tăng hệ số ma sát gây tổn thất ma sát; - Gây bó kẹt chi tiết chuyển động do giãn nở nhiệt (bó kẹt pít-tông trong xi-lanh); - Giảm hệ số nạp; - Làm xuất hiện các hiện tƣợng cháy không bình thƣờng của động cơ xăng nhƣ: cháy kích nổ, cháy sớm, tự cháy. Nếu động cơ hoạt động ở nhiệt độ quá thấp cũng không tốt vì khi đó độ nhớt của dầu bôi trơn tăng làm nó khó lƣu động gây tăng tổn thất ma sát và tổn thất cơ giới. Mặt khác, khi nhiệt độ xi-lanh thấp, nhiên liệu sẽ ngƣng tụ trên bề mặt thành xi-lanh, làm hỏng màng dầu bôi trơn. Nếu trong nhiên liệu có nhiều thành phần lƣu huỳnh thì có thể kết hợp với nƣớc ngƣng tụ trên bề mặt thành xi-lanh tạo ra các axit và gây hiện tƣợng ăn mòn kim loại, vì vậy cần thiết phải làm mát động cơ. Hệ thống làm mát của động cơ có nhiệm vụ sau: Tản nhiệt của khí cháy và ma sát để duy trì cho động cơ có nhiệt độ làm việc thích hợp và ổn định, đạt đƣợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Ngoài ra còn dùng để điều khiển các hệ thống khác nhƣ: hệ thống sƣởi ấm của hệ thống điều hòa không khí, hệ thống điều khiển tốc độ không tải... 1.1.2. Yêu cầu - Tốc độ làm mát vừa đủ giữ cho nhiệt độ động cơ thích hợp; - Nếu làm mát bằng gió thì cánh tản nhiệt phải đảm bảo cho các xi-lanh đƣợc làm mát nhƣ nhau; - Nếu làm mát bằng nƣớc phải đảm bảo đƣa nƣớc có nhiệt độ thấp đến vị trí có nhiệt độ cao, nƣớc phải chứa ít i-ôn; - Kết cấu của hệ thống làm mát phải có khả năng xả hết nƣớc khi súc rửa để sử dụng bảo quản dễ dàng; 1.1.3. Phân loại a) Căn cứ vào môi chất làm mát: + Hệ thống làm mát bằng không khí; 2 + Hệ thống làm mát bằng nƣớc. b) Căn cứ vào phƣơng pháp tạo sự lƣu thông của nƣớc: + Làm mát kiểu bốc hơi; + Làm mát kiểu đối lƣu tự nhiên; + Làm mát kiểu tuần hoàn cƣỡng bức. 1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động HTLM bằng nƣớc 1.2.1. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi a) Cấu tạo Hình 1.1: Hệ thống làm mát bằng nƣớc kiểu bốc hơi 1. Thùng nhiên liệu; 2. Thùng nƣớc; 3,4. Xu-páp; 5. Nắp xi-lanh; 6. Thân máy; 7. Pít-tông 8. Xi-lanh; 9. Thanh truyền; 10. Trục khuỷu; 11. Các-te dầu. Hệ thống làm mát bằng nƣớc kiểu bốc hơi là loại đơn giản nhất. Hệ thống này không cần bơm nƣớc và quạt làm mát. Hệ thống có thùng chứa nƣớc làm mát 2 dùng để chứa nƣớc và áo nƣớc bao bọc xung quanh xi-lanh 8. Thùng nƣớc đƣợc lắp với thân máy bằng các bu-lông. Giữa thùng và thân máy có đệm làm kín nƣớc. b) Nguyên lý làm việc Khi động cơ làm việc, nhiệt trong buồng đốt sẽ truyền ra các chi tiết máy và truyền vào nƣớc đƣợc bao bọc xung quanh buồng đốt. Nƣớc nhận nhiệt sẽ sôi và nổi lên trên mặt thoáng của thùng nƣớc 2 để bốc hơi ra ngoài khí trời. Nƣớc nguội sẽ chìm xuống dƣới điền đầy vào chỗ nƣớc nóng nổi lên, do đó tạo thành lƣu động đối lƣu tự nhiên. Việc nƣớc nổi lên và chìm xuống là do tỉ trọng của nƣớc nóng và nguội thay đổi khi thay đổi nhiệt độ 2 1 5 6 7 8 9 10 11 3 4 3 Với việc làm mát bằng kiểu bốc hơi, lƣợng nƣớc trong thùng sẽ giảm nhanh, do đó cần phải bổ sung nƣớc thƣờng xuyên và kịp thời. Vì vậy, kiểu làm mát này không thích hợp cho động cơ dùng trên phƣơng tiện vận tải mà chỉ đƣợc đƣợc dùng cho các động cơ đốt trong kiểu xi-lanh nằm ngang, đặc biệt các động cơ trên các máy nông nghiệp cỡ nhỏ. Nhƣợc điểm của hệ thống làm mát này là thất thoát nƣớc nhiều và hao mòn xi-lanh không đều. 1.2.2. Hệ thống làm mát bằng nƣớc kiểu đối lƣu tự nhiên a) Cấu tạo Hệ thống bao gồm các áo nƣớc bao bọc quanh xi-lanh 8. Nƣớc làm mát đƣợc chứa trong két làm mát 3 và luân chuyển tuần hoàn với động cơ nhờ ống nƣớc 1 và 5. Động cơ có thể trang bị thêm quạt gió 6 hoặc không. Trên két nƣớc 3 có nắp két 4 nƣớc dùng đậy kín két nƣớc hoặc bổ sung nƣớc làm mát Hình 1.2: Hệ thống làm mát bằng nƣớc kiểu đối lƣu tự nhiên 1,5. Ống dẫn nƣớc; 2. Gió làm mát; 3. Két nƣớc; 4. Nắp két nƣớc; 6. Quạt gió; 7. Thân máy; 8. Xy-lanh; 9. Áo nƣớc b) Nguyên lý làm việc Trong hệ thống làm mát kiểu đối lƣu tự nhiên, nƣớc lƣu động tuần hoàn nhờ sự chênh lệch áp lực giữa hai cột nƣớc nóng và nguội. Cột nƣớc nóng trong động cơ và cột nƣớc nguội trong trong két nƣớc. Khi động cơ làm việc, nƣớc nhận nhiệt của buồng đốt làm nhiệt độ tăng lên (khối lƣợng riêng giảm), nƣớc nổi lên trên theo đƣờng dẫn ra khoang phía trên của két làm mát (3). Quạt gió 6 đƣợc dẫn động bằng pu-li từ trục khuỷu động cơ hút không khí qua két làm giảm nhiệt độ của nƣớc trong két (khối lƣợng riêng tăng). Nƣớc có nhiệt độ thấp hơn sẽ chìm xuống khoang dƣới của két và đi vào thân máy, thực hiện một vòng tuần hoàn. Độ chênh áp lực nƣớc phụ thuộc vào độ chênh lệch nhiệt độ của hai cột nƣớc. Khi mới khởi động, nhiệt lƣợng cấp cho nƣớc thấp vì vậy nƣớc lƣu động chậm, động cơ chóng đạt nhiệt độ làm việc. Sau đó nhiệt độ động cơ tăng thì độ chênh lệch nhiệt độ 4 3 2 5 6 7 8 9 1 4 tăng làm tốc độ lƣu động của nƣớc cũng tăng theo. Độ chênh áp lực cũng còn phụ thuộc vào chiều cao trung bình của hai cột nƣớc, do đó phải luôn luôn đảm bảo mức nƣớc của thùng chứa phải cao hơn ở nƣớc ra của động cơ. Hệ thống có nhƣợc điểm là nƣớc vận tốc lƣu động của nƣớc nhỏ v = 0,120,19 m/s. Điều đó dẫn đến chênh lệch nhiệt độ nƣớc vào và nƣớc ra lớn, vì vậy mà thành xi-lanh đƣợc làm mát không đều. Muốn khắc phục nhƣợc điểm này thì phải tăng tiết diện lƣu thông của nƣớc trong động cơ dẫn đến hệ thống làm mát nặng nề, cồng kềnh. Do vậy, hệ thống làm mát kiểu này không thích hợp cho động cơ ô tô máy kéo, mà thƣờng đƣợc dùng trên động cơ tĩnh tại. 1.2.3. Hệ thống làm mát bằng nƣớc tuần hoàn cƣỡng bức Hệ thống làm mát tuần hoàn cƣỡng bức khắc phục đƣợc nhƣợc điểm trong hệ thống làm mát kiểu đối lƣu. Trong hệ thống này, nƣớc lƣu động do sức đẩy cột nƣớc của bơm nƣớc tạo ra. Tùy theo số vòng tuần hoàn và kiểu tuần hoàn ta có các hệ thống làm mát sau: - Hệ thống làm mát tuần hoàn cƣỡng bức một vòng kín; - Hệ thống làm mát kiểu cƣỡng bức một vòng hở; - Hệ thống làm mát kiểu cƣỡng bức hai vòng tuần hoàn. 1.2.3.1. Hệ thống làm mát cƣỡng bức tuần hoàn kín a) Cấu tạo Hình 1.3: Hệ thống làm mát cƣỡng bức tuần hoàn kín 1. Thân máy; 2. Đƣờng nƣớc ra khỏi động cơ; 3. Bơm nƣớc; 4. Ống nƣớc nối tắt vào bơm; 5. Nhiệt kế; 6. Van hằng nhiệt; 7. Két làm mát; 8. Quạt gió; 9. Ống dẫn nƣớc về bơm; 10. Két làm mát dầu; 11. Vít xả nƣớc Hệ thống bao gồm: - Các áo nƣớc bao bọc buồng đốt động cơ; 9 6 5 4 3 2 1 11 10 8 7 5 - Két nƣớc và các đƣờng ống dẫn nƣớc; + Đƣờng dẫn nƣớc số 2 là đƣờng nƣớc từ động cơ về két làm mát; + Đƣờng dẫn nƣớc số 4 là đƣờng nƣớc dẫn nƣớc quay lại động cơ khi van hằng nhiệt đóng; + Đƣờng dẫn nƣớc 9 là đƣờng dẫn nƣớc từ két làm mát về động cơ; - Van hằng nhiệt có nhiệm vụ đóng mở đƣờng nƣớc từ động cơ về két nƣớc; - Bơm nƣớc và quạt gió đƣợc dẫn động bởi động cơ nhờ dây đai b) Nguyên lý làm việc Khi động cơ hoạt động, bơm ly tâm quay nhờ đai truyền từ puly trục khuỷu. Nƣớc làm mát từ bơm nƣớc qua ống phân phối vào các khoang chứa của các xilanh ở thân máy. Sau đó, nƣớc đƣợc đẩy lên nắp máy để làm mát buồng cháy. Nƣớc hấp thu nhiệt từ các bộ phận của động cơ sẽ nóng lên và theo ống dẫn đến van hằng nhiệt. Tại đây, nƣớc đƣợc chia làm 2 dòng: - Khi nhiệt độ nƣớc vƣợt quá nhiệt độ làm việc của van hằng nhiệt, van mở cho nƣớc ra két làm mát, qua bình làm mát dầu bôi trơn rồi trở về đƣờng nƣớc vào của bơm nƣớc. Lúc này hệ thống làm mát hoạt động theo vòng tuần hoàn lớn. - Khi nhiệt độ nƣớc làm mát nhỏ hơn nhiệt độ mở của van hằng nhiệt, van đóng nƣớc trở về đƣờng nƣớc vào của bơm nƣớc. Lúc này hệ thống làm mát hoạt động theo vòng tuần hoàn nhỏ. Khi mới khởi động, nhiệt độ động cơ còn thấp nên nƣớc làm mát sẽ lƣu động theo vòng tuần hoàn nhỏ. Điều này giảm bớt thời gian hâm nóng máy. Khi đạt nhiệt độ cần làm mát, van bằng nhiệt sẽ mở để nƣớc tuần hoàn theo vòng tuần hoàn lớn hoặc cả hai vòng tuần hoàn. 1.2.3.3. Hệ thống làm mát cƣỡng bức tuần hoàn hở Hệ thống làm mát kiểu này về mặt bản chất không khác nhiều so với hệ thống làm mát cƣỡng bức một vòng kín. Trong hệ thống này nƣớc làm mát là nƣớc sông, biển đƣợc bơm (8) hút vào làm mát động cơ, sau đó theo đƣờng nƣớc (5) đổ ra sông, biển. Hệ thống này có ƣu điểm là đơn giản. Tuy nhiên, ở một số kiểu động cơ nƣớc làm mát đạt đƣợc ở 1000C hoặc cao hơn. Khi nƣớc ở nhiệt độ cao, nƣớc sẽ bốc hơi. Hơi nƣớc có thể tạo thành ngay trong áo nƣớc làm mát (kiểu bốc hơi bên trong) hoặc hơi nƣớc 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, nhƣng nhƣợc điểm của nó là nhiệt độ của nƣớc làm mát phải giữ trong khoảng 500 ÷ 600C để giảm bớt sự đóng cặn của các muối ở thành xi-lanh, nhƣng 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 nƣớc bị đóng cặn muối mà sự truyền nhiệt từ xi-lanhvào 6 nƣớc làm mát cũng kém. Ngoài ra, do ảnh hƣởng của nhiệt độ nƣớc ở ngoài tàu thay đổi mà nhiệt độ nƣớc trong hệ thống hở cũng dao động lớn. Điều này không có lợi cho chế độ làm mát. Hình 1.4: Hệ thống làm mát một vòng hở 1. Đƣờng nƣớc phân phối; 2. Thân máy; 3. Nắp máy; 4. Van hằng nhiệt; 5. Đƣờng nƣớc ra vòng hở; 6. Đƣờng nƣớc vào bơm; 7. Đƣờng nƣớc nối tắt về bơm; 8. Bơm nƣớc. 1.2.3.3. Hệ thống làm mát cƣỡng bức tuần hoàn 2 vòng kín và hở a) Cấu tạo Hình 1.5: Hệ thống làm mát cƣỡng bức kiểu hai vòng tuần hoàn kín và hở 1. Đƣờng nƣớc phân phối; 2. Thân máy; 3. Nắp xi-lanh; 4. Van hằng nhiệt; 5. Két làm mát; 6. Đƣờng nƣớc ra vòng hở; 7. Bơm nƣớc vòng hở; 8. Đƣờng nƣớc vào bơm nƣớc vòng hở; 9. Đƣờng nƣớc tắt về bơm vòng kín; 10. Bơm nƣớc vòng kín. Trong hệ thống này, nƣớc đƣợc làm mát tại két nƣớc không phải là dòng không khí do quạt gió tạo ra mà là bằng dòng nƣớc có nhiệt độ thấp hơn nhƣ nƣớc sông, biển. 4 1 6 8 2 5 3 7 1 2 3 456 78 9 10 7 Vòng thứ nhất làm mát động cơ nhƣ ở hệ thống làm mát cƣỡng bức một vòng còn gọi là nƣớc vòng kín. Vòng thứ hai với nƣớc sông hay nƣớc biển đƣợc bơm chuyển đến két làm mát để làm mát nƣớc vòng kín, sau đó lại thải ra sông, biển nên gọi là vòng hở. Hệ thống làm mát hai vòng đƣợc dùng phổ biến ở động cơ tàu thủy. b) Nguyên lý làm việc Hệ thống làm việc nhƣ sau: nƣớc ngọt làm mát động cơ đi theo chu trình kín, bơm nƣớc (10) đến động cơ làm mát thân máy và nắp xi-lanh đến két làm mát nƣớc ngọt (5). Nƣớc ngọt trong hệ thống kín đƣợc làm mát bởi nƣớc ngoài môi trƣờng bơm vào do bơm (7) qua lƣới lọc, qua các bình làm mát dầu, qua két làm mát (5) làm mát nƣớc ngọt rồi theo đƣờng ống (5) đổ ra ngoài môi trƣờng. Khi động cơ mới khởi động, nhiệt độ của nƣớc trong hệ thống tuần hoàn kín còn thấp, van hằng nhiệt (4) đóng đƣờng nƣớc đi qua két làm mát nƣớc ngọt. Vì vậy, nƣớc làm mát ở vòng làm mát ngoài, nƣớc đƣợc hút từ bơm (7) qua két làm mát (5) theo đƣờng ống (6) đổ ra ngoài. Van hằng nhiệt (4) có thể đặt trên mạch nƣớc ngọt để khi nhiệt độ nƣớc ngọt làm mát thấp, nó sẽ đóng đƣờng ống đi vào két làm mát (5). Lúc này nƣớc ngọt có nhiệt độ thấp sau khi làm mát động cơ qua van hằng nhiệt (4) rồi theo đƣờng ống đi vào bơm nƣớc ngọt (10) để bơm trở lại động cơ. 1.2.4. Hệ thống làm mát bằng nƣớc ở nhiệt độ cao Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao ở đây bao gồm hai hệ thống làm mát chính là hệ thống làm mát cƣỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài và hệ thống làm mát cƣỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt hơi nƣớc và nhiệt của khí thải. 1.2.4.1. Hệ thống làm mát cƣỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống làm mát cƣỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài 1. Động cơ; 2. Van tiết lƣu; 3. Bộ tách hơi; 4. Quạt gió; 5. Bộ ngƣng tụ nƣớc;6. Không khí làm mát; 7. Bơm nƣớc. 2 3 4 5 7 1 p2 , tra 6 p2 , tvaìo 8 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 ngƣng tụ (5) đến bơm tuần hoàn (7). Quạt gió (4) dùng để quạt mát bộ ngƣng tụ (5). Vùng thứ hai có áp suất p2 > p1 truyền từ bơm tuần hoàn qua động cơ đến van tiết lƣu (2) của bình tách hơi (3), độ chênh áp suất p = p2 - p1 đƣợc điều chỉnh bởi van tiết lƣu (2). Nƣớc trong vùng có áp suất cao p2 không sôi mà chỉ nóng lên (từ nhiệt độ tvào đến tra ). Áp suất p2 tƣơng ứng với nhiệt độ sôi t2 > tra nên nƣớc chỉ sôi ở bộ tách hơi có áp suất p1 < p2. 1.2.4.2. Hệ thống làm mát cƣỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nƣớc và nhiệt của khí thải Hệ thống làm mát này có hai vòng tuần hoàn và quá trình hoạt động nhƣ sau: - Vòng 1: Bộ tách hơi (8) đến bơm tuần hoàn (14) vào động cơ (1), bộ tăng nhiệt trƣớc cho nƣớc tuần hoàn (5) đến van tiết lƣu (7), bộ tách hơi (8). Nƣớc tuần hoàn trong hệ thống tuần hoàn làm kín nhờ bơm (11) bơm lấy nƣớc từ bộ tách hơi với áp suất p1 đƣa vào động cơ với áp suất p2. Từ động cơ nƣớc lƣu 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. Nhƣng do áp suất của p2 của nƣớc tƣơng ứng với với nhiệt độ sôi t2> t’ra> tra nên nƣớc không sôi trong động cơ và cả bộ tăng nhiệt. Nƣớc chỉ sôi ở bộ tách hơi sau khi qua bơm tiết lƣu, tại đây áp suất giảm từ p2 xuống p1 với nhiệt độ t1. Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt của hơi nƣớc và nhiệt của khí thải 1. Động cơ; 2. Tuabin tăng áp; 3. Đƣờng thải; 4. Bộ tăng nhiệt cho hơi nƣớc; 5. Bộ tăng nhiệt cho nƣớc ra; 6. Bộ tăng nhiệt cho nƣớc trƣớc khi vào bộ tách hơi; 7,9. Van tiết lƣu; 8. Bộ tách hơi nƣớc; 10. Tuabin hơi; 11. Bộ ngƣng tụ; 12,14,15,16. Bơm nƣớc; 13. Thùng chứa nƣớc. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131415 16 p2 , t'ra PK > P1 P K > P 1 P1 t'1 > t1 P1 p2 , t1 tra p1 t1 tr 1 9 - Vòng 2: Hơi từ bộ tách hơi (8) qua bộ tăng nhiệt (4), sau đó vào tuabin (10), rồi vào bộ ngƣng tụ (11). Nƣớc làm mát do hơi nƣớc ngƣng tụ trong bộ phận ngƣng tụ (11) đƣợc bơm (12) bơm vào buồng chứa (13) rồi qua bơm (15) để bơm vào bộ tăng nhiệt (6), sau đó qua van điều tiết tự động (9) vào bộ tách hơi. Nƣớc làm mát của vòng tuần hoàn ngoài chảy vào bình làm mát dầu, đi làm mát đỉnh và qua bộ ngƣng tụ (11) đều do bơm (16) của hệ thống bơm cấp vào mạch hở để pít-tông làm mát nƣớc trong mạch kín Ƣu điểm của hệ thống làm mát này là: Có thể nâng cao đƣợc hiệu suất làm việc của động cơ lên 6-7%, giảm đƣợc lƣợng tiêu hao hơi nƣớc và không khí làm mát, do đó ta rút gọn đƣợc kích thƣớc bộ tản nhiệt, đốt cháy đƣợc nhiều lƣu huỳnh trong nhiên liệu này. Tuy nhiên, hệ thống làm mát này cũng có những nhƣợc điểm cơ bản là nhiệt độ của các chi tiết máy cao. Do đó cần đảm bảo các khe hở công tác của các chi tiết cũng nhƣ cần phải dùng loại dầu bôi trơn có tính chịu nhiệt tốt. Ngoài ra đối với động cơ xăng cần phải chú ý đến hiện tƣợng kích nổ. Khi tăng áp suất để nâng nhiệt độ của nƣớc làm mát trong hệ thống, cần phải đảm bảo các mối nối đƣờng ống, các khe hở của bơm phải kín hơn, bộ tản nhiệt phải chắc chắn hơn. Ƣu nhƣợc điểm của hệ thống làm mát nhiệt độ cao: * Ƣu điểm: - Có thể nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ lên khoảng 6  7%. Chẳng hạn dùng hệ thống làm mát có nhiệt độ cao có thể nâng hiệu suất của động cơ khoảng 0,46  0,47 trong khi dùng hệ thống làm mát thông thƣờng chỉ đạt hiệu suất 0,40  0,42. - Giảm đƣợc lƣợng tiêu hao nƣớc và không khí làm mát, do đó có thể giảm đƣợc kích thƣớc bộ tản nhiệt. - Đốt cháy đƣợc nhiều lƣu huỳnh trong nhiên liệu nặng. * Nhƣợc điểm: Tuy nhiên, hệ thống làm mát loại này có nhiều nhƣợc điểm là nhiệt độ của các chi tiết máy tƣơng đối cao nên chú ý đảm bảo khe hở lắp ghép bằng cách sử dụng vật liệu chế tạo các chi tiết có hệ số giãn nở nhiệt nhỏ; tăng độ bền nhiệt của các bộ phận hệ thống làm mát cũng nhƣ phải dùng loại dầu bôi trơn có tính chịu nhiệt tốt hơn. Đối với động cơ xăng cũn phải chú chống hiện tƣợng kích nổ. 1.3. Hệ thống làm mát động cơ bằng không khí (gió) Hệ thống làm mát bằng không khí chia làm hai loại: - Làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên; - Làm mát theo cƣỡng bức (dùng quạt gió). 10 1.3.1. Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên Hệ thống làm mát kiểu này rất đơn giản. Nó chỉ gồm các cánh tản nhiệt bố trí trên nắp xi-lanh và thân máy. Các phiến ở mặt trên nắp xi-lanh bao giờ cũng bố trí dọc theo hƣớng di chuyển của xe, các phiến làm mát ở thân thƣờng bố trí vuông góc với đƣờng tâm xi-lanh. Tuy nhiên, một vài loại xe máy đặt động cơ nằm ngang lại bố trí cánh tản nhiệt dọc theo đƣờng tâm xi-lanh...c sẽ làm việc đồng thời. Khi nhiệt độ động cơ còn thấp, động cơ cần phải nhanh chóng đạt tới nhiệt độ làm việc nhƣng nếu dẫn động trực tiếp thì lại kéo dài thời gian làm ấm máy. (thời gian chạy ấm máy phát sinh rất nhiều khí thải độc hại) vì thế loại này ngày nay ít đƣợc sử dụng. Để giải quyết vấn đề này trên động cơ ngƣời ta sử dụng khớp thủy lực. Hình 3.1: Quạt gió dẫn động cơ khí 1. Dây đai; 2. Pu-li trục khuỷu; 3. Pu-li bơm nƣớc; 4. Vòng cách; 5. Cánh quạt; 6. Bu-lông 38 3.2.1.2. Loại sử dụng khớp dầu Khớp dầu đƣợc lắp giữa pu-li bơm nƣớc và quạt. Loại này có lá tĩnh nhiệt đặt phía trƣớc khớp dầu, nó điều khiển van cho dầu vào hoặc ra khỏi khớp dầu. Khi động cơ nguội, khớp dầu trƣợt nên quạt không hoạt động. Khi động cơ nóng, bộ tĩnh nhiệt mở van đƣa dầu vào khớp dầu nhiều hơn, quạt đƣợc truyền động và bắt đầu hoạt động. Loại này có thể hạn chế tiếng ồn, tăng nhanh nhiệt độ động cơ đến nhiệt độ làm việc Hình 3.2: Quạt gió có trang bị khớp dầu 1. Pu-li trục cơ; 2. Dây đai; 3. Pu-li bơm nƣớc; 4. Cánh quạt; 5. Khớp dầu; 6. Lò xo tĩnh nhiệt Cấu tạo của khớp dầu Hình 3.3: Cấu tạo khớp dầu 1. Khoang làm việc; 2. Khoang chứa dầu; 3. Lò xo tĩnh nhiệt; 4. Vách ngăn; 5. Nắp rô-to; 6. Lỗ bắt vít 7. Vỏ khớp thủy lực; 8.Rô-to; 9. Trục pu-li; 10. Ổ bi; 11. Dƣờng đầu hồi Quạt gió của động cơ đƣợc lắp với vỏ khớp thủy lực 7. Trong khớp thủy lực có khoang chứa dầu thủy lực 2 và đƣợc điền đầy giữa rô-to 8 và nắp rô-to số 5. 39 Khi động cơ làm việc mô-men động cơ đƣợc truyền ra trục 9 và làm rô-to 8 quay trên ổ bi 10. Khi nhiệt độ động cơ còn thấp, bộ tĩnh nhiệt chƣa biến dạng vì thế sẽ đóng không cho dầu vào bên trong vì thế quạt chƣa quay Khi nhiệt độ động cơ tăng lên, Lò xo tĩnh nhiệt cho dầu vào nhiều hơn vì thế mô- men quay đƣợc truyền từ 8 sang 5 làm quạt quay. 3.2.1.3. Loại quạt cánh mềm Trong quá trình hoạt động, độ nghiêng và khoảng cách giữa các cánh thay đổi. Khi tốc độ quay của quạt tăng, độ nghiêng của cánh giảm đi sẽ làm giảm lƣợng gió, giảm tiếng ồn và giảm công suất tiêu hao để dẫn động quạt 3.2.2. Quạt gió kiểu điện - Đối với động cơ đốt trong, quạt gió chỉ làm việc khi nhiệt độ nƣớc làm mát cao hơn tiêu chuẩn. Việc sử dụng quạt cơ khí xảy ra một vấn đề là: khi động cơ chƣa cần làm mát thì quạt đã làm việc vì thế kéo dài thời gian làm ấm máy. Để giải quyết điều này thì trên ô tô ngày nay thƣờng đƣợc lắp quạt làm mát kiểu điện để có thể dễ dàng điều khiển thời điểm làm việc của quạt 3.2.2.1. Loại điều khiển bằng công tắc tĩnh nhiệt Hình 3.4: Sơ đồ mạch điện quạt gió điều khiển điện 1. Bình điện; 2. Công tắc nhiệt độ nƣớc làm mát; 3. Lò xo; 4. Cuộn dây sinh từ; 5. Quạt; 6. Cầu chì. - Nhiệt độ nƣớc làm mát thấp Lúc này công tắc nhiệt độ nƣớc làm mát 2 đóng, dòng điện đi qua cầu chì 6->cuộn dây 4 làm cho cuộn dây 4 làm việc. Lực từ trƣờng của cuộn dây của rơle sẽ giữ các tiếp điểm ở vị trí ngắt, và dòng điện không đến quạt đƣợc, vì vậy quạt không quay - Nhiệt độ nƣớc làm mát cao Công tắc nhiệt độ nƣớc làm mát 2 mở, mạch điện cấp cho cuộn dây 4 bị mất, Tiếp điểm của rơ le đóng cung cấp dòng điện từ ắc-qui 1 qua cầu chì 6 đến quạt 5 cho quạt quay 3 4 5 6 1 2 40 3.2.2.2. Loại điều khiển theo chƣơng trình: Sử dụng trên các ô tô có bộ điều khiển động cơ bằng điện tử. Loại này có thể sử dụng môtơ điện hoặc môtơ thuỷ lực. Loại dùng môtơ điện đƣợc điều khiển trực tiếp từ ECU động cơ, còn loại dùng môtơ thuỷ lực đƣợc điều khiển từ ECU thông qua van điện từ. Quạt sẽ đƣợc mở hoặc tắt theo chƣơng trình của bộ điều khiển ECU căn cứ vào các thông số đầu vào nhƣ: Nhiệt độ động cơ, tốc độ động cơ và điều hoà nhiệt độ... Chú ý: - Hầu hết các loại quạt làm mát sử dụng trên ô tô là quạt hút, chỉ một số ít ô tô sử dụng kiểu quạt đẩy - Quạt điện tiêu thụ công suất động cơ ít hơn quạt cơ khí, ít tiếng ồn hơn và không cần đai dẫn động. 3.3. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa 3.3.1. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng 3.3.1.1. Quạt vẫn làm việc, nhiệt độ động cơ tăng Nguyên nhân: - Lắp ngƣợc cánh quạt đối với quạt cơ khí - Đấu nhầm cực nguồn điện với quạt điện - Đai dẫn động bị dão, trƣợt 3.3.1.2. Quạt làm việc có tiếng ồn, nhiệt độ động cơ tăng Nguyên nhân: - Cánh quạt bị nứt, rách, gãy: - Quạt làm việc lâu ngày, quạt va chạm với các chi tiết lạ trong quá trình làm việc làm cho quạt làm việc có tiếng ồn, - Chổi than bị mòn, bạc của trục quạt thiếu dầu, nam châm vĩnh cửu bị bong vỡ, lực từ giảm 3.3.1.3. Thời gian làm ấm máy của động cơ dài, có tiếng ồn tại khớp thủy lực Nguyên nhân: - Các ổ bi đỡ bị mòn, chảy dầu hoặc kẹt van - Lò xo tĩnh nhiệt bị hỏng - Van dầu bị kẹt 3.3.1.4. Quạt không quay Nguyên nhân: - Động cơ điện của quạt hỏng - Dây dẫn bị đứt - Công tắc điều khiển quạt bị hỏng - Rơ le quạt bị hỏng 41 3.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa Nội dung công việc Hình vẽ minh họa a) Đối với quạt điện 1. Kiểm tra sự làm việc của quạt gió ở nhiệt độ thấp (dƣới 830C) - Bật khóa điện ở chế độ On Hình 3.5: Bật khóa điện ở vị trí On - Lúc này quạt gió không làm việc Nếu quạt gió làm việc thì hƣ hỏng có thể do rơ -le điều khiển quạt hoặc công tắc nhiệt độ nƣớc hoặc dây dẫn Hình 3.6: Quạt gió không quay -Tháo giắc của công tắc nhiệt độ nƣớc Chú ý: - Phải cầm giắc để tháo, cầm dây sẽ làm đứt dây dẫn - Nếu ECU điều khiển tốc độ quạt động cơ thì phải dùng máy chẩn đoán để kích hoạt và kiểm tra sự làm việc của quạt Hình 3.7: Tháo giắc công tắc nhiệt độ nƣớc - Lúc này quạt gió sẽ làm việc Nếu quạt không làm việc, kiểm tra cầu chì, rơ-le, quạt và mạch điện giữa rơ –le và công tắc nhiệt độ nƣớc Hình 3.8: Quạt gió quay 42 - Kết nối lại giắc của công tắc nhiệt độ Chú ý: - Cắm đúng vấu định vị - Phải cắm thật chắc chắn vì nếu cắm lỏng sẻ có thể gây không ổn định khi quạt làm việc. Điều này sẽ phá hỏng động cơ Hình 3.9: Cắm giắc công tắc điều khiển quạt 2. Kiểm tra sự làm việc của quạt ở nhiệt độ cao (trên 930C) - Mở nắp két nƣớc - Đặt nhiệt kế vào miệng két - Khởi động động cơ, cho động cơ hoạt động đạt nhiệt độ đến 930C Hình 3.10: Kiểm tra nhiệt độ két nƣớc - Kiểm tra sự làm việc của quạt gió Nếu quạt không làm việc, hƣ hỏng có thể xảy ra tại quạt gió ở động cơ, công tắc nhiệt độ nƣớc hoặc dây dẫn Hình 3.11: Quạt gió quay 3. Kiểm tra công tắc nhiệt độ nƣớc - Sử dụng đồng hồ vạn năng kiểm tra sự thông mạch của công tắc nhƣ hình vẽ ở hai trạng thái. Công tắc còn tốt khi: Nhiệt độ nƣớc >930C. Không thông mạch Nhiệt độ nƣớc <830C. Thông mạch Chú ý: Cảm biến phải đƣợc cấp đủ nhiệt (1). Nhiệt kế; (2). Công tắc; (3). Ôm kế Hình 3.12: Kiểm tra công tắc điều khiển quạt làm mát 43 Hình 3. 13: Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt gió 1. Bình điện; 2. Khóa điện; 3. Rơ le chính; 4. Rơ le quạt gió; 5. Công tắc điều hòa; 6. Công tắc nhiệt độ nƣớc; 7. Quạt gió 4. Kiểm tra rơ-le điều khiển quạt -Kiểm tra sự thông mạch của cuộn dây -Kiểm tra sự làm việc của tiếp điểm 5. Kiểm tra rơ-le chính -Kiểm tra sự thông mạch của cuộn dây -Kiểm tra sự làm việc của tiếp điểm Hình 3.14: Kiểm tra rơ le quạt 6. Kiểm tra quạt gió - Tháo giắc điện quạt gió - Sử dụng ắc-qui và đồng hồ đo dòng cấp điện cho quạt Quạt phải quay trơn không gây ồn và dòng điện khoảng 3,1 đến 4,3 (A) -Nếu quạt không quay phải thay thế mô tơ Hình 3.15: Kiểm tra quạt gió - Tháo đai ốc đầu trục mô tơ ghép cánh quạt và mô tơ - Tháo mô tơ ra khỏi lồng quạt - Nếu hƣ hỏng nặng nhƣ cháy cuộn dây rô-to, cổ góp thì phải thay mô-tơ mới (1) Cánh quạt (2) Động cơ điện (3) Lồng quạt Hình 3.16: Cấu tạo của quạt điện 44 b) Đối với quạt cơ 1. Kiểm tra độ nghiêng của các cánh quạt Đặt cánh quạt lên một mặt phẳng, dùng thƣớc lần lƣợt đo khoảng cách từ mặt phẳng đến điểm cao nhất của cánh quạt, các khoảng cách phải nhƣ nhau. Nếu các khoảng cách không đều phải nắn lại hoặc thay cánh quạt mới 2. Kiểm tra độ cân bằng động của cánh quạt Dùng dụng cụ chuyên dùng để kiểm tra độ cân bằng động của cánh quạt. Nếu độ không cân bằng quá giới hạn cho phép phải thay cánh quạt mới 3. Kiểm tra tra khớp thủy lực Đặt một nhiệt kế cạnh khớp thủy lực, thổi luồng khí nóng vào khớp thủy lực và theo dõi sự hoạt động của khớp. Khi nhiệt độ tăng, lá thép lƣỡng kim phải giãn dần ra làm xoay van dầu của khớp dầu. Nếu khớp không hoạt động phải thay khớp mới 3.4. Trình tự tháo và lắp quạt gió 3.4.1. Trình tự tháo 1. Xả dầu bôi trơn 2. Xả nƣớc làm mát - Tháo nắp két nƣớc - Nối ống dẫn vào khoá xả nƣớc ở két nƣớc và thân máy - Vặn khoá xả nƣớc cho nƣớc làm mát ở thân máy và két nƣớc ra hết. - Vặn khoá xả nƣớc vào. 3. Tháo đƣờng ống dẫn nƣớc. - Tháo vòng kẹp ống dẫn nƣớc. - Tháo ống dẫn nƣớc từ nắp máy đến két làm mát. - Tháo các ống dẫn nƣớc từ két làm mát và bơm nƣớc. 4. Tháo két nƣớc làm mát: - Tháo dây điện quạt gió (nếu dùng quạt gió điện) - Tháo quạt gió ra khỏi giá két nƣớc - Tháo giá đỡ két nƣớc làm mát. - Lấy két làm mát cùng vòng đệm ra. 5. Kéo căng dây đai để hãm trục bơm nƣớc và nới lỏng đai ốc pu-ly cánh quạt gió. 6. Nới lỏng bu lông bắt bộ căng đai, lấy dây đai ra 7. Tháo các đai ốc bắt quạt gió và khớp một chiều 8. Tháo bơm nƣớc ra khỏi động cơ. Nới lỏng đều các bu lông. Hình 3.17: Lắp bơm nƣớc 45 Dùng búa nhựa vỗ nhẹ, đều xung quanh vỏ bơm. Lấy bơm và đệm làm kín ra. 9. Tháo van hằng nhiệt - Tháo đai ốc bắt đầu nối dẫn nƣớc - Lấy van hằng nhiệt ra khỏi động cơ * Chú ý: Không tháo rời van hằng nhiệt 3.4.2. Trình tự lắp 1. Lắp van hằng nhiệt - Lắp van hằng nhiệt vào đƣờng dẫn nƣớc - Lắp đầu nối ống dẫn nƣớc và siết chặt các bulông 2. Lắp bơm nƣớc - Bôi một lớp keo vào bề mặt đệm mới và bề mặt lắp ghép của bơm nƣớc. Chú ý: Không dùng lại đệm cũ - Lắp bơm nƣớc vào thân máy - Siết chặt đều các bulông theo thứ tự và mômen quy định Mômen siết quy định đối với động cơ 2RZ: 20N.m 3. Lắp khớp một chiều và quạt gió - Lắp khớp một chiều vào mặt bích trên trục bơm nƣớc - Lắp quạt gió vào khớp một chiều Chú ý: Siết các bulông theo thứ tự và mômen quy định 4. Lắp dây đai dẫn động 5. Lắp bộ căng đai - Gá bộ căng đai lên động cơ - Dùng cân lò xo kéo bộ căng đai theo lực quy định - Siết chặt bulông hãm bộ căng đai. 6. Lắp két nƣớc - Lắp đệm cao su vào chân két nƣớc - Lắp két nƣớc vào giá đỡ - Lắp vành hƣớng gió 7. Lắp đƣờng ống dẫn nƣớc làm mát - Lắp ống dẫn nƣớc vào két nƣớc và đầu nối đến van hằng nhiệt Hình 3.18: Lắp khớp một chiều Hình 3.19: Lắp dây đai dẫn động 46 - Lắp ống dẫn nƣớc từ két nƣớc đến bơm nƣớc - Lắp vòng kẹp ống và siết chặt 8. Đổ nƣớc làm mát - Kiểm tra khoá xả nƣớc chắc chắn đã đóng kín - Đổ nƣớc làm mát vào két nƣớc đến mức quy định - Kiểm tra các vị trí nối, các bề mặt lắp ghép xem nƣớc có bị rò rỉ không. - Kiểm tra lại mức nƣớc làm mát, nếu thiếu phải bổ sung đến mức quy định. 9. Đổ dầu bôi trơn vào cácte đúng mức quy định. Chú ý: Chỉ đổ dầu bôi trơn khi đã kiểm tra chắc chắn nƣớc làm mát không bị rò rỉ. - Xác định lƣợng dầu bôi trơn cần đổ vào động cơ - Đổ dầu bôi trơn vào lỗ đổ dầu - Kiểm tra mức dầu bằng thƣớc đo dầu. 3.5. Bài tập tháo, lắp, kiểm tra và sửa chữa quạt gió - Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của quạt gió trên động cơ - Tháo quạt từ trên xe - Kiểm tra tình trạng quạt sau khi tháo từ trên xe - Kiểm tra mô tơ của quạt điện - Lắp quạt điện - Điều chỉnh độ căng đai đối với quạt cơ - Vận hành động cơ, kiểm tra sự làm việc Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày các phƣơng pháp dẫn động quạt gió. Nêu ƣu nhƣợc điểm của từng loại. 2. Trình bày các dạng hƣ hỏng điển hình của quạt gió, phƣơng pháp kiểm tra sửa chữa, thay thế quạt gió. 3. Tìm hiểu về điều khiển tốc độ quạt gió bằng ECU động cơ. 47 BÀI 4: SỬA CHỮA KÉT NƢỚC 4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 4.1.1. Nhiệm vụ Két làm mát có tác dụng để chứa nƣớc, truyền nhiệt từ nƣớc ra không khí để hạ nhiệt độ của nƣớc và cung cấp nƣớc nguội cho động cơ khi làm việc. 4.1.2. Yêu cầu Hấp thụ nhiệt và tỏa nhiệt nhanh 4.1.3. Phân loại Két làm mát đƣợc phân làm hai loại: - Két làm mát kiểu “nƣớc - nƣớc” ; - Két làm mát kiểu “nƣớc - không khí” . Két làm mát kiểu “nƣớc - nƣớc” đƣợc dùng trên động cơ có hai vòng tuần hoàn, nƣớc làm mát nhƣ đã nói trên trong đó nƣớc ngọt đi trong ống, cấu tạo của két nƣớc này cũng tƣơng tự két làm mát dầu nhờn bằng nƣớc. Két làm mát kiểu “nƣớc-không khí”, thƣờng dùng trên các loại ô tô máy kéo bao gồm ba phần, ngăn trên chứa nƣớc nóng từ động cơ ra, ngăn dƣới chứa nƣớc nguội để vào làm mát động cơ, nối giữa ngăn trên và ngăn dƣới là giàn ống truyền nhiệt. Giàn ống truyền nhiệt là bộ phận quan trọng nhất của két làm mát. 4.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 4.2.1. Két nƣớc a) Cấu tạo Hình 4.1: Cấu tạo két nƣớc làm mát 1. Bình nƣớc trên; 2. Đƣờng nƣớc từ động cơ đến; 3. Nắp két nƣớc; 4. Ruột két nƣớc; 5. Đƣờng nƣớc về động cơ; 6. Bình nƣớc dƣới; 7. Bộ làm mát dầu; 8. Đƣờng ống nƣớc; 9. Cánh tản nhiệt. 48 Két nƣớc gồm các bộ phận chính: bình nƣớc trên, ruột két nƣớc và bình nƣớc dƣới, bình giãn nở (bình nƣớc phụ) - Bình nƣớc trên có miệng đổ nƣớc có nắp đậy, ống thoát hơi hàn với miệng đổ nƣớc, đầu nối dẫn nƣớc vào két làm mát. - Bình nƣớc dƣới có lắp khoá xả nƣớc, đầu nối dẫn nƣớc ra khỏi két làm mát. Bình nƣớc trên và bình nƣớc dƣới đƣợc làm bằng kim loại hoặc chất dẻo. - Ruột két nƣớc gồm khối các ống dẹt bằng đồng hoặc nhôm. Để tăng diện tích tản nhiệt, giữa các ống có gắn các lá đồng uốn dạng sóng hoặc tấm phẳng Hình 4.2: Cấu tạo ruột két nƣớc 1,4. Cánh tản nhiệt; 2,3. Ống dẫn nƣớc. - Nắp két nƣớc vặn chặt vào miệng đổ nƣớc, nó có các van hơi và van không khí. Van hơi có nhiệm vụ khống chế áp suất dƣ trong hệ thống làm mát ở khoảng 0,28  1 Kg/cm 2. Nhƣ vậy sẽ nâng cao đƣợc nhiệt độ sôi của nƣớc làm mát khoảng 108  119 0C và giảm bớt tiêu hao nƣớc làm mát do bốc hơi. Khi nhiệt độ tăng cao hơn quy định, van hơi mở cho hơi nƣớc thoát qua ống dẫn hơi ra ngoài không khí. Van không khí nối thông hệ thống làm mát với không khí bên ngoài sau khi động cơ nguội để tránh cho két nƣớc bị ép vỡ do hiện tƣợng giảm áp gây ra. - Bình giãn nở: thƣờng làm bằng chất dẻo. Nó đƣợc dùng để chứa một phần nƣớc làm mát. Bình giãn nở đƣợc nối với miệng đổ nƣớc bằng ống mềm. Khi động cơ nóng, nƣớc làm mát chảy qua ống dẫn sang bình giãn nở. Khi động cơ nguội, nƣớc làm mát co lại tạo ra áp thấp trong hệ thống làm mát, nƣớc làm mát đƣợc hút sang két nƣớc qua ống dẫn. Bình giãn nở còn có khả năng loại bỏ bọt khí trong nƣớc làm mát, do đó nâng cao hiệu quả làm mát b) Nguyên lý làm việc Nƣớc nóng từ động cơ sẽ đƣợc đƣa ra két làm mát. Tại đây nƣớc sẽ đƣợc lƣu thông trong các ống dẫn nƣớc. Khi lƣu thông trong ống, nhiệt của nƣớc sẽ đƣợc truyền ra các cánh tản nhiệt và đƣợc hạ nhiệt bởi gió khi xe di chuyển hoặc quạt két nƣớc. 49 4.2.2. Nắp két nƣớc a) Cấu tạo Hình 4.3: Cấu tạo nắp két nƣớc 1. Nắp; 2. Vòng đàn hồi; 3. Lò xo van xả hơi nƣớc; 4. Thân của van xả hơi nƣớc; 5. Lỗ thoát hơi; 6. Đĩa cao su của van xả; 7. Đệm cao su của van xả; 8. Mũ van không khí; 9. Đệm van không khí; 10. Thân van hút không khí; 11. Lò xo van hút không khí; 12. Thân nắp két. Trong nắp két nƣớc có một van xả hơi nƣớc (van áp suất) và một van hút không khí (van chân không). Van xả hơi nƣớc gồm có lò xo van (3) có xu hƣớng ép chặt đĩa cao su của van xả (6) và đệm cao su (7) xuống, thân của van xả có nhiệm vụ dẫn hƣớng cho lò xo (3). Van hút không khí bao gồm: mũ van (8), lò xo van hút không khí (11) có xu hƣớng đẩy chặt vòng đệm (9) lên phía trên, lò xo hút không khí (11) đƣợc đƣợc dẫn hƣớng bởi thân van hút không khí (10). b) Nguyên lý làm việc Hình 4.4: Trạng thái van áp suất mở 1. Nắp; 2. Vòng đàn hồi; 3. Lò xo van xả hơi nƣớc; 4. Thân của van xả hơi nƣớc; 5. Lỗ thoát hơi; 6. Đĩa cao su của van xả; 7. Đệm cao su của van xả; 8. Mũ van không khí; 9. Đệm van không khí; 10. Thân van hút không khí; 11. Lò xo van hút không khí; 12. Thân nắp két. 50 Van xả hơi nƣớc duy trì áp suất trong hệ thống ổn định ở chế độ nhất định tùy thuộc vào nhiệt độ làm mát tối đa quy định của động cơ khi làm việc, còn van hút không khí đảm bảo áp suất trong hệ thống không thấp hơn nhiều so với áp suất bên ngoài khi động cơ nguội. Khi áp suất trong két nằm ngoài giới hạn cho phép thì một trong hai van đƣợc mở để thoát bớt hơi nƣớc ra ngoài hoặc hút khí vào. Nếu áp suất trong hệ thống làm mát cao quá 0,15 ÷ 0,125 MN/m2 thắng áp lực do lò xo (3) tạo ra thì van xả khí mở để thoát hơi ra ngoài môi trƣờng. Nếu áp suất trong hệ thống làm mát nhỏ hơn áp suất khí trời khoảng 0,095 ÷ 0,09 MN/m 2 , do đó chân không phía dƣới van hút không khí có xu hƣớng làm mở van hút, chân không này phải thắng đƣợc áp lực do lò xo (11) gây ra thì mới làm mở van hút này, để hút không khí vào. Hình 4.5: Trạng thái van chân không làm việc Do đó, hai van này cũng có tác dụng hạn chế sự bay hơi của nƣớc trong hệ thống làm mát nhằm giảm sự hao hụt nƣớc làm mát. Vì vậy, kiểu làm mát cƣỡng bức tuần hoàn kín một vòng đƣợc dùng rộng rãi trong các loại động cơ đốt trong nhất là đối với ô tô máy kéo chạy trên đƣờng dài nhất là những vùng hiếm nguồn nƣớc. Để tránh hiện tƣợng hao hụt nƣớc khi nƣớc trong két bốc hơi ra ngoài. Trên nắp két nƣớc có đƣờng ống dẫn nƣớc ra bình nƣớc phụ. Bình nƣớc phụ thƣờng làm bằng chất dẻo. Khi van áp suất mở nƣớc làm mát chảy qua ống dẫn sang bình nƣớc phụ. Khi động cơ nguội trong két làm mát xuất hiện độ chân không, lúc này van chân không mở nƣớc làm mát đƣợc hút từ bình nƣớc phụ qua két. Bình giãn nở còn có khả năng loại bỏ bọt khí trong nƣớc làm mát, do đó nâng cao hiệu quả làm mát 4.3. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa 4.3.1. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng 4.3.1.1. Nhiệt độ động cơ cao Nguyên nhân: - Cánh tản nhiệt bị cong bẹp do va quệt với quạt gió khi làm việc; - Do tháo lắp không cẩn thận làm bẹp cánh tản nhiệt - Làm việc lâu ngày bụi bẩn bám vào làm cho mất khả năng tản nhiệt làm giảm khả năng làm mát cho động cơ - Do cặn bẩn trong nƣớc làm mát làm tắc các đƣờng ống dẫn nƣớc 51 4.3.1.2. Động cơ thƣờng xuyên phải bổ sung nƣớc Nguyên nhân: - Két nƣớc bị thủng do va đập - Các ống nƣớc bị thủng do ăn mòn hóa học - Cao su nắp két nƣớc bị biến dạng, khả năng đàn hồi của lò xo kém do bị ô xy hóa Nguyên nhân: - Làm việc lâu ngày trong môi trƣờng có nhiệt độ cao, cao su bị biến chất, lò xo van bị oxy hóa do nƣớc làm mát -Van két nƣớc bị kẹt ở vị trí kẹt làm áp suất trong đƣờng ống tăng có thể gây bục đƣờng ống 4.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa 4.3.2.1. Kiểm tra trên xe. Nội dung công việc Hình vẽ minh họa 1. Tháo nắp két nƣớc Chú ý: - Không tháo nắp két nƣớc khi động cơ còn nóng, áp suất của nƣớc trong két có thể gây tai nạn lao động - Nếu phải tháo thì nên dùng giẻ đậy lên nắp rồi xoay từ từ để hé mở nắp két nƣớc cho áp suất cao trong két đi ra ngoài. Hình 4.6: Lắp nắp két nƣớc 2. Kiểm tra nắp két nƣớc Chú ý: Khi kiểm tra nắp két nƣớc thì nên nghiêng một góc >300 hoặc theo hình vẽ 4.5 -Sử dụng cụ kiểm tra bơm với tốc độ 1 lần/3s, nếu có không khí đi vào thì van còn hoạt động, nếu không khí không đi vào thì phải thay thế nắp két nƣớc -Sử dụng dụng cụ bơm vài lần để kiểm tra áp suất mở van Áp suất tiêu chuẩn:0,75 đến 1,05 kg/cm2 Áp suất mở lớn nhất: 0,6 kg/cm2 Nếu áp suất mở nhỏ hơn tiêu chuẩn phải thay nắp két nƣớc Hình 4 7: Kiểm tra nắp két nƣớc 52 3. Kiểm tra sự dò rỉ của hệ thống làm mát -Tháo nắp két nƣớc -Lắp thiết bị vào két nƣớc -Cho động cơ làm việc để tăng nhiệt độ động cơ -Sử dụng dụng cụ tạo áp 1,2 kg kg/cm2 và quan sát tình trạng áp suất qua đồng hồ Hình 4.8: Kiểm tra sự dò rỉ của hệ thống làm mát -Nếu áp suất tụt thì phải kiểm tra đƣờng ống, két làm mát, bơm. Nếu không tìm thấy sự dò rỉ thì kiểm tra két sƣởi, xi-lanh hoặc thân máy 4.Lắp lại nắp két nƣớc Hình 4.9: Lắp nắp két nƣớc 4.3.2.2. Kiểm tra và làm sạch két nƣớc khi tháo rời - Kiểm tra két nƣớc + Bịt các đƣờng nƣớc ra ra trên két (vít xả nƣớc và ống nƣớc vào, ra thân máy) + Đổ nƣớc vào trong két nƣớc + Dùng thiết bị nén áp suất trong két tới 1,2 kg/cm2. Nếu sau 10 phút đồng hồ áp suất bị giảm thì két nƣớc bị hở Két nƣớc bị hở thì phải hàn lại, bẻ lại các cánh tản nhiệt bị gập - Làm sạch két nƣớc: Sử dụng nƣớc hoặc hơi nƣớc để làm sạch lõi của két làm mát Chú ý: Nếu sử dụng làm sạch bằng áp suất cao có thể làm hỏng các cánh tản nhiệt. Áp suất nên nằm trong khoảng từ 30 đến 35 kg/cm2 và khoảng cách nên cách từ 40 đến 50 cm 4.4. Trình tự tháo và lắp két nƣớc 4.4.1. Trình tháo -Xả hết nƣớc làm mát ra khỏi két nƣớc và động cơ -Tháo đai bắt ống dẫn nƣớc vào và ra khỏi két nƣớc -Tháo dây điện quạt gió (nếu dùng quạt gió điện) -Tháo quạt gió ra khỏi giá két nƣớc -Tháo bu lông bắt giá két nƣớc khỏi xe 53 4.4.2. Trình tự lắp -Lắp két nƣớc vào giá của két nƣớc -Lắp các đƣờng ống nƣớc -Bổ sung nƣớc vào hệ thống -Vận hành động cơ kiểm tra sự dò rỉ của hệ thống 4.5. Bài tập tháo, lắp, kiểm tra và làm sạch két nƣớc - Tháo két nƣớc từ trên xe - Thông rửa két nƣớc - Kiểm tra nắp két nƣớc - Lắp két nƣớc lên động cơ - Kiểm tra sự dò rỉ của hệ thống - Phục hồi cánh tản nhiệt bị biến dạng Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày các dạng hƣ hỏng của két nƣớc làm mát 2. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra két nƣớc, nắp két nƣớc 3. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra độ kín thủy lực của cả hệ thống làm mát 54 BÀI 5: KIỂM TRA, THAY THẾ VAN HẰNG NHIỆT 5.1. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 5.1.1. Nhiệm vụ Động cơ đốt trong là động cơ nhiệt vì thế hiệu suất nhiệt là yếu tố quyết định đến công suất của động cơ Khi động cơ bắt đầu làm việc nhiệt độ động cơ còn thấp vì thế cần phải nhanh chóng đƣa động cơ đến nhiệt độ làm việc. Để giải quyết vấn đề này trên đƣờng nƣớc ra két làm mát có lắp một van đƣợc gọi là van hằng nhiệt. Van này có nhiệm vụ khi nhiệt độ nƣớc động cơ thấp thì không cho nƣớc ra két, khi nhiệt độ nƣớc làm mát cao thì sẽ cho nƣớc làm mát ra két để làm mát và tiếp tục quay lại động cơ. Bằng cách đóng đƣờng nƣớc dẫn tới két khi động cơ lạnh, động cơ sẽ ấm lên nhanh chóng, khi đó nhiệt độ của động cơ vẫn đƣợc giữ lại trong động cơ thay vì ra két làm mát, nhờ đó rút ngắn thời gian hâm nóng động cơ, tiêu hao ít nhiên liệu và giảm đƣợc lƣợng khí xả. Sau khi hâm nóng, van hằng nhiệt giữ cho động cơ làm việc ở nhiệt độ cao hơn so với trƣờng hợp không có van hằng nhiệt. 5.1.2. Phân loại Van hằng nhiệt dùng trên hệ thống làm mát bằng nƣớc chia làm hai loại: - Loại dùng chất lỏng làm chất giãn nở; - Loại dùng chất rắn làm chất giãn nở. 5.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 5.2.1. Cấu tạo a) Van hằng nhiệt kiểu hộp xếp Hình 5.1: Van hằng nhiệt kiểu chất lỏng (hộp xếp) 1. Đƣờng nƣớc về bơm; 2. Đƣờng nƣớc tới két làm mát; 3. Áo nƣớc; 4. Hộp xếp; 5. Đệm làm kín; 6. Trục van; 7. Van. 55 Van hằng nhiệt kiểu hộp xếp (hình 5.1) gồm có hộp xếp chứa một chất lỏng dễ bay hơi (4).Van 7 của hộp xếp đƣợc nối với hộp xếp thông qua ti đẩy. Khi nhiệt độ làm mát thấp hơn 820C, van hằng nhiệt đóng lại (hình a) và toàn bộ chất lỏng từ áo nƣớc 3 đi qua ống 1 về bơm nƣớc Khi nhiệt độ nƣớc làm mát lớn hơn 820C, áp suất trong hộp xếp tăng lên, làm cho 4 dãn dài ra nâng van (7) lên. Nƣớc nóng từ áo sẽ đƣợc đẩy vào két làm mát Van 7 mở rộng hoàn toàn ở nhiệt độ 910C b) Van hằng nhiệt kiểu chất rắn Hình 5.2: Van hằng nhiệt kiểu chất rắn (c) Van đóng; (d) Van mở. 8. Bầu chứa; 9. Xêrêrin; 10. Màng; 11. Lò xo hồi vị; 12. Nắp van; 13. Đƣờng nƣớc tới két làm mát; 14. Thân van; 15. Ti đẩy. Ở hình c có bầu (8) chứa đầy xêrêzin (9), lấy từ dầu mỏ và đậy kín bằng màng cao su (10). Ở nhiệt độ 700C, xêrêzin nóng chảy và giãn nở đẩy màng (10). Lúc này van (14) mở ra và nƣớc bắt đầu chảy tuần hoàn ra két làm mát (hình d). Khi nhiệt độ giảm xuống, xêrêzin động đặc lại và giảm bớt thể tích. Dƣới tác dụng của lò xo hồi vị (11), van (14) đóng lại và màng (10) hạ xuống (hình c). Nƣớc lại đƣợc đƣa về bơm nƣớc 5.2.2. Nguyên lý làm việc - Trạng thái van hằng nhiệt chƣa làm việc Khi nhiệt độ nƣớc làm mát còn thấp (<820C) van hằng nhiệt 6 đóng, nƣớc đƣợc bơm 12 đẩy lƣu thông trong các áo nƣớc 7 trong thân máy làm nhanh chóng tăng nhiệt độ động cơ. 56 Hình 5.3: Hệ thống làm mát làm việc khi van hằng nhiệt đóng 1. Bình nƣớc phụ; 2. Ống dẫn nƣớc; 3. Két nƣớc làm mát; 4 .Nắp két nƣớc; 5. Ống dẫn nƣớc từ động cơ ra két làm mát; 6. Van hằng nhiệt; 7. Áo nƣớc; 8. Vít xả nƣớc;9. Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát; 10. Ống dẫn nƣớc từ két làm mát về động cơ; 11.Quạt két nƣớc; 12. Bơm nƣớc. - Trạng thái van hằng nhiệt làm việc: Khi nhiệt độ nƣớc làm mát cao (>820C) van hằng nhiệt 6 mở từ từ, nƣớc đƣợc bơm 12 đẩy qua đƣờng ống 5 vào két làm mát 3 để làm mát, sau khi nƣớc đƣợc làm mát sẽ đƣợc bơm 12 hút qua đƣờng ống 10 đƣa vào động cơ để làm mát Hình 5.4: Hệ thống làm mát làm việc khi van hằng nhiệt mở 5.3. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa 5.3.1. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng 5.3.1.1. Thời gian làm ấm máy của động cơ dài Nguyên nhân: - Van hằng nhiệt luôn mở do làm việc lâu ngày bị oxy hóa dẫn tới các van bị kẹt 57 5.3.1.1. Động cơ nóng máy, có hiện tƣợng kích nổ Nguyên nhân: - Van hằng nhiệt luôn đóng do làm việc lâu ngày bị oxy hóa dẫn tới các van bị kẹt 5.3.2. Phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa Van hằng nhiệt chỉ sửa chữa, không thay thế 5.4. Trình tự tháo và lắp van hằng nhiệt Nội dung công việc Hình vẽ minh họa 5.4.1. Trình tự tháo 1. Tháo nƣớc làm mát Chú ý: Nên hứng vào can để lưu trữ tránh làm bẩn sàn làm việc và dùng lại nếu cần 2. Tháo giắc công tắc điều khiển quạt két nƣớc (đối với quạt điện) Hình 5.5: Tháo cụm vỏ van hằng nhiệt - Quan sát van hằng nhiệt để tìm nhiệt độ mở của van Chú ý: Nhiệt độ dùng kiểm tra van hằng nhiệt là nhiệt độ được ghi ở trên mặt van Hình 5.6: Ký hiệu trên van hằng nhiệt -Ngâm van hằng nhiệt vào nƣớc và từ từ nâng nhiệt độ của nƣớc -Kiểm tra nhiệt độ mở của van Tiêu chuẩn: 80 đến 840C Nếu van không mở theo nhiệt độ tiêu chuẩn thì phải thay thế van hằng nhiệt (1). Nhiệt kế; (2). Van hằng nhiệt Hình 5.7: Kiểm tra sự làm việc của van - Kiểm tra độ nâng van Độ nâng van >8mm khi nhiệt độ là 950C Nếu độ nâng van không nhƣ tiêu chuẩn thì phải thay thế van - Kiểm tra lò xo van: Lò xo phải căng khi van đóng hoàn toàn. Hình 5.8: Kiểm tra độ nâng van 58 5.4.2. Trình tự lắp 1. Lắp van vào thân máy - Lắp đệm làm kín nƣớc vào van hằng nhiệt - Kiểm tra sự tiếp xúc của gioăng với toàn bộ bề mặt van - Đặt van vào thân máy đúng chiều Hình 5.9: Lắp gioăng mới vào van -Điều chỉnh van thông hơi của van hằng nhiệt nằm trong khoảng nhƣ hình bên (1) Lỗ thông khí Hình 5.10: Đặt van vào thân máy 2. Lắp cụm ống nƣớc -Đặt cụm ống nƣớc đúng lỗ ren -Lắp ống nƣớc vào thân máy bằng 2 bu- lông -Siết 2 bu-lông với mô-men: 9.3 N.m Hình 5.11: Kiểm tra mô men siết 3. Lắp cảm biến nhiệt độ nƣớc 4. Bổ sung nƣớc làm mát 5. Vận hành động cơ, kiểm tra sự dò dỉ của hệ thống làm mát Hình 5.12: Cắm giắc cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát 59 5.5 Trình tự tháo, lắp và kiểm tra cho động cơ 2AZ-FE 5.5.1. Trình tự tháo Nội dung Hình vẽ minh họa Tháo bầu lọc dầu bôi trơn SST: Dụng cụ chuyên dùng tháo bầu lọc Chú ý: - Không làm bẹp vỏ bầu lọc - Không làm chảy dầu ra nền xƣởng Hình 5.13: Tháo lọc dầu bôi trơn Tháo đầu nối của bầu lọc dầu Dụng cụ: khẩu 12 mm, dụng cụ tháo bầu lọc Hình 5. 14: Tháo đầu nối lọc dầu Tháo nắp đổ dầu và gioăng làm kín Hình 5. 15: Tháo nắp đổ dầu Tháo cụm van thông hơi hộp trục khuỷu - Tháo ống mềm - Tháo cụm van Dụng cụ: tròng 22 Hình 5. 16: Tháo cụm van thông hơi hộp trục khuỷu Tháo bugi đánh lửa Dụng cụ: tuýp bugi Chú ý: không làm rơi bugi, vỡ sứ cách điện Hình 5. 17: Tháo bugi đánh lửa 60 Tháo nắp che trục cam - Nới đều các bu lông theo đúng thứ tự quy định - Dùng búa cao su vỗ đều xung quanh nắp che trục cam - Lấy nắp che trục cam ra Hình 5. 18: Tháo nắp che trục cam Tháo đệm nắp che trục cam Chú ý: treo đệm vào vị trí quy định, không làm rách đệm Hình 5. 19: Tháo đệm nắp che trục cam Tháo cảm biến vị trí trục cam - Tháo bu lông lắp cảm biến với nắp máy - Lấy cảm biến vị trí trục cam ra Chú ý: để cảm biến vào vị trí quy định, tránh va đập làm hỏng cảm biến Hình 5. 20: Tháo cảm biến vị trí trục cam Tháo puly trục khuỷu - Quay trục khuỷu cho dấu trên puly trùng với vạch “0” trên thân máy - Kiểm tra dấu trên bánh dẫn động trục cam phải trùng dấu trên nắp gối đỡ trục cam số 1 và số 2 Hình 5. 21: Xác định dấu phối khí - Tháo bulông đầu trục khuỷu + Dùng dụng cụ chuyên dùng hãm puly trục khuỷu + Tháo bu lông đầu trục Hình 5. 22: Tháo bu lông đầu trục khuỷu 61 - Dùng vam tháo puly trục khuỷu SST: vam puly + Vặn hai bu lông vào lỗ ren trên puly + Lót tấm đệm vào đầu trục khuỷu + Vặn trục vít để tháo puly ra Chú ý: không làm hỏng ren đầu trục khuỷu Hình 5. 23: Tháo puly trục khuỷu Tháo bộ căng xích cam Dụng cụ: khẩu 10 Chú ý: -Không đƣợc quay trục khuỷu khi không có bộ căng xích - Nới đều hai đai ốc Hình 5. 24: Tháo bộ căng xích cam Tháo puly bơm nƣớc - Dùng dụng cụ chuyên dùng giữ cố định puly bơm nƣớc - Tháo đai ốc lắp puly với trục bơm nƣớc - Lấy puly bơm nƣớc ra Hình 5. 25: Tháo puly bơm nƣớc Tháo bơm nƣớc ra khỏi động cơ - Nới đều các bu lông, đai ốc - Dùng búa cao su vỗ đều vào vỏ bơm nƣớc cho vỏ bơm nƣớc tách ra khỏi thân máy - Lấy bơm nƣớc ra Hình 5. 26: Tháo bơm nƣớc Tháo bu lôn...hai bƣớc. Bƣớc 1 Xiết chặt đều bu lông theo thứ tự quy định Mô men xiết: 22 Nm Hình 5. 136: Lắp hộp trục cân bằng Bƣớc 2 - Đánh dấu sơn phía trƣớc trên các đầu bu lông hộp trục khuỷu. - Xiết thêm các bu lông 900 Các dấu sơn quay về cùng một phía Hình 5.137: Xiết bu lông hộp trục cân bằng 89 Lắp hộp trục khuỷu a. Lắp bu lông dầu trục khuỷu. b. Quay trục khuỷu để cổ biên của các xi lanh số 1 và số 4 xuống điểm chết dƣới. Chú ý: Dấu phối khí trên bánh răng dẫn động trục cân bằng nằm đúng vị trí quy định Hình 5. 138: Dấu phối khí trên trục cân bằng c. Bôi keo làm kín vào những vị trí quy định trên bề mặt lắp ghép Chú ý: + Lau sạch dầu trên bề mặt tiếp xúc trƣớc khi bôi keo. + Đƣờng kính vết keo: 2,5  3,0 mm + Lắp hộp trục khuỷu trong vòng 3 phút sau khi bôi keo làm kín. Nếu thao tác chậm, keo sẽ khô không có khả năng làm kín + Không đƣợc khởi động động cơ trƣớc 2 giờ đồng hồ sau khi lắp hộp trục khuỷu. Hình 5. 139: Bôi keo làm kín d. Lắp hộp trục cân bằng sao cho các lỗ điều chỉnh trên các trục cân bằng nằm đúng vị trí quy định Hình 5. 140: Vị trí lỗ điều chỉnh e. Lắp hộp trục khuỷu - Gá các bu lông A và B vào vị trí quy định Chiều dài bu lông: + Bulông A: dài 122 mm + Bu lông B: dài 45 mm Chú ý: Chọn đúng bu lông lắp vào các vị trí A và B Hình 5. 141: Lắp hộp trục khuỷu 90 + Xiết chặt đều các theo thứ tự quy định Mô men xiết: 24 Nm + Lau sạch keo dính xung quanh mối ghép Chú ý: + Xiết bu lông đúng mô men quy định + Chia quá trình xiết chặt bu lông thành hai đến ba bƣớc Hình 5. 142: Thứ tự xiết bu lông hộp trục khuỷu - Quay trục khuỷu cho các dấu phối khí trên bánh răng chủ động nằm đúng vị trí quy định Chú ý: Dấu phối khí trên bánh răng chủ động tạo thành góc khoảng 160 so với phƣơng thẳng đứng - Cố định trục khuỷu - Tháo bu lông đầu trục khuỷu Chú ý: Trục khuỷu không đƣợc dịch chuyển khi tháo bu lông Hình 5. 143: Đặt dấu phối khí Lắp phớt chấn dầu đuôi trục khuỷu - Dùng dụng cụ chuyên dùng (SST) và búa, đóng nhẹ đều lên phớt chắn dầu cho phớt vào sát mặt chặn bên trong - Bôi một lớp mỡ MP lên mép phớt chắn dầu mới Chú ý: + Không để bụi bẩn bám vào mép phớt + Lau sạch mỡ bám ở trên trục khuỷu. Hình 5. 144: Lắp phớt chắn dầu Lắp nút xả nƣớc làm mát - Bôi keo lên phần đầu ren của nút - Lắp nút xả nƣớc Mô men xiết: 26 Nm Chú ý: Xiết nút xả nƣớc làm mát đúng mô men quy định Hình 5. 145: Lắp nút xả nƣớc làm mát 91 Lắp bộ lọc của van điều khiển dầu - Kiểm tra sơ bộ bộ lọc. - Lắp gioăng mới và bộ lọc van điều khiển dầu bằng nút ren. Mô men xiết: 30 Nm Chú ý: + Không có bụi bẩn bám vào bộ lọc + Không đƣợc chạm vào lƣới lọc khi lắp bộ lọc van điều khiển dầu. Hình 5. 146:Lắp bộ lọc van điều khiển dầu Lắp đệm nắp máy Đặt đệm mới trên bề mặt của thân máy sao cho số hiệu dập trên đệm nắp máy hƣớng lên trên. Chú ý: + Lau sạch dầu trên bề mặt thân máy trƣớc khi lắp đệm. + Lắp đệm nắp máy đúng vị trí. Hình 5. 147: Lắp đệm nắp máy Lắp nắp máy - Lau sạch mặt lắp ghép của nắp máy - Đặt nắp máy lên thân máy - Lắp bu lông nắp máy - Xiết chặt bu lông theo thứ tự quy định Chú ý: + Bôi một lớp mỏng dầu bôi trơn lên các ren bu lông và các vòng đệm trƣớc khi lắp. + Bu lông nắp máy đƣợc xiết chặt đều và chia thành hai giai đoạn. Giai đoạn 1: Xiết bu lông đúng mô men quy định. Mô men xiết: 79 Nm Giai đoạn 2: Xiết chặt bu lông - Đánh dấu sơn lên mũ bu lông nắp máy - Xiết chặt các bu lông thêm 900 theo thứ tự quy định - Kiểm tra dấu sơn quay về cùng một phía. Hình 5. 148: Thứ tự xiết bu lông nắp máy Hình 5. 149: Xiết chặt bu lông nắp máy 92 Lắp cụm van dầu điều khiển phối khí - Bôi một lớp mỏng dầu bôi trơn lên gioăng chữ O. Chú ý: Không để bụi bẩn bám vào bề mặt gioăng Hình 5. 150:Bôi dầu vào gioăng chữ O - Lắp cụm van dầu điều khiển phối khí - Xiết chặt bu lông theo mô men quy định Mô men xiết: 9,0 Nm Chú ý: Xiết chặt đều hai bu lông Hình 5. 151: Lắp cụm van điều khiển phối khí Lắp bạc trục cam số 2 Lắp cụm bánh răng phối khí trục cam - Lắp bánh răng phối khí vào trục cam Ấn nhẹ bánh răng phối khí vào trục cam đồng thời quay bánh răng phối khí cho đến khi chốt định vị vào đúng vị trí. Chú ý: + Không đƣợc quay bánh răng phối khí trục cam ngƣợc chiều quy định + Không có khe hở giữa bánh răng và trục cam. - Lắp bu lông đầu trục cam. Mô men tiêu chuẩn: 54 Nm - Kiểm tra rằng bánh răng phối khí trục cam dịch chuyển về phía muộn (sang bên phải) và bị hãm cững tại vị trí muộn nhất. Hình 5. 152: Lắp bánh răng phối khí vào trục cam Hình 5. 153: Lắp bu lông đầu trục cam Lắp bạc trục cam số 1 - Lau sạch bề mặt lƣng bạc và gối đỡ - Lắp bạc vào gối đỡ Chú ý: Vấu hãm nằm chắc chắn trong rãnh trên gối đỡ Hình 5. 154: Lắp bạc trục cam số 1 93 Lắp trục cam hút - Bôi một lớp mỏng dầu bôi trơn vào các cổ trục cam hút. - Đặt trục cam hút lên các nửa gối đỡ trên nắp máy - Kiểm tra các dấu lắp ráp Chú ý: Đặt đúng vị trí trục cam hút Hình 5. 155: Lắp trục cam hút - Lắp các nắp gối đỡ. Chú ý: Lắp đúng chiều và thứ tự của nắp gối đỡ theo quy định - Bôi một lớp mỏng dầu bôi trơn lên phần ren và các mũ bu lông lắp gối đỡ. - Xiết chặt bulông lắp nắp gối đỡ theo thứ tự Mô men xiết: Nắp gối đỡ số 1: 30 Nm Nắp gối đỡ số 3: 9,0 Nm Hình 5. 156: Lắp nắp gối đỡ trục cam hút Lắp trục cam xả - Bôi một lớp mỏng dầu bôi trơn vào các cổ trục cam xả. - Đặt trục cam xả lên các nửa gối đỡ trên nắp máy đúng dấu phối khí - Kiểm tra các dấu lắp ráp Chú ý: Đặt đúng vị trí trục cam xả - Lắp các nắp gối đỡ. Chú ý: Lắp đúng chiều và thứ tự của nắp gối đỡ theo quy định - Bôi một lớp mỏng dầu bôi trơn lên phần ren và các mũ bu lông lắp gối đỡ. - Xiết chặt bu lông lắp nắp gối đỡ theo thứ tự Mô men xiết: Nắp gối đỡ số 1: 30 Nm Nắp gối đỡ số 3: 9,0 Nm. Hình 5. 157: Đặt trục cam xả lên gối đỡ Hình 5. 158: Lắp nắp gối đỡ trục cam xả 94 Lắp bơm dầu - Lắp đệm làm kín mới - Lắp bơm dầu lên động cơ. - Xiết chặt bu lông theo mô men quy định Mô men tiêu chuẩn: 19 Nm Chú ý: Xiết đều các bu lông theo nhiều giai đoạn Hình 5. 159: Lắp bơm dầu Lắp bộ chống rung xích Lắp bộ dẫn động xích - Quan sát và đặt dấu phối khí đúng vị trí quy định Hình 5. 160: Đặt dấu phối khí đúng vị trí - Quay trục khuỷu theo chiều làm việc một góc 900 cho then trục khuỷu hƣớng lên trên Hình 5. 161:Quay trục khuỷu đến vị trí lắp ráp - Lắp xích cam lên bánh răng phối khí trục khuỷu sao cho mắt xích đánh dấu màu vàng (hoặc hồng) trùng với dấu phối khí trên trục khuỷu. Hình 5. 162: Lắp xích cam - Dùng dụng cụ chuyên dùng và búa đóng đĩa răng trên trục khuỷu vào. Dụng cụ chuyên dùng: SST 09309-37010 Hình 5. 163: Lắp đĩa răng trên trục khuỷu 95 - Điều chỉnh cho mắt xích đánh dấu trùng với dấu trên bánh răng phối khí trục cam và đĩa xích - Lắp xích cam. Hình 5. 164: Lắp xích cam Lắp máng dẫn hƣớng căng xích Lắp máng dẫn hƣớng căng xích bằng bu lông. Mô men tiêu chuẩn: 19 Nm Hình 5. 165: Lắp máng dẫn hƣớng xích Lắp dẫn hƣớng xích cam Mô men tiêu chuẩn: 9,0 Nm Hình 5. 166: Lắp dẫn hƣớng xích Lắp đĩa tín hiệu cảm biến trục khuỷu Chú ý: Dấu "F" trên đĩa tín hiệu hƣớng về phía trƣớc. Hình 5. 167: Lắp đĩa tín hiệu cảm biến trục khuỷu Lắp phớt chắn dầu trên nắp che xích cam - Dùng dụng cụ chuyên dùng (SST) đóng phớt chắn dầu mới vào cho đến khi bề mặt của nó ngang bằng với mép của nắp xích cam. - Bôi một lớp mỏng mỡ MP lên mép của phớt chắn dầu mới. Chú ý: + Không đƣợc làm bẩn phớt + Không đóng lệch phớt dầu. Hình 5. 168: Lắp phớt chắn dầu trên nắp che xích cam 96 Lắp nắp đậy xích cam - Bôi keo làm kín dạng sợi lên bề mặt lắp ráp - Gá nắp đậy xích cam bằng các bu lông và đai ốc. - Lắp vít cấy vào bộ căng đai dẫn động. Mô men tiêu chuẩn: 22 Nm Hình 5. 169:Các vị trí bôi keo làm kín - Xiết chặt các bu lông theo thứ tự quy định Mô men tiêu chuẩn: Bulông A: 9,0 Nm; Bu lông B: 25 Nm Bu lông C: 55 Nm; Đai ốc: 11 Nm - Làm sạch bề mặt lắp ghép - Bôi keo làm kín vào bề mặt lắp ghép - Lắp đáy dầu vào thân máy. Chú ý: + Lau sạch bề mặt tiếp xúc. + Lắp đáy dầu trong vòng 3 phút sau khi bôi keo làm kín. + Không đƣợc khởi động động cơ trƣớc 2 giờ đồng hồ sau khi lắp đáy dầu. Hình 5. 170:Thứ tự xiết bu lông Hình 5. 171:Bôi keo làm kín Lắp đáy dầu Xiết chặt đều các bulông và đai ốc theo thứ tự quy định Mômen: 9,0 Nm Hình 5. 172:Xiết bu lông lắp đáy dầu 97 Lắp cụm bơm nƣớc - Làm sạch bề mặt tiếp xúc. - Bôi keo làm kín vào bề mặt lắp ráp Chú ý: + Lau sạch bề mặt tiếp xúc trƣớc khi bôi keo làm kín. + Lắp bơm nƣớc trong thời gian 3 phút sau khi bôi keo làm kín. Nếu để lâu keo sẽ bị khô, phải cạo lớp keo và làm lại từ đầu. + Đƣờng kính vết keo: 2,2  2,5 mm Hình 5.173:Lắp cụm bơm nƣớc Lắp bơm nƣớc và giá căng đai lên động cơ Mô men tiêu chuẩn: 9,0 Nm Chú ý: Xiết chặt đều các bu lông đúng mô men quy định Hình 5. 174:Lắp bơm nƣớc Lắp puly bơm nƣớc - Dùng dụng cụ chuyên dùng (SST) giữ cố định puly bơm nƣớc - Xiết chặt bu lông lắp puly bơm nƣớc. Dụng cụ chuyên dùng: SST09960-10010 Mô men tiêu chuẩn: 26 Nm Hình 5. 175:Lắp pu ly bơm nƣớc Lắp cảm biến trục khuỷu - Lắp cảm biến trục khuỷu vào giá đỡ - Lắp cụm giá đỡ và cảm biến trục khuỷu lên động cơ Mô men tiêu chuẩn: 9,0 Nm Chú ý: Không để va đập gây hƣ hỏng cảm biến Hình 5. 176:Lắp cảm biến trục khuỷu Lắp puly trục khuỷu - Dùng dụng cụ chuyên dùng (SST) giữ cố định puly trục khuỷu - Xiết chặt bu lông lắp puly. Dụng cụ chuyên dùng: SST 09213-54015 Mô men tiêu chuẩn: 170 Nm Hình 5. 177: Lắp puly trục khuỷu 98 Lắp bộ căng xích số 1 - Nhả cóc hãm - Ấn piston vào vị trí tận cùng và móc khóa chốt sao cho cần đẩy ở vị trí quy định Hình 5. 178:Lắp bộ căng xích số 1 - Thay đệm và lắp bộ căng xích số 1 Mômen: 9,0 Nm Chú ý: Nếu móc khóa nhả ra khỏi chốt trên piston trong khi lắp bộ căng xích phải lắp lại móc. Hình 5.179:Lắp bộ căng xích số 1 - Quay trục khuỷu ngƣợc chiều kim đồng hồ - Nhả móc hãm ra khỏi chốt trên piston. Hình 5.180:Nhả móc hãm ra khỏi chốt trên piston - Quay trục khuỷu cùng chiều kim đồng hồ kiểm tra sự dich chuyển của piston. Hình 5.181:Kiểm tra sự dịch chuyển của piston Kiểm tra khe hở nhiệt xupáp 99 Dùng căn lá đo khe hở nhiệt của các xu páp đƣợc chỉ định Khe hở xupáp tiêu chuẩn (khi động cơ nguội): + Khe hở xu páp nạp: 0,19  0,29 mm + Khe hở xu páp xả: 0,38  0,48 mm Hình 5.182:Kiểm tra khe hở nhiệt lần 1 - Quay trục khuỷu 1 vòng (3600) để đặt xi lanh số 4 ở điểm chết trên/Kỳ nén - Kiểm tra những xupáp đƣợc chỉ định bằng căn lá. Ghi các giá trị đo xupáp không đạt tiêu chuẩn để xác định các đệm điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp cần thay thế. Hình 5.183:Kiểm tra khe hở nhiệt lần 2 Điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp Khe hở nhiệt điều chỉnh bằng cách thay các đệm điều chỉnh có chiều dày khác nhau. Mỗi động cơ có một bộ đệm điều chỉnh đƣợc đánh số theo chiều dày đệm - Tháo các đệm điều chỉnh ở các máy có khe hở nhiệt không đạt tiêu chuẩn - Dùng panme đo độ dày các đệm điều chỉnh vừa tháo ra Hình 5.184: Đo chiều dày con đội - Tính toán độ dày của đệm điều chỉnh mới sao cho khe hở xupáp gần bằng với giá trị tiêu chuẩn. - Chọn kích thƣớc đệm điều chỉnh mới: Xu páp nạp: A = B + (C - 0,24 mm) Xu páp xả: A = B + (C-0,43 mm) Trong đó: A-chiều dày đệm mới B-chiều dày đệm cũ C-khe hở xu páp đo đƣợc Ví dụ: Khe hở xupáp nạp tiêu chuẩn = 0,40 mm Giá trị đo đƣợc - tiêu chuẩn = giá trị điều chỉnh (0,40 – 0,24 = 0,16mm) Hình 5.185:Chọn đệm điều chỉnh khe hở nhiệt 100 Chiều dày đệm cũ = 5,25 mm Chiều dày đệm mới = 5.410 mm Giá trị điều chỉnh + Chiều dày đệm cũ = đệm mới lý tƣởng 0,16 mm + 5,25 mm = 5,41 mm Đệm mới có chiều dày 5,42mm gần giống kích thƣớc lý tƣởng Kết luận: Chọn đệm số 42 Lắp đệm nắp che trục cam - Lau sạch bề mặt lắp ráp của nắp máy - Đặt đệm mới vào bề mặt lắp ráp Chú ý: Không dùng lại đệm cũ Hình 5.186:Lắp đệm nắp che trục cam Lắp nắp che trục cam - Làm sạch bề mặt lắp ráp của nắp che. - Bôi keo làm kín vào vị trí quy định - Lắp nắp che trục cam bằng các bu lông và đai ốc Chú ý: + Lắp nắp che trục cam trong vòng 3 phút sau khi bôi keo làm kín. + Xiết đều và đúng mô men quy định Mô men tiêu chuẩn: Bulông A: 11 Nm Bu lông B: 14 Nm Đai ốc: 11 Nm + Không đƣợc đổ dầu vào động cơ trƣớc 2 giờ đồng hồ sau khi nắp nắp che trục cam Hình 5. 187: Vị trí bôi keo làm kín Hình 5.188:Lắp nắp che trục cam Lắp bugi - Dùng dụng cụ chuyên dùng (tuýp bugi) đƣa bugi vào vị trí lắp ráp. - Dùng tay vặn bugi vào nắp máy - Xiết chặt bugi đúng mô men quy định Mô men tiêu chuẩn: 19 Nm Hình 5.189:Lắp bugi đánh lửa 101 Lắp cụm van thông hơi hộp trục khuỷu - Bôi keo vào van - Lắp van vào thân máy - Xiết chặt van đúng mô men quy định Mô men tiêu chuẩn: 19 Nm Hình 5.190:Lắp van thông hơi hộp trục khuỷu Lắp đệm và nắp đổ dầu - Thay đệm mới - Lắp đệm và nắp đổ dầu lên động cơ Hình 5.191:Lắp nắp đổ dầu Lắp đầu nối bộ lọc dầu - Lắp đầu nối bộ lọc dầu. - Xiết chặt đầu nối đúng mô men quy định Mô men tiêu chuẩn: 30 Nm Hình 5.192:Lắp đầu nối bộ lọc dầu Lắp bầu lọc dầu - Kiểm tra và lau sạch mặt lắp ráp của bầu lọc dầu. - Bôi dầu động cơ sạch lên gioăng của bầu lọc dầu mới. - Vặn nhẹ lọc dầu vào đúng vị trí và xiết chặt cho đến khi gioăng tiếp xúc với đế. - Dùng cờlê lực xiết chặt bầu lọc dầu đúng mô men quy định Mô men tiêu chuẩn: 13 Nm Nếu không có cờlê lực thì dùng dụng cụ chuyên dùng xiết bầu lọc ¾ vòng Hình 5.193:Lắp bầu lọc dầu Hình 5.194:Xiết chặt bầu lọc dầu khi không có cờ lê lực 102 5.6. Bài tập tháo và thay thế van hằng nhiệt - Tham khảo tài liệu hƣớng dẫn sửa chữa - Nhận dạng vị trí van hằng nhiệt - Tháo van hằng nhiệt - Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của van hằng nhiệt - Kiểm tra sự làm việc của van hằng nhiệt - Lắp van hằng nhiệt (thay thế nếu cần) - Vận hành và kiểm tra sự làm việc của động cơ Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày tầm quan trọng của van hằng nhiệt 2. Tìm hiểu tại sao phải có chế độ không tải nhanh. Giải pháp? 3. Trình bày các dạng hƣ hỏng và phƣơng pháp kiểm tra van hằng nhiệt. 103 BÀI 6: BẢO DƢỠNG HỆ THỐNG LÀM MÁT 6.1. Chẩn đoán hƣ hỏng của hệ thống làm mát 6.1.1. Nƣớc làm mát bị hao hụt Sự rò rỉ nƣớc làm mát có thể xảy ra bên ngoài hoặc bên trong động cơ. Sự rò rỉ nƣớc làm mát ra bên ngoài có thể phát hiện bằng cách quan sát khi tạo áp suất trong hệ thống làm mát. Sự rò rỉ nƣớc làm mát bên trong động cơ không nhìn thấy đƣợc, thông thƣờng động cơ làm việc có khói trắng, thiếu nƣớc liên tục. Hiện tƣợng này có thể gây hƣ hỏng nghiêm trọng cho động cơ: Nứt vỡ pít-tông, nắp máy, cong thanh truyền, nƣớc lẫn dầu bôi trơn...... Nguyên nhân: - Các ống dẫn nƣớc bị nứt, vỡ; - Các đệm, phớt chắn nƣớc bị hỏng không bao kín đƣợc đƣờng nƣớc làm mát; - Két nƣớc bị thủng, khoá xả nƣớc đóng không kín; - Các mối ghép giữa thân máy, nắp máy, mối ghép các bộ phận của hệ thống làm mát siết không chặt gây rò rỉ nƣớc làm mát. Chú ý: rò rỉ nhiều nhất là ở gioăng nắp máy và két làm mát dầu. 6.1.2. Nhiệt độ động cơ quá cao Bản chất của hiện tƣợng này là: - Hệ thống làm mát bình thƣờng nhƣng có hƣ hỏng của động cơ làm cho nhiệt động cơ truyền ra nƣớc lớn nhƣ (kích nổ, đánh lửa sớm) sẽ gây quá tải cho hệ thống làm mát khiến nhiệt độ động cơ cao - Hệ thống làm mát có sự cố do: + Trong thân máy và két nƣớc lắng nhiều cặn bẩn sẽ ngăn cản sự lƣu thông của nƣớc làm mát đồng thời ngăn cản sự truyền nhiệt từ các chi tiết ra nƣớc làm mát. + Van hằng nhiệt bị kẹt không mở khi nhiệt độ cao sẽ ngăn cản sự tuần hoàn của nƣớc qua két nƣớc làm mát, do đó nhiệt độ của nƣớc làm mát cao, giảm hiệu quả làm mát. Nhiệt độ của nƣớc làm mát cao sẽ làm nƣớc hoá hơi dẫn đến tăng áp suất trong hệ thống và làm hƣ hỏng các đƣờng ống dẫn nƣớc, két nƣớc + Két nƣớc bị tắc bên trong hoặc bụi bẩn bên ngoài làm giảm khả năng làm mát của không khí + Bơm nƣớc bị hỏng hoặc đai dẫn động bị trƣợt làm năng suất bơm giảm, không cung cấp đủ lƣu lƣợng nƣớc cần thiết cho động cơ + Lắp ngƣợc cánh quạt, đấu ngƣợc nguồn điện đối với quạt điện 6.1.3. Nhiệt độ động cơ tăng chậm sau khi khởi động Nguyên nhân: 104 - Van hằng nhiệt bị kẹt luôn mở hoặc nhiệt độ mở van thấp hơn quy định. Điều này làm cho nƣớc làm mát luôn tuần hoàn qua két nƣớc ngay cả khi nhiệt độ động cơ còn thấp. Trong trƣờng hợp này, động cơ phải thực hiện chế độ hâm nóng lâu hơn bình thƣờng, tăng sự mài mòn của các chi tiết, tăng sự hình thành cặn và phát sinh khí xả độc hại. - Cảm biến nhiệt độ nƣớc bị hỏng luôn báo nhiệt độ cao nên quạt gió luôn hoạt động làm tăng hiệu quả truyền nhiệt ra không khí. Đối với các động cơ phun xăng điện tử, nhiệt độ nƣớc làm mát thấp có thể làm cho bộ điều khiển ECU không hoạt động theo vòng kín (điều chỉnh phản hồi) và có thể xác lập mã sự cố nên động cơ không làm việc bình thƣờng. - Không có van hằng nhiệt: Van hằng nhiệt bị hỏng đã tháo bỏ không lắp van hằng nhiệt mới. 6.2. Kiểm tra hệ thống làm mát 6.2.1. Kiểm tra mức nƣớc làm mát Mở nắp xe và kiểm tra mức nƣớc trong bình nƣớc phụ (bình giãn nở). Nếu mức nƣớc thấp hơn quy định phải bổ sung nƣớc có pha chất chống đông và chống lắng cặn. Mức nƣớc đúng theo quy định phải nằm ở khoảng giữa mức tối đa và tối thiểu Một số xe không có bình nƣớc phụ thì phải tháo nắp két nƣớc để kiểm tra. Khi mở nắp két nƣớc, dùng tay ép nắp két nƣớc và quay từ từ để xả áp lực trong két nƣớc, sau đó mở nắp ra để kiểm tra lƣợng nƣớc làm mát. Mức nƣớc phải gần sát miệng đổ nƣớc Chú ý: Không mở nắp két nƣớc khi nhiệt độ nƣớc còn cao để tránh bị bỏng do nƣớc có áp suất cao trong két nƣớc bắn ra. 6.2.2. Kiểm tra nồng độ chất chống đông Hình 6.1: Dụng cụ kiểm tra trọng lƣợng riêng nƣớc làm mát (a). Tỷ trọng kế phao; (b). Tỷ trọng kế bi; (c). Tỷ trọng kế quang học 105 Dùng dụng cụ chuyên dùng là tỷ trọng kế để kiểm tra tỷ trọng hoặc trọng lƣợng riêng của nƣớc làm mát. Có ba loại tỷ trọng kế là: - Tỷ trọng kế phao; - Tỷ trọng kế bi; - Tỷ trọng kế quang học; Chú ý: Chất chống đông là chất độc nên sau khi tiếp xúc với nƣớc làm mát cần phải rửa sạch tay để tránh bị nhiễm độc. 6.2.3. Kiểm tra van hằng nhiệt Nội dung công việc Hình vẽ minh họa - Quan sát van hằng nhiệt để tìm nhiệt độ mở của van Chú ý: Nhiệt độ dùng kiểm tra van hằng nhiệt là nhiệt độ được ghi ở trên mặt van Hình 6.2: Ký hiệu trên van hằng nhiệt -Ngâm van hằng nhiệt vào nƣớc và từ từ nâng nhiệt độ của nƣớc -Kiểm tra nhiệt độ mở của van Tiêu chuẩn: 80 đến 840C Nếu van không mở theo nhiệt độ tiêu chuẩn thì phải thay thế van hằng nhiệt (1). Nhiệt kế; (2). Van hằng nhiệt Hình 6.3: Kiểm tra sự làm việc của van - Kiểm tra độ nâng van Độ nâng van >8mm khi nhiệt độ là 950C Nếu độ nâng van không nhƣ tiêu chuẩn thì phải thay thế van - Kiểm tra lò xo van: Lò xo phải căng khi van đóng hoàn toàn. Hình 6.4: Kiểm tra độ nâng van 6.2.4. Kiểm tra ống dẫn Các dạng hƣ hỏng của ống dẫn nƣớc nhƣ: nứt, phồng, móp, rách do sử dụng lâu ngày, do áp suất trong hệ thống quá cao hoặc do khuyết tật khi chế tạo. 106 Khi kiểm tra, dùng tay bóp mạnh các ống cao su, các ống không đƣợc xẹp dễ dàng, không đƣợc nứt, vỡ hoặc bị phồng. Các khớp nối phải đƣợc siết chặt, nếu không nƣớc sẽ bị rò rỉ hoặc không khí lọt vào hệ thống làm mát. Hình 6.5: Các dạng hƣ hỏng của ống nƣớc làm mát 6.2.5. Kiểm tra sự rò rỉ khí xả vào hệ thống làm mát Khí xả có thể lọt vào hệ thống làm mát khi đệm nắp máy bị hỏng. Khi khí xả lọt vào hệ thống làm mát sẽ rất nguy hiểm do các a xít mạnh có thể hình thành gây ăn mòn các chi tiết. Để kiểm tra sự rò rỉ khí cháy vào hệ thống làm mát, ta dùng thiết bị phân tích khí xả: Mở nắp két nƣớc, cho động cơ hoạt động vài phút, đƣa đầu dò khí xả vào miệng đổ nƣớc không cho tiếp xúc với nƣớc làm mát. Thiết bị phân tích khí xả sẽ xác định có khí xả lọt vào hệ thống làm mát hay không Hình 6.6: Kiểm tra kiểm tra sự lọt khí cháy vào hệ thống làm mát 1. Nắp két nƣớc; 2. Đầu cảm biến; 3. Máy phân tích khí thải Nếu khí xả lọt vào hệ thống làm mát có thể gây ra những hƣ hỏng nghiêm trọng cho động cơ: nƣớc làm mát bị đẩy ra khỏi vùng bị rò làm khu vực này tăng nhiệt độ lên quá cao, khi tốc độ động cơ giảm nƣớc chảy ngƣợc về làm nhiệt độ giảm nhanh gây nứt áo nƣớc. Có thể mở nắp két nƣớc phát hiện xem có váng bột màu vàng của rỉ hay váng dầu mỡ nổi lên hay không, nếu có phải hớt sạch váng sau đó cho động cơ làm việc và kiểm 107 tra lại, nếu váng dầu tiếp tục hình thành chứng tỏ có khả năng lọt khí cháy từ xy lanh hoặc dầu nhờn từ bộ làm mát dầu nhờn sang đƣờng nƣớc làm mát. 6.2.5. Kiểm tra sự rò rỉ của nƣớc làm mát trong hệ thống Sự rò rỉ có thể xảy ra ở các vị trí lắp ghép, các đầu ống dẫn, các vị trí bị nứt, vỡ, thủng... khi đó nƣớc làm mát bị hao hụt Để kiểm tra nƣớc làm mát bị rò rỉ, trƣớc hết phải quan sát toàn bộ bên ngoài hệ thống làm mát, ở những vị trí rò rỉ thƣờng có màu vàng hoặc xanh nhạt (màu của chất chống đông). Nếu cần thiết phải dùng thiết bị tạo ra áp suất trong hệ thống làm mát đẩy nƣớc ra các vị trí rò rỉ để dễ quan sát. Nếu sự rò rỉ nhỏ hoặc rò rỉ bên trong thƣờng khó phát hiện, khi đó phải dùng thiết bị chuyên dùng nhƣ đèn cực tím để kiểm tra 6.2.6. Kiểm tra quạt gió Nội dung công việc Hình vẽ minh họa 1. Kiểm tra sự làm việc của quạt gió ở nhiệt độ thấp (dƣới 830C) - Bật khóa điện ở chế độ On Hình 6.7: Bật khóa điện ở vị trí On - Lúc này quạt gió không làm việc Nếu quạt gió làm việc thì hƣ hỏng có thể do rơ -le điều khiển quạt hoặc công tắc nhiệt độ nƣớc hoặc dây dẫn Hình 6.8: Quạt gió không quay -Tháo giắc của công tắc nhiệt độ nƣớc Chú ý: - Phải cầm giắc để tháo công tắc, cầm dây sẽ làm đứt dây công tắc - Nếu ECU điều khiển tốc độ quạt động cơ thì phải dùng máy chẩn đoán để kích hoạt và kiểm tra sự làm việc của quạt Hình 6.9: Tháo giắc công tắc nhiệt độ nƣớc 108 - Lúc này quạt gió sẽ làm việc Nếu quạt không làm việc, kiểm tra cầu chì, rơ-le, quạt và mạch điện giữa rơ –le và công tắc nhiệt độ nƣớc Hình 6.10: Quạt gió quay - Kết nối lại giắc của công tắc nhiệt độ Chú ý: - Cắm đúng vấu định vị - Phải cắm thật chắc chắn vì nếu cắm lỏng sẻ có thể gây chập chờn khi quạt làm việc. Điều này sẽ phá hỏng động cơ Hình 6.11: Cắm giắc công tắc điều khiển quạt 2. Kiểm tra sự làm việc của quạt ở nhiệt độ cao (trên 930C) - Mở nắp két nƣớc - Đặt nhiệt kế vào miệng két - Khởi động động cơ, cho động cơ hoạt động đạt nhiệt độ đến 930C Hình 6.12: Kiểm tra nhiệt độ két nƣớc - Kiểm tra sự làm việc của quạt gió Nếu quạt không làm việc, hƣ hỏng có thể xảy ra tại quạt gió ở động cơ, công tắc nhiệt độ nƣớc hoặc dây dẫn Hình 6.13: Quạt gió quay 3. Kiểm tra công tắc nhiệt độ nƣớc - Sử dụng đồng hồ vạn năng kiểm tra sự thông mạch của công tắc nhƣ hình vẽ ở hai trạng thái. Công tắc còn tốt khi Nhiệt độ nƣớc >930C. Không thông mạch Nhiệt độ nƣớc <830C. Thông mạch Hình 6.14: Kiểm tra công tắc nhiệt độ 109 6.2.7. Kiểm tra đai truyền động Dây đai có thể bị hỏng do mòn, nứt, xƣớc, rách sau một thời gian làm việc. Khi đó dây đai có thể bị trƣợt, bị đứt làm bơm nƣớc không hoạt động hoặc giảm năng suất bơm gây cho động cơ bị quá nhiệt. Thông thƣờng phải kiểm tra độ mòn và độ căng đai ít nhất 1lần/năm. Hình 6.15: Các dạng hƣ hỏng của dây đai thang -Kiểm tra các hƣ hỏng của dây đai thang bằng cách quấn dây đai vào ngón tay, quan sát phát hiện các vết mòn, nứt, xƣớc... của dây đai. Nếu có hiện tƣợng hƣ hỏng phải thay dây đai mới. -Kiểm tra dây đai răng: Trƣớc hết phải đánh dấu chiều chuyển động của đai, sau đó quan sát để phát hiện các vết hƣ hỏng của đai. Nếu có bất kỳ dấu hiệu hƣ hỏng nào thì phải thay dây đai mới. Hình 6.16: Các dạng hƣ hỏng của dây đai dẹt 110 - Sử dụng dụng cụ chuyên dùng để kiểm tra độ căng đai, nếu không có thì dùng ngón tay ấn vào khoảng giữa hai pu-li với lực khoảng 1214kG, khi đó độ võng của đai khoảng 8 mm. 6.3. Bảo dƣỡng hệ thống làm mát 6.3.1. Xúc rửa hệ thống làm mát Khi thấy nƣớc làm mát không đủ sạch và đến bảo dƣỡng cấp 2 cần tiến hành xúc rửa hệ thống làm mát. Có thể sử dụng một trong các phƣơng pháp xúc rửa sau: 6.3.1.1. Xúc rửa hệ thống làm mát bằng dòng nƣớc có áp suất cao Trƣớc khi thực hiện xúc rửa tháo bỏ van hằng nhiệt ra khỏi thân máy. Dùng dòng nƣớc có áp suất 4 kg/cm2 cho đi ngƣợc chiều với dòng chảy tuần hoàn của nƣớc làm mát trong hệ thống. Xúc rửa hệ thống cho tới khi dòng nƣớc chảy ra từ động cơ sạch là đƣợc. Phƣơng pháp xúc rửa bằng dòng nƣớc có áp suất cao thƣờng đƣợc sử dụng ở các trạm xƣởng có bơm nƣớc. 6.3.1.2. Xúc rửa hệ thống làm mát bằng phƣơng pháp dòng tuần hoàn Đƣợc thực hiện theo trình tự sau: - Cho động cơ làm việc đến khi nhiệt độ nƣớc làm mát đạt từ 70 đến 800C - Cho động cơ làm việc ở chế độ không tải. - Mở van xả nƣớc, mở nắp két nƣớc, đổ nƣớc bổ xung liên tục, quan sát, khi thấy nƣớc xả ra sạch là đƣợc. - Đóng van xả nƣớc và đổ đủ nƣớc, đóng nắp két nƣớc lại. Phƣơng pháp xúc rửa hệ thống làm mát bằng dòng tuần hoàn đơn giản dễ thực hiện nên thƣờng đƣợc sử dụng rộng rãi. 6.3.1.3. Xúc rửa hệ thống làm bằng dung dịch hoá học -Tuỳ theo kết cấu thân máy, nắp máy và vật liệu chế tạo chúng mà sử dụng các chất hoá học cho phù hợp. -Pha chế dung dịch theo tỷ lệ qui định và đủ số lƣợng cho từng động cơ. -Xả hết nƣớc cũ trong hệ thống, rồi đóng các van xả lại. -Đổ nƣớc có hoá chất vào hệ thống và ngâm một thời gian nhất định. 6.3.2. Thông khí hệ thống làm mát Khi đổ nƣớc vào hệ thống làm mát sau khi bảo dƣỡng hoặc sửa chữa cần phải thông khí trong toàn bộ hệ thống để đảm bảo nƣớc làm mát vào đầy hệ thống. Trƣớc hết cần biết dung tích của hệ thống làm mát, từ từ rót nƣớc làm mát vào hệ thống qua két nƣớc, nếu lƣợng nƣớc làm mát không đủ theo dung lƣợng quy định sẽ có không khí trong hệ thống (có thể do van hằng nhiệt đóng làm không khí không thoát ra đƣợc qua ống thông hơi). Khi đó phải khởi động cho động cơ hoạt động đến khi van hằng nhiệt mở rồi bổ sung thêm nƣớc làm mát cho đủ mức quy định 111 Một số động cơ đặt két nƣớc thấp hơn nắp máy thƣờng có nút xả khí, khi đổ nƣớc làm mát cần mở nút đó ra trƣớc khi rót nƣớc vào két nƣớc. Nếu không có nút xả khí thì phải kích cao đầu xe lên cho nắp két nƣớc cao hơn các phần khác của hệ thống làm mát, khi đó không khí sẽ thoát ra qua miệng két nƣớc. Kiểm tra và thay thế nƣớc làm mát 1. Kiểm tra mức nƣớc làm mát trong bình nƣớc phụ Mức nƣớc làm mát nên nằm giữa mức “Low” và “High” Nếu mức nƣớc làm mát thấp, kiểm tra sự rò rỉ và bổ sung nƣớc làm mát đến mức “Full” Hình 6.17: Kiểm tra mức nƣớc làm mát trong bình nƣớc phụ 2.Kiểm tra chất lƣợng nƣớc làm mát - Tháo nắp két nƣớc Chú ý: Không đƣợc tháo khi động cơ nhiệt độ còn cao, hơi nƣớc áp suất cao trong hệ thống sẽ gây bỏng Hình 6.18: Tháo nắp két nƣớc - Chất lƣợng nƣớc làm mát phản ánh tình trạng kỹ thuật của động cơ - Nếu nƣớc làm mát bẩn thì phải thay thế - Nếu nƣớc làm mát có lẫn dầu thì gioăng nắp máy bị hở, nắp máy bị cong vênh - Lắp lại nắp két nƣớc Hình 6.19: Kiểm tra chất lƣợng dung dịch làm mát 3. Thay thế nƣớc làm mát - Tháo nắp két nƣớc - Tháo bu-lông xả nƣớc trên động cơ và vít xả nƣớc trên két làm mát (1) Vít xả nƣớc trên thân máy (2) Vít xả nƣớc trên két nƣớc Hình 6.20: Xả nƣớc làm mát 112 - Tra keo làm kín vào bu-lông xả nƣớc trên thân máy - Lắp bu-lông vào thân máy Hình 6.21: Tra keo vào bu-lông xả - Bổ sung nƣớc làm mát từ từ Chú ý: Nƣớc làm mát cần đƣợc pha trộn theo hƣớng dẫn của nhà sản xuất (hàm lƣợng ethylen-glycol nằm trong khoảng 50- 70% lƣợng nƣớc làm mát) - Không sử dụng nƣớc làm mát gốc alcohol - Lƣợng nƣớc bổ sung theo tài liệu hƣớng dẫn.Ví dụ: Toyota Corrola là 5,3 lít Hình 6.22: Bổ xung nƣớc làm mát - Lắp nắp két nƣớc - Cho động chạy ấm máy để kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống - Kiểm tra mức nƣớc làm mát và bổ sung nếu cần Hình 6.23: Lắp nắp két nƣớc 6.4. Bài tập chẩn đoán và bảo dƣỡng hệ thống làm mát - Chẩn đoán hệ thống làm mát. - Bảo dƣỡng hệ thống làm mát. - Sửa chữa hệ thống làm mát Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày các hƣ hỏng thƣờng gặp của hệ thống làm mát 2. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra hệ thống làm mát 3. Trình bày phƣơng pháp xúc rửa hệ thống làm mát 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Trần Văn Anh (2008), Nguyên lý động cơ đốt trong, Trƣờng ĐHSPKT Nam Định, Nam Định. [2]. Nguyễn Mạnh Hùng (1998), Cấu tạo ôtô, Nhà xuất bản Giao thông vận tải. [3]. Nguyễn Đức Phú - Trần Văn Tế (1995), Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong, Nhà xuất bản Hà Nội [4]. Trần Thế San- Đỗ Dũng (2001), Sửa chữa động cơ xăng, Nhà xuất bản Đà Nẵng. [5]. Trần Thế San - Đỗ Dũng (2001), Sửa chữa động cơ Diezel, Nhà xuất bản Đà Nẵng. [6]. GS - TS Nguyễn Tất Tiến (2000), Nguyên lý động cơ đốt trong, Nhà xuất bản Giáo dục. [7]. PGS - TS Phạm Minh Tuấn (2006), Động cơ đốt trong, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà nội. [8]. Nguyễn Hữu Tuyên - Nguyễn Hoàng Thế (2002), Bảo dưỡng và sửa chữa xe ôtô đời mới, Nhà xuất bản Đồng Nai. [9]. DAEWOO (2003), Daewoo Matiz Engine Repair Manual, DAEWOO. [10]. HYUNDAI (2004), Hyundai D4B Engine Repair Manual, HYUNDAI. [11]. TOYOTA (2009), Repair Manual Toyota 2AZ-FE. TOYOTA. [12]. TOYOTA (2002), Repair Manual Toyota 1NZ-FE. TOYOTA. [13]. TOYOTA (1989) Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, TOYOTA. [14]. TOYOTA (1988), Toyota MR2 Repair Manual, TOYOTA. [15]. TOYOTA (1986),Toyota 4y Engine Repair Manual, TOYOTA.