Quạt gió két nước: Là gì? Cấu tạo, Phân loại, Nguyên lý

Quạt gió két nước là gì ?

Quạt gió két nước trong tiếng anh được dịch là Radiator Fan. Trong hệ thống làm mát bằng nước, dùng két làm mát bằng không khí.

Quạt gió két nước hay được gọi tên là quạt két nước dùng gió để tăng tốc độ của không khí qua két nhằm nâng cao hiệu quả làm mát.Quạt két nước thường là quạt chiều trục. Quạt két nước của động cơ có thế chạy bằng không khí hoặc điện. Những động cơ đặt đọc ở thân xe có trục sau là trục chủ động thường sử dụng là quạt cơ khí (hình 1) được lắp cùng trục với bơm nước.

Cấu tạo quạt két nước

Hình 1. Quạt két nước
1.Cánh quạt két nước, 2. Puli bơm nước

Có hai chí tiêu để đánh giá chất lượng của quạt: đo là năng suất (lưu lượng gió) của quạt và công suất tiêu tốn cho dẫn động quạt. Đối với một két nước cụ thể, năng suất thể hiện bằng tốc độ gió qua két làm mát. Hai chỉ tiêu trên phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: số vòng quay của quạt, kích thước cách, góc nghiêng của cách và vị trí tương quan giữa quạt và két nước.

Tăng góc nghiêng của cánh và tăng số vòng quay của quạt đều làm cho công suất dẫn động quạt tăng lên. Thông thường góc nghiêng tốt nhất đối với quạt phẳng là 46 -45° và với quạt cánh lôi là 38°. Tăng góc nghiêng và tăng chiều rộng cách quạt có làm cho lưu lượng tăng nhưng công suất dẫn động quạt tăng mãnh liệt, vì vậy đối với động cơ ô tô máy kéo đường kính quạt không vượt quá 0,65m và chiểu rộng không vượt quá 70mm.

 Khoảng cách từ quạt đến két phụ thuộcvảo việc tố chức dòng khí làm mát tiếp các bộ phận dưới nắp xe. Khi có lắp các bản hướng dòng khí thì khoảng cách đó cho phép đến 80 - 100mm. Nếu không thì không nên vượt quá 10 -15mm. Số cánh tăng làm năng suất tăng theo nhưng không nên vượt quá cánh.

Cách quạt được đập bằng thép tắm có chiều dày 1,2 + 1,6mm rồi bắt chặn vào moay ơ, trước khi lắp phải cân bằng. Loại cách quạt chế tạo bằng vật liệu polyme thì không cần cân bằng. Dể giảm tiếng ổn loại quạt 4 cánh được chế tạo theo hình chữ X với góc giữa hai cánh là 70 + 1100. Quạt được dẫn động bằng đai truyền hình thang, tốc độ của đai truyền không vượt quá 30 + 35 m/⁄s. Trên một số động cơ quạt được dẫn động bằng xích, còn dẫn động bánh răng thì ít gặp. Tý số truyền động quạt nằm trong khoảng 1,0 + 1.3. Ngoài ra còn có bộ phận áo làm mát.Áo làm mát được hình thành bởi khoang trống nằm giữa thành ngoài nắp máy với thành buồng đốt. Đặc biệt ở những chỗ bố trí đường xả thì cần được tăng cường làm mát.

Phân loại quạt gió két nước làm mát động cơ

Hinh 2. Sơ đồ các phương án dẫn động và kết cấu quạt gió.
1. Cánh quạt; 2. Bulông; 3. Bánh đai dẫn động cơ cấu phụ; 4. Vòng bít; 5.Ổ bi; 6. Bánh răng; 7. Trục; 8.Bánh công tác; 9. Nắp dâu trục; 10. Trục của quạt gió; 11.Bánh đai truyền; 12. Tang trống có cánh.

Quạt gió dùng trên động cơ làm mát bằng không khí có thể là quạt li tâm hoặc có thế là quạt hướng trục, nhưng thông dụng nhất là quạt hướng trục. Quạt gió cung cấp lưu lượng gió cần thiết và có tốc độ cao để làm mát động cơ. Ở động cơ quạt gió thường dùng để làm mát là quạt li tâm, có cấu tạo bao ngoài cánh quạt là vỏ, trục quạt được quay trên hai ố bi. Vỏ và cánh quạt gió (hưởng được chế tạo bằng nhôm, được lắp ổ bên phải động cơ, phía trên của vỏ quạt gắnvới nắp xilanh, còn phía dưới gắn với cácte. Không khí làm mát được thối do quạt gió đặt phía trước động cơ thổi vào phiến tắn nhiệt hoặc được hút qua phiến tắn nhiệt bởi quạt đặt ở phía bánh đà.

Khi lưu lưu lượng khí tiêu hao như nhau thì sức cần khí động của dòng khí khi dùng quạt hút cao hơn 12+23% và công suất tốn thất cho làm mát trong trường hợp này cũng tăng lên 15+32% . Độ chênh lệch nhiệt độ tăng khoảng 4+6°C. Các kiểu bố trí quạt gió của động cơ một hàng xi lanh giới thiệu trên hình 3 và kiểu bố trí của động cơ chữ V trên hình 4

  Hình 3. Các phương án bố trí bản hưóng gió và dẫn động quạt gió trên động cơ một hàng xi lanh.

 
Hình 4. Bố trí quạt gió và bản dẫn gió trong động cơ làm mát bằng gió, xi lanh bố trí theo hình chữ V.

Quạt gió của động cơ một hàng xilanh cũng như động cơ bố trí theo hình chữ V được dẫn động bằng nhiều cách: bằng bánh răng, xích, đai truyền hoặc dẫn động trực tiếp bằng đuôi trục khuýu ở hình 6.17. Dẫn động quạt gió theo hai cách đầu tốt hơn so với cách thứ ba vì không bị trượt như khi dùng đai truyền dùng bánh răng và xích có bị mỏn, rão. Hơn nữa do tý số truyền giữa trục khuýu và trục quạt không đổi , nên tốc độ của quạt gió thay đối đúng theo sự thay đổi của số vòng quay truc khuýu.

Dẫn động quạt gió bằng bánh răng thường được dùng trong động cơ có số xi lanh ít hơn 4 và đường kính xi lanh nhỏ hơn 120mm. Dẫn động quạt gió bằng xích, nếu dùng loại xích đặc biệt (xích răng) thì có thế giảm được tiếng ổn so với dẫn động bằng xích răng. Nhưng do sau một thời gian làm việc, xích bị mòn rão, ta dùng bánh căng xích, tuy nhiên, phần lớn các động cơ làm mát bằng gió thường dẫn động quạt gió bằng đai truyền. Phương án này dẫn động rất đơn giản, êm và cũng tương đối bên.

Nhưng khi dùng đai truyền để đẫn động quạt gió, đai truyền thường chóng bị rão gây nên hiện tượng trượt đai ảnh hưởng đến số vòng quay của quạt. Vì vậy khi dùng đai truyền để dẫn động quạt gió, bao giờ cũng phải dùng bánh căng đai để đảm bảo độ căng nhất định của đai truyền. Đối với những động cơ làm mát bằng không khí có số xilanh ít hơn hai thì quạt gió thưởng được dẫn động trực tiếp bằng đuôi trục khuýu.

Gân tản nhiệt của xi lanh và nắp xi lanh

Khi thiết kế hình đáng và kích thước các gân tắn nhiệt thường giải quyết hai vấn đề mâu thuẫn với nhau: tắn nhiệt tốt nhưng tốn thất khí động bé. Vấn dễ thứ nhất đòi hỏi phải có bể mặt gân, chiều dày gân và số lương gân lớn. Nhưng vấn để thứ hai thì ngược lại. Bề mặt gân tản nhiệt, trên lý thuyết truyền nhiệt có thế có các dạng như trên hình 5.

Hình 5.Các dạng bê mặt gân tản nhiệt của động cơ làm mát bằng gió.
a.Dạng bề mặt parabol lõm; b.Dạng tam giác; c.Dạng hình thang; d. Dạng hình
chữ nhật

Về mặt truyền nhiệt mà nói hiệu quá truyền nhiệt của gân parabol là tốt nhất, vì nó có gradien nhiệt theo chiều cao h là không đối. Hiệu quả đó sẽ giảm dân theo thứ tự các bể mặt: tam giác, hình thang và hình chữ nhật. Trên thực tế chế tạo thì người ta thay thế bề mặt chế tạo parabol đó bằng bể mặt tao ra bởi các cung tròn, còn dạng hình thang là biến tướng của dạng tam giác. Các dạng gân thực tế khi thiết kế và khi chế tạo được giới thiệu trên hình.5.