(News.oto-hui.com) – Quạt gió động cơ là chi tiết vô cùng quen thuộc và rất quan trọng trong quá trình “điều hòa” nhiệt độ làm việc của động cơ. Tuy nhiên để tối ưu hóa cũng như hạn chế nhược điểm gây ra tiếng ồn, các kỹ sư ô tô đã tạo ra ly hợp quạt gió. Vậy ly hợp quạt gió là gì? Nó hoạt động như thế nào?
Ngoài quạt gió, chúng ta còn có một lượng nước làm mát được thiết kế để tránh cho động cơ quá nhiệt ngay cả khi nhiệt độ ngoài trời cao. Do vậy, không cần thiết phải là quạt gió chạy nhanh khi động cơ chạy nhanh ở nhiệt độ môi trường thấp. Quạt gió quay nhanh sẽ sinh tiếng ồn và tổn thất đáng kể công suất.
Đây chính là vấn đề mà ly hợp quạt gió được tạo ra để giải quyết. Nó sẽ cảm nhận được bất kỳ thay đổi nhiệt độ môi trường để điều khiển tốc độ quạt gió một cách phù hợp nhất.
1. Nguyên lý của ly hợp quạt gió:
Đây là một dạng ly hợp tự động. Môi chất dùng bên trong là chất lỏng Silicon. Khi động cơ làm việc, tùy theo nhiệt độ của nước làm mát mà chất lỏng này có các chế độ làm việc khác nhau.
Hình ảnh dưới đây chính là một lò xo cảm ứng nhiệt, hay còn gọi là tấm lưỡng kim. Nó là nhân tố quyết định trong việc điều khiển chế độ làm việc của quạt gió (hay của dầu silicon trong ly hợp). Nhiệt độ mà nó “cảm nhận” được chính là nhiệt độ của “gió đã đi qua các cánh tản nhiệt” của két nước (không phải là nhiệt độ của nước làm mát).
- Khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp: thì nhiệt độ gió đã đi qua két nước thấp nên tấm lưỡng kim này chưa bung ra, lúc này quạt chỉ quay nhẹ do có một lượng nhỏ Silicon đang tồn tại giữa Rotor và Cover do độ nhớt của dầu Silicon. Tấm lưỡng kim có dạng xoắn ốc như hình trên.
- Khi nhiệt độ nước làm mát cao: động cơ nóng, vì vậy gió đã đi qua két nước cũng có nhiệt độ cao. Lúc này tấm lưỡng kim bung ra do nhiệt và làm cho valve xoay đi một góc nên lỗ trên cánh van và lỗ của vách ngăn trùng nhau, vì vậy dầu đi từ khoang chứa (Storage Chamber) vào khoang làm việc (Activating Chamber).
- Khi nhiệt độ nước làm mát giảm xuống: thì “gió đã đi qua két nước” cũng hạ nhiệt. Do đó Tấm lưỡng kim co lại làm cho Valve đóng cửa thông giữa khoang chứa và khoang làm việc lại. Lúc này dầu đi vào khoang Activating Chamber bị ngắt nguồn cấp, lượng dầu trong khoang này bị quán tính li tâm đánh ra phía khe hở tiếp xúc và bị thu hồi về khoang chứa Storage Chamber.
Bình thường, giữa Rotor và Cover luôn có một khe hở, nếu chưa có dầu giữa chúng thì không hề có sự tiếp xúc truyền lực nào. Nhưng khi van đã mở, lượng dầu lớn do quán tính li tâm sẽ được đưa đến khe hở giữa trục quay (Rotor) và phần bao (Cover).
Do bề mặt tiếp xúc thủy lực nhiều lên, nên mômen được truyền từ Rotor sang Cover tăng lên rất nhanh, quạt quay nhanh để làm giảm nhiệt độ của “gió đã đi qua két nước” xuống. Trong suất quá trình làm việc, dầu Silicon tạo thành một vòng tuần hoàn giữa 2 khoang lưu trữ (Storage Chamber) và khoang chủ động (Activating Chamber).
Chú ý rằng trên bề mặt trước của Rotor thường có một cánh dẫn (chiều cao thấp) để làm nhiệm vụ như một bơm cấp dầu vào khe hở giữa Rotor và Cover.
Một chú ý nữa là tại khe hở tiếp xúc giữa Rotor và Cover nó có kết cấu như một cửa tiết lưu, tăng thông dầu từ Activating Chamber vào khe nhưng lại hạn chế cho chảy ngược. Khi dầu đã bị thu hồi về khoang Storage Chamber thì chỉ tồn tại một lượng nhỏ trong khe giữa Rotor và Cover, quạt hoạt động như phần trên.
2. Những lợi ích từ ly hợp quạt gió:
Với việc trang bị thêm ly hợp, bộ phận quạt gió đã được tối ưu hơn cho các trường hợp vận hành xe. Nhờ đó nó đã mang lại những lợi ích như
- Tăng tuổi thọ động cơ
- Giảm tiêu hao nhiên liệu
- Giảm tiếng ồn
- Rút ngắn thời gian hâm nóng động cơ
- Cải thiện khả năng giữ nhiệt của nước nóng
Bài viết liên quan:
- Tìm hiểu về két nước làm mát trên ô tô
- Tìm hiểu về công nghệ làm mát tự hành của Lamborghini
- Tìm hiểu hệ thống làm mát động cơ ô tô
