Trong hệ thống làm mát động cơ của ô tô, quạt động cơ của ô tô được gắn phía sau bộ tản nhiệt. Khi động cơ còn lạnh và bạn khởi động động cơ, bạn sẽ thấy quạt làm mát không quay. Khi động cơ bắt đầu nóng lên, quạt bắt đầu quay nhưng với tốc độ chậm và êm.
Sau một thời gian khi nhiệt độ động cơ đã ổn định hoặc khi bạn bật điều hòa, quạt làm mát bắt đầu hoạt động ở tốc độ 2, tốc độ quạt tăng lên và tiếng quạt cũng to hơn. Đến đây, nhiều người sẽ thắc mắc tại sao quạt tản nhiệt lại phức tạp như vậy? Nó được cấu tạo như thế nào? Có sự khác biệt giữa quạt làm mát giữa xe xăng và xe diesel…? Cùng chúng tôi tìm hiểu ngay dưới đây!
Quạt tản nhiệt ô tô dùng để làm gì?
Quạt tản nhiệt ô tô là một bộ phận thuộc hệ thống làm mát động cơ ô tô , có nhiệm vụ tăng cường lưu lượng gió đi qua két tản nhiệt , từ đó giúp két tản nhiệt đạt hiệu quả làm mát tốt nhất.
Quạt tản nhiệt ô tô giúp tăng luồng gió qua bộ tản nhiệt
Để bộ tản nhiệt làm mát tốt, một lượng lớn không khí phải đi qua các lá tản nhiệt bằng nhôm. Nếu xe đang di chuyển nhanh, đủ không khí sẽ đi vào. Nhưng nếu xe chạy chậm lại hoặc dừng lại, sẽ không có đủ không khí bên trong. Do đó, cần phải có quạt làm mát bộ tản nhiệt để tạo ra luồng không khí cưỡng bức đi qua bộ tản nhiệt.
Khi xe mới khởi động do động cơ còn lạnh nên quạt tản nhiệt thường không quay. Khi nhiệt độ động cơ bắt đầu tăng lên, quạt tản nhiệt cũng hoạt động nhưng với tốc độ khá chậm. Khi nhiệt độ động cơ đạt mức vận hành lý tưởng hoặc khi ô tô bật điều hòa , quạt tản nhiệt sẽ quay nhanh hơn.
Tốc độ của quạt làm mát bộ tản nhiệt ô tô phụ thuộc vào tốc độ trục động cơ và nhiệt độ động cơ. Nếu trục động cơ quay nhanh thì quạt cũng quay nhanh. Nhiệt độ động cơ càng cao, quạt quay càng nhanh.
Nguyên lý làm việc của quạt động cơ ô tô
Quạt làm mát cơ giới
Để làm mát bộ tản nhiệt, một lượng lớn không khí phải đi qua các cánh tản nhiệt. Thông thường, khi xe chạy ở tốc độ cao, luồng gió qua bộ tản nhiệt là đủ, nhưng khi xe đứng yên hoặc chạy không tải, luồng gió sẽ không đủ. Do đó, động cơ phải được trang bị quạt làm mát để tạo không khí cưỡng bức đi qua bộ tản nhiệt.
Xe ô tô đời mới hiện nay thường được trang bị hệ thống quạt làm mát bao gồm: quạt làm mát chạy bằng động cơ điện, phốt lỏng kiểm soát nhiệt độ (khớp nối mềm) và hệ thống quạt làm mát thủy lực chạy bằng điện tử.
Hệ thống thông gió của động cơ điện rất nhạy cảm với nhiệt độ của chất làm mát và chỉ cung cấp luồng không khí ổn định khi nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ trung bình hoặc khi động cơ vừa mới khởi động, quạt không chạy giúp làm nóng động cơ nhanh hơn, giảm tiêu hao nhiên liệu và giảm tiếng ồn.
Quạt điện có thể thay đổi tốc độ quay theo 3 cấp độ hoặc liên tục. Nhờ đó, hiệu quả làm mát sẽ được điều chỉnh theo nhiệt độ nước làm mát để động cơ hoạt động hiệu quả. Bạn có thể quan sát sơ đồ mạch bên dưới để biết chất làm mát do động cơ điện cung cấp hoạt động như thế nào ở một mức tốc độ.
Sơ đồ nối dây cho điều khiển quạt một tốc độ
Khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp, công tắc báo nhiệt độ nước làm mát sẽ đóng lại, rơ le được nối đất và nó sẽ hút hai tiếp điểm 30 và 87 ra xa nhau (hai tiếp điểm này thường đóng) để cắt điện cho động cơ quạt.
Khi nhiệt độ nước bắt đầu tăng, tiếp điểm nhiệt nước mở ra, mạch rơle bị cắt, 2 tiếp điểm 30 và 87 tiếp xúc với nhau. Lúc này một dòng điện từ ắc quy sẽ truyền đến quạt làm cho quạt quay với tốc độ cao. Tùy thuộc vào loại xe, các điểm đóng/mở của công tắc nhiệt độ nước và rơle quạt hoạt động theo chiều ngược lại.
Hệ thống điều khiển quạt đa tốc độ
Trong hệ thống điều khiển quạt làm mát nhiều tốc độ, khi nhiệt độ động cơ không đủ đáp ứng máy tính điều khiển sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến điều hòa và cảm biến tốc độ động cơ sẽ cắt dòng điện chạy qua các rơ le.
Dòng điện từ hộp phân phối điện không đến động cơ quạt, quạt không quay. Khi nhiệt độ động cơ bắt đầu nóng lên khi xe chạy không tải, ECU sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến điều khiển để đóng rơle tốc độ thấp, quạt chạy ở tốc độ thấp. Khi xe non tải hoặc động cơ quá nóng, ECU điều khiển ngắt rơle tốc độ thấp và đóng rơle tốc độ cao, quạt chạy hai tốc độ, tốc độ tăng và tiếng ồn cũng to hơn.
Quạt làm mát giữa xe chạy xăng và chạy dầu có gì khác nhau?
Hệ thống điều khiển và quạt chạy bằng động cơ điện thường được áp dụng cho ô tô chạy bằng xăng, do các ưu điểm như cấu tạo đơn giản, ít gây tiếng ồn và tiết kiệm nhiên liệu.
Động cơ diesel thường không sử dụng quạt điện mà thay vào đó, các nhà sản xuất ô tô sử dụng quạt kết hợp chất lỏng. Đối với loại quạt này, tốc độ quạt được điều chỉnh bởi cảm biến nhiệt độ của không khí đi qua bộ tản nhiệt.
Quạt có phớt chất lỏng
Phốt thủy lực này bao gồm một ly hợp thủy lực có chứa dầu silicon. Việc truyền chuyển động quay cho quạt bằng đai chữ “V” được điều khiển bằng cách điều chỉnh lượng dầu trong buồng làm việc.
Khi nhiệt độ không cao, quạt quay với tốc độ chậm giúp động cơ nóng nhanh hơn và giảm tiếng ồn. Khi nhiệt độ động cơ cao, tốc độ quạt sẽ tăng lên để cung cấp đủ không khí cho bộ tản nhiệt, giúp tăng hiệu quả làm mát.
Xây dựng các khớp chất lỏng
- Nhiệt độ không khí nóng khi xe chạy chậm: tăng dầu silicon trong buồng làm việc làm giảm hệ số trượt của khớp nối, chuyển động quay của trục phốt thủy lực được truyền hoàn toàn đến quạt gió.
- Nhiệt độ không khí nóng khi chạy nhanh: Quán tính của quạt tăng lên và phớt nước bị trượt làm cho quạt quay với tốc độ chậm hơn so với trục phớt nước.
- Nhiệt độ không khí nóng khi lái xe nhanh: Tấm lưỡng kim sẽ ngắt đường dầu để giảm lượng dầu chảy vào buồng làm việc. Điều này sẽ làm tăng hệ số trượt của khớp nối dẫn đến giảm tốc độ quay của quạt.
- Nhiệt độ không khí lạnh khi xe tăng tốc: Đường dầu bị ngắt và mức dầu tiếp tục giảm. Tại thời điểm này, hệ số trượt là cao nhất và tốc độ quạt là thấp nhất.
Hệ thống làm mát quạt thủy lực
Trong hệ thống quạt làm mát thủy lực điều khiển điện tử, động cơ thủy lực được sử dụng để truyền động cho quạt. Trong đó, máy tính sẽ điều chỉnh lượng dầu đi vào động cơ thủy lực. Cũng theo cách này, tốc độ quạt được điều hòa liên tục, luôn đảm bảo lượng gió phù hợp nhất. So với quạt điện, loại quạt này có động cơ nhỏ hơn, nhẹ hơn và có khả năng cung cấp nhiều không khí hơn. Tuy nhiên, bơm dầu và hệ thống điều khiển phức tạp hơn.
Các lỗi hỏng quạt làm mát két nước thường gặp
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có vấn đề
Như đã nói ở trên, hoạt động của quạt tản nhiệt phụ thuộc vào tốc độ trục động cơ và nhiệt độ động cơ. Nếu cảm biến nhiệt độ nước làm mát bị trục trặc, thì phán đoán của ECU về nhiệt độ động cơ hộp số cũng không chính xác. Từ đó, hoạt động của quạt tản nhiệt cũng bị ảnh hưởng.
Cầu chì bị hỏng
Cầu chì bị đứt là một trong những hư hỏng của quạt tản nhiệt thường gặp nhất. Lỗi này khiến quạt không hoạt động hoặc hoạt động yếu. Cầu chì quạt tản nhiệt thường nằm trong khoang động cơ. Để biết thông tin chính xác, hãy tham khảo hướng dẫn sử dụng xe. Với lỗi này, bạn chỉ cần thay cầu chì hỏng bằng cầu chì dự phòng.
Rơ le bị hỏng
Quạt làm mát động cơ bị lỗi có thể do rơle bị lỗi. Để chính xác hơn, bạn có thể sử dụng đồng hồ VOM để đo điện áp của rơ le. Nếu đồng hồ chỉ 12V là bình thường, nếu không thì rơ le đã hư cần thay thế.
Cánh quạt bị gãy
Quạt làm mát két nước thường bằng nhựa. Sau một thời gian dài làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao, cánh quạt rất dễ bị hỏng dẫn đến nứt, gãy… Cánh quạt bị hỏng sẽ không cung cấp đủ lượng gió cho giàn lạnh, ảnh hưởng lớn đến quá trình làm mát động cơ.
Quạt tản nhiệt ô tô đóng vai trò vô cùng quan trọng. Khi quạt tản nhiệt hỏng đồng nghĩa với việc hệ thống tản nhiệt cũng gặp trục trặc. Điều này dễ dẫn đến tình trạng động cơ xe quá nóng do động cơ không được làm mát tốt không chỉ làm hỏng các chi tiết máy mà còn tăng nguy cơ cháy nổ.
Trên đây là kiến thức về quạt động cơ ô tô, chúc các bạn có những kiến thức thú vị!
Ý kiến bạn đọc (0)