Trong quá trình hoạt động, chiếc xe của bạn chịu tác động từ nhiều yếu tố. Trong đó, hệ thống làm mát ảnh hưởng lớn nhất đến sự vận hành của xe.
>> Xe máy xả khói đen, tự khắc phục thế nào?
>> Nên rửa xe máy sau khi đi mưa
>> 8 lưu ý đơn giản giúp xe máy bền hơn
>> Tự “thăm” dầu động cơ xe máy
Dưới đây là các loại hệ thống làm mát trên xe gắn máy. Hiểu về nó, bạn sẽ thấy được tầm quan trọng cũng như có biện pháp bảo dưỡng, khắc phục các “bệnh” từ hệ thống làm mát.
Hệ thống làm mát bằng gió
Là phương pháp làm mát cho động cơ cổ điển nhất. Chiếm ít diện tích, vị trí đặt thông thoáng nên làm mát bằng gió được áp dụng hầu hết cho các động cơ xe gắn máy. Kiểu làm mát này được tăng cường nhờ những cánh tản nhiệt trên thân động cơ và thiết kế khí động học của yếm xe.
Với phương pháp này sức nóng ở xi-lanh, quy-láp sẽ toả ra môi trường không khí xung quanh. Do đó muốn làm mát có hiệu quả tốt phải gia tăng tiết diện làm mát của động cơ bằng cách đúc liền xi-lanh với quy-láp những cánh tỏa nhiệt, dùng kim lọai có hệ số truyền nhiệt lớn như nhôm hay hợp kim nhôm, khối lượng không khí lưu thông qua diện tích làm mát phải lớn.
Vì vậy các động cơ được để trống, lợi dụng tốc độ của xe chạy trên đường để lấy tốc độ gió làm mát các cánh tản nhiệt.
Làm mát bằng gió cưỡng bức
Khi động cơ được đặt ở vị trí tương đối kín, gió không thể luồn vào và làm mát hiệu quả nên người ta thiết kế thêm một quạt gió để hút khí trời vào làm mát động cơ. Thông thường, quạt gió này được dẫn động bởi chính trục khuỷu động cơ.
Ưu điểm của hệ thống làm mát bằng gió cưỡng bức là đơn giản, gọn nhẹ, ít phải bảo trì bảo dưỡng. Tuy nhiên, mặt hạn chế của nó là nhiệt độ tăng cao khi động cơ hoạt động trong một thời gian dài do tiết diện tản nhiệt không lớn, hiệu suất tản nhiệt ra môi trường thấp do gió chỉ lướt qua bề mặt động cơ.
Ứng dụng này được sử dụng nhiều ở các xe Scooter hay gắn máy thông thường, hầu như ít gặp trên các xe Motô phân khối lớn, kể cả Cruiser lẫn Sportbike.
Làm mát bằng nhớt
Đây là 1 ứng dụng khá phổ biến. Hệ thống bôi trơn sẽ kiêm nhiệm 1 phần nào chức năng làm mát. Nhiệt dung của nhớt thì cao, nhưng bù lại lưu lượng bị giới hạn nên hiệu quả làm mát cũng bị hạn chế. Song, việc giảm nhiệt cho dầu nhớt là rất hữu ích vì sẽ nâng cao hiệu năng của dầu nhớt, động cơ họat động tin cậy và ổn định hơn.
Vì tồn tại két nhớt nên ít nhiều áp lực nhớt bị giảm khi tới các cơ phận, và việc bẩn nghẹt két nhớt có thể dẫn tới các hệ lụy cực kỳ tai hại nếu sử dụng bảo dưỡng không đúng cách. Ở các xe môtô trang bị hệ thống làm mát này, các cánh tản nhiệt vẫn được làm lớn như lọai làm mát gió, nhưng có 1 két nhớt nhỏ thường nằm dưới cổ lái, tăng thêm vẻ hiện đại và bắt mắt cho xe.
Hệ thống này chỉ thích hợp cho các lọai xe có dáng dấp hịên đại, cụ thể là các loại xe dòng Naked bike hay Sport bike cỡ nhỏ.
Làm mát bằng nuớc
Hệ thống làm mát bằng nước được cho là hoàn chỉnh nhất cho tới bây giờ của tất cả các lọai động cơ đốt trong. Nước làm mát được bơm qua vỏ động cơ và đưa ra két nước để tỏa nhiệt ra môi trường.
Động cơ được trang bị hệ thống này tuy có phức tạp và "khó chịu" hơn khi bảo trì bảo dưỡng nhưng hoạt động ổn định và tin cậy hơn hẳn, nhiệt độ vận hành luôn đạt mức tốt ưu để cho hiệu suất cao nhất.
Tuy nhiên, việc phải bố trí 1 két nước đủ lớn luôn ảnh hưởng tới khía cạnh thẩm mỹ của các xe Cruiser cổ điển, nên việc ứng dụng của nó không phải lúc nào cũng là lựa chọn của các nhà sản xuất. Còn ở các Sport Bike hay Touring, nó gần như là không thể vắng mặt vì sự hiệu quả của nó mới bảo đảm cho các động cơ nhiều xi-lanh tua lớn họat động ổn đinh.
Hệ thống làm mát kết hợp gió – nước
Một số nhà sản xuất đã khéo léo kết hợp giữa hệ thống làm mát bằng gió tự nhiên và bằng nước. Đây có thể nói là 1 phương án cực kỳ hợp lý vì vừa bảo đảm thẩm mỹ, vừa làm giản tiện hệ thống làm mát bằng nước, lại cân bằng được nhiệt độ giữa các xi-lanh, đặc biệt là khi ứng dụng cho dòng Cruiser máy V cổ điển.
Ở điều kiện Việt Nam, thường xuyên phải lái xe ở vận tốc thấp và khí hậu nhiệt đới, sự lựa chọn hợp lý có lẽ là ưu tiên cho các xe có hệ thống làm mát bằng nước hay tích hợp gió - nước. Các xe phân khối lớn làm mát bằng gió sẽ cực nóng khi chạy chậm, có thể nhiệt độ vẫn nằm trong tính toán của nhà sản xuất nên vận hành xe không bị ảnh hưởng nhưng người lái thật sự cảm thấy rất bức bối khi phải chịu đựng nhiệt độ quá cao từ buồng máy hắt lên.
Thế Đạt [TTTĐ]
Hệ thống làm mát bằng không khí có nhiều ưu điểm nổi trội khi ứng dụng trên các loại phương tiện, đặc biệt là xe máy. Mặc dù cấu tạo không quá phức tạp nhưng hiệu quả đem lại rất cao.
1. Hệ thống làm mát bằng không khí
Hệ thống làm mát bằng không khí là bộ phận tản nhiệt quan trọng của mỗi phương tiện, có chức năng chống nóng cho động cơ trong suốt quá trình vận hành. Với hình thức làm mát này, lượng nhiệt tạo ra sẽ được giải phóng trực tiếp vào không khí, bảo vệ động cơ hoạt động hiệu quả.
Đối với xe máy, hệ thống làm mát giữ vai trò rất quan trọng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu. Chức năng của hệ thống này là đưa nhiệt độ động cơ trở về mức ổn định và phù hợp. Dưới đây là lý do tại sao xe máy thường làm mát bằng không khí:
- Khi sử dụng hệ thống thống này, buồng đốt sẽ đủ nóng để làm bay hơi hết nhiên liệu, quá trình đốt cháy tốt hơn đồng thời lượng khí thải cũng giảm xuống.
- Giúp dầu bôi trơn có độ nhớt thấp hơn, từ đó động cơ không bị lãng phí năng lượng đồng thời các bộ phận cũng di chuyển trơn tru hơn.
- Bảo vệ các linh kiện và chi tiết kim loại khỏi sự hao mòn, gỉ sét.
- Tránh gây ra các tình trạng nguy hiểm như ma sát lớn trong động cơ, dầu bôi trơn mất tác dụng, linh kiện bị bó kẹt dẫn đến hư hỏng.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát bằng không khí
Hệ thống làm mát bằng gió cưỡng bức là hình thức của bộ phận làm mát bằng không khí, được ứng dụng trên hầu hết các dòng xe tay ga, xe số. Cấu tạo của hệ thống khá đơn giản:
- Cánh tản nhiệt: Bộ phận này được làm từ các lá nhôm, có chức năng làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa kim loại và môi trường.
- Quạt hút gió: Có chức năng tăng lượng gió đi vào bộ phận giảm nhiệt, đặc biệt là khi phương tiện lưu thông tốc độ chậm hoặc ở khu vực đông đúc. Động cơ hoạt động sẽ tạo ra năng lượng để quạt quay và hút gió từ bên ngoài đưa vào bộ phận làm mát. Sau khi kết thúc quá trình, lượng không khí nóng sẽ tự động thoát ra ngoài.
- Vỏ ngoài của động cơ: Cấu tạo gồm các đường rãnh bố trí liền khít nhau nhằm mục đích làm tăng diện tích tiếp xúc giữa động cơ và không khí.
- Cửa thoát gió: Nhiệt sẽ được giải phóng ra ngoài nhờ vào cửa thoát gió.
Ngoài ra, có một số dòng xe sử dụng hệ thống làm mát bằng gió tự nhiên. Hình thức này đơn giản hơn nhiều do không cần đến bộ phận quạt hút gió, động cơ sẽ tiếp xúc trực tiếp với không khí để làm mát. Tuy nhiên loại hệ thống làm mát này chỉ xuất hiện trên các loại phương tiện có xi lanh thẳng hàng hoặc động cơ chữ V.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát bằng không khí là dùng gió để giữ mức nhiệt ổn định cho động cơ. Cụ thể, chu trình sinh công với 4 chu kỳ nạp, nén, nổ và xả nhiên liệu khiến động cơ đốt trong chịu nhiệt độ lên đến khoảng 700 độ C và có thể cao hơn tùy vào công suất hoạt động. Trong khi đó, nhiệt độ bình thường của không khí chỉ dao động từ 15 - 30 độ C [tối đa chỉ 50 độ C]. Việc sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí thực sự hiệu quả và phù hợp.
Cánh quạt giữ chức năng chính trong việc hút không khí từ môi trường để đưa vào bộ phận làm mát, lượng gió lấy được phụ thuộc vào thiết kế của cánh tản nhiệt. Sau quá trình này, nhiệt độ được giải phóng trực tiếp ra bên ngoài nhờ sự hỗ trợ của các vây kim loại bao phủ đầu xi lanh. Quá trình trao đổi giữa động cơ và không khí phụ thuộc vào ba yếu tố chính:
- Chênh lệch nhiệt độ giữa hai môi trường [AT].
- Hệ số truyền nhiệt [Hi].
- Vùng truyền nhiệt trung gian.
Để đảm bảo nhiệt lượng cân bằng, tỷ lệ giữa: Diện tích bề mặt không khí và kim loại; khoảng chênh lệch nhiệt độ [AT] hoặc kết hợp cả hai yếu tố này bắt buộc phải lớn hơn 100 lần nhiệt lượng trong động cơ. Ngoài ra, một số phương tiện sử dụng hệ thống này còn kết hợp thêm bộ làm mát bằng dầu để loại bỏ nhiệt dư thừa, nhằm bảo vệ tốt cho máy móc.
Ngoài hình thức giảm nhiệt này, khách hàng có thể tìm hiểu chi tiết về phân loại hệ thống làm mát trên ô tô để cập nhật thêm thông tin hữu ích.
3. Sự khác nhau giữa hệ thống làm mát bằng không khí và làm mát bằng dung dịch
Hệ thống làm mát bằng dung dịch là hình thức dùng chất lỏng để lưu thông qua các đường ống của động cơ. Khi dung dịch này đi qua động cơ nóng, lượng nhiệt sẽ được hấp thụ để làm mát cho phương tiện. Sau đó, chất lỏng sẽ rời khỏi động cơ và bước vào quá trình tản nhiệt.
Mặc dù hai hệ thống này đều có cùng chung chức năng làm mát nhưng lại có nhiều điểm khác biệt rõ rệt như sau:
Phương diện so sánh | Hệ thống làm mát bằng không khí | Hệ thống làm mát bằng dung dịch |
1. Cấu tạo | - Cánh tản nhiệt - Thân máy - Quạt gió | - Két nước - Nắp két nước - Van hằng nhiệt - Bơm nước - Quạt gió |
2. Trọng lượng | Trọng lượng nhỏ do sự truyền nhiệt trực tiếp từ động cơ qua không khí nên không cần bơm nước | Trọng lượng lớn do cấu tạo có thêm cần tản nhiệt và cần bơm |
3. Hiệu suất khởi động | Hiệu suất khởi động cao dẫn đến độ mài mòn xi lanh thấp | Hiệu suất khởi động thấp dẫn đến độ mài mòn xi lanh lớn cao |
4. Hiệu suất thể tích | Hiệu suất thể tích thấp do nhiệt độ đầu xi lanh cao | Hiệu suất thể tích cao do nhiệt độ đầu xi lanh thấp |
5. Loại động cơ được sử dụng | Động cơ có công suất thấp | Động cơ có công suất cao do hệ số truyền nhiệt lớn |
6. Mức độ bảo trì | Thấp | Cao |
7. Mức độ nhạy cảm với điều kiện khí hậu | Ít nhạy cảm với điều kiện khí hậu | Nhạy cảm cao với điều kiện khí hậu, phải sử dụng giải pháp chống đóng băng vào mùa lạnh |
8. Khả năng gây tiếng ồn | Cao | Thấp |
9. Khả năng kiểm soát khi sử dụng | Dễ dàng | Tương đối khó |
4. Tại sao xe máy thường làm mát bằng không khí?
Dưới đây là lý do giải thích tại sao xe máy thường làm mát bằng không khí:
- Hệ thống làm mát bằng không khí có cấu tạo đơn giản: So với việc sử dụng chất lỏng, hệ thống này có cấu tạo đơn giản hơn rất nhiều do đó công nghệ sản xuất cũng không đòi hỏi quá đặc biệt. Cụ thể, đầu xi lanh ít phức tạp hơn vì không cần đến vỏ bọc nước. Đồng thời bộ phận này cũng không có hoạt động của hệ thống nước làm mát nên cấu tạo không cần ống tản nhiệt và dung dịch.
- Ít tốn chi phí và thời gian bảo dưỡng: Nếu xảy ra tình trạng động cơ quá nóng, chủ xe chỉ cần loại bỏ bụi bẩn để đai truyền động quạt gió, cửa giảm sốc và bộ điều chỉnh hoạt động tốt hơn. Ngoài ra, tình trạng ăn mòn hay đóng băng hoàn toàn không xảy ra do thiết bị không sử dụng chất lỏng để làm mát.
- Trọng lượng nhẹ hơn vì không phải lắp đặt nhiều chi tiết.
- Tuổi thọ của vòng và xi lanh tốt hơn: Thời gian khởi động các bộ phận này xảy ra nhanh vì ít vật liệu để làm nóng. Quá trình truyền nhiệt không xảy ra cho đến khi những chi tiết này nóng lên và nhiệt độ chênh lệch [AT] lớn.
5. Hạn chế của hệ thống làm mát bằng không khí trên xe máy
Phần nội dung trên đã giải thích lý do tại sao xe máy thường làm mát bằng không khí. Tuy nhiên, bên cạnh các ưu điểm nổi bật đó, hệ thống này vẫn còn tồn tại một vài hạn chế. Một trong số đó là nguy cơ gây ô nhiễm môi trường do thải ra lượng lớn khí độc hại, trong đó có Hydrocarbon [HC], Carbon monoxide [CO] và Nitơ oxit [NOx]. Ngoài ra, hệ thống làm mát này cũng khó ứng dụng ở các động cơ có kết cấu phức tạp.
6. Hệ thống làm mát trên xe máy điện
Do kết cấu xe máy điện loại bỏ đi các chu trình phức tạp của xe động cơ đốt trong nên không cần hệ thống làm mát bằng không khí.
Theo nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học Úc thì xe máy xăng có lượng tổng phát thải trực tiếp và gián tiếp khoảng 588 gram CO2/km. Trong khi đó đối với xe máy điện ắc quy thì con số này thấp hơn đến 40%, tức chỉ khoảng 213 gram/km. Ngoài ra, điện cũng là năng lượng có thể tái tạo, do đó làm giảm nguy cơ gây ô nhiễm môi trường.
Đặc biệt, để tối ưu hiệu quả bảo vệ môi trường, các dòng xe máy điện hiện đại của VinFast như VinFast Klara S, VinFast Theon, VinFast Ludo, VinFast Impes,... đều sử dụng pin Lithium-ion. Đây là dòng pin thay thế cho ắc quy chì, có khả năng hạn chế sử dụng dung dịch điện ly chứa axit phát thải kim loại nặng.
Hơn thế nữa, pin Lithium-ion không chỉ là tương lai của nền công nghiệp sản xuất xe máy điện mà còn cho cả xe ô tô khi chúng có khả năng tái chế lên đến 80%.
Bên cạnh đó, VinFast còn áp dụng các chương trình thuê và đổi pin tiện lợi, giúp quản lý nguồn pin hiệu quả, hạn chế việc thải pin ra môi trường một cách bừa bãi.
Với việc sử dụng xe máy điện của VinFast, khách hàng đã và đang chung tay bảo vệ môi trường giao thông cũng như môi trường sống tại Việt Nam.
Nếu có nhu cầu, khách hàng có thể đăng ký lái thử và mua xe trả góp ngay hôm nay để có cơ hội nhận được các ưu đãi hấp dẫn:
* Thông tin trong bài viết mang tính chất tham khảo.
>> Xem thêm: Giải đáp 12 câu hỏi thường gặp về pin xe máy điện.