Sự khác biệt giữa động cơ làm mát bằng không khí và làm mát bằng chất lỏng, với những ưu nhược điểm của hai loại?
Tầm quan trọng của việc làm mát động cơ
Bằng cách đốt cháy xăng bên trong buồng đốt, hệ thống động cơ sẽ hoạt động và giúp xe di chuyển. Sau mỗi vụ nổ của nhiên liệu bên trong buồng đốt, nhiệt lượng lớn sẽ tỏa ra cùng với sự ma sát giữa các bộ phận cơ khí. Toàn bộ quá trình khiến nhiệt độ của động cơ tăng lên và cần được giải phóng nhanh chóng. Khi động cơ quá nóng có thể gây ra những hỏng hóc nghiêm trọng và tốn kém chi phí sửa chữa.
Đây là một trong những vấn đề quan trọng cần giải quyết kể từ khi xe máy ra đời, và các nhà sản xuất đã liên tục tung ra hàng triệu chiếc để đưa ra các giải pháp tốt nhất để giải quyết nó. Hiệu suất nhất quán của động cơ và tuổi thọ tổng thể của nó phụ thuộc không ít vào hiệu quả của cơ chế làm mát.
Các phương pháp làm mát động cơ
Làm mát bằng không khí
Làm mát bằng không khí hay bằng gió là hình thức đơn giản nhất của kỹ thuật làm mát được các nhà sản xuất sử dụng trên tất cả các xe máy thế hệ cũ và cả trên hầu hết các loại xe hiện đại. Cấu tạo của vỏ động cơ sẽ có các cánh tản nhiệt được thiết kế để tăng diện tích bề mặt của vỏ máy, cho phép tản nhiệt nhanh chóng khi không khí đi qua nó.
Đây là cách tiết kiệm chi phí nhất, thường dùng cho động cơ có công suất thấp vì chúng không tạo ra nhiều nhiệt so với động cơ có vòng tua cao và động cơ tạo ra công suất lớn.
Làm mát bằng không khí cũng được sử dụng cho động cơ công suất lớn không có vòng tua máy quá cao. Tuy nhiên, trường hợp này có thể khiến người lái khó chịu trong điều kiện mùa hè và các tình huống giao thông dừng đỗ.
Nhược điểm duy nhất của động cơ làm mát bằng không khí là chúng kém hiệu quả hơn, gây ô nhiễm hơn và ồn ào hơn so với các động cơ làm mát bằng chất lỏng.
Làm mát bằng không khí & dầu
Dầu động cơ ngoài việc đóng vai trò là chất bôi trơn, còn mang nhiệt ra khỏi các bộ phận được bôi trơn. Nhưng khi số vòng quay cao hơn và tỏa ra nhiều nhiệt hơn, dầu sẽ mất đi độ nhớt và trở nên loãng hơn. Điều này làm giảm tác dụng bôi trơn của dầu, làm tăng ma sát giữa các chi tiết máy.
Để tránh điều này, các nhà sản xuất trang bị cho động cơ một bộ tản nhiệt làm mát dầu gắn bên ngoài, qua đó dầu nhiệt độ cao được dẫn vào và giảm nhiệt. Dầu sau khi được làm mát sẽ lấy lại độ nhớt và được chuyển trở lại động cơ. Một hệ thống như vậy yêu cầu dung lượng dầu bổ sung và tốc độ dòng chảy qua bơm dầu cao hơn.
Mặc dù hệ thống làm mát bằng dầu mang lại hiệu suất làm mát tốt hơn so với hệ thống làm mát bằng không khí, nhưng đây không phải là một kỹ thuật hiệu quả cho động cơ hiệu suất cao tạo ra lượng nhiệt lớn trong mọi điều kiện vận hành. Do đó, với các cỗ mày mạnh mẽ tỏa ra lượng nhiệt lớn, phương án giải nhiệt bằng chất lỏng là lựa chọn tối ưu nhất.
Làm mát bằng chất lỏng
Đây là loại hệ thống làm mát được coi là hiệu quả nhất để làm mát động cơ xe máy và tương tự như hệ thống làm mát trên động cơ ô tô. Chất lỏng làm mát lưu thông qua các kênh bên trong hoặc đường ống được xây dựng bên trong cacte xung quanh động cơ.
Tương tự như cơ chế làm mát bằng dầu, làm mát bằng chất lỏng yêu cầu một bộ tản nhiệt gắn bên ngoài nhưng lớn hơn và phức tạp hơn nhiều với số lượng đường ống cao hơn và các quạt làm mát bổ sung. Bơm tản nhiệt cho phép chất làm mát được lưu thông khắp động cơ và mang nhiệt trở lại bộ tản nhiệt để làm mát và tái tuần hoàn trở lại động cơ.
Quạt cung cấp thêm khả năng làm mát để động cơ đạt hiệu suất tối ưu trong mọi điều kiện hoạt động. Động cơ làm mát bằng chất lỏng êm hơn, hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường so với các động cơ làm mát bằng không khí.
Tại sao trên xe máy ít sử dụng phương án làm mát bằng nước?
Động cơ làm mát bằng không khí có cấu tạo đơn giản hơn động cơ làm mát bằng chất lỏng, vì thế giá thành sản xuất cũng thấp hơn.
Mặt khác, với cấu tạo và cư chế hoạt động đơn giản, động cơ làm mát bằng không khí cũng ít hỏng hóc và có chi phí bảo dưỡng thấp hơn so với các cơ chế làm mát còn lại.
Các dòng xe phổ thông sử dụng động cơ công suất nhỏ và trung bình, khi đó hệ thống làm mát bằng không khí hoàn toàn đáp ứng tốt nhu cầu giảm nhiệt. Là lựa chọn phù hợp nhất cho phân khúc.