So sánh làm mát bằng không khí và dung dịch năm 2024

Có 2 hình thức tản nhiệt cho động cơ, 1 là bằng gió và 2 là bằng chất lỏng (dung dịch). Dù là loại nào, thì việc làm mát cho động cơ là quá trình cần thiết, bởi giảm nhiệt lượng sinh ra khi động cơ hoạt động là yếu tố siêu quan trọng để giữ cho hiệu suất luôn được duy trì.

Làm mát bằng gió

So sánh làm mát bằng không khí và dung dịch năm 2024

Động cơ làm mát bằng không khí (gió) loại bỏ nhiệt bằng cách sử dụng không khí thổi vào động cơ khi xe di chuyển. Đó là lý do tại sao những động cơ kiểu này vỏ bên ngoài thường có những đường rãnh để tăng tiết diện lưu thông của không khí. Đây là giải pháp tản nhiệt đơn giản, gọn nhẹ và không cần quá nhiều thiết bị rườm rà. Đây là lý do làm mát bằng không khí (gió) vẫn được sử dụng mãi cho tới ngày nay, từ những dòng xe giá rẻ cho đến những mẫu mô tô đắt tiền.

Trên một số dòng xe tay ga hoặc những xe có dàn áo bên ngoài che luôn động cơ, người ta cũng có thể lắp thêm các quạt tản nhiệt để đẩy gió vào bên trong động cơ để làm mát, cách này gọi là “làm mát bằng không khí cưỡng bức”.

Làm mát bằng dung dịch

So sánh làm mát bằng không khí và dung dịch năm 2024

Trong khi đó, động cơ làm mát bằng chất lỏng sử dụng chất lỏng gốc nước để làm mát động cơ, đây không phải là nước thông thường. Nước làm mát thường có chứa cồn để ngăn tình trạng bị đóng băng hoặc gây rỉ sét/oxy hóa. Dung dịch đặc biệt này được dẫn đi qua các rãnh chứa bên trong động cơ, hấp thụ nhiệt từ động cơ, sau đó đi ra bộ tản nhiệt (két làm mát). Tại đây, nhiệt độ của dung dịch sẽ được giảm xuống nhờ hệ thống quạt gió, sau đó dung dịch đó tiếp tục đi vào động cơ để tạo thành 1 chu trình khép kín.

Lợi ích của việc làm mát bằng chất lỏng đó là giảm các tác động của việc thay đổi nhiệt độ dẫn tới giảm hiệu suất động cơ, và chất làm mát cũng góp phần giảm rung động của động cơ, từ đó giảm tiếng ồn khi hoạt động. Mặc dù làm mát bằng chất lỏng phức tạp hơn làm mát bằng không khí vì cần phải có bộ tản nhiệt, đường dẫn chất làm mát và đường ống,… Nhưng nhờ hiệu quả trong việc đảm bảo công suất của động cơ, thế nên hệ thống làm mát bằng dung dịch cũng được ứng dụng nhiều trên các mẫu xe ngày nay.

Tuy nhiên không phải xe nào cũng sử dụng chung một loại hệ thống làm mát, tùy thuộc vào thiết kế, nhu cầu sử dụng, giá trị sẽ có 3 loại hệ thống làm mát phổ biến sau đây:

Hệ thống làm mát bằng không khí (gió) ​

Hệ thống làm mát bằng không khí được thiết kế khá đơn giản, sử dụng nguyên lý gió thổi qua động cơ đang hoạt động trong quá trình vận hành. Phổ biến nhiều nhất trên xe sử dụng động cơ 1 xi-lanh.

Các bộ phận động cơ cũng được chế tạo với nhiều cánh tản nhiệt để tăng diện tích truyền nhiệt lên tối đa. Những cánh tản nhiệt trên vỏ máy cũng phần nào tạo ra những vẻ đẹp thẩm mỹ riêng cho từng dòng xe.

So sánh làm mát bằng không khí và dung dịch năm 2024

Ưu điểm: Thiết kế đơn giản, không phức tạp, giảm chi phí sản xuất, không cần thông qua bộ phận riêng biệt nào, chỉ cần đúc những cánh tản nhiệt trên vỏ động cơ là đủ.

So sánh làm mát bằng không khí và dung dịch năm 2024

Nhược điểm: Không đủ khả năng làm mát cho những động cơ công suất lớn. Đặc biệt đối với động cơ dạng chữ V cổ điển trên các dòng xe Cruiser, gây ra hiện tượng giải nhiệt không cân bằng giữa xi lanh phía trước và xi lanh phía sau, khiến 2 xi lanh có công suất không đồng đều.

Hệ thống làm mát bằng nước ​

Đây được xem là hệ thống làm mát đem lại khả năng vượt trội hơn so với hệ thống làm mát mình vừa kể trên, nhiệt độ động cơ sẽ được truyền qua chất lỏng (dung dịch làm mát). Luân chuyển theo đường nước riêng trong động cơ, để đưa lên bộ phận tản nhiệt (két nước) và được không khí đi qua giải nhiệt, hoạt động này diễn ra liên tục trong quá trình động cơ hoạt động.

So sánh làm mát bằng không khí và dung dịch năm 2024

Ưu điểm: Với đặc tính của dung dịch làm mát giúp giải nhiệt tốt hơn thay vì chỉ dựa vào sức gió như hệ thống làm mát bằng không khí, giúp duy trì nhiệt độ ổn định hơn. Phù hợp với động cơ sử dụng công suất lớn.

Nhược điểm: Nó đem lại thiết kế cồng kềnh cho khối động cơ, “khó chịu” hơn khi bảo trì bảo dưỡng. Vì vậy cần kiểm tra dung dịch làm mát và các bộ phận của hệ thống này thường xuyên để nó vận hành ổn định và đem lại hiệu quả cao.

Hệ thống làm mát bằng dầu ​

Hệ thống làm mát bằng dầu sử dụng nguyên tắc tương tự như làm mát bằng nước, nhưng được thiết kế để làm mát dầu nhớt lưu thông trong động cơ. Nếu so sánh với làm mát bằng nước thì hệ thống làm mát bằng dầu có khả năng giải nhiệt kém hơn, vì vậy chúng ta có thể thấy trên vỏ động cơ vẫn được thiết kế thêm cánh tản nhiệt tương tự động cơ sử dụng hệ thống làm mát bằng gió để tối ưu hiệu quả tản nhiệt.

So sánh làm mát bằng không khí và dung dịch năm 2024

Ưu điểm: nhờ vào việc lưu thông dầu nhớt trong động cơ, nó sẽ tạo ra lớp màng bôi trơn các bộ phận riêng biệt, làm giảm các ma sát, đồng thời bảo vệ động cơ tốt hơn.

Nhược điểm: Nếu bộ phận tản nhiệt (két nhớt), dầu và các khớp nối bị rò rỉ thì sẽ khiến dầu động cơ bị hao hụt và cạn kiệt nếu không để ý, gây hư hại và phá hủy động cơ. Vì vậy cần kiểm tra và thay dầu động cơ thường xuyên.