Bộ tản nhiệt là bộ trao đổi nhiệt được sử dụng để làm mát động cơ đốt trong, chủ yếu trong ô tô mà còn trong máy bay có động cơ piston, đầu máy xe lửa, xe máy, nhà máy phát điện cố định hoặc bất kỳ ứng dụng tương tự nào của động cơ như vậy.
Động cơ đốt trong thường được làm mát bằng cách tuần hoàn một chất lỏng gọi là chất làm mát động cơ qua khối động cơ và đầu xi-lanh nơi nó được làm nóng, sau đó qua bộ tản nhiệt nơi nó mất nhiệt ra khí quyển rồi quay trở lại động cơ. Chất làm mát động cơ thường gốc nước, nhưng cũng có thể là dầu. Người ta thường sử dụng máy bơm nước để buộc chất làm mát động cơ lưu thông và quạt hướng trục[1] để đẩy không khí đi qua bộ tản nhiệt.
Ô tô và xe máy[sửa]Chất làm mát được đổ vào bộ tản nhiệt của ô tô
Trong ô tô và xe máy có động cơ đốt trong làm mát bằng chất lỏng, bộ tản nhiệt được nối với các kênh chạy qua động cơ và đầu xi-lanh, qua đó chất lỏng (chất làm mát) được bơm bằng bơm làm mát. Chất lỏng này có thể là nước (ở những vùng khí hậu nơi nước khó có thể đóng băng), nhưng phổ biến hơn là hỗn hợp nước và chất chống đông theo tỷ lệ phù hợp với khí hậu. Bản thân chất chống đông thường là ethylene glycol hoặc propylene glycol (có
lượng nhỏ chất ức chế ăn mòn).
Một hệ thống làm mát ô tô điển hình bao gồm:
· Hàng loạt các đường hầm đúc vào khối động cơ và đầu xi-lanh, bao quanh buồng đốt bằng chất lỏng tuần hoàn để tản nhiệt;
· một bộ tản nhiệt, bao gồm nhiều ống nhỏ được trang bị các cánh tản nhiệt dạng tổ ong để tản nhiệt nhanh chóng, tiếp nhận và làm mát chất lỏng nóng từ động cơ;
· Máy bơm nước, thường là loại ly tâm, để tuần hoàn chất làm mát trong hệ thống;
· Bộ điều nhiệt để kiểm soát nhiệt độ bằng cách thay đổi lượng chất làm mát đi tới bộ tản nhiệt;
· Một chiếc quạt để hút không khí mát qua bộ tản nhiệt.
Quá trình cháy tạo ra một lượng nhiệt lớn. Nếu nhiệt độ được phép tăng lên mà không được kiểm soát, hiện tượng phát nổ sẽ xảy ra và các bộ phận bên ngoài động cơ sẽ bị hỏng do nhiệt độ quá cao. Để chống lại hiệu ứng này, chất làm mát được lưu thông qua động cơ nơi nó hấp thụ nhiệt. Một khi chất làm mát hấp thụ
nhiệt từ động cơ nó tiếp tục truyền đến bộ tản nhiệt. Bộ tản nhiệt truyền nhiệt từ chất làm mát đến không khí đi qua.
Bộ tản nhiệt cũng được sử dụng để làm mát chất lỏng hộp số tự động, chất làm lạnh điều hòa không khí, không khí nạp và đôi khi để làm mát dầu động cơ hoặc dầu trợ lực lái. Bộ tản nhiệt thường được gắn ở vị trí nhận được luồng không khí từ chuyển động về phía trước của xe, chẳng hạn như phía sau tấm lưới phía trước. Khi động cơ được lắp ở giữa hoặc phía sau, người ta thường lắp bộ tản nhiệt phía sau tấm lưới phía trước để có đủ luồng không khí, mặc dù điều này đòi hỏi ống làm mát dài. Ngoài ra, bộ tản nhiệt có thể hút không khí từ luồng không khí phía trên đầu xe hoặc từ lưới tản nhiệt gắn bên hông. Đối với các phương tiện dài, chẳng hạn như xe buýt, luồng không khí bên phổ biến nhất để làm mát động cơ và hộp số và luồng không khí phía trên phổ biến nhất để làm mát máy điều hòa không khí. Cấu trúc bộ tản nhiệt[sửa]Bộ tản nhiệt ô tô được cấu tạo từ một cặp bình chứa đầu bằng kim loại hoặc nhựa, được liên kết bởi một lõi có nhiều lối đi hẹp, tạo ra diện tích bề mặt cao so với thể tích. Lõi này thường được làm bằng các lớp tấm kim loại xếp chồng lên nhau, được ép để tạo thành các kênh và hàn hoặc hàn đồng thau với nhau. Trong nhiều năm, bộ tản nhiệt được làm từ đồng thau hoặc lõi đồng được hàn vào các đầu bằng đồng thau. Bộ tản nhiệt hiện đại có lõi nhôm và thường tiết kiệm chi phí cũng như trọng lượng bằng cách sử dụng các đầu nhựa có miếng đệm. Công trình này dễ bị hư hỏng và khó sửa chữa hơn so với vật liệu truyền thống.
Một phương pháp xây dựng trước đó là bộ tản nhiệt tổ ong. Các ống tròn được uốn thành hình lục giác ở hai đầu, sau đó xếp chồng lên nhau và hàn. Vì chúng chỉ chạm vào nhau ở hai đầu, nên thực chất nó tạo thành một bể chứa nước rắn có nhiều ống dẫn khí xuyên qua.[2]
Một số xe cổ sử dụng lõi tản nhiệt làm từ ống cuộn, cách làm kém hiệu quả hơn nhưng đơn giản hơn.
