Trục trặc hệ giải nhiệt dẫn đến Overheat: Điều nhiệt kế (bài 1)

Hệ giải nhiệt có nhiệm vụ giữ cho đầu máy hoạt động điều hòa ở nhiệt độ tốt nhất. Không được giải nhiệt kịp thời, đầu máy sẽ sớm bị overheat, là tình trạng rất đáng quan tâm cho chủ xe. Khi nói tới hệ giải nhiệt, chúng ta thường chỉ nghĩ tới nước coolant, nhưng hệ giải nhiệt còn nhiều bộ phận khác mà bất cứ bộ phận nào trục trặc cũng có thể dẫn tới overheat. Chẳng hạn, cái nắp đậy két nước (radiator cap) mà chúng ta đã nói tới trong mấy kỳ báo vừa qua, đó chỉ là một bộ phận đơn giản nhưng có thể gây ra Overheat. Hôm nay, chúng ta nói về một bộ phận đơn giản khác cũng có thể làm được “chuyện lớn” ấy, đó là điều nhiệt kế (thermostat).

Điều nhiệt kế là gì?

Như đã gợi ra trong tên gọi, điều nhiệt kế là cái máy điều hòa nhiệt độ trong đầu máy. Thực ra nó chỉ là một dụng cụ nhỏ bé đơn giản, gắn giữa đầu máy (engine) và két nước (radiator).
Chúng ta cần biết là khi xe lăn bánh, đầu máy sẽ nóng dần lên cho đến khi đạt đến nhiệt độ tối ưu (mức nhiệt thích hợp nhất) thì máy sẽ nổ đều, đưa 4 bánh di chuyển nhịp nhàng trên đường thiên lý. Nhiệt độ thích hợp nhất là 195 độ F, có thể du di từ 180 độ F đến 210 độ F. Khi sức nóng lên cao hơn 210 độ F, máy xe sẽ bị overheat, mà xuống thấp hơn 180 độ F cũng không tốt, xe sẽ lăn bánh xìu xìu ển ển, không thể phóng nhanh trên đường xa được. Điều hòa nhiệt độ trong đầu máy, duy trì nhiệt độ tối ưu, không lên quá cao, không xuống quá thấp, chính là nhiệm vụ của điều nhiệt kế (thermostat).

Cơ chế hoạt động điều nhiệt kế

Điều nhiệt kế thực hiện nhiệm vụ này qua một cánh cổng (valve), đóng mở tùy theo nhiệt độ trong dòng coolant. Khi xe bắt đầu lăn bánh, dòng coolant được dẫn vào trong đầu máy để giải nhiệt. Khi đi giáp vòng đầu máy, dòng coolant lại được dẫn về Radiator mặc dầu nó chưa nóng hẳn lên. Trên đường trở về Radiator, dòng coolant sẽ phải đi qua cánh cổng còn đóng của điều nhiệt kế. Và vì chưa đạt đến nhiệt độ đủ để mở cánh cổng đó, nên dòng coolant buộc phải quay trở lại, luân lưu vần vũ nhiều vòng nữa trong máy.

Hút nhiệt từ đầu máy, dòng coolant sẽ nóng lên dần lên, khi nóng quá 195 độ, thì điều nhiệt kế sẽ mở cổng để dòng coolant nóng bỏng ấy có thể trở về Radiator. Do cơ chế cấu tạo của Radiator, dòng coolant có thể xả bớt phần nào sức nóng tại đây, trở nên nguội hơn và lại được bơm vào đầu máy làm việc tiếp.

Quan sát hoạt động của điều nhiệt kế, chúng ta có cảm giác như gặp anh lính đứng gác quân trường rất mẫn cán với nhiệm vụ, chỉ cho phép những người đủ tư cách bước qua cổng mà thôi. Trong hệ giải nhiệt của đầu máy xe, “tư cách” vào cổng được biểu hiện qua sức nóng. Dòng coolant phải làm xong việc, hút sức nóng từ đầu máy để nhiệt độ của chính nó nóng lên thì “cổng” điều nhiệt kế mới mở ra. Khi dòng coolant nóng hổi vừa tràn qua, lớp coolant nguội hơn ở đằng sau tiến tới, cũng muốn nhân đó để qua cổng, nhưng không kịp nữa rồi, cánh cổng đã đóng lại, buộc dòng coolant nguội đó phải quay trở vào máy làm việc tiếp.


                           Điều nhiệt kế hoạt động qua việc đóng và mở valve theo đúng qui trình.

Trầm trồ trước cơ chế làm việc đó, chúng ta tự hỏi làm sao cái máy điều nhiệt có thể thực hiện công tác một cách nghiêm chỉnh y như một vị thần có mắt có tai vậy?

Thực ra, cái máy chỉ là một vật dụng đơn giản vận hành nhờ một thỏi sáp (wax-container). Khi coolant đạt tới một độ nóng nào đó đủ để làm thỏi sáp chảy lỏng, nở ra, thúc đẩy tay đòn điều khiển tấm liếp ngăn, cho phép cánh cổng mở ra để chừa một lối thoát cho dòng coolant đi vào Radiator; Nhưng khi dòng coolant nguội hơn tràn tới, nhiệt độ thấp làm cho sáp co vào, thì cổng valve cũng đóng lại, không cho dòng coolant đi tới.

Chỉ với những động tác đóng mở đúng nhiệt độ, điều nhiều nhiệt kế mới có thể giữ sức nóng luôn luôn ở trạng thái tối ưu trong đầu máy, nhờ đó xe mới có thể lăn bánh nhịp nhàng đều đặn trên đường xa.

Nếu vì bất cứ lý do gì khiến điều nhiệt kế không thể đóng mở đúng qui trình, dòng coolant không còn phải tuân theo một kỷ luật nào nữa, tình trạng khủng hoảng chắc chắn sẽ xảy ra bên trong máy. Sự khủng hoảng đó chính là máy xe overheat, hoặc không đủ power cho dàn bánh lăn đi. Chúng ta sẽ bàn đến những triệu chứng báo hiệu sự trục trặc của điều nhiệt kế trong bài sau.
Haosmith@yahoo.com