Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Bảo dưỡng sửa chữa cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền và bộ phận cố định của động cơ (Mã mô đun: MĐ 19) được biên soạn bởi tác giả Tạ Hữu Đạt (Chủ biên) và ban hành theo Quyết định số 504/QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày 18 tháng 8 năm 2019 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi. Đây là tài liệu giảng dạy chuyên môn thuộc khối kiến thức chuyên ngành của chương trình đào tạo nghề Công nghệ ô tô trình độ Cao đẳng và Trung cấp, bám sát khung chương trình do Tổng cục Dạy nghề (nay là Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp) phê duyệt.

Mô đun MĐ 19 có tổng thời lượng đào tạo là 120 giờ (tương đương 4 tín chỉ), trong đó bao gồm 24 giờ lý thuyết, 90 giờ thực hành/thí nghiệm/thảo luận và 6 giờ kiểm tra đánh giá. Trong tiến trình đào tạo toàn khóa (tổng số 108 tín chỉ, 2820 giờ), MĐ 19 được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học cơ sở như Vật liệu học (MH 09), Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (MH 10), Vẽ kỹ thuật (MH 11), Nhiệt kỹ thuật (MH 13), Thực hành Hàn - Nguội cơ bản (MĐ 17) và Kỹ thuật chung về ô tô và công nghệ sửa chữa (MĐ 18).

Mục tiêu học tập của giáo trình nhằm giúp người học:

  • Về kiến thức: Trình bày chính xác nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý làm việc của nắp máy, thân máy, đáy máy, xy lanh, nhóm piston, nhóm thanh truyền và nhóm trục khuỷu; phân tích các hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng và phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa các cơ cấu này.
  • Về kỹ năng: Thực hiện đúng quy trình công nghệ tháo lắp, đo kiểm, bảo dưỡng và sửa chữa các chi tiết máy theo tiêu chuẩn kỹ thuật; sử dụng thành thạo các trang thiết bị, dụng cụ chuyên dùng.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tuân thủ quy trình an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp và rèn luyện tác phong kỷ luật, cẩn thận trong xưởng cơ khí ô tô.

Giáo trình được thiết kế theo cách tiếp cận tích hợp mô đun, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết cấu tạo với quy trình công nghệ và các bảng hướng dẫn thao tác thực hành cụ thể.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình được chia thành 7 bài học với trình tự phát triển từ cấu tạo, tháo lắp, bảo dưỡng đến quy trình công nghệ sửa chữa từng cụm chi tiết:

  1. Bài 1: Tháo lắp, nhận dạng bộ phận cố định và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền (25 giờ: 5 LT, 18 TH, 2 KT): Giới thiệu nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại và cấu tạo của mặt máy, thân máy, đáy máy, đệm mặt máy, xy lanh, piston, chốt piston, xéc măng, thanh truyền, bạc lót và trục khuỷu. Hướng dẫn quy trình tháo nới bu lông từ ngoài vào trong và xiết nắp máy từ giữa ra ngoài theo hình xoắn ốc trên các động cơ mẫu (như Toyota 1NZ, Toyota 5S-FE, Toyota 3A, U-oát).
  2. Bài 2: Bảo dưỡng bộ phận cố định và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền (20 giờ: 5 LT, 15 TH): Quy trình bảo dưỡng thường xuyên và bảo dưỡng định kỳ; xử lý các hiện tượng rò rỉ dầu bôi trơn ở đáy các-te, rò rỉ nước làm mát qua nắp máy; kiểm tra áp suất mạch dầu chính của hệ thống bôi trơn (áp dụng thông số kỹ thuật động cơ D-50, D-240, 3IL-130, KamAZ-740, Toyota, Mazda 626).
  3. Bài 3: Sửa chữa bộ phận cố định của động cơ (15 giờ: 3 LT, 12 TH): Hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng (nứt, cong vênh nắp máy, thân máy, cháy đệm mặt máy); các phương pháp kiểm tra mặt phẳng lắp ghép và quy trình gia công sửa chữa.
  4. Bài 4: Sửa chữa xy lanh (10 giờ: 2 LT, 8 TH): Phân tích dạng mòn ôvan, mòn côn, cào xước lòng xy lanh; phương pháp đo kiểm đường kính xy lanh bằng đồng hồ so; quy trình doa, ép ống lót xy lanh khô và ướt (yêu cầu độ nhô cao đạt 0,07 - 0,08 mm).
  5. Bài 5: Sửa chữa nhóm piston (15 giờ: 3 LT, 10 TH, 2 KT): Phân tích hiện tượng mòn thân piston, mòn rãnh xéc măng, mòn lỗ chốt; phân nhóm kích thước lắp ghép (ví dụ phân nhóm đường kính lỗ chốt piston động cơ D-240 theo mã sơn: Nhóm 1 sơn đen đường kính 38 - 0,01 mm; Nhóm 2 sơn vàng đường kính 38 - 0,016 mm); kỹ thuật tháo lắp chốt piston kiểu bơi và kiểu cố định; kỹ thuật chia miệng xéc măng.
  6. Bài 6: Sửa chữa nhóm thanh truyền (15 giờ: 3 LT, 12 TH): Nhận diện sai hỏng cong, xoắn thanh truyền, mòn bạc đầu nhỏ và bạc đầu to; phương pháp kiểm tra độ dôi lắp ghép (0,005 - 0,010 mm) và kiểm soát độ chênh lệch trọng lượng thanh truyền (< 15g); kỹ thuật thay thế các loại bạc lót (hợp kim Babít 80% thiếc, hợp kim đồng chì 70% Cu, hợp kim nhôm ACM).
  7. Bài 7: Sửa chữa nhóm trục khuỷu (20 giờ: 3 LT, 15 TH, 2 KT): Các dạng hư hỏng cổ chính, cổ thanh truyền (mòn côn, mòn méo, cháy bạc, nứt gãy); kiểm tra độ đảo trục khuỷu, khe hở dọc trục (yêu cầu ≤ 0,3 mm); phân tích kết cấu bộ phận hạn chế dịch dọc và bộ phận giảm dao động xoắn.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Lý thuyết động cơ đốt trong: Bản chất quá trình biến đổi năng lượng từ áp lực khí cháy giãn nở đẩy piston chuyển động tịnh tiến sang chuyển động quay của trục khuỷu thông qua thanh truyền; cân bằng lực quán tính và giảm dao động xoắn.
  • Nguyên lý bôi trơn và động học chất lỏng: Tương quan áp suất mạch dầu chính với khe hở ổ trục (khi khe hở tăng thêm 0,10 mm thì áp suất dầu giảm 1 KG/cm²); hoạt động của các van an toàn, van nhiệt và van điều hòa áp suất trong hệ thống bôi trơn.
  • Dung sai lắp ghép và khoa học vật liệu ô tô: Các liên kết lắp ghép chính xác (lắp lỏng, lắp dôi của chốt piston, bạc lót, xéc măng); đặc tính cơ lý của vật liệu chế tạo cơ khí động cơ như gang xám, hợp kim nhôm đúc, thép hợp kim 45 tôi cứng bề mặt, vật liệu chống mài mòn Babít và lớp mạ Crôm trên xéc măng số 1.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật cơ khí (Technical skills): Thao tác tháo lắp đúng trình tự hình học (từ ngoài vào trong khi nới lỏng, từ giữa ra ngoài khi xiết lực); sử dụng thành thạo các thiết bị chuyên dùng như cần xiết lực, vam tháo xy lanh, kìm banh xéc măng, thiết bị sấy gia nhiệt và máy ép chốt piston.
  • Kỹ năng phân tích chẩn đoán (Analytical skills): Đo đạc và đọc chỉ số panme, đồng hồ so đo lỗ xy lanh; chẩn đoán tình trạng khe hở ăn khớp thông qua thính chuẩn (tai nghe động cơ) để phát hiện tiếng gõ bạc, gõ chốt piston, gõ xéc măng; phân tích nguyên nhân tụt áp suất dầu bôi trơn hoặc quá nhiệt động cơ.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Bố trí vị trí làm việc khoa học, vệ sinh tẩy rửa muội than và dầu mỡ bằng dung dịch an toàn (không dùng xăng), tuân thủ lực xiết bu lông và góc xiết tăng cường (ví dụ góc xiết 90° sau khi đạt lực tiêu chuẩn ở bu lông thanh truyền).

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình định hướng quy trình tổ chức dạy học theo phương pháp đào tạo tích hợp (tích hợp lý thuyết chuyên ngành với thao tác thực hành trực tiếp trên thiết bị):

  • Tiếp cận sư phạm:
    • Đối với người dạy: Áp dụng các phương pháp dạy học tích cực như thuyết trình ngắn, diễn giảng, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu kỹ thuật, thao tác mẫu tại xưởng và chỉnh sửa trực tiếp các sai sót kỹ thuật của người học trong quá trình thao tác.
    • Đối với người học: Yêu cầu nghiên cứu bài học trước khi lên lớp, ghi nhớ các đại lượng và đơn vị đo kỹ thuật, thảo luận nhóm và thực hiện báo cáo kết quả thực hành.
  • Tổ chức bài tập và thực hành: Người học được phân chia thành các nhóm nhỏ (2 - 3 người) để thao tác trên các mô hình động cơ thực tế, thực hiện đo kiểm dung sai, lập phiếu kiểm tra tình trạng kỹ thuật của piston, xy lanh, thanh truyền, trục khuỷu.
  • Quy định tự học: Sinh viên nghiên cứu tài liệu từ thư viện, xưởng trường và các website kỹ thuật ô tô; chủ động thảo luận các chuyên đề được giáo viên giao trước khi bước vào giờ thực hành.
  • Phương pháp và hình thức đánh giá (Căn cứ Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH):
    • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Bao gồm 1 cột điểm kiểm tra thường xuyên (hình thức vấn đáp/trắc nghiệm/báo cáo sau mỗi 10 giờ học) và 3 cột điểm kiểm tra định kỳ (hình thức viết và thực hành sau mỗi 20 giờ học).
    • Điểm thi kết thúc mô đun (Trọng số 60%): Thực hiện sau 60 giờ học tích hợp bằng hình thức thi vấn đáp kết hợp thực hành trực tiếp trên mô hình động cơ.
    • Điều kiện chuyên cần: Sinh viên phải tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng mô đun; trường hợp vắng quá 30% số giờ bắt buộc phải học lại mô đun. Thang điểm đánh giá là thang điểm 10, quy đổi sang thang điểm chữ và thang điểm 4 theo quy chế đào tạo tín chỉ.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Tính thực tiễn thông qua các thông số kỹ thuật thực tế: Giáo trình không mô tả lý thuyết chung chung mà đưa ra các dữ liệu thông số kiểm tra cụ thể từ các dòng động cơ thực tế:
    • Hệ thống bôi trơn: Động cơ D-50 (áp suất mở van xả 6,5 KG/cm², áp suất mạch chính 2,0 - 3,5 KG/cm²); Động cơ D-240 (chênh lệch áp suất két làm mát 0,6 KG/cm², áp suất mạch chính 2,0 - 3,0 KG/cm²); Động cơ KamAZ-740 (ở 2600 vòng/phút áp suất chuẩn là 4 - 5,5 KG/cm²; khi áp suất giảm xuống 0,9 - 1 KG/cm² tương ứng khe hở bạc đạt 0,40 - 0,45 mm là chỉ tiêu đưa động cơ vào đại tu); Động cơ Mazda 626 (bơm dầu bánh răng áp suất 4,5 - 5,5 KG/cm², dung tích dầu khô 3,7 lít, dung tích thay thế kèm lọc dầu là 3,5 lít, sử dụng cấp dầu SD, SE, SF, SG).
  • Quy chuẩn tháo lắp chi tiết: Minh họa trình tự xiết bu lông nắp máy, bu lông gối đỡ trục khuỷu theo sơ đồ đối xứng, từ giữa ra mép ngoài trên các dòng xe thông dụng (như Toyota 1NZ-FE, 5S-FE, xe U-oát) với chỉ dẫn lực xiết cụ thể (ví dụ mô men xiết gối đỡ động cơ Toyota đạt 610 KG.cm).
  • Tính hệ thống trong chẩn đoán: Xây dựng mối quan hệ trực tiếp giữa các hiện tượng sai hỏng (như giảm áp suất mạch dầu, hiện tượng lọt khí, tiếng gõ kim loại) với các nguyên nhân mòn cơ học ở bạc lót, xéc măng và thành xy lanh.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  1. Sinh viên và học viên học nghề:
    • Đối tượng chính là sinh viên theo học trình độ Cao đẳng và Trung cấp nghề Công nghệ ô tô.
    • Điều kiện tiên quyết: Người học cần hoàn thành các môn học, mô đun nền tảng gồm: Kỹ thuật điện - điện tử (MH 07), Cơ ứng dụng (MH 08), Vật liệu học (MH 09), Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (MH 10), Vẽ kỹ thuật (MH 11), Công nghệ khí nén - thủy lực ứng dụng (MH 12), Nhiệt kỹ thuật (MH 13), An toàn lao động (MH 14), Tổ chức quản lý sản xuất (MH 15), Thực hành AUTOCAD (MH 16), Thực hành Hàn - Nguội cơ bản (MĐ 17) và Kỹ thuật chung về ô tô và công nghệ sửa chữa (MĐ 18).
  2. Giảng viên chuyên ngành Công nghệ ô tô:
    • Sử dụng làm giáo trình khung và tài liệu chuẩn để xây dựng đề cương chi tiết, bài giảng tích hợp, phân bổ tiến độ giảng dạy 120 giờ và thiết lập bảng tiêu chí đánh giá chuẩn đầu ra (A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2).
  3. Kỹ thuật viên, thợ sửa chữa ô tô và người tự học:
    • Dùng làm tài liệu tham khảo tra cứu quy trình kỹ thuật, bảng thứ tự tháo lắp, lực xiết tiêu chuẩn và phương pháp xử lý sự cố hư hỏng cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền tại các gara, doanh nghiệp sửa chữa cơ giới.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Giáo trình được biên soạn phục vụ trực tiếp cho học sinh, sinh viên học nghề Công nghệ ô tô hệ Cao đẳng và Trung cấp; đồng thời là tài liệu tham khảo chuyên môn cho giảng viên dạy nghề và thợ kỹ thuật sửa chữa động cơ đốt trong.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học cần tích lũy các kiến thức cơ sở từ 10 môn học và 2 mô đun tiền đề, đặc biệt là kỹ thuật đo lường dung sai lắp ghép, đọc bản vẽ kỹ thuật cơ khí, lý thuyết vật liệu kim loại và các thao tác nguội cơ bản.

3. Giáo trình có điểm gì khác biệt so với các tài liệu thuần lý thuyết?

Tài liệu tập trung vào quy trình thao tác công nghệ thực tế, cung cấp các bảng hướng dẫn từng bước (chuẩn bị, tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa), hình ảnh sơ đồ lực xiết bu lông và thông số định lượng cụ thể của nhiều dòng động cơ (Toyota, KamAZ, D-240, Mazda).

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả?

Người học cần đọc trước nội dung lý thuyết cấu tạo, ghi chép trình tự các bước tháo lắp bu lông và quy tắc an toàn; kết hợp làm việc nhóm 2 - 3 người tại xưởng để đối chiếu các phép đo thực tế với tiêu chuẩn kỹ thuật quy định trong giáo trình.

5. Những tài liệu tham khảo chính nào được trích dẫn trong giáo trình?

Giáo trình trích dẫn 5 tài liệu chuyên ngành:

  • Giáo trình mô đun Kỹ thuật chung về ô tô (Tổng cục Dạy nghề ban hành).
  • Động cơ đốt trong và máy kéo nông nghiệp - Tập 1, 2, 3 (Nguyễn Quốc Việt, NXB Hà Nội, 2005).
  • Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô, máy nổ (Nguyễn Tất Tiến, Đỗ Xuân Kính, NXB Giáo dục, 2009).
  • Động cơ đốt trong (Phạm Minh Tuấn, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2006).
  • Cấu tạo và sửa chữa động cơ ô tô - xe máy (Trịnh Văn Đạt, Ninh Văn Hoàn, Lê Minh Miện, NXB Lao động - Xã hội, 2007).

Kết luận

Giáo trình Bảo dưỡng sửa chữa cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền và bộ phận cố định của động cơ (MĐ 19) cung cấp toàn diện hệ thống kiến thức cấu tạo cơ học và quy trình công nghệ phục hồi các chi tiết chính trong động cơ đốt trong. Lộ trình học tập được thiết kế mạch lạc từ nhận dạng kết cấu, thực hành tháo lắp, bảo dưỡng hệ thống bôi trơn - làm mát đến chẩn đoán sai hỏng và gia công sửa chữa từng cụm chi tiết máy. Để hoàn thiện năng lực nghề nghiệp, người học nên kết hợp nghiên cứu giáo trình với việc tra cứu sổ tay hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất ô tô và các tài liệu tham khảo chuyên ngành động lực học đã được dẫn chiếu.