Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Mô đun: Kỹ thuật chung và Công nghệ bảo dưỡng ô tô – Máy kéo (Mã số mô đun: MĐ 15) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề được ban hành kèm theo Quyết định số 943/QĐ-TCĐGL ngày 25 tháng 10 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Gia Lai. Tài liệu do tác giả Phan Thanh Hùng thuộc Khoa Động lực – Máy nông nghiệp biên soạn, dựa trên các quy định chuyên môn của Thông tư số 03/2017/TT-BLĐTBXH ngày 01/03/2017 của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội.

Trong chương trình đào tạo nghề Công nghệ ô tô và Kỹ thuật máy nông nghiệp ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng, mô đun MĐ 15 giữ vị trí học phần chuyên môn bắt buộc. Mô đun được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các học phần/mô đun tiên quyết bao gồm: MĐ 07, MH 08, MH 09, MĐ 10, MH 11, MH 12, MH 13 và MH 14. Tổng thời lượng phân bổ của mô đun là 60 giờ, bao gồm 20 giờ lý thuyết, 32 giờ thực hành và 8 giờ dành cho kiểm tra, thi kết thúc.

Mục tiêu đào tạo của giáo trình tập trung vào ba chuẩn đầu ra chính:

  • Kiến thức: Trình bày được lịch sử phát triển, xu hướng công nghệ, phân loại và cấu tạo chung của ô tô – máy kéo; nắm vững kỹ thuật sử dụng dụng cụ tháo lắp tiêu chuẩn và chuyên dùng; phát biểu đúng cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong 2 kỳ, 4 kỳ, động cơ một xy lanh và nhiều xy lanh; giải thích được các quy chuẩn bảo dưỡng định kỳ theo tiêu chuẩn nhà chế tạo.
  • Kỹ năng: Nhận dạng chính xác các cơ cấu, hệ thống trên phương tiện; sử dụng đúng quy trình kỹ thuật các dụng cụ cơ khí và thiết bị chuyên dùng; lập bảng thứ tự làm việc của động cơ nhiều xy lanh; xác định chiều quay trục khuỷu, góc đóng mở xupáp, điểm chết piston, thứ tự nổ; thực hiện quy trình tháo lắp và bảo dưỡng định kỳ đảm bảo an toàn kỹ thuật.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Chấp hành nghiêm ngặt quy trình an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp và tổ chức mặt bằng làm việc khoa học trong xưởng cơ khí động lực.

Điểm đặc thù của giáo trình là cách tiếp cận tích hợp đồng thời giữa lý thuyết hệ thống và hướng dẫn thao tác xưởng, kết hợp đồng bộ cấu trúc kỹ thuật của ô tô vận tải đường bộ và máy kéo phục vụ nông nghiệp.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình gồm 5 bài học chuyên môn và 1 bài thi kết thúc, triển khai tuần tự theo tiến trình logic từ tổng quan nhận dạng, kỹ năng dụng cụ đến động học động cơ và công nghệ bảo dưỡng:

  • Bài 1: Tổng quan chung về ô tô – máy kéo (12 giờ: 8 LT - 4 TH)

    • Cung cấp khái niệm, lịch sử phát triển động cơ đốt trong qua các mốc: Lenoir (1860, $\eta_e = 2-3%$), Otto/Kole (1876, $\eta_e = 10%$), Daimler – Maybach (1886, động cơ xăng $N_e = 0,25\text{ HP}$, $600\text{ v/ph}$), Diesel (1879, $\eta_e = 26%$) và động cơ piston quay Wankel (1954).
    • Phân loại ô tô theo tải trọng/chỗ ngồi ($\le 1,5\text{ tấn}/\le 9\text{ chỗ}$; $1,5-3,5\text{ tấn}/9-30\text{ chỗ}$; $\ge 3,5\text{ tấn}/\ge 30\text{ chỗ}$; hạng nặng $> 20\text{ tấn}$), theo nguồn năng lượng (xăng, diesel, điện, khí ga, hybrid, pin nhiên liệu) và công dụng.
    • Phân loại máy kéo theo công dụng (công dụng chung với lực kéo móc $0,2-8\text{ tấn}$, tốc độ $5-30\text{ km/h}$, công suất $12-300\text{ HP}$, khoảng sáng gầm $250-350\text{ mm}$; vạn năng; chuyên dùng), theo bộ phận di động (bánh lốp/bánh sắt, xích, nửa xích), theo kết cấu khung (có khung, nửa khung, không khung) và loại động cơ.
    • Trình bày cấu tạo tổng thể: Động cơ (bộ phận cố định gồm thân máy, nắp máy, xy lanh, các te; bộ phận chuyển động gồm trục khuỷu, piston, thanh truyền, xéc măng, bánh đà; cơ cấu phân phối khí; hệ thống bôi trơn, làm mát, nhiên liệu xăng/diesel); Hệ thống gầm (hệ thống truyền lực, chuyển động, lái cơ khí/trợ lực, phanh thủy lực/khí nén); Trang bị điện (cung cấp điện, khởi động, chiếu sáng - tín hiệu, đánh lửa thường/trực tiếp, đo lường - chỉ thị).
    • Quy trình nhận dạng thân xe (Sedan, Coupe, Wagon, Pickup, Hardtop, Liftback) và logo các hãng sản xuất.

  • Bài 2: Sử dụng dụng cụ tháo lắp (16 giờ: 3 LT - 11 TH - 2 KT)

    • Kỹ thuật sử dụng dụng cụ cầm tay: Cờ lê miệng (đầu mở lệch góc $15^\circ$), cờ lê tròng, cờ lê tròng - miệng; bộ tuýp/khẩu (đầu tuýp 6 cạnh/12 cạnh, khớp nối tùy động, tay nối dài, tay nối trượt, tay quay nhanh, tay quay tự động); các loại kìm (kìm mỏ nhọn, tổ hợp, cắt, kìm tháo phe, kìm bấm chết, kìm xích); mỏ lết; tuốc nơ vít; các loại búa (đầu tròn, nguội, búa nhựa, búa kiểm tra); thanh đóng dẫn lực (đồng/nhôm); dao cạo gioăng.
    • Dụng cụ chuyên dùng: Cảo tháo lọc nhớt, kìm tháo xéc măng, ống bóp xéc măng, cảo puly trục khuỷu, cảo lò xo phuộc nhún, cảo bạc đạn, vam ép lò xo xupáp, tuýp tháo bugi.
    • Cần siết lực: Phân loại cần siết cơ chỉnh lực phát âm thanh báo hiệu, cần siết lực mặt đồng hồ kim chỉ đôi, cần siết lực điện tử (báo hiệu đèn LED và còi hú, độ chính xác $\pm 3%$). Hướng dẫn tra bảng lực siết bu lông tiêu chuẩn (ví dụ: bu lông M12 cấp bền 8.8 có lực siết quy định là $79\text{ Nm}$).
    • Khái niệm cấp bậc lắp ráp: Chi tiết (tiêu chuẩn/không tiêu chuẩn, cơ bản/không cơ bản), nhóm chi tiết, cụm chi tiết, cơ cấu, tổng thành chính và phụ.
    • Nguyên tắc tháo lắp: Tháo từ ngoài vào trong, nới đều $1-2$ vòng, tháo đối xứng theo đường chéo góc; quy tắc chiều ren (ren phải, ren trái); bảng quy trình thực hiện công việc 7 bước.

  • Bài 3: Nhận dạng động cơ đốt trong (10 giờ: 3 LT - 7 TH)

    • Khái niệm động cơ nhiệt; phân loại động cơ đốt trong theo chu kỳ (2 kỳ, 4 kỳ), theo số lượng xy lanh (1 xy lanh, nhiều xy lanh), cách bố trí xy lanh (thẳng hàng, chữ V, chữ W, hình sao), phương pháp nạp khí (không tăng áp, tăng áp áp suất $0,5\text{ kG/cm}^2$), phương pháp tạo hòa khí và đánh lửa/tự cháy.
    • Các thông số hình học và thuật ngữ: Điểm chết trên (ĐCT), điểm chết dưới (ĐCD), hành trình piston ($S = 2R$), thể tích buồng cháy ($V_c$), thể tích làm việc ($V_s = \frac{\pi D^2}{4} \cdot S$), thể tích toàn bộ buồng công tác ($V_h = V_c + V_s$), tỷ số nén ($\varepsilon = \frac{V_h}{V_c}$, động cơ xăng $\varepsilon = 6-10$, động cơ diesel $\varepsilon = 16-23$).
    • Các thông số kỹ thuật và động học: Công chỉ thị ($L_i$), công tổn hao cơ khí ($L_m$), công có ích ($L_e = L_i - L_m$); áp suất trung bình ($P_i, P_m, P_e$); công suất ($N_i, N_e$); suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị và có ích ($g_i, g_e$).
    • Chu trình công tác động cơ xăng 4 kỳ:
      • Kỳ nạp: Trục khuỷu quay $0^\circ-180^\circ$, áp suất $P = 0,7-0,95\text{ kG/cm}^2$, nhiệt độ $T = 70-100^\circ\text{C}$.
      • Kỳ nén: Trục khuỷu quay $180^\circ-360^\circ$, áp suất $P = 10-15\text{ kG/cm}^2$, nhiệt độ $T = 300-400^\circ\text{C}$.
      • Kỳ nổ (cháy - giãn nở sinh công): Bugi bật tia lửa, áp suất cực đại $P = 35-50\text{ kG/cm}^2$, nhiệt độ $T = 2000-2500^\circ\text{C}$.
      • Kỳ xả: Piston đi từ ĐCD lên ĐCT đẩy khí cháy ra ngoài.

  • Bài 4: Động cơ nhiều xy lanh (10 giờ: 3 LT - 7 TH)

    • Khái niệm, cách bố trí góc lệch khuỷu và thứ tự nổ của động cơ 4 xy lanh, 6 xy lanh, 8 xy lanh.
    • Phương pháp xác định điểm chết trên, xác định thứ tự công tác và kỹ thuật lập bảng chu trình làm việc của động cơ nhiều xy lanh.

  • Bài 5: Kỹ thuật bảo dưỡng ô tô – máy kéo (8 giờ: 3 LT - 3 TH - 2 KT)

    • Mục đích, tính chất và các chế độ bảo dưỡng định kỳ kỹ thuật.
    • Quy trình kiểm tra, các hạng mục bảo dưỡng cơ bản cho hệ thống động cơ, hệ thống truyền lực, khung gầm và hệ thống điện.

  • Bài 6: Thi kết thúc mô đun (4 giờ kiểm tra thực hành/lý thuyết)

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Cơ sở nhiệt động học và chu trình công tác: Xây dựng hệ thống công thức tính toán thể tích công tác ($V_s, V_h$), tỷ số nén ($\varepsilon$), cân bằng công và công suất động cơ đốt trong ($L_e = L_i - L_m, N_e$).
  • Nguyên lý chuyển đổi cơ học: Thiết lập mối quan hệ động học biến đổi từ chuyển động tịnh tiến qua lại của cụm piston - thanh truyền thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu thông qua lực khí thể.
  • Tiêu chuẩn kỹ thuật cơ khí: Cung cấp hệ thống phân loại tiêu chuẩn chi tiết máy, phân cấp bền bu lông mối ghép và quy tắc xác định mô men lực siết tiêu chuẩn.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật chuyên môn: Thao tác sử dụng dụng cụ cơ khí cầm tay, dụng cụ đo và cần siết lực cơ/điện tử; thực hiện chính xác quy trình tháo lắp nắp máy, bánh đà và các cụm tổng thành theo quy tắc đường chéo góc; tiến hành bảo dưỡng định kỳ các cụm chi tiết trên xe.
  • Kỹ năng phân tích và tính toán: Nhận dạng cấu tạo các hệ thống động lực; phân tích chu trình công tác 2 kỳ và 4 kỳ; lập bảng thứ tự làm việc của động cơ nhiều xy lanh dựa trên góc lệch trục khuỷu; tra cứu thông số kỹ thuật nhà sản xuất.
  • Kỹ năng an toàn và tổ chức: Vận hành quy trình bảo hộ lao động xưởng cơ khí động lực, sắp xếp chi tiết sau tháo rã theo sơ đồ phân loại kỹ thuật.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Mô đun MĐ 15 áp dụng phương pháp đào tạo tích hợp giữa giảng dạy lý thuyết chuyên môn và thực hành nghề trực tiếp tại xưởng động lực:

  • Phương pháp sư phạm: Khối lượng thời gian được phân bổ ưu tiên cho thực hành (32 giờ thực hành / 20 giờ lý thuyết). Lý thuyết tập trung phân tích nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý làm việc; thực hành tập trung vào việc nhận dạng thực tế, thao tác dụng cụ, lập quy trình tháo lắp và kiểm tra bảo dưỡng trên mô hình, tổng thành thật.
  • Bài tập và quy trình thao tác chuẩn: Giáo trình xây dựng bảng quy trình công việc chuẩn hóa 7 bước bắt buộc áp dụng trong các bài tập thực hành:
    1. Tra cứu thông số kỹ thuật từ tài liệu nhà sản xuất (hướng dẫn sửa chữa, Internet, đĩa CD kỹ thuật).
    2. Lựa chọn dụng cụ phù hợp với đặc tính chi tiết.
    3. Xác định vị trí, chức năng và cấu tạo của cụm chi tiết cần tháo.
    4. Lập văn bản quy trình tháo, lắp chi tiết.
    5. Tiến hành tháo chi tiết/cụm chi tiết theo đúng quy trình đã lập.
    6. Vệ sinh, phân loại và sắp xếp chi tiết theo nhóm, mức độ quan trọng.
    7. Lắp ráp lại chi tiết theo trình tự ngược lại và kiểm tra lực siết.
  • Phương pháp đánh giá kết quả:
    • Đánh giá thường xuyên và định kỳ (4 giờ): Kiểm tra kỹ năng sử dụng dụng cụ tháo lắp (Bài 2: 2 giờ) và kiểm tra kỹ năng thao tác bảo dưỡng (Bài 5: 2 giờ).
    • Đánh giá tổng kết (Bài 6: 4 giờ): Thi kết thúc mô đun kết hợp giữa bài kiểm tra lý thuyết tổng hợp và thực hành thao tác trực tiếp trên động cơ, hệ thống gầm ô tô – máy kéo.
  • Hướng dẫn tự học: Học viên nghiên cứu cấu tạo thông qua sơ đồ hình học, tra cứu ký hiệu kỹ thuật trên đầu bu lông, tập giải các bài toán xác định thứ tự nổ động cơ nhiều xy lanh và tự lập bảng quy trình thực hành trước khi vào xưởng.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn đào tạo: Giáo trình biên soạn bám sát khung chương trình theo Thông tư số 03/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội, đảm bảo tính chuẩn mực trong đào tạo nghề trình độ Trung cấp - Cao đẳng.
  • Cập nhật các công nghệ phương tiện mới: Giáo trình đã tích hợp phân loại và nguyên lý của các dòng xe hiện đại bên cạnh phương tiện truyền thống, bao gồm:
    • Ô tô lai (Hybrid) kết hợp động cơ đốt trong và mô tơ điện dùng ắc quy.
    • Ô tô thuần điện (EV) sử dụng năng lượng pin/ắc quy.
    • Ô tô sử dụng pin nhiên liệu (Fuel Cell) vận hành bằng phản ứng điện hóa giữa Hydro và Oxy.
    • Hệ thống đánh lửa trực tiếp điều khiển qua hộp điều khiển điện tử (ECU).
  • Hiện đại hóa thiết bị đo và dụng cụ xưởng: Đưa vào hướng dẫn sử dụng các dụng cụ siết lực thế hệ mới như cần siết lực điện tử có báo hiệu âm thanh/đèn LED, cần siết có đồng hồ kim chỉ đôi, cùng các thiết bị tháo lắp chuyên dùng (vam lò xo xupáp, kìm xéc măng, cảo puly chuyên dụng).
  • Kết hợp đặc thù kỹ thuật máy nông nghiệp: Tài liệu không chỉ giới hạn ở ô tô mà còn mở rộng phân loại chi tiết các dòng máy kéo nông nghiệp (máy kéo bánh lốp, máy kéo xích, máy kéo vạn năng, máy kéo không khung), phù hợp với điều kiện cơ giới hóa nông nghiệp thực tế tại khu vực Tây Nguyên và tỉnh Gia Lai.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên và học viên:
    • Học sinh, sinh viên theo học trình độ Trung cấp và Cao đẳng thuộc hai ngành nghề chính: Công nghệ ô tô và Kỹ thuật máy nông nghiệp.
    • Người học nghề sửa chữa cơ giới đường bộ và cơ giới hóa nông nghiệp có nhu cầu nâng cao tay nghề.
  • Điều kiện tiên quyết: Người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học/mô đun cơ sở và chuyên môn bước đầu theo chương trình đào tạo, bao gồm các mã hiệu: MĐ 07, MH 08, MH 09, MĐ 10, MH 11, MH 12, MH 13, MH 14.
  • Giảng viên và cơ sở đào tạo: Giảng viên khoa Động lực – Máy nông nghiệp sử dụng làm giáo trình giảng dạy chính thức, xây dựng kế hoạch bài giảng lý thuyết, biên soạn phiếu hướng dẫn thực hành và đề thi kiểm tra đánh giá theo chuẩn đầu ra của Nhà trường.
  • Kỹ thuật viên xưởng: Dùng làm tài liệu tham khảo kỹ thuật tại các trạm bảo dưỡng, xưởng sửa chữa cơ khí ô tô - máy kéo để tra cứu bảng mô men siết bu lông tiêu chuẩn, quy chuẩn bảo dưỡng định kỳ và nhận dạng chi tiết.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với trình độ đào tạo nào?
Giáo trình được thiết kế chính thức cho trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Công nghệ ô tô và Kỹ thuật máy nông nghiệp, áp dụng tại Trường Cao đẳng Gia Lai và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp tương đương.

2. Người học cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?
Người học cần tích lũy các kiến thức cơ bản từ các môn học/mô đun tiên quyết (MĐ 07 đến MH 14), bao gồm kiến thức cơ sở về vẽ kỹ thuật, cơ học cơ sở, dung sai lắp ghép và an toàn lao động đại cương.

3. Giáo trình có điểm gì khác biệt so với tài liệu lý thuyết ô tô thông thường?
Tài liệu tích hợp song song hai mảng phương tiện là ô tô vận tải và máy kéo nông nghiệp; đồng thời cung cấp đầy đủ các quy chuẩn thao tác dụng cụ xưởng thực tế, bảng tra cứu lực siết bu lông chi tiết và quy trình thực hành 7 bước có thể áp dụng trực tiếp tại xưởng sửa chữa.

4. Làm thế nào để tự học và nắm vững kiến thức mô đun MĐ 15?
Người học cần kết hợp việc đọc hiểu lý thuyết chu trình nhiệt động học (Bài 3) với việc tự vẽ sơ đồ và lập bảng thứ tự công tác của động cơ nhiều xy lanh (Bài 4); đồng thời ghi nhớ các nguyên tắc an toàn tháo lắp và bảng lực siết trước khi thực hiện các bài thực hành (Bài 2, Bài 5).

5. Giáo trình có tài liệu bổ trợ nào kèm theo không?
Giáo trình cung cấp danh mục tài liệu tham khảo chuyên ngành tại trang 81 và hướng dẫn người học khai thác dữ liệu từ các tài liệu hướng dẫn sửa chữa chính hãng, đĩa CD kỹ thuật và tài liệu thông số kỹ thuật của nhà sản xuất ô tô – máy kéo.

Kết luận

Giáo trình Mô đun: Kỹ thuật chung và Công nghệ bảo dưỡng ô tô – Máy kéo (MĐ 15) do Trường Cao đẳng Gia Lai ban hành là tài liệu học thuật chuẩn hóa, cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện từ lý thuyết kết cấu động cơ đốt trong đến kỹ thuật thực hành tháo lắp và công nghệ bảo dưỡng phương tiện cơ giới. Lộ trình học tập của mô đun được thiết lập khoa học qua 60 giờ học, dẫn dắt người học từ nhận dạng tổng quan, làm chủ dụng cụ cầm tay chuyên dụng đến phân tích chuyên sâu chu trình công tác động cơ và thực thi bảo dưỡng xưởng đúng quy chuẩn kỹ thuật. Tài liệu là căn cứ chuyên môn phục vụ giảng dạy, học tập và tra cứu kỹ thuật thực tế cho ngành Công nghệ ô tô và Kỹ thuật máy nông nghiệp.