TỔNG QUAN VÀ MÔ TẢ HỌC THUẬT GIÁO TRÌNH: BẢO DƯỠNG – SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình môn học Bảo dưỡng – Sửa chữa Động cơ (tên gọi trong mô đun: Sửa chữa bảo dưỡng động cơ đốt trong, mã mô đun: CK19MĐ08) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề được ban hành kèm theo Quyết định số 194/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam), biên soạn bởi nhóm tác giả: Lê Duy Nam (Chủ biên), Nguyễn Thành Danh và Bùi Việt An.

Về vị trí trong chương trình đào tạo, mô đun có thời lượng 5 tín chỉ (tương đương 120 giờ định mức), thuộc khối môn học/mô đun chuyên môn ngành (II.2) trong tổng thể chương trình khung 58 tín chỉ (1350 giờ) của nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí. Về mặt tiến trình, mô đun được bố trí học sau các môn cơ sở như Hình học họa hình (CK19MH10), Vẽ kỹ thuật (CK19MH01), Vật liệu cơ khí (CK19MH04), Dung sai (CK19MH05), An toàn vệ sinh lao động (ATMT19MH01), Cơ kỹ thuật, và được xếp trước mô đun Thực tập sản xuất (CK19MĐ09).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể trên 3 phương diện chuẩn đầu ra:

  • Kiến thức (A1-A3): Trình bày định nghĩa, thuật ngữ, cấu tạo, chu trình nhiệt động lực học của động cơ đốt trong; đọc và phân tích sơ đồ nguyên lý cấu tạo, sơ đồ vận hành của các cụm chi tiết cơ khí và hệ thống phụ trợ.
  • Kỹ năng (B1-B2): Thực hiện quy trình tháo lắp, đo kiểm, đánh giá sai số hình học, phân tích độ mòn và lập phương án gia công phục hồi chi tiết máy; bảo dưỡng và vận hành hệ thống động cơ xăng, diesel cỡ nhỏ và vừa.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Tuân thủ quy định kỹ thuật, quy trình an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp trong môi trường xưởng cơ khí và trạm công nghệ dầu khí.

Cấu trúc giáo trình kết hợp lý thuyết và thực hành, tập trung trang bị kiến thức kết cấu thiết bị, kỹ thuật tháo lắp chuẩn mực trên các mẫu động cơ và thiết bị tĩnh tại trong nhà máy công nghiệp.

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình bao gồm 9 bài học chuyên đề và 1 nội dung ôn tập/kiểm tra kết thúc mô đun với tiến trình logic từ nguyên lý nhiệt - cơ sở động học đến sửa chữa cụm chi tiết, hệ thống chức năng và vận hành hoàn chỉnh:

  1. Bài 1: Nguyên lý động cơ đốt trong (6 giờ): Khái niệm máy nhiệt, phân loại động cơ đốt trong (2 kỳ, 4 kỳ; động cơ xăng, diesel, gas; cháy cưỡng bức, tự cháy); các thông số chu trình công tác ($V_c, V_h, V_{max}, \varepsilon = V_{max}/V_c$); chu trình công tác 4 kỳ với áp suất cuối nén $30\text{ kg/cm}^2$ ($600^\circ\text{C}$), áp suất cháy giãn nở $70\text{ kg/cm}^2$ ($2500^\circ\text{C}$); chu trình 2 kỳ quét khí cácte và nén khí bằng máy nén kiểu rotor; công thức xác định góc lệch công tác $\text{Góc LCT} = (180^\circ \times n)/i$ và thứ tự làm việc của động cơ nhiều xi lanh (ví dụ: $1\text{-}3\text{-}4\text{-}2$; $1\text{-}5\text{-}3\text{-}6\text{-}2\text{-}4$; $1\text{-}5\text{-}4\text{-}8\text{-}6\text{-}3\text{-}7\text{-}2$).
  2. Bài 2: Bảo dưỡng sửa chữa cơ cấu trục khuỷu thanh truyền (20 giờ): Cấu tạo thân máy (chiếm 30–60% khối lượng động cơ), lót xi lanh khô/ướt; nắp máy và đặc tính buồng cháy trực tiếp (áp suất phun $175\text{--}200\text{ kg/cm}^2$) và buồng cháy ngăn cách (áp suất phun $100\text{--}150\text{ kg/cm}^2$); nhóm piston, chốt piston (kiểu lắp tự do, cố định), xéc măng khí và xéc măng dầu có lò xo hướng kính; nhóm thanh truyền và bạc lót (độ dôi lắp ghép $0{,}03\text{--}0{,}04\text{ mm}$); trục khuỷu (chiếm 25–30% giá thành động cơ, $7\text{--}15%$ khối lượng) và bánh đà; quy trình tháo lắp, kiểm chuẩn trên động cơ Jeep F4 và IH6.
  3. Bài 3: Bảo dưỡng sửa chữa cơ cấu phân phối khí (14 giờ): Phân loại cơ cấu phối khí kiểu xu páp (xu páp treo, xu páp đặt), kiểu van trượt (động cơ 2 kỳ) và phối hợp; phương án dẫn động trục cam (bánh răng, trục truyền, xích tải, đai răng); đặc điểm cấu tạo của xu páp, con đội (hình nấm, con lăn, thủy lực) và trục cam.
  4. Bài 4: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu (20 giờ): Cấu tạo bộ chế hòa khí, hệ thống phun xăng điện tử đa điểm, bộ giảm dao động áp suất; cấu tạo hệ thống nhiên liệu diesel dùng bơm cao áp PE (có van an toàn ở bơm hoặc lọc thứ cấp), phân bơm cao áp PE, bộ điều tốc, vòi phun nhiên liệu, bơm tiếp vận kiểu piston, bơm PE điều khiển điện tử; phương pháp kiểm tra xung điều khiển kim phun, đo lưu lượng, chùm tia phun và rò rỉ nhiên liệu.
  5. Bài 5: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống bôi trơn động cơ (8 giờ): Cấu tạo mạch dầu bôi trơn cưỡng bức, nguyên lý làm việc của bầu lọc dầu bôi trơn và hệ thống cảm biến báo nguy áp suất dầu bôi trơn.
  6. Bài 6: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống làm mát động cơ (8 giờ): Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức, kết cấu van hằng nhiệt và két làm mát.
  7. Bài 7: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống đánh lửa (13 giờ): Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa thường dùng Delco má vít; hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên và cuộn kích tín hiệu.
  8. Bài 8: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống khởi động động cơ (7 giờ): Cấu tạo máy khởi động điện một chiều, rơ le đóng mạch và sơ đồ mạch khởi động.
  9. Bài 9: Vận hành động cơ đốt trong (8 giờ): Quy trình an toàn vận hành, các bước khởi động, kiểm tra bảng điều khiển và quy trình vận hành trạm máy phát điện động cơ đốt trong (máy phát điện F.90, F.94, WINSON).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Nguyên lý nhiệt động lực học và chu trình chuyển hóa năng lượng: Thiết lập nền tảng biến đổi nhiệt năng thành cơ năng thông qua quá trình cháy hỗn hợp môi chất trong buồng đốt; định lượng mối quan hệ giữa thể tích buồng cháy ($V_c$), thể tích công tác ($V_h$) và tỷ số nén ($\varepsilon$).
  • Nguyên lý kết cấu và dung sai lắp ghép cơ khí động cơ: Phân tích quy chuẩn liên kết động lực học giữa các cụm chi tiết: khe hở giữa piston và xi lanh ($0{,}08\text{ mm}$ đối với máy xăng, $0{,}1\text{ mm}$ đối với máy diesel); độ dôi bạc lót thanh truyền ($0{,}03\text{--}0{,}04\text{ mm}$); khe hở dầu cổ trục/cổ biên ($0{,}04\text{--}0{,}065\text{ mm}$).
  • Nguyên lý điều khiển quá trình nạp - cấp nhiên liệu - đánh lửa: Định lượng các góc pha phối khí (góc mở sớm/đóng muộn của xu páp nạp và xu páp xả), góc phun dầu sớm và góc đánh lửa sớm phục vụ tối ưu hóa chu trình sinh công.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng đo kiểm và đánh giá sai số hình học chi tiết máy:
    • Sử dụng thước thẳng và căn lá đo độ cong vênh nắp máy (giới hạn sai số cho phép: $0{,}01\text{ mm} / 100\text{ mm}$ chiều dài).
    • Sử dụng panme đo trong, đồng hồ so đo lỗ xi lanh để xác định độ côn ($|A - B|$), độ méo ($|A - A'|, |B - B'|, |C - C'|$) và độ mòn lớn nhất (ngưỡng giới hạn sửa chữa: $\le 0{,}3\text{ mm}$; sửa chữa theo 4 code, mỗi code tăng đường kính thêm $0{,}25\text{ mm}$).
    • Sử dụng thước cặp/panme đo ngoài kiểm tra độ méo thân piston (cho phép: $0{,}25\text{--}0{,}30\text{ mm}$), độ côn thân piston ($0{,}01\text{--}0{,}03\text{ mm}$).
    • Kiểm tra khe hở cạnh xéc măng ($0{,}035\text{--}0{,}072\text{ mm}$), khe hở miệng xéc măng ($0{,}20\text{--}0{,}45\text{ mm}$), độ phẳng trên bàn máp (khe hở $\le 0{,}02\text{ mm}$), kiểm tra độ lọt ánh sáng (không quá 2 điểm hở với tổng cung $\le 120^\circ$, hoặc 3 điểm hở với tổng cung $\le 90^\circ$).
    • Đo kiểm trục khuỷu: kiểm tra độ cong trên khối V bằng đồng hồ so (cho phép $\le 0{,}1\text{ mm}$), độ côn/méo cổ trục và cổ biên ($\le 0{,}25\text{ mm}$), khe hở dầu sau sử dụng ($\le 0{,}3\text{ mm}$), độ dịch dọc trục khuỷu ($0{,}1\text{--}0{,}3\text{ mm}$).
    • Kiểm tra thanh truyền: đo độ cong vênh/xoắn ($\le 0{,}04\text{ mm} / 100\text{ mm}$ chiều dài), độ côn đầu to ($\le 0{,}05\text{ mm}$), độ dịch dọc tay biên ($0{,}1\text{--}0{,}15\text{ mm}$).
  • Kỹ năng tháo lắp cơ khí chuyên dụng: Thực hiện tuần tự các bước tháo nắp máy, cụm piston - thanh truyền, trục khuỷu trên các hệ động cơ Jeep F4, IH6 bằng clê tròng ($9/16\text{ inch}$, $1/2\text{ inch}$), tay vặn lực, cần xiết tuýp, vam ép xéc măng, búa nhựa, pa lăng; kiểm tra siết lực đối xứng và theo dõi sự quay trơn trục máy.
  • Kỹ năng chẩn đoán điện động cơ và kiểm tra vòi phun: Đo điện trở cuộn dây kim phun xăng, đấu nối đèn LED kiểm tra tín hiệu điều khiển, kiểm tra góc chùm tia và độ kín khít đầu kim phun; kiểm tra hoạt động cảm biến đánh lửa điện từ.
  • Kỹ năng vận hành trạm nguồn tĩnh: Tiếp nhận quy trình kiểm tra mức dầu nhờn, nước làm mát, ắc quy khởi động, vận hành bảng điều khiển và kiểm soát an toàn máy phát điện công nghiệp.

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Chương trình môn học được thiết kế với cơ cấu phân bổ thời lượng định hướng thực hành nghề nghiệp: 28 giờ lý thuyết, 87 giờ thực hành/thảo luận và 5 giờ kiểm tra (tổng 120 giờ; phần thực hành chiếm 72,5% tổng thời lượng).

Cấu phần đào tạo Thời lượng Phương pháp tổ chức Cơ sở vật chất / Dụng cụ
Lý thuyết chuyên môn 28 giờ Phương pháp tích cực: diễn giảng, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu kỹ thuật, thảo luận câu hỏi tình huống. Phòng học chuẩn, máy chiếu, bảng, tài liệu giáo trình nội bộ.
Thực hành xưởng 87 giờ Chia nhóm 8–10 học viên; phân công nhiệm vụ cá nhân và nhóm; rèn luyện thao tác đo kiểm và lập quy trình tháo lắp. Xưởng thực hành, mô hình động cơ cắt bổ, động cơ Jeep F4, IH6, máy phát F.90, panme, đồng hồ so, căn lá, bàn máp, vam chuyên dùng.
Tự học và Thảo luận Theo đề cương Nghiên cứu bài học trước khi lên lớp, thu thập tài liệu thư viện/website, lập báo cáo nhóm. Thư viện chuyên ngành, tài liệu tham khảo, nhóm học tập.

Về quy chế tham dự, người học bắt buộc tham dự tối thiểu 70% số tiết lý thuyết và 100% thời lượng các bài giảng thực hành tại xưởng (người học vắng $>30%$ lý thuyết phải học lại toàn bộ môn học mới đủ điều kiện dự thi).

Quy trình kiểm tra và đánh giá kết quả học tập được thực hiện theo Quy chế đào tạo ban hành theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:

  • Điểm quá trình (Trọng số 40%): Bao gồm 01 cột điểm kiểm tra thường xuyên (sau 15 giờ học, hình thức viết/thuyết trình/báo cáo nhóm theo các chuẩn đầu ra A1-A3, B1-B2, C1) và 01 cột điểm kiểm tra định kỳ (sau 45 giờ học).
  • Điểm thi kết thúc môn học (Trọng số 60%): Đánh giá sau 120 giờ bằng hình thức thi viết (kết hợp trắc nghiệm và tự luận) bao quát toàn diện các chuẩn đầu ra.
  • Điểm tổng kết được chấm theo thang điểm 10, làm tròn 1 chữ số thập phân và quy đổi sang điểm chữ, thang điểm 4 theo quy định đào tạo tín chỉ.

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Nội dung giáo trình phản ánh sự tích hợp các hệ thống động lực và phương pháp đo kiểm ứng dụng trong lĩnh vực cơ điện xí nghiệp và chế biến dầu khí:

  1. Cập nhật công nghệ song song giữa cơ khí truyền thống và điều khiển điện tử: Giáo trình tích hợp cấu tạo bộ chế hòa khí cơ khí song song với hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (sử dụng mạch đo kiểm điện áp ắc quy, kiểm tra xung LED và đo điện trở cuộn dây kim phun); tích hợp hệ thống bơm cao áp diesel PE truyền thống có van an toàn với bơm cao áp PE điều khiển điện tử; phân tích cả hệ thống đánh lửa cơ khí dùng tiếp điểm Delco và hệ thống đánh lửa bán dẫn sử dụng cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên.
  2. Quy chuẩn hóa quy trình sửa chữa theo định lượng kỹ thuật: Giáo trình xây dựng các bảng quy trình tháo lắp từng bước (phân tách rõ: Thứ tự, Bước công việc, Dụng cụ chuyên dùng, Yêu cầu kỹ thuật) trên các đối tượng động cơ cụ thể như Jeep F4, IH6. Các tiêu chí kiểm tra cong vênh, độ mòn, độ méo, độ dịch dọc đều đi kèm ngưỡng dung sai đo kiểm thực tế phục vụ trực tiếp việc ra quyết định kỹ thuật (mài bóng, doa xi lanh theo code hay thay mới chi tiết).
  3. Định hướng ứng dụng vào trạm nguồn công nghiệp dầu khí: Phần vận hành tập trung vào việc tuân thủ quy trình an toàn và kiểm soát vận hành động cơ đốt trong lai máy phát điện tĩnh tại (cụ thể hóa qua các dòng thiết bị F.90, F.94, WINSON), đáp ứng nhu cầu cung cấp thợ vận hành - bảo dưỡng nguồn điện phụ trợ cho các công trình, nhà máy dầu khí.

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

  • Sinh viên/Người học: Dành cho học sinh, sinh viên theo học trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí (Trường Cao đẳng Dầu khí). Người học cần hoàn thành các môn học tiên quyết bao gồm: Vẽ kỹ thuật (CK19MH01), Vật liệu cơ khí (CK19MH04), Dung sai lắp ghép (CK19MH05), An toàn vệ sinh lao động (ATMT19MH01) và Cơ kỹ thuật.
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn mực cho mô đun CK19MĐ08, cung cấp khung chương trình chi tiết, đề cương phân bổ thời lượng 120 giờ, tiêu chí chấm điểm và ngân hàng hướng dẫn bài tập tình huống thực hành đo kiểm cơ khí.
  • Kỹ thuật viên, thợ máy và bạn đọc tự học: Tài liệu dùng cho việc tra cứu thông số kỹ thuật, quy trình đo kiểm Panme/đồng hồ so, phương pháp phân tích hư hỏng nhóm piston - thanh truyền, trục khuỷu, hệ thống nhiên liệu, hệ thống đánh lửa và quy trình vận hành máy phát điện công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

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

Tài liệu được thiết kế chính thức cho sinh viên hệ Trung cấp và Cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí, đồng thời phù hợp làm tài liệu tra cứu kỹ thuật cho thợ bảo dưỡng cơ khí, vận hành động cơ tĩnh tại và máy phát điện trong các nhà máy công nghiệp.

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 các môn học: Vẽ kỹ thuật (đọc bản vẽ cấu tạo, sơ đồ nguyên lý), Dung sai (đo kích thước, xác định khe hở, độ dôi lắp ghép), Vật liệu cơ khí (tính chất gang, thép hợp kim của xi lanh, trục khuỷu), Cơ kỹ thuật và An toàn lao động.

3. Giáo trình có cấu trúc điểm gì khác biệt so với tài liệu lý thuyết động cơ thông thường?

Giáo trình phân bổ thời lượng thực hành lên tới 72,5% (87/120 giờ). Nội dung gắn liền với các bảng quy trình tháo lắp, bảng thông số kiểm tra dung sai đo lường chi tiết (độ côn, độ ovan, độ cong trục, khe hở dầu) trên các đối tượng động cơ cụ thể (Jeep F4, IH6) và hệ thống máy phát điện tĩnh tại (F.90, WINSON).

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

Người học cần nghiên cứu trước phần lý thuyết cấu tạo và nguyên lý chu trình công tác ở nhà; nắm vững công thức tính toán và bảng trị số dung sai; chuẩn bị đầy đủ câu hỏi thảo luận nhóm trước giờ lên lớp; tham gia đầy đủ 100% thời lượng thực hành xưởng để trực tiếp sử dụng dụng cụ đo (panme, căn lá, đồng hồ so).

5. Những tài liệu tham khảo bổ trợ chính thức của giáo trình là gì?

Tài liệu tham khảo được trích dẫn bao gồm:

  • Bảo dưỡng sửa chữa động cơ xăng – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật / ĐH Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh.
  • Bảo dưỡng sửa chữa động cơ diesel – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật / ĐH Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh.
  • Phun xăng điện tử – Nhà xuất bản Hà Nội.
  • Kèm theo hệ thống bản vẽ chi tiết và các mô hình học tập cắt bổ tại xưởng trường.

Kết luận (150 từ)

Giáo trình môn học Bảo dưỡng – Sửa chữa Động cơ (Mã mô đun: CK19MĐ08) cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện về nguyên lý nhiệt động học, cấu tạo cơ khí chi tiết và phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa, vận hành động cơ đốt trong. Tài liệu vạch rõ tiến trình học tập chặt chẽ: khởi đầu từ việc phân tích chu trình công tác 2 kỳ/4 kỳ, đi sâu vào quy trình đo kiểm phục hồi 2 cơ cấu cốt lõi (trục khuỷu - thanh truyền, phân phối khí), xử lý kỹ thuật trên 5 hệ thống phụ trợ (nhiên liệu, bôi trơn, làm mát, đánh lửa, khởi động) và hoàn thiện bằng kỹ năng vận hành an toàn trạm máy phát điện. Đây là tài liệu lưu hành nội bộ có tính ứng dụng cao, đáp ứng chuẩn mực đào tạo kỹ thuật viên sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí theo quy chế của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội.