TỔNG QUAN HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH BẢO DƯỠNG – SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ (MÃ MÔ ĐUN: MECM54109)


Tổng quan về giáo trình

Giáo trình môn học: Bảo dưỡng – Sửa chữa Động cơ (tên trong chương trình đào tạo: Sửa chữa – Bảo dưỡng động cơ đốt trong, mã mô đun: MECM54109) là tài liệu đào tạo chuyên môn thuộc nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí / Sửa chữa thiết bị dầu khí. Giáo trình được ban hành chính thức theo Quyết định số 212/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam), do nhóm giảng viên bộ môn biên soạn gồm Lê Duy Nam (Chủ biên), Nguyễn Thành Danh và Bùi Việt An.

Trong cấu trúc chương trình khung, mô đun MECM54109 thuộc khối các mô đun chuyên môn nghề (mục II.2), có khối lượng 4 tín chỉ với tổng thời lượng 120 giờ. Về mặt tiến trình đào tạo, mô đun này được bố trí giảng dạy sau các môn học cơ sở như Vẽ kỹ thuật 1 (MECM52003), Dung sai (MECM53001), Vật liệu cơ khí (MECM53002), Điện kỹ thuật cơ bản (ELEI53055), Gia công nguội cơ bản (MECM53104), Gia công cắt gọt kim loại 1 (MECM54105) và được xếp ngay trước mô đun Thực tập sản xuất (MECM54210).

Giáo trình được thiết kế nhằm hiện thực hóa ba nhóm chuẩn đầu ra chính:

  1. Kiến thức (A1–A3): Trình bày chính xác các khái niệm, thuật ngữ chuyên ngành về động cơ đốt trong; nắm vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại động cơ 2 kỳ, 4 kỳ chạy xăng và diesel; đọc hiểu bản vẽ cấu tạo, sơ đồ nguyên lý của các cơ cấu và hệ thống phụ trợ.
  2. Kỹ năng (B1–B2): Tháo lắp thành thạo các dòng động cơ xăng và diesel thông dụng; đo kiểm, đánh giá tình trạng kỹ thuật của các chi tiết máy quan trọng (trục khuỷu, xi lanh, trục cam, piston); lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa kỹ thuật và vận hành an toàn động cơ cỡ nhỏ đến vừa.
  3. Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Rèn luyện tác phong công nghiệp, kỹ năng làm việc nhóm, ý thức an toàn lao động và bảo đảm vệ sinh môi trường xưởng.

Cấu trúc giáo trình phân bổ thành 9 bài học kết hợp giữa lý thuyết nền tảng (6 giờ) và thực hành chuyên sâu (110 giờ), kèm theo 4 giờ kiểm tra định kỳ và 16 giờ ôn tập – thi tốt nghiệp mô đun. Điểm đặc thù của tài liệu là tỷ trọng thời lượng thực hành chiếm tới 91,6%, tập trung chi tiết vào các bảng quy trình tháo lắp, định mức dung sai đo kiểm và phương pháp phục hồi chi tiết máy thực tế.


Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được triển khai qua 9 bài học theo trình tự phát triển từ nguyên lý đến chi tiết cơ cấu và hệ thống hoàn chỉnh:

  • Bài 1: Nguyên lý động cơ đốt trong (6 giờ: 3h lý thuyết, 3h thực hành): Trình bày định nghĩa động cơ nhiệt, động cơ đốt trong; chu trình công tác 4 kỳ (nạp, nén, nổ – sinh công, xả) và chu trình 2 kỳ (xăng 2 kỳ nén cácte, diesel 2 kỳ có máy nén khí rotor quét khí); các thông số kỹ thuật buồng cháy: thể tích buồng cháy ($V_c$), thể tích công tác ($V_h$), thể tích toàn phần ($V_{max} = V_h + V_c$), tỷ số nén ($\varepsilon = V_{max}/V_c$); công thức tính góc lệch công tác $LCT = (180^\circ \cdot n)/i$ và thứ tự làm việc của các loại động cơ nhiều xi lanh (động cơ 4 xi lanh: 1-3-4-2; động cơ 6 xi lanh: 1-5-3-6-2-4; động cơ 8 xi lanh: 1-5-4-8-6-3-7-2).
  • Bài 2: Bảo dưỡng sửa chữa cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền (20 giờ: 19h thực hành, 1h kiểm tra): Cung cấp kết cấu thân máy, sơ mi xi lanh (khô và ướt), nắp máy (buồng đốt trực tiếp và buồng đốt ngăn cách); nhóm piston (đỉnh, đầu, thân, chốt piston, xéc măng khí và xéc măng dầu); thanh truyền và bạc lót; trục khuỷu và bánh đà. Hướng dẫn quy trình tháo lắp, đo kiểm nắp máy (động cơ Jeep F4), kiểm tra khe hở và sai lệch hình học xi lanh, piston, thanh truyền, trục khuỷu (động cơ IH6, GAZ).
  • Bài 3: Bảo dưỡng sửa chữa cơ cấu phân phối khí (14 giờ: 13h thực hành, 1h kiểm tra): Phân loại cơ cấu phân phối khí dùng xu páp (xu páp treo, xu páp đặt), van trượt (động cơ xăng 2 kỳ) và cơ cấu phối hợp (động cơ diesel 2 kỳ); chi tiết hóa kết cấu xu páp, ống dẫn hướng, lò xo, con đội (hình nấm, con lăn, thủy lực), đũa đẩy, trục cam; phân tích 4 phương án dẫn động trục cam bằng bánh răng, trục, xích và dây đai.
  • Bài 4: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu (20 giờ thực hành): Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ xăng (bộ chế hòa khí, hệ thống phun xăng điện tử EFI đa điểm, bộ giảm rung động) và hệ thống diesel (bơm cao áp PE cơ khí, bơm cao áp PE điều khiển điện tử, bơm tiếp vận kiểu piston, bộ điều tốc, vòi phun dầu); hướng dẫn đo điện trở kim phun, thử lưu lượng, dạng chùm tia và kiểm tra độ kín khít đầu kim phun.
  • Bài 5: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống bôi trơn động cơ (8 giờ thực hành): Phân tích nhiệm vụ, mạch dầu bôi trơn cưỡng bức, cấu tạo bầu lọc dầu bôi trơn và hệ thống cảm biến – đồng hồ báo nguy áp suất dầu.
  • Bài 6: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống làm mát động cơ (8 giờ thực hành): Cấu tạo hệ thống làm mát bằng nước kiểu cưỡng bức tuần hoàn, két làm mát, bơm nước và cơ chế hoạt động của van hằng nhiệt.
  • Bài 7: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống đánh lửa (13 giờ: 12h thực hành, 1h kiểm tra): Khảo sát cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa thường (sử dụng delco tiếp điểm) và hệ thống đánh lửa bán dẫn/điện tử sử dụng cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên.
  • Bài 8: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống khởi động (7 giờ thực hành): Các phương án khởi động; cấu tạo máy khởi động điện (dynamo đề), rơ le gài khớp, cơ cấu ly hợp một chiều và sơ đồ đấu dây mạch khởi động điện.
  • Bài 9: Vận hành động cơ đốt trong (8 giờ: 7h thực hành, 1h kiểm tra): Quy chuẩn an toàn trong vận hành máy phát điện công nghiệp; quy trình kiểm tra, khởi động, theo dõi thông số kỹ thuật và dừng vận hành máy phát điện F.111 / WINSON.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Nhiệt động lực học ứng dụng: Cơ chế chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng trong không gian buồng cháy xi lanh ở điều kiện áp suất lên tới $70\text{ kg/cm}^2$ và nhiệt độ đạt $2500^\circ\text{C}$.
  • Động học và động lực học cơ cấu: Mối quan hệ chuyển động tịnh tiến – quay giữa nhóm piston – thanh truyền và trục khuỷu; quy luật phân phối khí theo chu kỳ góc quay trục khuỷu ($720^\circ$ đối với động cơ 4 kỳ, $360^\circ$ đối với động cơ 2 kỳ).
  • Dung sai và bôi trơn thủy động: Bản chất màng dầu bôi trơn thủy lực, khe hở dầu cổ trục ($0{,}04 - 0{,}065\text{ mm}$), khe hở miệng xéc măng ($0{,}20 - 0{,}45\text{ mm}$) và quy chuẩn kích thước sửa chữa cơ khí theo từng cấp code.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng đo kiểm cơ khí chính xác: Sử dụng thành thạo thước cặp, panme đo trong, panme đo ngoài, đồng hồ so, thước phẳng, căn lá để kiểm tra độ côn, độ méo xi lanh, độ cong vênh nắp máy, độ cong trục khuỷu, độ mòn cổ trục và cổ biên.
  • Kỹ năng phục hồi cơ khí: Thực hiện quy trình hàn đắp mài phẳng nắp máy nứt vỡ, mài bóng/doa xi lanh theo 4 cấp code sửa chữa (mỗi cấp tăng $0{,}25\text{ mm}$), mài cổ trục khuỷu theo code, nắn thẳng thanh truyền và trục khuỷu bằng bàn ép thủy lực.
  • Kỹ năng đo kiểm điện – nhiên liệu: Sử dụng đồng hồ vạn năng đo điện trở cuộn dây kim phun xăng, kết nối xung nguồn ắc quy/đèn LED kiểm tra tín hiệu phun, cân chỉnh áp suất mở vòi phun diesel ($100 - 200\text{ kg/cm}^2$).
  • Kỹ năng vận hành thiết bị: Vận hành và xử lý các sự cố thông thường trên các cụm máy phát điện công nghiệp F.111 / WINSON đúng quy trình kỹ thuật.

Phương pháp giảng dạy và học tập

  • Phương pháp tiếp cận sư phạm: Giáo trình áp dụng phương pháp dạy học tích cực. Giảng viên triển khai các phần thuyết trình ngắn gọn về lý thuyết, đặt câu hỏi nêu vấn đề kỹ thuật, hướng dẫn sinh viên đọc sơ đồ bản vẽ và phân tích nguyên nhân hư hỏng của từng cụm chi tiết.
  • Tổ chức bài tập và thảo luận nhóm: Học viên được phân chia thành các nhóm nhỏ từ 8 đến 10 người. Nhóm trưởng phân công các thành viên nghiên cứu tài liệu trước buổi học, cùng thảo luận các câu hỏi chuyên đề (như kiểm tra độ vênh nắp máy trên động cơ Jeep F4, kiểm tra độ mài mòn xilanh trên động cơ GAZ, tháo lắp trục khuỷu động cơ IH6) và viết báo cáo nhóm nộp lại cho giảng viên.
  • Bài tập thực hành kỹ năng (Practical Exercises): Thực hành chiếm 110 giờ trong tổng số 120 giờ đào tạo. Giáo trình xây dựng hệ thống bảng hướng dẫn từng bước (Step-by-Step) cho từng bài thực hành, quy định rõ:
    • Trình tự bước công việc: Chuẩn bị, tháo dỡ cụm chi tiết, vệ sinh, kiểm tra đo đạc, lắp ráp ngược lại.
    • Trang thiết bị – Dụng cụ yêu cầu: Máy chiếu, mô hình động cơ, clê dẹt, clê tròng 1/2 – 9/16, cần xiết lực, búa nhựa, bàn máp, vam tháo lắp xéc măng, đồng hồ so, panme.
    • Tiêu chuẩn kỹ thuật: Lực siết bu lông đối xứng theo quy định, góc mở sớm/đóng muộn của xu páp, góc đánh lửa/phun sớm.
  • Phương thức kiểm tra và đánh giá: Áp dụng theo Quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy (Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH ngày 13/3/2017 của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội) và quy chế của Trường Cao đẳng Dầu khí:
    • Điểm đánh giá thường xuyên (hệ số 1) và định kỳ (hệ số 2): Chiếm trọng số 40% điểm mô đun (hình thức: viết tự luận, trắc nghiệm, vấn đáp, thuyết trình hoặc báo cáo thực hành theo các chuẩn đầu ra A1–A3, B1–B2, C1–C2).
    • Điểm thi kết thúc môn học: Chiếm trọng số 60% (hình thức: tự luận kết hợp trắc nghiệm hoặc thực hành thao tác tổng hợp toàn bộ chuẩn đầu ra A1–A5, B1–B5, C1–C3 sau 120 giờ).
    • Quy đổi thang điểm: Điểm đánh giá chấm theo thang điểm 10 (làm tròn 1 chữ số thập phân), sau đó quy đổi sang điểm chữ và thang điểm 4 theo học chế tín chỉ.
  • Yêu cầu chuyên cần và tự học: Học viên phải nghiên cứu giáo trình tại nhà trước buổi học, tham dự tối thiểu 70% số tiết giảng lý thuyết và 100% thời lượng bài giảng thực hành xưởng. Trường hợp vắng quá 30% giờ lý thuyết, người học không được dự thi và phải đăng ký học lại mô đun.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Tích hợp đồng bộ giữa cơ cấu truyền thống và công nghệ điện tử: Bên cạnh các hệ thống cơ khí cổ điển (bộ chế hòa khí, hệ thống đánh lửa delco tiếp điểm, bơm cao áp PE điều khiển cơ khí), giáo trình cập nhật chi tiết các hệ thống điều khiển điện tử như:
    • Hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (EFI) với các phương pháp kiểm tra kim phun bằng nguồn ắc quy, đèn LED, đo xung tín hiệu.
    • Bơm cao áp PE điều khiển bằng điện tử và hệ thống đánh lửa bán dẫn trang bị cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên.
  • Định lượng hóa các chỉ tiêu dung sai và giới hạn sửa chữa: Toàn bộ quy trình kiểm tra sửa chữa đều gắn liền với các định mức kỹ thuật rõ ràng:
    • Nắp máy: Độ cong vênh cho phép $\le 0{,}01\text{ mm} / 100\text{ mm}$ chiều dài.
    • Xi lanh: Độ mài mòn lớn nhất cho phép $\le 0{,}3\text{ mm}$; sửa chữa theo 4 cấp code kích thước tiêu chuẩn (mỗi cấp tăng $0{,}25\text{ mm}$); khe hở nhiệt piston – xi lanh sau sửa chữa đạt $0{,}08\text{ mm}$ (động cơ xăng) và $0{,}1\text{ mm}$ (động cơ diesel).
    • Xéc măng: Khe hở cạnh đạt $0{,}035 - 0{,}072\text{ mm}$; khe hở miệng đạt $0{,}20 - 0{,}45\text{ mm}$; độ vênh trên bàn máp $\le 0{,}02\text{ mm}$; độ lọt sáng không quá 2 vị trí với tổng cung lọt sáng $\le 120^\circ$.
    • Trục khuỷu – Thanh truyền: Độ cong xoắn thanh truyền $\le 0{,}04\text{ mm} / 100\text{ mm}$; độ cong trục khuỷu cho phép $\le 0{,}1\text{ mm}$; khe hở dầu ban đầu của cổ trục/cổ biên đạt $0{,}04 - 0{,}065\text{ mm}$ (giới hạn mòn tối đa $0{,}3\text{ mm}$); độ dịch dọc trục khuỷu đạt $0{,}1 - 0{,}3\text{ mm}$.
  • Gắn kết thực tế thiết bị ngành dầu khí: Các nội dung thực hành tháo lắp và vận hành được thiết kế gắn liền với thiết bị máy phát điện công nghiệp (máy phát điện F.111, WINSON) và các loại động cơ động lực tĩnh tại dùng trong hệ thống công nghệ của các nhà máy, xí nghiệp chế biến dầu khí.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Học viên, sinh viên đào tạo nghề: Học viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng thuộc nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí, Sửa chữa thiết bị dầu khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí.
  • Điều kiện tiên quyết về kiến thức (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức cơ sở kỹ thuật trước khi tiếp cận môn học:
    • Đọc và vẽ bản vẽ cơ khí qua môn Vẽ kỹ thuật 1 (MECM52003) và Hình học họa hình (MECM55025).
    • Nắm vững chuỗi kích thước và phương pháp đo kiểm qua môn Dung sai (MECM53001).
    • Hiểu biết cơ tính kim loại qua môn Vật liệu cơ khí (MECM53002).
    • Kiến thức mạch điện từ môn Điện kỹ thuật cơ bản (ELEI53055).
    • Kỹ năng sử dụng dụng cụ nguội, máy cắt gọt từ Gia công nguội cơ bản (MECM53104) và Gia công cắt gọt kim loại 1 (MECM54105).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm giáo trình giảng dạy chính thức theo Quyết định số 212/QĐ-CĐDK, phục vụ xây dựng kế hoạch bài giảng, phiếu hướng dẫn thực hành và ngân hàng câu hỏi đánh giá kỹ năng nghề.
  • Kỹ thuật viên và công nhân tự học: Tài liệu dùng làm sổ tay quy chuẩn tra cứu thông số kỹ thuật, dung sai lắp ghép và quy trình tháo lắp động cơ đốt trong tại các đơn vị thành viên trực thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho học viên hệ Trung cấp và Cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí / Sửa chữa thiết bị dầu khí; đồng thời phù hợp cho kỹ thuật viên bảo dưỡng cơ khí động lực tại các nhà máy công nghiệp.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học?

Người học cần hoàn thành các môn cơ sở: Vẽ kỹ thuật cơ khí, Dung sai lắp ghép, Vật liệu cơ khí, Điện kỹ thuật cơ bản, Gia công nguội và Cắt gọt kim loại để đọc hiểu bản vẽ cấu tạo và sử dụng chính xác các dụng cụ đo kiểm.

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu lý thuyết động cơ thông thường là gì?

Giáo trình dành hơn 91% thời lượng (110/120 giờ) cho thực hành; cung cấp bảng quy trình tháo lắp cụ thể từng bước trên các dòng máy thực tế (Jeep F4, IH6, GAZ); định lượng rõ giới hạn dung sai mài doa theo 4 cấp code và tích hợp quy trình vận hành máy phát điện công nghiệp dầu khí (WINSON / F.111).

4. Làm sao để học tập và tự học giáo trình hiệu quả?

Người học cần đọc trước nội dung từng bài trước khi lên lớp, phân công thảo luận nhóm từ 8–10 người, tuân thủ nghiêm ngặt bảng hướng dẫn thao tác an toàn tại xưởng và đối chiếu kết quả đo kiểm thực tế với các chỉ số dung sai cho phép trong tài liệu.

5. Có những tài liệu tham khảo bổ trợ nào được trích dẫn trong giáo trình?

Các tài liệu tham khảo chính thức được nhóm biên soạn trích dẫn gồm:

  • Bảo dưỡng sửa chữa động cơ xăng – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
  • Bảo dưỡng sửa chữa động cơ diesel – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
  • Phun xăng điện tử – Nhà xuất bản Hà Nội.

Kết luận

Giáo trình Bảo dưỡng – Sửa chữa Động cơ (MECM54109) của Trường Cao đẳng Dầu khí là tài liệu đào tạo có tính ứng dụng thực tiễn cao, chuẩn hóa toàn bộ quy trình công nghệ tháo lắp, đo kiểm dung sai và sửa chữa động cơ đốt trong. Lộ trình học tập được thiết kế mạch lạc: xây dựng nền tảng nguyên lý nhiệt động học (Bài 1), rèn luyện kỹ năng thực hành trên các cơ cấu tĩnh – động (Bài 2, Bài 3), làm chủ các hệ thống chức năng nhiên liệu – bôi trơn – làm mát – đánh lửa – khởi động (Bài 4 đến Bài 8), và kết thúc bằng quy trình vận hành máy phát điện (Bài 9) nhằm đáp ứng yêu cầu cho mô đun Thực tập sản xuất (MECM54210) tại các nhà máy dầu khí. Quá trình học tập được bảo đảm bởi hệ thống mô hình thực nghiệm, phòng học chuyên môn hóa và danh mục tài liệu tham khảo học thuật bổ trợ.