nghiên cứu, chế tạo, hoàn thiện mô hình cấu tạo tổng quát các tổng thành chính trên ôtô

Lời nói đầu Trong giảng dạy thực hành nói chung, và ngành công nghệ ôtô nói riêng, các trợ huấn cụ giảng dạy được thiết kế dưới dạng các mô hình mô phỏng cấu tạo, mô hình cắt, các bản vẽ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO, HOÀN THIỆN

MÔ HÌNH CẤU TẠO TỔNG QUÁT CÁC TỔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

- -

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM

Nghiên cứu, chế tạo hoàn thiện

mô hình cấu tạo tổng quát

các tổng thành chính trên ô tô

MÃ SỐ: T2011 – 08TĐ

Chủ nhiệm đề tài: GV.ThS HUỲNH PHƯỚC SƠN Đơn vị: Khoa Cơ khí Động lực

TP HỒ CHÍ MINH – 11/2011

Lời nói đầu

Trong giảng dạy thực hành nói chung, và ngành công nghệ ôtô nói riêng, các trợ huấn cụ giảng dạy được thiết kế dưới dạng các mô hình mô phỏng cấu tạo, mô hình cắt, các bản vẽ kỹ thuật, các phần mềm mô phỏng cấu tạo và hoạt động của các cụm chi tiết, hệ thống trên ôtô đã đóng vai trò tích cực và quan trọng không thể thiếu trong quá trình giảng dạy thực hành Nhờ có sự hỗ trợ đắc lực của các trợ huấn cụ, quá trình dạy và học trở nên sinh động và đạt hiệu quả cao

Nhiều năm qua, khoa Cơ khí Động lực đã có rất nhiều sáng kiến, đề tài về chế tạo đồ dùng và thiết bị dạy học, phục vụ đắc lực cho công tác giảng dạy thực hành ngành công nghệ ôtô tại Khoa và các trường bạn Điều này khẳng định đây là một định hướng đúng, phát huy được thế mạnh và vai trò đầu tàu của Khoa và Nhà trường trong hệ thống sư phạm kỹ thuật hiện nay của cả nước

Trên cơ sở một mơ hình cấu tạo tổng quát hệ thống truyền lực trên ơ tơ (sản phẩm NCKH cấp trường đã nghiệm thu năm 2010), nhĩm nghiên cứu tiếp tục nghiên cứu, phát triển, chế tạo hồn thiện thành mơ hình cấu tạo tổng quát các tổng thành chính trên ơ tơ

Đề tài “Nghiên cứu, chế tạo hồn thiện mơ hình cấu tạo tổng quát các tổng

thành chính trên ơ tơ”, MS: T2011-08TĐ mang tính kế thừa và được thực hiện

nhằm tạo ra một sản phẩm hồn thiện hơn để phục vụ tốt hơn cho công tác giảng dạy thực hành tại Bộ môn

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11/ 2011

Chủ nhiệm đề tài

ThS Huỳnh Phước Sơn

MỤC LỤC:

Trang:

II Một số nội dung chính hướng dẫn trên mô hình 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

A ĐẶT VẤN ĐỀ

I TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong giảng dạy thực hành nói chung, và ngành công nghệ ôtô nói riêng, các trợ huấn cụ giảng dạy được thiết kế dưới dạng các mô hình mô phỏng cấu tạo, mô hình cắt, các bản vẽ kỹ thuật, các phần mềm mô phỏng cấu tạo và hoạt động của các cụm chi tiết, hệ thống trên ôtô đã đóng vai trò tích cực và quan trọng không thể thiếu trong quá trình giảng dạy thực hành Nhờ có sự hỗ trợ đắc lực của các trợ huấn cụ hay mô hìnhï, quá trình dạy và học trở nên sinh động và đạt hiệu quả cao Giáo viên dễ dàng minh họa cho bài giảng, sự truyền tải thông tin được nhanh chóng, có sức sống động, thuyết phục và lôi cuốn hơn, người học cũng dễ dàng tiếp thu bài giảng một cách trực quan và hứng thú hơn với những

gì “mắt thấy, tai nghe” Đặc biệt, với xu hướng đào tạo theo chương trình công nghệ hiện nay, thì phương pháp sử dụng mô hình để giảng dạy càng phát huy tác dụng tích cực của nó, giúp rút ngắn thời gian giảng dạy, giúp người học phát huy khả năng tư duy nghiên cứu, sáng tạo và rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo nghề nghiệp

Trong nhiều năm qua, công tác đào tạo thực hành ngành công nghệ ôtô tại Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã có những nỗ lực và bước phát triển đáng kể trong quá trình nâng cao cơ sở vật chất và chương trình giảng dạy, đang từng bước tiệm cận và đáp ứng nhu cầu thực tế của xã hội Một trong những nhiệm vụ quan trọng được thực hiện liên tục trong nhiều năm qua ở Khoa là đẩy mạnh công tác nghiên cứu, chế tạo các thiết bị, trợ huấn cụ, mô hình dạy học phục vụ cho công tác giảng dạy thực hành tại khoa và chuyển giao công nghệ cho nhiều đơn vị khác

Để giúp các sinh viên mới nhập học học môn Nhập môn ngành Công nghệ

Ô tô và các sinh viên mới bước vào học môn Thực tập Ô tô có cái nhìn thực tế

và tổng quát về cấu tạo chung của một ô tô, trong năm 2010, tác giả đã thực

hiện đề tài Nghiên cứu khoa học cấp Trường “Thiết kế, chế tạo mơ hình cấu tạo

hệ thống truyền lực trên ô tô bao gồm động cơ, ly hợp, hộp số, các-đăng và cầu chủ động Sản phẩm đã phục vụ tốt cho công tác giảng dạy tại xưởng Với mong muốn phát triển mô hình hiện có thành một mô hình cấu tạo tổng quát các hệ

thống chính trên ô tô, đề tài “Nghiên cứu, chế tạo hồn thiện mơ hình cấu tạo

cơ sở kế thừa đề tài trước nhằm tạo ra một sản phẩm hồn thiện hơn để phục vụ tốt hơn cho công tác giảng dạy thực hành tại Khoa

II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:

- Nghiên cứu các vấn đề về lý thuyết cấu tạo, nguyên lý hoạt động chung của động cơ, hệ thống truyền lực và điều khiển trên ôtô

- Thiết kế, chế tạo một mô hình cắt cấu tạo tổng quát của ô tô, thể hiện sự bố trí tổng quát của một ô tô bao gồm động cơ, hệ thống truyền lực và điều khiển trên ôtô, đồng thời cắt bổ các chi tiết cho thấy cấu tạo bên trong Mô hình hoạt động nhờ một motor điện dẫn động mô tả dòng truyền công suất trên ô tô

- Hướng dẫn sử dụng mô hình

III MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Tạo ra một sản phẩm thiết thực phục vụ cho công tác giảng dạy thực hành về cấu tạo và hoạt động tổng quát của ô tô Đó là một mô hình cắt cấu tạo tổng quát của ô tô, bao gồm động cơ, hệ thống truyền lực và điều khiển trên ô tô và hệ thống điện chiếu sáng và tín hiệu

- Giúp cho người dạy và học dễ tiếp cận với hệ thống, người dạy dễ dàng truyền đạt các nội dung bài giảng và người học nhanh chóng nắm vững bài học, hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của một số hệ thống trên ôtô

IV PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI

Sản phẩm của đề tài một mô hình cấu tạo tổng quát ô tô dùng để giảng dạy thực hành ngành công nghệ ôtô tại Bộ môn Khung gầm – Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Ngoài ra, sản phẩm có thể cung cấp cho các trường đại học, cao đẳng, các trung tâm dạy nghề có đào tạo ngành công nghệ ôtô

V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Với mục tiêu là thiết kế, chế tạo mô hình dạy học thực hành, nên phương pháp nghiên cứu chính ở đây là phương pháp tham khảo tài liệu kết hợp với phương pháp thực nghiệm, thiết kế, chế tạo, phù hợp với nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài



B GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ÔTÔ

I PHÂN LOẠI Ô TÔ

Cấu tạo của ô tô ngày càng hiện đại, đa dạng, phong phú về chủng loại, mẫu

mã Tùy theo hình dáng, kết cấu, tính năng,… người ta đưa ra nhiều cách phân loại

ô tô, dưới đây là một số phân loại thông dụng

1 Phân loại theo kết cấu, kiểu dáng

a Dòng xe Sedan

Là loại xe du lịch phổ thông nhất, thường có 4 cửa Đặc điểm của loại xe này

là mui xe kín, che phủ và kéo dài đến hết hàng ghế sau Khoang hành lý riêng biệt,

có nắp ca pô mở gập phía đuôi xe

Ví dụ một số xe ở Việt Nam thuộc dòng sedan như: Toyota Corolla Altis, Toyota Camry, Ford Mondeo, BMW 3series, Mercedes E-class, …

Hình 1: Toyota Camry – Dòng xe sedan

b Dòng xe Hatchback

Loại xe này có mui xe kéo dài đến hết đuôi xe Xe không có khoang hành lý riêng biệt Ghế sau có thể gập lại tạo không gian để hàng rất rộng Hành khách có thể lấy hành lý bằng cửa phía sau xe, cửa được mở theo phương thẳng đứng

Hình 2: Toyota Yaris

Thông thường, các dòng xe nhỏ thường được thiết kế theo kiểu hatchback để

có thể tận dụng được tối đa khoảng không gian cho khoang hành khách và thường được thiết kế theo kiểu cửa sau xe cắt cụt để tạo kích thước xe nhỏ gọn, phù hợp ở những nơi đường phố nhỏ hẹp, động đúc dân cư

Một số xe ở Việt Nam thuộc dòng hatchback: Kia Pride CD5, Daewoo Matiz, Toyota Yaris…

Ngoài ra, tùy theo cơ cấu dẫn động, động cơ và chiều dài xe, dòng xe hatchback còn được chia thành các dòng như:

c Dòng xe SUV (Sport Utility Vehicle – xe địa hình)

Loại xe SUV hay còn gọi là off-roader, hệ thống truyền lực 4WD là loại xe có khung và thân xe được thiết kế cứng cáp, khoảng sáng gầm xe cao để thích hợp chạy trên đường gồ ghề hoặc đi qua những địa hình phức tạp Đồng thời xe SUV còn kết hợp được cả tính năng chở hàng và hành khách của xe Station Wagon lớn hoặc xe minivan Xe SUV có cả 4 bánh chủ động, đây là điểm khác biệt đối với các loại xe thông thường khác chỉ có hoặc 2 bánh trước hoặc 2 bánh sau truyền động mà thôi

Một số xe ở Việt Nam thuộc dòng SUV như: Landcruiser, Escape, Pajero, Trooper…

Hình 3: Toyota Landcruiser

d Dòng xe Station Wagon

Station wagon là loại xe sedan bình thường nhưng được thiết kế cách điệu với khoảng không gian phía sau rộng hơn để chất hành lý Station wagon được phân biệt với các loại minivan (MPV) hoặc SUV bởi thiết kế phần phía trước của xe được thiết kế giống như các loại xe du lịch 4-5 chỗ khác Đây là loại xe đầu tiên được thiết kế với các ghế có thể gập được để phục vụ cho nhu cầu chở hành khách

và hành lý

Một số xe thuộc dòng Station wagon: Madza 6 wagon, Subaru Legacy…

Hình 4: Honda Accord wagon

e Dòng xe minivan

Xe Van là loại xe thường có hình hộp, có cửa lùa bên hông xe, chuyên dùng

để chở hàng hóa hoặc hành khách, được thiết kế rộng rãi và khoảng sáng gầm xe cao

Một số xe ở Việt Nam thuộc dòng Mini Van: Toyota Hiace, MB Sprinter, Ford Transit…

Hình 5: Toyota Hiace

f Dòng xe MPV (Multi purpose vehicle)

MPV là loại xe được thiết kế cách điệu từ loại Station Wagon với phần sau xe dạng Hatchback MPV có thể được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, vừa chở hàng, vừa chở người và rất được ưa chuộng tại thị trường Việt Nam

Một số xe ở Việt Nam thuộc dòng MPV: Toyota Zace, Mitsubishi Jolie, Madza Premacy, Toyota Innova…

Hình 6: Toyota Innova

g Dòng xe Pick-up (xe bán tải)

Xe pick-up là loại xe tải nhỏ có khoang chở khách phía trước (ca-bin đơn hay đôi) và khoang chở hàng phía sau không có mui Thông thường những loại xe có tải trọng dưới 1 tấn hoặc thấp hơn thường được xếp vào loại xe pick-up Thiết kế của các loại xe pick-up này ở từng khu vực, từng quốc gia có sự khác biệt lớn Nhật Bản thiết kế xe pick-up gọn, nhẹ với động cơ 4 hoặc 6 xi lanh và tiết kiệm nhiên liệu nhiều hơn so với xe pick-up kiểu Mỹ Nhiều loại pick-up loại 4WD có bánh xe lớn, cứng cáp và khoảng sáng gầm cao để có thể di chuyển trên mọi địa hình giống như

Hình 8: Rolls Royce coupe

i Dòng xe Convertible

Loại xe Convertible có mui có thể gấp lại hoặc tháo rời ra được Loại mui này thường được làm từ chất liệu vải bạt, vinyl, nhưng đôi khi là các chất liệu khác như

plastic, aluminium hoặc thép cũng được sử dụng trong các kiểu mui xếp với thiết kế

Một số xe thuộc dòng Coupé Convertible: Lexus SC 430 (2004), Peugeot 206cc, 306cc, Mercedes SLK 500…

Hình 10: Mercedes SLK 500

j Dòng xe Limousine

Limousine là dòng xe du lịch hạng sang Xe rất dài (không dưới 6m) ngăn thành nhiều khoang, đặc biệt khoang lái không thông với khoang sau Trên xe trang

bị nhiều thiết bị hiện đại, đầy đủ các phương tiện để sinh hoạt và làm việc Dáng oai

vệ, sang trọng, xe dùng cho các nguyên thủ quốc gia hoặc các nhân vật nổi tiếng Một số xe ở Việt Nam thuộc dòng Limousine: Lincoln Town Limo, Chrysler 300C Limo, Hummer H3 Limo…

đó

Hình 13: Hyundai HD370

2 Phân loại ô tô theo năng lượng chuyển động

Xe ôtô có thể đƣợc phân loại thành các dạng sau tùy theo nguồn năng lƣợng

a Xe sử dụng động cơ xăng

Loại xe ôtô này hoạt động bằng động cơ sử dụng nhiêu liệu xăng Do động cơ xăng tạo ra công suất lớn, đồng thời nó có kích thước nhỏ gọn, nên chúng được sử dụng rộng rãi trên các loại xe du lịch

Ngoài ra người ta còn sử dụng động cơ CNG (Khí ga nén tự nhiên), động cơ LPG (Khí ga hoá lỏng) và động cơ chạy bằng cồn

b Xe sử dụng động cơ diesel

Loại xe hoạt động bằng động cơ sử dụng nhiêu liệu diesel có mômen xoắn lớn

và có tính kinh tế nhiên liệu tốt, nên chúng được sử dụng rộng rãi trên các loại xe tải

và xe pick-up

c Xe sử dụng động cơ lai (Hybrid)

Loại ôtô này được trang bị các nguồn năng lượng chuyển động khác nhau, thong thường như hiện nay là kết hợp giữa động cơ xăng và môtơ điện Do động cơ xăng phát ra điện năng, nên xe không cần nguồn bên ngoài để nạp điện cho ắc quy Khi khởi hành, xe sử dụng môtơ điện, môtơ này tạo ra công suất cao mặc dù tốc độ thấp Khi xe tăng tốc, nó sẽ vận hành động cơ xăng, động cơ này có hiệu quả hơn ở tốc độ cao hơn Bằng cách sử dụng tối ưu cả hai nguồn năng lượng chuyển động như trên, sẽ đạt được hiệu quả trong việc giảm ô nhiễm do khí xả và nâng cao tính kinh tế nhiên liệu

4 Bộ chuyển đổi 5 Ắc quy

Hình 14: Ô tô lai (Hybrid)

d Xe ôtô sử dụng năng lượng điện (EV)

Loại ôtô này sử dụng nguồn điện của ắc quy để vận hành môtơ điện Thay vì

sử dụng nhiên liệu, ắc quy cần được nạp lại điện Loại xe này mang lại nhiều lợi

ích, như không gây ô nhiễm và phát ra tiếng ồn thấp khi hoạt động Hệ thống dẫn động bánh xe dùng điện 290V, ngoài ra các thiết bị khác dùng điện 12V

1 Bộ điều khiển công suất 2 Môtơ điện 3 Ắc quy

Hình 15: Sơ đồ mô tả hệ thống EV của Toyota

e Xe sử dụng động cơ lai loại tế bào nhiên liệu (FCHV)

Loại ôtô này sử dụng năng lượng điện tạo ra khi nhiên liệu hy-đrô phản ứng với ôxy trong không khí sinh ra nước Do chỉ thải ra nước, nên được xem là tốt nhất trong những loại xe có mức ô nhiễm thấp, và được tiên đoán sẽ trở thành nguồn năng lượng chuyển động cho thế hệ ôtô tiếp theo

1 Bộ điều khiển công suất 2 Môtơ điện 3 Bộ tế bào nhiên liệu

Hình 16: Sơ đồ mô tả hệ thống Hybrid tế bào nhiên liệu của Toyota

3 Phân loại ô tô theo phương pháp truyền động

Xe có thể được phân loại theo vị trí của động cơ, cầu chủ động và số lượng bánh xe chủ động

- Hệ thống truyền lực kiểu FF: động cơ đặt phía trước, cầu trước chủ động

(1)

- Hệ thống truyền lực kiểu FR: động cơ đặt phía trước, cầu sau chủ động (2)

- Hệ thống truyền lực kiểu RR: động cơ đặt phía sau, cầu sau chủ động (3)

- Hệ thống truyền lực kiểu 4WD: xe hai cầu chủ động (4) Có hai loại 4WD

part time và 4WD full time

Hình 17: Các kiểu bố trí hệ thống truyền lực

II CÁC TỔNG THÀNH CHÍNH TRÊN ÔTÔ

Ôtô là tổng thể của nhiều hệ thống, cụm, tổng thành … Các tổng thành chính trên ô tô bao gồm :

Hình 18: Các tổng thành chính trên ô tô

HT LÁI

ĐỘNG CƠ

HT TRUYỀN LỰC (Ly hợp, hộp số, cardan, cầu chủ động)

HT ĐIỆN

HT TREO

HT PHANH

1.Động cơ

Hình 19: Cấu tạo động cơ và các kiểu động cơ

Cấu tạo và cách bố trí của động cơ rất đa dạng, có thể phân loại cơ bản nhƣ hình 19 Về cơ bản, động cơ bao gồm các cụm bộ phận chính sau:

a Cơ cấu cơ khí: Bao gồm cơ cấu xy lanh – piston – xéc măng, trục khuỷu –

thanh truyền, cơ cấu phối khí, thân và nắp máy Đây là cơ cấu sinh lƣc của ôtô

b Hệ thống nhiên liệu: Có chức năng cung cấp một lƣợng nhiên liệu cần thiết

cho động cơ hoạt động Ô tô hiện nay chủ yếu sử dụng hai loại nhiên liệu chính là xăng và dầu diesel

Hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng cho động cơ có hai loại: dùng bộ chế hòa khí và phun xăng

Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel cho động cơ có các loại: hệ thống bơm cao áp và kim phun cơ khí (PE, PF, VE,…), hệ thống phun dầu điện tử EDC, hệ thống common rail

c Hệ thống bôi trơn: có chức năng bôi trơn, giảm mài mòn, ăn mòn, làm mát,

làm sạch, làm kín các chi tiết trong động cơ

d Hệ thống làm mát: giải nhiệt các chi tiết trong động cơ

a Ly hợp: Ly hợp dùng để truyền mô men xoắn từ động cơ đến hệ thống

truyền lực và cắt dòng truyền trong những trường hợp cần thiết như khi chuyển số

và phanh gấp

Ly hợp thường được sử dụng hiện nay là ly hợp ma sát khô và các biến mô thủy lực (sử dụng với các hộp số tự động)

b Hộp số: Có chức năng biến đổi mô men xoắn của động cơ, cung cấp các

cấp số có tỉ số truyền khác nhau, có mô men xoắn và tốc độ khác nhau tới các bánh

xe chủ động sao cho phù hợp với các chế độ tải của ô tô

Hộp số có hai loại cơ bản là hộp số cơ khí (hộp số thường) và hộp số tự động Hộp số tự động ngày nay có nhiều dòng: có cấp, vô cấp, powershift,…

c Trục các đăng: Truyền mô men xoắn từ động cơ đến cầu chủ động và một

số thiết bị công tác khác

d Cầu chủ động: Có chức năng tăng mô men xoắn và phân phối đến các bánh

xe chủ động Cầu xe còn có tác dụng đỡ tải trọng của khung và thân xe

3 Hệ thống lái

Hệ thống lái cho phép tác động lên các bánh xe dẫn hướng khi lái xe quay vành tay lái để thay đổi hướng chuyển động của xe Đa số ôtô thông dụng hiện nay được trang bị hệ thống dẫn hướng hai bánh xe trước

Hệ thống trợ lực lái được sử dụng phổ biến hiện nay là loại trợ lực bằng thủy lực và trợ lực bằng điện

Hình 21: Hệ thống lái

- Đỡ tải trọng của khung, thân xe và hành khách, hàng hóa trên xe

Các hệ thống treo khí, thủy khí điều khiển bằng điện tử ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi trên ô tô

Hình 22: Hệ thống treo

4 Hệ thống phanh

Hình 23: Hệ thống phanh

Hệ thống phanh có chức năng tạo ra lực cản ở các bánh xe giảm bớt tốc độ xe, dừng xe hay đậu xe

Phanh là hệ thống an toàn chủ động của ô tô, đây là hệ thống đƣợc đầu tƣ cải tiến rất nhiều Một hệ thống phanh hiện đại có thể đƣợc trang bị nhiều hệ thống hỗ trợ nhƣ: hệ chống chống bó cứng bánh xe khi phanh (ABS), hệ thống kiểm soát lực kéo (TCS, ASR), hệ thống phân phối lực phanh bằng điện tử (EBD), hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp (BAS), hệ thống ổn định ô tô (VSC, ESP), hệ thống phanh cảm biến (SBC),…

1 Ắc quy 2 Máy khởi động 3 Máy phát 4 Bobin đánh lửa

5 Khoá điện 6 Đồng hồ táp lô 7 Các cảm biến

Hình 25: Hệ thống điện động cơ

7 Hệ thống điện thân xe

Hệ thống điện thân xe bao gồm các hệ thống chính:

- Hệ thống điện chiếu sáng và tín hiệu;

- Hệ thống gạt nước và rửa kính;

- Hệ thống điều hòa không khí;

- Hệ thống các thiết bị tiện nghi và an toàn,…



C THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH

I NỘI DUNG THIẾT KẾ

1 Ý tưởng thiết kế

Môn học Thực tập Ô tô có hai phần hướng dẫn lý thuyết và thực tập Phần hướng dẫn lý thuyết giới thiệu cho người học các kiến thức về công dụng, yêu cầu, cấu tạo và hoạt động của các hệ thống Phần này đóng vai trò quan trọng vì giúp cho người học có được sự hiểu biết cơ bản và cần thiết về một hệ thống nào đó trước khi bước vào thực tập Để phần hướng dẫn lý thuyết đạt hiệu cao, cần thiết phải có các phương tiện và thiết bị dạy học phù hợp hỗ trợ trong từng bài giảng, trong đó các trợ huấn cụ và mô hình đóng một vai trò quan trọng

Xuất phát từ thực tế tại xưởng thực tập của Bộ môn Khung gầm chỉ có các mô hình, trợ huấn cụ và vật tư thực tập rời cho từng modul hay hệ thống rời, mà chưa có một mô hình tổng thể nào về ô tô Nếu có một mô hình cấu tạo tổng thể về ô tô, thể hiện được cấu tạo tổng quát về trình tự bố trí và mối quan hệ của các hệ thống trên ô tô sẽ giúp cho người học có cái nhìn và nhận thức tổng quan về cấu tạo thực tế của một ô tô Điều này góp phần nâng cao hiệu quả học tập của người học Đồng thời việc cắt bổ các chi tiết cho thấy cấu tạo và hoạt động bên trong cũng giúp cho người học có khả năng tiếp cận nhanh các hệ thống Một số cụm chi tiết trong hệ thống truyền lực ôtô có cấu tạo bên trong khá phức tạp, do đó việc thiết kế và chế tạo mô hình cắt thể hiện rõ cấu tạo và hoạt động của một số cụm bộ phận là rất cần thiết và có thể thực hiện được Mơ hình đƣợc vận hành từ động cơ đến hệ thống truyền lực mơ tả dịng truyền cơng suất trên ơ tơ

và một số hoạt động của một số thiết bị khác Với các tính năng ưu việt của một mô hình phục vụ giảng dạy như tính trực quan, sinh động và linh hoạt sẽ giúp cho công việc học tập và nghiên cứu được thuận lợi và đạt hiệu quả cao Kết hợp được sự hài hòa và sáng tạo giữa tính khoa học và kỹ thuật của thực tế với

tính sư phạm và thẩm mỹ của một mô hình dạy học là một công cụ hỗ trợ đắc lực cho công việc giảng dạy và học tập Khai thác có hiệu quả những tính năng

ưu việt của một mô hình giảng dạy sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy và học thực hành đạt kết quả cao

2 Lựa chọn phương án

Trên cơ sở nghiên cứu cấu tạo của một số hệ thống trên ôtô, cũng như thực tiễn và nhu cầu cần thiết tại xưởng Khung gầm, Khoa Cơ khí Động lực, nhóm nghiên cứu đề tài đã chọn phương án thực hiện đề tài như sau:

- Trên cơ sở một số thiết bị hiện có, thiết kế và bố trí lại thành một mô hình tổng thể về ô tô bao gồm các cụm bộ phận chính như: động cơ, hệ thống truyền lực và điều khiển, hệ thống điện động cơ và thân xe cơ bản trên ơ tơ, thể hiện cấu tạo tổng quát của một ô tô

- Cắt bổ các hệ thống cho thấy cấu tạo các chi tiết bên trong

- Động cơ và hệ thống truyền lực được vận hành bỡi một động cơ điện, mơ phỏng dịng truyền cơng suất trên ơ tơ

- Một số hệ thống hoạt động bình thường như trên ơ tơ thật

- Bố trí trên một khung di động có thể xoay ngang để dễ dàng quan sát

3 Các tiêu chí cơ bản

Mô hình được tính toán, thiết kế cho phù hợp với phương pháp và nội dung giảng dạy thực hành, đảm bảo một số yêu cầu đối với một mô hình dạy học cũng như yêu cầu kỹ thuật của hệ thống như:

- Bố trí các hệ thống hợp lý vừa đảm bảo tính kết cấu thực tế như trên xe, vừa có bố cục gọn gàng phù hợp với một mô hình dạy học

- Mô hình cắt bổ phải thể hiện rõ cấu tạo của từng chi tiết bên trong, nhưng vẫn có thể vận hành được như thực tế để nghiên cứu nguyên lý hoạt động của bộ phận, hệ thống đó được chính xác

- Một số chi tiết trên mô hình có thể được tháo lắp một cách dễ dàng để thể hiện rõ cấu tạo và chức năng của từng bộ phận

- Việc thể hiện các vị trí cắt, mặt cắt, phối màu trên các mô hình phải mang tính khoa học, thẩm mỹ, sư phạm

- Mô hình phải được bố trí gọn, nhẹ, cơ động

4 Thi công

Trong phạm vi giới hạn của đề tài, nội dung phần này không trình bày các bước tính toán và quá trình thực hiện các bước gia công Ở đây chỉ giới thiệu mô hình dưới dạng một sản phẩm đã được thực hiện xong, theo các tiêu chí đã đặt

ra

II SẢN PHẨM

1 Cấu tạo tổng thể của mơ hình

- Mô hình đƣợc thiết kế tổng thể về cấu tạo ô tô bao gồm các cụm bộ phận chính như: động cơ, hệ thống truyền lực và điều khiển, hệ thống điện động cơ và thân xe cơ bản trên ơ tơ, thể hiện cấu tạo tổng quát của một ô tô

- Cắt bổ các hệ thống cho thấy cấu tạo các chi tiết bên trong

- Sử dụng một mơ tơ điện dẫn động động cơ và hệ thống truyền lực, mơ phỏng dịng truyền cơng suất trên ơ tơ

- Tất cả đƣợc gắn trên một khung đỡ di động Phần khung mơ hình cĩ thể xoay ngang để dễ dàng quan sát các hệ thống

Cấu tạo tổng quát của mơ hình bao gồm:

a) Động cơ

- Thân và nắp máy;

- Cơ cấu xy lanh, piston, segment, trục khuỷu, thanh truyền;

- Cơ cấu phối khí;

- Hệ thống làm mát;

Hình 26: Cấu tạo tổng quát của mô hình

2 Cấu tạo phần động cơ

a) Động cơ:

- Cắt bổ phần thân và nắp động cơ cho thấy:

+ Xy lanh, piston, segment, buồng đốt;

+ Khoang nước làm mát;

+ Đường ống dẫn động dầu bôi trơn

+ Cơ cấu phối khí: trục cam, trục cò mổ, cò mổ, soupape, lò xo soupape; + Cơ cấu xích cam

Hình 27: Cấu tạo động cơ

Hình 28: Cơ cấu xích cam

- Cắt bổ hệ thống làm mát, cho thấy cấu tạo:

+ Bơm nước;

+ Két nước làm mát

Hình 29: Hệ thống làm mát

- Cắt bổ cho thấy cấu tạo đường ống nạp, đường ống thải:

+ Cơ cấu phối khí: trục cam, trục cò mổ, cò mổ, soupape, lò xo soupape; + Cơ cấu xích cam;

+ Hệ thống khởi động;

+ Máy nén gas hệ thống lạnh

Hình 31: Hệ thống nhiên liệu

Hình 32: Hệ thống đánh lửa

Hình 33: Máy phát điện và máy khởi động

Hình 34: Mô tơ điện dẫn động động cơ