PHẦN I
TÍNH CẦN THIẾT TRONG VIỆC NGHIÊN CỨU
THIẾT KẾ CÁC MÔ HÌNH CẮT BỔ VÀ DÀN TRẢI PHỤC VỤ DẠY
NGHỀ SỬA CHỮA Ô TÔ
I-CÁC BỘ PHẬN CHỦ YẾU CỦA Ô TÔ
Sơ đồ cấu tạo ô tô (a.Xe du lịch; b. Xe tải)
1. Động cơ; 2. Bánh trước;Lò xo(nhíp); 4. Li hợp; 5. Hộp số; 6. Trục truyền động trung
tâm; 7. Truyền động các đăng; 8. Bánh xe chủ động sau; 9. Cầu sau; 10. Bộ vi sai; 11.
Khung gầm xe; 12. Thùng xe; 13. Buồng lái; 14. Tay lái; 15. Vỏ xe.
3- Động cơ ô tô : Động cơ là nguồn động lực chủ yếu của ô tô . Hiện
nay, trên ô tô sử dụng phổ biến nhất là động cơ đốt trong kiểu 4 kỳ .
4- Gầm ô tô : Gầm ô tô bao gồm có phần di động , hệ thống truyền
động, cơ cấu lái và hệ thống phanh.
- Hệ thống truyền lực có nhiệm vụ nhận và truyền động lực từ động cơ
đến bánh xe chủ động. Ly hợp, hộp số , truyền các đăng, truyền lực chính, bộ
vi sai và các nửa trục. Các xe hai cầu trở lên còn có hộp phân phối .
1
- Hệ thống chuyển động gồm khung gầm và vỏ xe, nhíp, các vỏ cầu trước
và sau, bánh xe và hệ thống treo.
- Hệ thống điều khiển gồm hệ thống lái dùng để điều khiển xe .
-Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ chuyển động hoặc dừng hẳn.
5- Điện ô tô: Bao gồm nguồn điện , hệ thống đánh lửa, hệ thống khởi
đông, hệ thống tín hiệu và chiếu sáng, hệ thống đo lường .
- Nguồn điện sử dụng ắc quy 12V cung cấp cho toàn bộ hệ thống điện
trên xe .
- Hệ thống đánh lửa được sử dụng khi bắt đầu khởi đông xe để làm nổ
động cơ .
- Hệ thống khởi động , trước đây thường dùng tay quay hoặc động cơ
điện. Đơn giản nhất là tay quay hoặc động cơ điên nhưng không thuận tiện,
nên hiện nay không dùng nữa. Do vậy động cơ được khởi động bằng động cơ
điện vừa nhanh chóng lại có thể lặp đi lặp lại nhiều lần.
quan sát trực quan và tìm hiểu đầy đủ hơn nhiều so với tháo lắp tổng thành
máy.
Vậy, công tác nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình cắt bổ hộp số và hệ
thống phanh là một nhu cầu thiết yếu và cần thiết cho công việc dạy nghề sửa
cgữa ôtô nhưng bên cạnh đó các sản phẩm này cũng đòi hổi một cách rất
nghiêm ngặt về quy trình cũng như tính chính xác của sản phẩm, do vậy công
việc nghiên cứu thiết kế mô hình cắt bổ rất cần để hỗ trợ cho công việc dạy
nghề.
3
PHẦN II
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO
CÁC LOẠI MÔ HÌNH CẮT BỔ CÁC CỤM CHI TIẾT ÔTÔ
PHỤC VỤ DẠY NGHỀ
I- TÌNH HÌNH NƯỚC NGOÀI
Với xu thế của thế giới hiện nay thì ngành công nghiệp ô tô ngày càng
khẳng định vị thế của mình trên thế giới.
Hiện nay với tình hình phát triển của ngành công nghiệp ô tô, các nước
tư bản trên thế giới không thể bỏ qua được nhu cầu của người dân. Song song
4
với ngành công nghiệp ô tô phát triển thì bên cạnh đó một ngành không thể
thiếu trong lĩnh vực này là công việc dạy nghề và học nghề.
Tại tất cả các hãng xe lớn như Toyota, ford,hino,huyndai Họ đều có
trạm bảo hành bảo trì, mà tại đây các kỹ sư và các kỹ thuật viên là mô hình
cắt bổ của từng cụm chi tiết, để kỹ thuật viên có thể nắm lầy những hoạt động,
những chuyển động và truyền chuyển động cơ bản của từng cụm chi tiết. Mà
từ đó công việc của những kỹ sư và kỹ thuật viên được hỗ trợ hoàn hảo từ mọi
mặt.
Mô hình cắt bổ động cơ và hộp số của Hàn Quốc
Vì vậy hầu hết tại các nước đều có những hệ thống chăm sóc khách hàng của
từng hãng xe riêng mà trong đó để có được hệ thống này họ đã phải đầu tư rất
trình nhất định do vậy độ chính xác của các chi tiết rất cao nhưng do trải qua
một quá trình sản xuất chính xác vì vậy mà giá thành của mô hình bị đẩy lên
cao. Tuy nhiên, vơí độ chính xác cao thì gần như tất cả các thiết bị của họ sẽ
được sử dụng rộng rãi hơn trong phạm vi nhất định.
8
-Mô hình do các công ty thiết bị dạy nghề do được nghiên cứu đầy đủ nên
tính sư phạm cao, tạo điều kiện cho giảng viên và học viên trong quá trình
dạy nghề.
Giá đỡ và mô hình cắt bổ động cơ
II. TÌNH HÌNH TRONG NƯỚC
Trong các ngành công nghiệp hiện trọng điểm hiện nay của nước ta thì
ngành công nghiệp ôtô đang là một trong những ngành được ưu tiên hàng
đầu.
9
Giá đỡ và cơ cấu truyền chuyển động cho mô hình cắt bổ động cơ của
các trung tâm sản xuất trong nước
Ôtô , hiện đang là cơn sốt trên thị trường Việt Nam nói riêng cũng như
thị trường thế giớ nói chung. Làm thế nào để có được một chiếc xe chạy bền
tốt? Đố là một câu hỏi được đặt ra cho nhiều nhà đầu tư vào thị trường ôtô
còn non nớt của nước ta (thị trường chủ yếu của nước ta hiện nay chủ yếu là
nhập khẩu và lắp ráp) như vinaxuki, cửu long, trường hải…Hiện nay, do các
nhu cầu về kỹ thuật chúng ta chưa thể đáp ứng được do vậy các nhà đầu tư
thường là các công ty liên doanh ôtô như HINO, GM-DAEWOO,…
10
Tại các công ty liên doanh ôtô trên thì mỗi năm, có rất nhiều các nhân
viên kỹ thuật, kỹ sư được gửi sang các nước sở tại để học nghề về mỗi một
mẫu xe mới ra mắt. Cho thấy tình hình dạy và học nghề tại các nước phát
triển là rất tốt.
Trong nước ta hiện nay có rất nhiều các trung tâm dạy nghề như trường
cáo đẳng công nghiệp Hà Nội ,trung tâm daỵ nghề quận bình thạnh, trung tâm
được cẩctng bị của công ty nước ngoài vì hầu hết giá thành của thiết bị dạy
nghề đều rất cao, một phần nữa do các thiét bị của công ty nước ngoài có một
số nơi không đạt yêu cầu về mặt yêu cầu do họ thường xuyên sử dụng các sản
phẩm hỏng cho nên sản phẩm không theo nguyên mẫu do vậy các công ty
thiết bị dạy nghề trong nước thường được nhận những đơn đặt hàng của các
trường dạy nghề mà trong mô hình thì có rất nhiều các loại mô hình cắt bổ
như :
-Mô hình cắt bổ chết: là loại mô hình chỉ quan sát được
cấu tạo và chi tiết, không năng động trong công việc
dạy nghề
-Mô hình cắt bổ chuyển động được là loại mô hình có
thể quan sát được cấu tao chi tiết và một phần quan
trong khác nữa là mô hình có thể chuyển động tất cả
các chi tiết trong từng bộ phận của mô hình cắt bổ
13
Giá đỡ và cơ cấu truyền chuyển động cho mô hình cắt bổ động cơ của
các trung tâm sản xuất trong nước
Trên thị trường ôtô của nước ta hiện nay , thì ôtô con là một trong những
loại xe được chú trọng nhiều và được tiêu thụ tương đối lớn so với thị trường
này. Do vậy cần phải nghiên cứu thiết kế và đi sâu hơn nữa về những dịch vụ
chăm sóc và bỏảoa dưỡng, đối với loại xe này. Để đảm bảo cho các dịch vụ
được chu đáo và cẩn thận hơn, thì ta nên lựa chọn nghiên cứu thiết kế loại mô
hình cắt bổ chuyển động được vì nó mang tính chuyên nghiệp cao so với các
loại mô hình cắt bổ khác.
Trên chiếc xe, động cơ và hộp số, hệ thống phanh chính là các yếu tố
mang lại thành công cho chiếc xe của hãng. Do vậy động cơ, hộp số, hệ thống
phanh luôn được quan tâm và giám sát chặt chẽ từ khi sản xuất cho tới khi
đến tay người tiêu dùng. Khi có sự cố liên quan đến chúng thì công việc đòi
14
hỏi rất chính xác và thành thục do vậy mô hình động cơ, hộp số, hệ thống
Hỗn hợp không khí và nhiên liệu được đốt trong xy lanh của động cơ
đốt trong. Khi đốt cháy nhiệt độ tăng làm cho khí đốt giãn nở tạo nên áp suất
tác dụng lên một pittong đẩy pittong này di chuyển đi.
Có nhiều loại động cơ đốt trong khác nhau, một phần sử dụng các chu kỳ
tuần hoàn khác nhau. Tuy vậy tất cả các động cơ đốt trong đều lặp lại trong
một chu trình tuần hoàn chu kỳ làm việc bao gồm 4 bước: Nạp, nén, nổ (đốt)
và xả. Xả và nạp là hai bước dùng để thay khí thải bằng khí mới. Nén và nổ
dùng để biến đổi năng lượng hóa học (đốt hỗn hợp không khí và nhiên liệu)
thông qua nhiệt năng (nhiệt độ) và thế năn g (áp suất) thành năng lượng cơ
(động năng trong chuyển động quay).
Động cơ đốt trong mà chu kỳ công tác được thực hiện trong thời gian 4
hành trình(4 kỳ) của piston tức là hai vòng quay của trục khuỷu. Hành trình
thức nhất là hành trình nạp piston ở điểm chểt trên ( là điểm mà piston ở xa
trục khuỷu nhất) đi xuống thể tích buồng nén chứa đấy sản phẩm cháy còn lại
có áp suất gần bằng áp suất khí quyển, piston đi xuống xylanh hình thành
chân không, không khí được hút đẩy xylanh qua xupap nạp, xupap thải đóng
lại. Hành trình thứ hai: Hành trình nén piston di từ điểm chết dưới là điểm
piston ở gần trục khuỷu nhất lên điểm chết trên, hai xupap đóng lại, thể tích
xylanh phía trên piston nhỏ dần, không khí bị nén lại, nhiệt độ và áp suất của
không khítăng lên. Gần cuối quá trình nén, nhiên liệu được phun sớm vào
xylanh nhờ vòi lắp trên nắp xylanh. Nhiên liệu phun vào sớm sẽ có thời gian
chuẩn bị bốc cháy tốt. Hành trình thứ 3: Hành trình cháy và dãn nở, xảy ra khi
piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, gồm qua trình cháy sau khi
kết thúc giai đoạn chuẩn bị, số nhiên liệu ttrong xylanh cháy nhanh, áp suất
tăng lên mãnh liệt, khi áp suất giảm là kết thúc quá trình cháy, bắt đầuquảtình
giãn nở của sản phẩm cháy. Khi cháy nhiệtđộ lên 1.900 đến 2.200
0
C và áp
suất tăng lên 3 đến4 MPa. Hành trình thứ 4: Hành trình thải, piston đi từ điểm
chết dưới lên điểm chết trên. Trước lúc kết thúc hành trình 3 xupap thải mở
hỏi ngay từ bây giờ công tác đào tạo nghề phải có đầu đủ những trang thiết bị
cần thiết. Mà mô hình cắt bổ của các cụm chi tiết không thể thiếu.
Dưới đây là một số động cơ tiêu biểu cho quá trình phát triển của động
cơ nói riêng và ôtô nói chung.
1.Động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt, tạo ra công cơ học bằng
cách đốt nhiên liệu bên trong động cơ. Hỗn hợp không khí và nhiên liệu được
đốt trong xylanh của động cơ đốt trong. Khi đốt cháy, nhiệt độ tăng, làm cho
khí đốt giãn nở tạo nên áp suất tác dụng nên một piston, đẩy piston này di
chuyển đi. Chuyển độngtịnh tiến của piston làm quay trục động cơ, sau đó
làm bánh xe chuyển động nhờ xích tịnh tải hoặc trục chuyển động
Động cơ đốt trong được phát minh vào năm 1860 bởi kỹ sư ngườ Pháp
có tên Jean Joseph Etienne Lenoir. Chiếc động cơ đầu tiên mà Lenoir chế tạo
sử dụng nhiên liệu khí than và được trang bịmột xylanh nằm ngang. Sau đó,
vào năm 1864, Siegfried Marcus , người áo , đã cải tiến động cơ đốt trong của
Lenoir từ sử dụng nhiên liệu khí than sang sử dụng gá. Chiếc động cơ này
được gắn vào một chiếc xe có thể vận hành với vận tốc 16km/h
2. Động cơ chữ V
Động cơ chữ V là loại động cơ đốt trong mà piston được xếp theo hình
chữ V nhìn từ trục khuỷu. Cấu hình chữ V giúp giảm chiều dài và trọng lượng
của động cơ so với một hàng xylanh có cùng công suất.
19
Động cơ chữ V đầu tiên ra đời vào năm 1888, là sản phẩm của Gottlieb
Daimler và Wilhelm Maybach. Động cơ có góc V( góc giữa 2 hàng xy-lanh)
bằng 17
0
C , dung tích 1500cc, tạo công suất tạo 4 mã lực tại 900vong/ phút.
3. Động cơ V4
Động cơ V4 là loại động cơ chữ V có 4 xy-lanh. Ra đời vào năm 1922
trên chiếc xe hơi của Lancia. Động cơ V4 đầu tiên có khoảng chạy piston dài
. Tại thị trường Mỹ, nó được coi như một sự đổi mới, nhưng về nguyên lý
hoạt động vẫn không có gì mới mẻ. Động cơ V8 mới của Cadillac nhẹ hơn so
với động cơ 4 xy lanh thế hệ trước đó. Xe có gắn động cơ này có thể đạt tốc
độ 90-100km/h.
Tới năm 1923, động cơ này được phát triển thêm với công suất lớn hơn,
83,5 mã lực .Khi đó , động cơ L-head được đánh giá là 10 động cơ tốt nhất
thế kỷ 20.
Cadillac sản xuất loại động cơ V8 mới, động cơ 341 cho năm 1982 có
công suất 90 mã lực. Cùng năm đó , hộp số đồng bộ ra đời . Động cơ 341được
trang bị cho các mẫu xe thuộc series 341 và 341B năm 1928. Trong 5 năm, từ
năm 1930 đến 1935, Cadillac lại tung ra phiên bản động cơ mới với dung tích
5,8 lít.
6.Động cơ V10
Động cơ V10 gồm 10 xylanh xếp thành 2 hàng, mỗi hàng 4 chiếc. Về
hình dáng, 10 xylanh của động cơ không được thiết kế cân bằng như động cơ
22
V6 . 10 xylanh chỉ cân bằng với đối trọng trục khuỷu như động cơ Vee
90
0
( của mẫu BMW hay Dodge Viper), hoặc với một trục thăng bằng như
động cơ 72 độ.
Tuy nhiên, V10 không được sử dụng phổ biến cho xe hơi như động cơ
V12, tuy hơi phức tạp nhưng chạy êm hơn. Còn động cơ V8 không quá phức
tạp nhưng tiết kiệm nhiên liệu hơn. Từ năm 1994, động cơ V10 bắt đầu được
đưa vào sử dụng trong mẫu Dodge Ram.
7.Động cơ V12
Về cơ bản động cơ V12 có 12 xylanh cũng giống như động cơ V6 với 6
xylanh thẳng hàng cấu trúc các loại động cơ này vốn tự cân bằng nên không
cần đến trục cân bằng.
23
từ đó rút được kinh nghiệm khi vào thực tế trên mỗi động cơ và hộp số khác
nhau
Mô hình cắt bổ luôn thao tác được tính tích cực cho học tập của học sinh,
làm cho giáo viên dạy mất ít thời gian để giải thích.
Trong khi thực hành nhiều lúc học sinh tháo lắp các chi tiết nhưng không
chú ý trong việc mình tháo lắp có thể không lắp được hoặc lắp nhưng vẫn
thừa các chi tiết. Lúc này từ mô hình cắt bổ học sinh có thể biết được mình
lắp thiếu hoặc thừa những chi tiết gì.
V. YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÔ HÌNH CẮT BỔ ĐỘNG CƠ
Điều quan trọng nhất đối với mô hình cắt bổ phải thể hiện được tất cả
các chi tiết bên trong mà học sinh không thể quan sát được. Trong chi tiết của
25