Nghiên cứu, thiết kế bài giảng điện tử học phần hệ thống treo trên ô tô 273350
- 125 trang
- file .pdf
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------------------
PHẠM ĐỨC NGỌC
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
HỌC PHẦN HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN :
1. TS. Dương Ngọc Khánh
2. TS. Nguyễn Thanh Quang
Hà Nội – 2014
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam kết đây là đề tài nghiên cứu, xây dựng của riêng tôi dưới sự hướng
dẫn của TS. Dương Ngọc Khánh và TS. Nguyễn Thanh Quang. Đề tài được
thực hiện tại bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng, Viện cơ khí động lực - Trường Đại
học Bách Khoa Hà Nội. Các số liệu, nội dung trình bày trong luận văn là hoàn toàn
trung thực, tham khảo trên các sách, tài liệu đã được công nhận và công trình luận
văn trên chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào.
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Học viên
Phạm Đức Ngọc
1
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt qúa trình làm luận văn, thời gian tuy bận rộn nhưng các thầy Bộ
môn ô tô và xe máy chuyên dùng luôn chỉ bảo, hướng dẫn một cách tận tâm nhằm
tạo động lực thúc đẩy em hoàn thành cách tốt đẹp khi thực hiện đề tài “Nghiên cứu,
thiết kế bài giảng điện tử học phần hệ thống treo trên ô tô”.
Đặc biệt em xin cảm ơn sâu sắc đến TS. Dương Ngọc Khánh và TS. Nguyễn
Thanh Quang đã hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình về phần mềm xây dựng bài giảng
điện tử trong thời gian thực hiện luận văn.
Đồng thời cũng xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo
điều kiện về cơ sở vật chất cũng như các tài liệu trong suốt thời gian tôi học tập và
làm luận văn.
Cuối cùng xin tỏ lòng biết ơn Trường Đại học Bách Khoa Hà Hội đã tạo điều
kiện cho em hoàn thành và được trình bày luận văn này.
Học viên
Phạm Đức Ngọc
2
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tên ký hiệu Trang
αbx Góc nghiêng bánh xe 76
Δb Khoảng lệch bánh xe 76
Z Phương thẳng đứng 76
y1 , ψ , ε Chuyển vị phụ 76
∆h Khoảng dịch chuyển của bánh xe 76
γ, σ Góc nghiêng thân xe 83
Δy Khoảng dịch bên bánh xe 83
β Góc điều khiển bánh xe 83
P Tâm quay tức thời 84
S Tâm nghiêng cầu xe 84, 92
a Khoảng cách từ tâm lò xo giảm chấn đến tâm khớp đòn 85
XFx Lực dọc 85, 90
YFy Lực bên 85, 90
O2 Tâm trục, tâm quay bánh xe 85, 92
∆B Vệt bánh 86
r1, r2 Bán kính đòn 86
L Chiều dài đòn 86
Z Phương dịch chuyển 87
B Khớp cầu ngoài của đòn ngang 87
Ψ Góc nghiêng ngang 91
δ Góc dịch chuyển của đường tâm cầu sau 91
3
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Số hiệu Tên hình vẽ Trang
Hình 2-1 Ba cấp độ tổ chức thực hiện bài giảng điện tử 19
Hình 2-2 Giao diện phần mềm TEAM 21 của TOYOTA 23
Giao diện tổng quát bài giảng điện tử các hệ thống, bộ phận
Hình 2-3 24
trên ô tô
Hình 2-4 Sơ đồ kết cấu nội dung bài giảng điện tử hệ thống treo 25
Hình 2-5 Giao diện chọn lựa chương trình đào tạo nội dung cơ bản 26
Hình 2-6 Giao diện chọn lựa nội dung giảng dạy hệ thống treo cơ bản 27
Hình 2-7 Giao diện các mục phần lý thuyết của nội dung cơ bản 27
Hình 2-8 Giao diện mục công dụng của lý thuyết cơ bản hệ thống treo 28
Hình 3-1 Mô hình tổng quan cấu hệ thống treo 29
Hình 3-2 Chiều dài cơ sở ô tô 30
Hình 3-3 Các trạng thái ảnh hưởng của hệ thống treo 31
Hình 3-4 Các kiểu kết cấu của hệ thống treo 32
Hình 3-5 Giao diện mục phân loại của lý thuyết cơ bản hệ thống treo 33
Hình 3-6 Sơ đồ phân loại hệ thống treo theo kết cấu 34
Hình 3-7 Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc với nhíp lá 34
Hình 3-8 Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc lò xo trụ có cơ cấu Watta 35
Hình 3-9 Một số kiểu kết cấu của hệ thống treo độc lập 37
Hình 3-10 Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang 38
Cấu tạo hệ thống treo độc lập Mc.Pherson phía trước ô tô
Hình 3-11 39
BUICK-LACROSSE
Hình 3-12 Cấu tạo và sơ đồ hệ thống treo độc lập đòn dọc 40
Hình 3-13 Cấu tạo và sơ đồ hệ thống treo độc lập đòn chéo 41
Hình 3-14 Giao diện mục các bộ phận của lý thuyết cơ bản hệ thống treo 41
Hình 3-15 Kết cấu bộ nhíp và độ võng 42
Hình 3-16 Các dạng của bộ nhíp 44
4
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
Hình 3-17 Biện pháp làm giảm ma sát bằng các tấm đệm 45
Hình 3-18 Các dạng lò xo trụ và kết cấu của lò xo trụ 46
Hình 3-19 Tính đàn hồi, khoảng biến dạng và dao động của lò xo 48
Hình 3-20 Cấu tạo và hình dạng kết cấu bộ phận đàn hồi thanh xoắn 49
Hình 3-21 Các chiều xoắn của thanh xoắn 50
Hình 3-22 Thanh ổn định 50
Hình 3-23 Sơ đồ cấu tạo bộ phận đàn hồi khí nén loại ống 51
Hình 3-24 Sơ đồ kết cấu và vị trí độ cao xe dùng bộ phận đàn hồi khí nén 52
Hình 3-25 Các dạng ballon và quan hệ F-f 53
Hình 3-26 Các loại đàn hồi khí nén loại vải cao su 53
Hình 3-27 Bộ phận đàn hồi cao su 54
Hình 3-28 Sơ đồ cấu tạo bộ phận đàn hồi khí nén-thủy lực 55
Hình 3-29 Bộ phận đàn hồi thủy khí loại không có buồng đối áp 55
Hình 3-30 Sơ đồ cấu tạo bộ phận đàn hồi thủy lực-khí nén 56
Hình 3-31 Cấu tạo thanh đòn liên kết 57
Hình 3-32 Các dạng khớp cao su thường gặp 57
Hình 3-33 Kết cấu hệ thống treo sau sử dụng dẫn hướng loại nhíp lá 58
Hình 3-34 Kết cấu hệ thống treo sau sử dụng dẫn hướng loại lò xo trụ 59
Kết cấu hệ thống treo phụ thuộc sử dụng bộ phận dẫn hướng
Hình 3-35 60
bầu khí nén
Hình 3-36 Sơ đồ hoạt động của giảm chấn 61
Hình 3-37 Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn 61
Hình 3-38 Cấu tạo giảm chấn có hai lớp vỏ 65
Hình 3-39 Cấu tạo giảm chấn có một lớp vỏ 66
Giao diện mục các góc cơ bản của lý thuyết cơ bản hệ thống
Hình 3-40 70
treo
Hình 3-41 Sơ đồ tổng quan các góc cơ bản của hệ thống treo 70
Hình 3-42 Góc camber và góc caster 72
5
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
Hình 3-43 Độ chụm bánh xe 74
Hình 3-44 Đo độ chụm và góc camber 75
Hình 3-45 Đo góc caster và độ nghiêng trục lái 76
Giao diện mục động lực học của lý thuyết cơ bản hệ thống
Hình 3-46 76
treo
Hình 3-47 Sơ đồ động lực học hệ thống treo phụ thuộc 77
Hình 3-48 Hệ thống treo phụ thuộc kiểu nhíp lá 77
Kết cấu hệ thống treo sau phụ thuộc nhíp lá có đòn truyền lực
Hình 3-49 78
bên (Panhada)
Trạng thái điển hình về động học của hệ thống treo phụ thuộc
Hình 3-50 79
nhíp lá
Các chuyển vị và các lực tác dụng lên hệ thống treo phụ thuộc
Hình 3-51 79
nhíp lá
Hình 3-52 Kết cấu hệ thống treo phụ thuộc lò xo trụ 80
Hình 3-53 Kết cấu hệ thống treo phụ thuộc lò xo trụ có cơ cấu Watta 80
Hình 3-54 Sơ đồ nguyên lý bộ phận dẫn hướng loại một đòn 82
Sơ đồ động học dẫn hướng loại một đòn trên hệ thống treo
Hình 3-55 82
độc lập
Hình 3-56 Kết cấu tổng quát hệ thống treo hai đòn ngang 82
Hình 3-57 Sơ đồ động học hệ thống treo độc lập dạng hình bình hành 83
Sơ đồ nguyên lý chuyển vị và cấu tạo các đòn dạng hình bình
Hình 3-58 83
hành
Hình 3-59 Sơ đồ động học hệ thống treo độc lập dạng hình thang 84
Hình 3-60 Quan hệ chuyển vị của hệ thống treo hai đòn ngang 84
Hình 3-61 Tâm quay tức thời P của bánh xe và tâm nghiêng cầu xe 85
Khả năng truyền lực và mô men của hệ thống độc lập treo hai
Hình 3-62 85
đòn ngang
Hình 3-63 Sơ đồ động học của bánh xe có cơ cấu hai đòn ngang bằng 86
6
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
nhau
Sơ đồ động học của bánh xe có cơ cấu hai đòn ngang không
Hình 3-64 87
bằng nhau
Hình 3-65 Sơ đồ động học hệ thống treo có chiều dài đòn trên bằng 0 87
Hình 3-66 Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo có chiều dài đòn trên bằng 0 87
Quan hệ động học của hệ thống treo Mc.Pherson trên hệ thống
Hình 3-67 88
treo trước của xe Volkswagen Polo
Hình 3-68 Cấu tạo và sơ đồ động học hệ thống treo loại nến 89
Sơ đồ động học và nguyên lý bộ phận giữ hướng loại đòn
Hình 3-69 90
chéo
Sơ đồ động học và nguyên lý kết cấu bộ phận giữ hướng loại
Hình 3-70 90
đòn dọc
Biểu đồ sự thay đổi góc nghiêng trục cầu sau khi thân xe
Hình 3-71 92
nghiêng
Sơ đồ nguyên lý kết cấu, vị trí tâm quay bánh xe O2, nghiêng
Hình 3-72 93
cầu xe S của hệ thống treo có đòn liên kết
Hình 3-73 Giao diện chọn lựa chương trình đào tạo nôi dung nâng cao 94
Giao diện chọn lựa nội dung lý thuyết của chương trình nâng
Hình 3-74 94
cao
Hình 3-75 Giao diện các mục của lý thuyết nâng cao hệ thống treo 94
Hình 3-76 Giao diện mục công dụng của lý thuyết nâng cao hệ thống treo 95
Hình 4-1 Sự nghiêng xe khi quay vòng của hệ thống treo thường 97
Hình 4-2 Cách xử lý của hệ thống treo điện tử khi quay vòng gấp 97
Hình 4-3 Giao diện mục phân loại của lý thuyết nâng cao hệ thống treo 98
Hình 4-4 Mô hình kết cấu giảm chấn Magneride 100
Hình 4-5 Cấu tạo bên trong giảm chấn Magneride 100
Hình 4-6 So sánh các loại hệ thống treo 101
Hình 4-7 Sơ đồ nguyên lý các loại hệ thống treo tích cực 103
7
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
Hình 4-8 Hệ thống treo bán tích cực trên xe máy BMW 107
Hình 4-9 Sơ đồ điều khiển hệ thống treo bán tích cực Porche 959 108
Hình 4-10 Hệ thống điện tử điều khiển giảm chấn loại bán tích cực 109
Hệ thống treo tích cực của ô tô buýt và hiệu quả dập tắt dao
Hình 4-11 110
động khi vượt qua chướng ngại đơn điệu
Hình 4-12 Sơ đồ hệ thống treo khí nén bán tích cực 112
Hình 4-13 Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén-điện tử 113
Giao diện mục các bộ phận của lý thuyết nâng cao hệ thống
Hình 4-14 114
treo
Giao diện mục câu hỏi trắc nghiệm của lý thuyết cơ bản hệ
Hình 4-15 119
thống treo
Hình 4-16 Giao diện đáp án câu hỏi trắc nghiệm 119
8
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa 1
Lời cam đoan 2
Lời cảm ơn 3
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt 4
Danh mục các hình ảnh, đồ thị 5
CHƯƠNG 1 – CƠ SỞ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 14
1. Cơ sở lý luận 14
1.1. Mục tiêu giáo dục đào tạo 14
1.2. Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo 14
2 – Cơ sở xây dựng và biên soạn bài giảng điện tử 15
2.1. Yêu cầu xã hội 15
2.2. Mục tiêu đào tạo 15
2.3. Tính thống nhất 16
2.4. Vị trí bài giảng 17
2.5. Đối tượng học 17
CHƯƠNG 2 – XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 18
1. Tổng quan về bài giảng điện tử 18
2. Kết cấu bài giảng 24
2.1. Lập khối kiến thức chuyên ngành ô tô 24
2.2. Kết cấu bài giảng 25
CHƯƠNG 3 – TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO CƠ BẢN 29
1. Công dụng 29
2. Phân loại 33
2.1. Hệ thống treo phụ thuộc 34
2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc với nhíp lá 34
2.1.2. Hệ thống treo phụ thuộc lò xo xoắn 35
9
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
2.2. Hệ thống treo độc lập 36
2.2.1. Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang 37
2.2.2. Hệ thống treo độc lập một đòn ngang (Mc.Pherson) 38
2.2.3. Hệ thống treo độc lập đòn dọc 39
2.2.4. Hệ thống treo độc lập đòn chéo 40
3. Các bộ phận của hệ thống treo 42
3.1. Bộ phận đàn hồi 42
3.1.1. Nhíp lá 42
3.1.2. Các loại nhíp (bộ nhíp) 43
3.1.3. Biện pháp nâng cao tuổi thọ của nhíp bộ 44
3.1.3.1. Tăng độ cứng bề mặt lá nhíp 44
3.1.3.2. Tăng độ êm dịu 44
3.1.4. Lò xo trụ 45
3.1.5. Thanh xoắn 48
3.1.6. Bộ phận đàn hồi khí nén 50
3.1.7 Bộ phận đàn hồi cao su 53
3.1.8. Bộ phận đàn hồi khí nén-thuỷ lực 54
3.1.9. Bộ phận đàn hồi thuỷ lực-khí nén 55
3.2. Bộ phận dẫn hướng 56
3.2.1. Thanh đòn liên kết 56
3.2.2. Khớp trụ và khớp cầu 57
3.2.3. Loại nhíp lá 58
3.2.4. Loại lò xo trụ 59
3.3. Bộ phận giảm chấn 61
3.3.1. Hoạt động của giảm chấn 61
3.3.2. Giảm chấn có hai lớp vỏ 64
3.3.3. Giảm chấn có một lớp vỏ 66
3.4. Các bộ phận khác trên hệ thống treo 68
3.4.1. Thanh ổn định ngang 68
10
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
3.4.2. Các vấu cao su tăng cứng, vấu cao su hạn chế hành trình 69
4. Các góc cơ bản của hệ thống treo 70
4.1. Góc đặt bánh xe 70
4.2. Góc camber và góc caster 72
4.2.1. Góc camber 72
4.2.2. Góc caster 73
4.2.3. Độ chụm 74
4.3. Đo độ chụm và góc camber 75
4.4. Đo góc caster và độ nghiêng trục lái 76
5. Động lực học hệ thống treo 77
5.1. Động học trên hệ thống treo phụ thuộc 77
5.1.1. Loại lá nhíp 77
5.1.2. Loại lò xo trụ 80
5.2. Động học trên hệ thống treo độc lập 81
5.2.1. Bộ phận giữ hướng loại một đòn 81
5.2.2. Bộ phận giữ hướng loại hai đòn 82
5.2.2.1. Hai đòn bằng nhau (dạng hình bình hành) 83
5.2.2.2. Đòn trên ngắn hơn đòn dưới (dạng hình thang) 84
5.2.2.3. Chiều dài đòn trên bằng không – Mc.Pherson 87
5.2.2.4. Chiều dài đòn trên và đòn dưới bằng không - loại nến 89
5.3. Bộ phận giữ hướng loại đòn chéo 89
5.4. Bộ phận giữ hướng loại đòn dọc 90
5.5. Hệ thống treo có đòn liên kết 92
CHƯƠNG 4 – TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO NÂNG CAO 96
1. Công dụng 96
2. Phân loại 99
2.1. Hệ thống treo tích cực (chủ động) 99
2.2. Hệ thống treo bán tích cực (bán chủ động) 105
2.3. Hệ thống treo khí nén - điện tử (EAS: Electronic Air Suspension) 112
11
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
3. Các bộ phận hệ thống treo nâng cao 114
3.1. Dẫn động thủy lực trên hệ thống treo tích cực 114
3.2. Thu hồi điện từ trên hệ thống treo tích cực 115
3.3. Dẫn động bằng van điện từ (solenoid) hệ thống treo bán tích cực 115
3.4. Giảm chấn dùng lưu chất biến từ hệ thống treo bán tích cực 116
3.5. Giảm xóc khí nén trên hệ thống treo khí nén-điện tử 117
3.6. Cảm biến độ cao xe hệ thống treo khí nén-điện tử 117
3.7. Cảm biến tốc độ hệ thống treo khí nén-điện tử 117
3.8. Bộ chấp hành điều khiển (ECU) hệ thống treo khí nén-điện tử 117
CHƯƠNG 5 – KẾT LUẬN 123
Tài liệu tham khảo 125
12
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
1. Cơ sở lý luận
1.1. Mục tiêu giáo dục, đào tạo
Mục tiêu đào tạo không chỉ là cơ sở định hướng mà điều quan trọng hơn là
chuẩn đánh giá toàn bộ quá trình đào tạo ở các mức độ khác nhau, quản lý đào tạo ở
mọi loại hình thức và phương thức đào tạo. Đồng thời là cơ sở để thiết kế nội dung
chương trình đào tạo cho các ngành nghề cụ thể phù hợp với từng loại hình khác
nhau. Dựa vào mục tiêu đào tạo từng phần hoặc từng môn học bài giảng chúng ta để
đáng giá chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo; trên cơ sở đó đánh giá trình
độ tổ chức đào tạo của nhà trường, trình độ nghiệp vụ sư phạm của mỗi giáo viên.
1.2. Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo
Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu mới của xã hội hiện đại với
những biến đổi nhanh chóng về mọi lĩnh vực chính trị, kinh tế văn hóa - xã hội và
khoa học công nghệ… hàng loạt các quan điểm, ý tưởng mới về một nền giáo dục
hiện đại đã ra đời và có ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình phát triển giáo dục - đào
tạo ở nhiều nước. Nhà trường ngày nay được chuyển từ hệ thống khép kín, cô lập
trong xã hội sang hệ thống mở, hòa nhập tích cực với các biến đổi của đời sống xã
hội. Bộ ba kiến thức - kỹ năng - thái độ có mối liên hệ chặt chẽ với nhau trong cuộc
sống vừa lao động vừa học tập của mỗi cá nhân. Mục tiêu giáo dục ngày càng được
định hướng gắn bó chặt chẽ hơn với hiện thực của xã hội và cá nhân và người thầy
luôn đóng vai trò chủ đạo với chức năng cơ bản là tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo toàn
bộ quá trình dạy và người học có vị trí trung tâm, tham gia tích cực, chủ động và
sáng tạo vào quá trình dạy - học. Những nhu cầu, lợi ích và khả năng của người học
được quan tâm thích đáng trong quá trình dạy - học; có nghĩa là làm cho người học
làm chủ mình hơn, có khả năng lựa chọn, tìm hiểu, sáng tạo những phương pháp
học tập trong quá trình tiếp thu kiến thức.
13
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
2. Cơ sở xây dựng và biên soạn bài giảng điện tử
2.1. Yêu cầu xã hội
Đất nước ta đang bước vào thời kỳ đổi mới, sự phát triển mạnh mẽ của nền
kinh tế đất nước trong quá trình công nghiệp hoá- hiện đại hoá cần một nguồn nhân
lực có trình độ văn hoá, có kỹ năng nghề nghiệp, luôn làm chủ được những tiến bộ
của khoa học kỹ thuật.
Cũng chính vì vậy, Đảng và Nhà nước ta đã và đang thúc đẩy khoa học kỹ
thuật - công nghệ thông tin phát triển không ngừng và được ứng dụng ngày càng
rộng rãi vào trong lao động sản xuất, điều đó là nhân tố thúc đẩy nền kinh tế nước ta
cũng như các nước khác trên thế giới phát triển mạnh mẽ. Để theo kịp nhịp độ phát
triển của nền kinh tế thì giáo dục đào tạo nghề phải lấy yêu cầu thực tế của nền kinh
tế xã hội làm cơ sở để xây dựng mục tiêu đào tạo và thời gian đào tạo. Vấn đề này
đang được Nhà nước ta quan tâm và có những chính sách thích hợp đối với ngành
giáo dục nói chung và lĩnh vực đào tạo nghề nói riêng. Đây chính là cơ sở để xây
dựng nên một bài giảng điện tử có tính ưu việt cao trong giảng dạy hiện nay.
2.2. Mục tiêu đào tạo
Khi xây dựng nội dung chương trình cho một bài giảng ta cần phải dựa vào
mục tiêu của bài giảng, mục tiêu được hiểu là cái đích cần đạt tới sau mỗi khóa đào
tạo. Mục tiêu được cụ thể hoá qua từng môn, từng bài học và sự kết hợp nhiều mục
tiêu cụ thể trong từng nội dung học tập sẽ tạo thành một mục tiêu tổng quát. Mục
tiêu tổng quát này phải tiêu biểu, điển hình và ta có thể phân ra 3 mục tiêu cơ bản
sau:
- Mục tiêu kiến thức: Thuộc thành phần lý thuyết, là hoạt động cơ bản của đa
số các chương trình giáo dục, đó là những kiến thức người học tiếp thu được sau
một quá trình học tập. Nó được biểu hiện ở ba mức độ:
+ Nhớ lại: Tái hiện được những kiến thức đã học để có thể trình bày lại
được.
+ Lý giải: Giải thích được các hiện tượng, dữ kiện, số liệu đã học được …
bằng ngôn ngữ của chính mình thông qua các tư liệu đã được đọc, được học.
14
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
+ Vận dụng: Tìm được các giải pháp tối ưu nhất cho việc ứng dụng bài học
vào nội dung công việc cụ thể trong thực tiễn.
- Mục tiêu kỹ năng: Mục tiêu này thuộc thành phần “học tập - ứng dụng”, gồm
các hoạt động đòi hỏi sự điều hợp giữa trí óc và cơ bắp. Đó là những thao tác mà
người học cần đạt được sau quá trình học tập. Mục tiêu này là mục tiêu cơ bản của
chương trình đào tạo chuyên nghiệp.
2.3. Tính thống nhất
Trong quá trình giáo dục nói chung, quá trình giảng dạy và học tập nói riêng
phải đảm bảo tính thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện.
- Về nội dung: Việc xây dựng, biên soạn nội dung phải đáp ứng được mục tiêu
đề ra. Cụ thể là phải đổi mới nội dung dạy và học cho phù hợp với thực tế xã hội.
Nội dung phải liên tục cập nhật những kiến thức. Nội dung học tập cần có nội dung
phong phú hơn, có nhiều dẫn chứng minh họa cụ thể hơn.
- Về phương pháp: Phương pháp dạy học là tổng hợp các cách thức làm việc
của người dạy và người học để đạt được những mục đích nhất định. Trong quá trình
dạy người dạy giữ vai trò chủ đạo, định hướng hành động cho người học, người học
tích cực, chủ động trong các hoạt động. Việc xây dựng phương pháp dạy học cần
phải dựa vào đối tượng học, phải đảm bảo mối quan hệ giữa “mục tiêu - nội dung -
phương pháp - phương tiện” có như vậy mới đạt được hiệu quả như mục tiêu đã đề
ra. Chính vì vậy ta phải chia ra các nhóm phương pháp như sau:
- Nhóm phương pháp dạy học bằng lời:
• Thuyết trình: giảng thuật, giảng diễn, giảng giải
• Đàm thoại: Đàm thoại tái hiện, đàm thoại giải thích, minh hoạ.
- Nhóm các phương pháp dạy học trực quan:
• Sử dụng mô hình, vật thật,
• Sử dụng phương tiện kỹ thuật hỗ trợ: máy chiếu – phim chiếu, máy vi
tính…
- Nhóm phương pháp luyện tập :
• Phương pháp ôn tập, phương pháp dạy học chuyên biệt.
15
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
• Phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo…
- Về phương tiện: Phương tiện là toàn bộ các dụng cụ, các thiết bị kỹ thuật và
tài liệu hướng dẫn dùng để trang bị cho quá trình dạy học. Việc sử dụng phương
tiện dạy học vừa là phương pháp giảng dạy vừa là công cụ hỗ trợ cho người dạy, trợ
giúp đắc lực cho quá trình nhận thức đối với người học. Đây cũng là một phương
pháp trực quan và nó là nhu cầu tất yếu của quá trình dạy học để đảm bảo quá trình
nhận thức hiểu biết từ cái không biết thành biết và từ cái cụ thể đến cái trừu tượng
và ngược lại. Việc lựa chọn phương tiện giúp cho người dạy truyền đạt nội dung bài
học một cách nhanh nhất, chính xác, chất lượng nhất, bài giảng phong phú, hấp dẫn
mang tính khoa học cao. Mặt khác giúp người học lĩnh hội bài giảng một cách kích
thích hứng thú và phát huy khả năng tư duy của người học tốt nhất.
2.4. Vị trí bài giảng
Để xây dựng được nội dung bài giảng ta cần phải dựa vào thời lượng bài giảng
trong chương trình đào tạo. Với mỗi một bài giảng nó có những nội dung và đặc
trưng riêng. Do đó khi xây dựng chương trình bài giảng ta cần phải quan tâm đến
những đặc trưng nội dung bài giảng làm sao để phù hợp với đặc trưng của môn học,
ngắn gọn nhưng không cô động và phải đảm bảo đầy đủ kiến thức cần thiết cho quá
trình đào tạo; đồng thời phải đảm bảo thời lượng môn học và đảm bảo cho người
học có thể nắm bắt được những kiến thức cần thiết ngay khi bắt đầu. Đây là vị trí
quan trọng của nó trong một học và đây là cơ sở để phát triển bài giảng điện tử các
môn chuyên ngành khác.
2.5. Đối tượng học
Chúng ta đã biết mỗi ngành nghề trong một trường đào tạo đều tuyển sinh
nhiều đối tượng khác nhau điều đó có nghĩa là mặt bằng kiến thức và khả năng nhận
thức của từng đối tượng là khác nhau. Do vậy đối tượng hướng tới của đề tài là xây
dựng bài giảng về chuyên ngành ô tô cho các trường cao đẳng, trung học chuyên
nghiệp, trường đào tạo nghề, trường đào tạo công nhân, thợ sửa chữa ... và các đối
tượng ở các bậc học cao hơn làm tài liệu tham khảo, vì bài giảng điện tử có thể đáp
ứng cho họ chẳng những về kiến thức mà còn sinh động bằng hình ảnh, video thực
16
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
tế. Trên cơ sở đó, em đã mạnh dạn tập trung vào việc xây dựng nên một công cụ
giúp cho các đối tượng trên giao tiếp thuận lợi nhất, giúp cho việc giảng dạy cũng
như học tập là hiệu quả nhất, có tính thực tiễn cao nhất, đó chính là bài giảng điện
tử. Trong nội dung giao diện của bài giảng có nhiều nội dung, những video minh
họa... Có thể nói đây là một giao diện rất tiện ích cho việc giảng dạy cũng như học
tập mang lại hiệu quả cao.
17
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
CHƯƠNG 2
XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
1. Tổng quan về bài giảng điện tử
Bài giảng điện tử là hình thức giảng dạy, học tập dựa trên sự hỗ trợ của các
phương tiện công nghệ thông tin và truyền thông. Các hình thức ứng dụng bài giảng
điện tử có thể chia thành:
- Computer-based learning (dạy học dựa vào máy tính, thường trên lớp): Bài
giảng trên lớp có một số khai thác ứng dụng công nghệ thong tin dưới sự hướng dẫn
của giáo viên (sự tương tác người học-máy còn hạn chế).
- E-learning (computer-based training hay web-based training, học qua mạng):
Sử dụng máy tính và qua mạng để tự học các bài giảng mà giáo viên soạn sẵn (tính
tương tác cao).
Trong hệ thống bài giảng điện tử, vai trò của người học là trung tâm. Việc áp
dụng bài giảng điện tử vào thực tế phụ thuộc vào nhu cầu và điều kiện triển khai hệ
thống.
Có thể tổ chức thực hiện bài giảng điện tử ở nhiều cấp độ khác nhau.
Hình 2-1 Ba cấp độ tổ chức thực hiện bài giảng điện tử
Cấp độ 1: CBT (Computer Based Training : Học trên máy tính) & WBT
(Web- Based Training : Học trên Web/Internet/Intranet) : Khởi đầu của mọi mô
hình bài giảng điện tử.
- Học thông qua CD-ROM hoặc Web (Mô hình học qua Web đang ngày
càng phát triển).
18
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
- Có kiểm tra đầu vào.
- Học từng bước, có kiểm tra mức độ tiếp thu bài.
- Học viên tự học, không có giáo viên hướng dẫn.
- Chi phí thấp.
Cấp độ 2: Học trực tuyến có giảng viên.
- Học thông qua Internet/intranet, sử dung hệ thống quản lý học tập.
- Có sự giao tiếp giữa giảng viên – học viên, học viên- học viên
- Giảng viên có thể trả lời câu hỏi, đặt câu hỏi, chấm điểm đánh giá học
viên.
- Giảng viên có thể đánh giá khả năng của học viên, đồng thời có thể chỉ
dẫn tham gia các khóa học mức cao hơn.
Cấp độ 3: Lớp học ảo.
- Học thông qua Internet/intranet, sử dung hệ thống quản lý học tập.
- Các “lớp học ảo” được tổ chức ngay trên mạng như các lớp học thông
thường.
- Các giờ học “live” được tổ chức để thảo luận về các “case studies”. Giảng
viên có thể thực hiện các hướng dẫn trực tiếp (hands-on) nhờ e-lab.
- Học viên có thể trực tiếp xem lại các bài giảng và làm bài tập off-line với
hình thức giống như đang tham gia lớp học trực tiếp.
- Tất cả các khóa học trực tuyến có thể được quản lý, giám sát giống như
các lớp học thông thường.
Những ưu điểm của bài giảng điện tử đó là:
- Tính khoa học:
+ Trình bày được bài giảng một cách ngắn gọn, dễ hiểu, có liên kết để đi tới
các mục khác nhau một cách dễ dàng.
+ Giúp người học có khả năng tự học mọi lúc, mọi nơi.
+ Dễ dàng chia sẻ.
+ Thông điệp học tập tương đối nhất quán, cập nhật dễ dàng.
+ Rút ngắn khoảng cách giữa người dạy và người học.
19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------------------
PHẠM ĐỨC NGỌC
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
HỌC PHẦN HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN :
1. TS. Dương Ngọc Khánh
2. TS. Nguyễn Thanh Quang
Hà Nội – 2014
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam kết đây là đề tài nghiên cứu, xây dựng của riêng tôi dưới sự hướng
dẫn của TS. Dương Ngọc Khánh và TS. Nguyễn Thanh Quang. Đề tài được
thực hiện tại bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng, Viện cơ khí động lực - Trường Đại
học Bách Khoa Hà Nội. Các số liệu, nội dung trình bày trong luận văn là hoàn toàn
trung thực, tham khảo trên các sách, tài liệu đã được công nhận và công trình luận
văn trên chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào.
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Học viên
Phạm Đức Ngọc
1
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt qúa trình làm luận văn, thời gian tuy bận rộn nhưng các thầy Bộ
môn ô tô và xe máy chuyên dùng luôn chỉ bảo, hướng dẫn một cách tận tâm nhằm
tạo động lực thúc đẩy em hoàn thành cách tốt đẹp khi thực hiện đề tài “Nghiên cứu,
thiết kế bài giảng điện tử học phần hệ thống treo trên ô tô”.
Đặc biệt em xin cảm ơn sâu sắc đến TS. Dương Ngọc Khánh và TS. Nguyễn
Thanh Quang đã hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình về phần mềm xây dựng bài giảng
điện tử trong thời gian thực hiện luận văn.
Đồng thời cũng xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo
điều kiện về cơ sở vật chất cũng như các tài liệu trong suốt thời gian tôi học tập và
làm luận văn.
Cuối cùng xin tỏ lòng biết ơn Trường Đại học Bách Khoa Hà Hội đã tạo điều
kiện cho em hoàn thành và được trình bày luận văn này.
Học viên
Phạm Đức Ngọc
2
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Tên ký hiệu Trang
αbx Góc nghiêng bánh xe 76
Δb Khoảng lệch bánh xe 76
Z Phương thẳng đứng 76
y1 , ψ , ε Chuyển vị phụ 76
∆h Khoảng dịch chuyển của bánh xe 76
γ, σ Góc nghiêng thân xe 83
Δy Khoảng dịch bên bánh xe 83
β Góc điều khiển bánh xe 83
P Tâm quay tức thời 84
S Tâm nghiêng cầu xe 84, 92
a Khoảng cách từ tâm lò xo giảm chấn đến tâm khớp đòn 85
XFx Lực dọc 85, 90
YFy Lực bên 85, 90
O2 Tâm trục, tâm quay bánh xe 85, 92
∆B Vệt bánh 86
r1, r2 Bán kính đòn 86
L Chiều dài đòn 86
Z Phương dịch chuyển 87
B Khớp cầu ngoài của đòn ngang 87
Ψ Góc nghiêng ngang 91
δ Góc dịch chuyển của đường tâm cầu sau 91
3
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Số hiệu Tên hình vẽ Trang
Hình 2-1 Ba cấp độ tổ chức thực hiện bài giảng điện tử 19
Hình 2-2 Giao diện phần mềm TEAM 21 của TOYOTA 23
Giao diện tổng quát bài giảng điện tử các hệ thống, bộ phận
Hình 2-3 24
trên ô tô
Hình 2-4 Sơ đồ kết cấu nội dung bài giảng điện tử hệ thống treo 25
Hình 2-5 Giao diện chọn lựa chương trình đào tạo nội dung cơ bản 26
Hình 2-6 Giao diện chọn lựa nội dung giảng dạy hệ thống treo cơ bản 27
Hình 2-7 Giao diện các mục phần lý thuyết của nội dung cơ bản 27
Hình 2-8 Giao diện mục công dụng của lý thuyết cơ bản hệ thống treo 28
Hình 3-1 Mô hình tổng quan cấu hệ thống treo 29
Hình 3-2 Chiều dài cơ sở ô tô 30
Hình 3-3 Các trạng thái ảnh hưởng của hệ thống treo 31
Hình 3-4 Các kiểu kết cấu của hệ thống treo 32
Hình 3-5 Giao diện mục phân loại của lý thuyết cơ bản hệ thống treo 33
Hình 3-6 Sơ đồ phân loại hệ thống treo theo kết cấu 34
Hình 3-7 Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc với nhíp lá 34
Hình 3-8 Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc lò xo trụ có cơ cấu Watta 35
Hình 3-9 Một số kiểu kết cấu của hệ thống treo độc lập 37
Hình 3-10 Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang 38
Cấu tạo hệ thống treo độc lập Mc.Pherson phía trước ô tô
Hình 3-11 39
BUICK-LACROSSE
Hình 3-12 Cấu tạo và sơ đồ hệ thống treo độc lập đòn dọc 40
Hình 3-13 Cấu tạo và sơ đồ hệ thống treo độc lập đòn chéo 41
Hình 3-14 Giao diện mục các bộ phận của lý thuyết cơ bản hệ thống treo 41
Hình 3-15 Kết cấu bộ nhíp và độ võng 42
Hình 3-16 Các dạng của bộ nhíp 44
4
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
Hình 3-17 Biện pháp làm giảm ma sát bằng các tấm đệm 45
Hình 3-18 Các dạng lò xo trụ và kết cấu của lò xo trụ 46
Hình 3-19 Tính đàn hồi, khoảng biến dạng và dao động của lò xo 48
Hình 3-20 Cấu tạo và hình dạng kết cấu bộ phận đàn hồi thanh xoắn 49
Hình 3-21 Các chiều xoắn của thanh xoắn 50
Hình 3-22 Thanh ổn định 50
Hình 3-23 Sơ đồ cấu tạo bộ phận đàn hồi khí nén loại ống 51
Hình 3-24 Sơ đồ kết cấu và vị trí độ cao xe dùng bộ phận đàn hồi khí nén 52
Hình 3-25 Các dạng ballon và quan hệ F-f 53
Hình 3-26 Các loại đàn hồi khí nén loại vải cao su 53
Hình 3-27 Bộ phận đàn hồi cao su 54
Hình 3-28 Sơ đồ cấu tạo bộ phận đàn hồi khí nén-thủy lực 55
Hình 3-29 Bộ phận đàn hồi thủy khí loại không có buồng đối áp 55
Hình 3-30 Sơ đồ cấu tạo bộ phận đàn hồi thủy lực-khí nén 56
Hình 3-31 Cấu tạo thanh đòn liên kết 57
Hình 3-32 Các dạng khớp cao su thường gặp 57
Hình 3-33 Kết cấu hệ thống treo sau sử dụng dẫn hướng loại nhíp lá 58
Hình 3-34 Kết cấu hệ thống treo sau sử dụng dẫn hướng loại lò xo trụ 59
Kết cấu hệ thống treo phụ thuộc sử dụng bộ phận dẫn hướng
Hình 3-35 60
bầu khí nén
Hình 3-36 Sơ đồ hoạt động của giảm chấn 61
Hình 3-37 Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn 61
Hình 3-38 Cấu tạo giảm chấn có hai lớp vỏ 65
Hình 3-39 Cấu tạo giảm chấn có một lớp vỏ 66
Giao diện mục các góc cơ bản của lý thuyết cơ bản hệ thống
Hình 3-40 70
treo
Hình 3-41 Sơ đồ tổng quan các góc cơ bản của hệ thống treo 70
Hình 3-42 Góc camber và góc caster 72
5
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
Hình 3-43 Độ chụm bánh xe 74
Hình 3-44 Đo độ chụm và góc camber 75
Hình 3-45 Đo góc caster và độ nghiêng trục lái 76
Giao diện mục động lực học của lý thuyết cơ bản hệ thống
Hình 3-46 76
treo
Hình 3-47 Sơ đồ động lực học hệ thống treo phụ thuộc 77
Hình 3-48 Hệ thống treo phụ thuộc kiểu nhíp lá 77
Kết cấu hệ thống treo sau phụ thuộc nhíp lá có đòn truyền lực
Hình 3-49 78
bên (Panhada)
Trạng thái điển hình về động học của hệ thống treo phụ thuộc
Hình 3-50 79
nhíp lá
Các chuyển vị và các lực tác dụng lên hệ thống treo phụ thuộc
Hình 3-51 79
nhíp lá
Hình 3-52 Kết cấu hệ thống treo phụ thuộc lò xo trụ 80
Hình 3-53 Kết cấu hệ thống treo phụ thuộc lò xo trụ có cơ cấu Watta 80
Hình 3-54 Sơ đồ nguyên lý bộ phận dẫn hướng loại một đòn 82
Sơ đồ động học dẫn hướng loại một đòn trên hệ thống treo
Hình 3-55 82
độc lập
Hình 3-56 Kết cấu tổng quát hệ thống treo hai đòn ngang 82
Hình 3-57 Sơ đồ động học hệ thống treo độc lập dạng hình bình hành 83
Sơ đồ nguyên lý chuyển vị và cấu tạo các đòn dạng hình bình
Hình 3-58 83
hành
Hình 3-59 Sơ đồ động học hệ thống treo độc lập dạng hình thang 84
Hình 3-60 Quan hệ chuyển vị của hệ thống treo hai đòn ngang 84
Hình 3-61 Tâm quay tức thời P của bánh xe và tâm nghiêng cầu xe 85
Khả năng truyền lực và mô men của hệ thống độc lập treo hai
Hình 3-62 85
đòn ngang
Hình 3-63 Sơ đồ động học của bánh xe có cơ cấu hai đòn ngang bằng 86
6
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
nhau
Sơ đồ động học của bánh xe có cơ cấu hai đòn ngang không
Hình 3-64 87
bằng nhau
Hình 3-65 Sơ đồ động học hệ thống treo có chiều dài đòn trên bằng 0 87
Hình 3-66 Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo có chiều dài đòn trên bằng 0 87
Quan hệ động học của hệ thống treo Mc.Pherson trên hệ thống
Hình 3-67 88
treo trước của xe Volkswagen Polo
Hình 3-68 Cấu tạo và sơ đồ động học hệ thống treo loại nến 89
Sơ đồ động học và nguyên lý bộ phận giữ hướng loại đòn
Hình 3-69 90
chéo
Sơ đồ động học và nguyên lý kết cấu bộ phận giữ hướng loại
Hình 3-70 90
đòn dọc
Biểu đồ sự thay đổi góc nghiêng trục cầu sau khi thân xe
Hình 3-71 92
nghiêng
Sơ đồ nguyên lý kết cấu, vị trí tâm quay bánh xe O2, nghiêng
Hình 3-72 93
cầu xe S của hệ thống treo có đòn liên kết
Hình 3-73 Giao diện chọn lựa chương trình đào tạo nôi dung nâng cao 94
Giao diện chọn lựa nội dung lý thuyết của chương trình nâng
Hình 3-74 94
cao
Hình 3-75 Giao diện các mục của lý thuyết nâng cao hệ thống treo 94
Hình 3-76 Giao diện mục công dụng của lý thuyết nâng cao hệ thống treo 95
Hình 4-1 Sự nghiêng xe khi quay vòng của hệ thống treo thường 97
Hình 4-2 Cách xử lý của hệ thống treo điện tử khi quay vòng gấp 97
Hình 4-3 Giao diện mục phân loại của lý thuyết nâng cao hệ thống treo 98
Hình 4-4 Mô hình kết cấu giảm chấn Magneride 100
Hình 4-5 Cấu tạo bên trong giảm chấn Magneride 100
Hình 4-6 So sánh các loại hệ thống treo 101
Hình 4-7 Sơ đồ nguyên lý các loại hệ thống treo tích cực 103
7
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
Hình 4-8 Hệ thống treo bán tích cực trên xe máy BMW 107
Hình 4-9 Sơ đồ điều khiển hệ thống treo bán tích cực Porche 959 108
Hình 4-10 Hệ thống điện tử điều khiển giảm chấn loại bán tích cực 109
Hệ thống treo tích cực của ô tô buýt và hiệu quả dập tắt dao
Hình 4-11 110
động khi vượt qua chướng ngại đơn điệu
Hình 4-12 Sơ đồ hệ thống treo khí nén bán tích cực 112
Hình 4-13 Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén-điện tử 113
Giao diện mục các bộ phận của lý thuyết nâng cao hệ thống
Hình 4-14 114
treo
Giao diện mục câu hỏi trắc nghiệm của lý thuyết cơ bản hệ
Hình 4-15 119
thống treo
Hình 4-16 Giao diện đáp án câu hỏi trắc nghiệm 119
8
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa 1
Lời cam đoan 2
Lời cảm ơn 3
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt 4
Danh mục các hình ảnh, đồ thị 5
CHƯƠNG 1 – CƠ SỞ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 14
1. Cơ sở lý luận 14
1.1. Mục tiêu giáo dục đào tạo 14
1.2. Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo 14
2 – Cơ sở xây dựng và biên soạn bài giảng điện tử 15
2.1. Yêu cầu xã hội 15
2.2. Mục tiêu đào tạo 15
2.3. Tính thống nhất 16
2.4. Vị trí bài giảng 17
2.5. Đối tượng học 17
CHƯƠNG 2 – XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 18
1. Tổng quan về bài giảng điện tử 18
2. Kết cấu bài giảng 24
2.1. Lập khối kiến thức chuyên ngành ô tô 24
2.2. Kết cấu bài giảng 25
CHƯƠNG 3 – TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO CƠ BẢN 29
1. Công dụng 29
2. Phân loại 33
2.1. Hệ thống treo phụ thuộc 34
2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc với nhíp lá 34
2.1.2. Hệ thống treo phụ thuộc lò xo xoắn 35
9
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
2.2. Hệ thống treo độc lập 36
2.2.1. Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang 37
2.2.2. Hệ thống treo độc lập một đòn ngang (Mc.Pherson) 38
2.2.3. Hệ thống treo độc lập đòn dọc 39
2.2.4. Hệ thống treo độc lập đòn chéo 40
3. Các bộ phận của hệ thống treo 42
3.1. Bộ phận đàn hồi 42
3.1.1. Nhíp lá 42
3.1.2. Các loại nhíp (bộ nhíp) 43
3.1.3. Biện pháp nâng cao tuổi thọ của nhíp bộ 44
3.1.3.1. Tăng độ cứng bề mặt lá nhíp 44
3.1.3.2. Tăng độ êm dịu 44
3.1.4. Lò xo trụ 45
3.1.5. Thanh xoắn 48
3.1.6. Bộ phận đàn hồi khí nén 50
3.1.7 Bộ phận đàn hồi cao su 53
3.1.8. Bộ phận đàn hồi khí nén-thuỷ lực 54
3.1.9. Bộ phận đàn hồi thuỷ lực-khí nén 55
3.2. Bộ phận dẫn hướng 56
3.2.1. Thanh đòn liên kết 56
3.2.2. Khớp trụ và khớp cầu 57
3.2.3. Loại nhíp lá 58
3.2.4. Loại lò xo trụ 59
3.3. Bộ phận giảm chấn 61
3.3.1. Hoạt động của giảm chấn 61
3.3.2. Giảm chấn có hai lớp vỏ 64
3.3.3. Giảm chấn có một lớp vỏ 66
3.4. Các bộ phận khác trên hệ thống treo 68
3.4.1. Thanh ổn định ngang 68
10
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
3.4.2. Các vấu cao su tăng cứng, vấu cao su hạn chế hành trình 69
4. Các góc cơ bản của hệ thống treo 70
4.1. Góc đặt bánh xe 70
4.2. Góc camber và góc caster 72
4.2.1. Góc camber 72
4.2.2. Góc caster 73
4.2.3. Độ chụm 74
4.3. Đo độ chụm và góc camber 75
4.4. Đo góc caster và độ nghiêng trục lái 76
5. Động lực học hệ thống treo 77
5.1. Động học trên hệ thống treo phụ thuộc 77
5.1.1. Loại lá nhíp 77
5.1.2. Loại lò xo trụ 80
5.2. Động học trên hệ thống treo độc lập 81
5.2.1. Bộ phận giữ hướng loại một đòn 81
5.2.2. Bộ phận giữ hướng loại hai đòn 82
5.2.2.1. Hai đòn bằng nhau (dạng hình bình hành) 83
5.2.2.2. Đòn trên ngắn hơn đòn dưới (dạng hình thang) 84
5.2.2.3. Chiều dài đòn trên bằng không – Mc.Pherson 87
5.2.2.4. Chiều dài đòn trên và đòn dưới bằng không - loại nến 89
5.3. Bộ phận giữ hướng loại đòn chéo 89
5.4. Bộ phận giữ hướng loại đòn dọc 90
5.5. Hệ thống treo có đòn liên kết 92
CHƯƠNG 4 – TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO NÂNG CAO 96
1. Công dụng 96
2. Phân loại 99
2.1. Hệ thống treo tích cực (chủ động) 99
2.2. Hệ thống treo bán tích cực (bán chủ động) 105
2.3. Hệ thống treo khí nén - điện tử (EAS: Electronic Air Suspension) 112
11
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
3. Các bộ phận hệ thống treo nâng cao 114
3.1. Dẫn động thủy lực trên hệ thống treo tích cực 114
3.2. Thu hồi điện từ trên hệ thống treo tích cực 115
3.3. Dẫn động bằng van điện từ (solenoid) hệ thống treo bán tích cực 115
3.4. Giảm chấn dùng lưu chất biến từ hệ thống treo bán tích cực 116
3.5. Giảm xóc khí nén trên hệ thống treo khí nén-điện tử 117
3.6. Cảm biến độ cao xe hệ thống treo khí nén-điện tử 117
3.7. Cảm biến tốc độ hệ thống treo khí nén-điện tử 117
3.8. Bộ chấp hành điều khiển (ECU) hệ thống treo khí nén-điện tử 117
CHƯƠNG 5 – KẾT LUẬN 123
Tài liệu tham khảo 125
12
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
1. Cơ sở lý luận
1.1. Mục tiêu giáo dục, đào tạo
Mục tiêu đào tạo không chỉ là cơ sở định hướng mà điều quan trọng hơn là
chuẩn đánh giá toàn bộ quá trình đào tạo ở các mức độ khác nhau, quản lý đào tạo ở
mọi loại hình thức và phương thức đào tạo. Đồng thời là cơ sở để thiết kế nội dung
chương trình đào tạo cho các ngành nghề cụ thể phù hợp với từng loại hình khác
nhau. Dựa vào mục tiêu đào tạo từng phần hoặc từng môn học bài giảng chúng ta để
đáng giá chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo; trên cơ sở đó đánh giá trình
độ tổ chức đào tạo của nhà trường, trình độ nghiệp vụ sư phạm của mỗi giáo viên.
1.2. Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo
Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu mới của xã hội hiện đại với
những biến đổi nhanh chóng về mọi lĩnh vực chính trị, kinh tế văn hóa - xã hội và
khoa học công nghệ… hàng loạt các quan điểm, ý tưởng mới về một nền giáo dục
hiện đại đã ra đời và có ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình phát triển giáo dục - đào
tạo ở nhiều nước. Nhà trường ngày nay được chuyển từ hệ thống khép kín, cô lập
trong xã hội sang hệ thống mở, hòa nhập tích cực với các biến đổi của đời sống xã
hội. Bộ ba kiến thức - kỹ năng - thái độ có mối liên hệ chặt chẽ với nhau trong cuộc
sống vừa lao động vừa học tập của mỗi cá nhân. Mục tiêu giáo dục ngày càng được
định hướng gắn bó chặt chẽ hơn với hiện thực của xã hội và cá nhân và người thầy
luôn đóng vai trò chủ đạo với chức năng cơ bản là tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo toàn
bộ quá trình dạy và người học có vị trí trung tâm, tham gia tích cực, chủ động và
sáng tạo vào quá trình dạy - học. Những nhu cầu, lợi ích và khả năng của người học
được quan tâm thích đáng trong quá trình dạy - học; có nghĩa là làm cho người học
làm chủ mình hơn, có khả năng lựa chọn, tìm hiểu, sáng tạo những phương pháp
học tập trong quá trình tiếp thu kiến thức.
13
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
2. Cơ sở xây dựng và biên soạn bài giảng điện tử
2.1. Yêu cầu xã hội
Đất nước ta đang bước vào thời kỳ đổi mới, sự phát triển mạnh mẽ của nền
kinh tế đất nước trong quá trình công nghiệp hoá- hiện đại hoá cần một nguồn nhân
lực có trình độ văn hoá, có kỹ năng nghề nghiệp, luôn làm chủ được những tiến bộ
của khoa học kỹ thuật.
Cũng chính vì vậy, Đảng và Nhà nước ta đã và đang thúc đẩy khoa học kỹ
thuật - công nghệ thông tin phát triển không ngừng và được ứng dụng ngày càng
rộng rãi vào trong lao động sản xuất, điều đó là nhân tố thúc đẩy nền kinh tế nước ta
cũng như các nước khác trên thế giới phát triển mạnh mẽ. Để theo kịp nhịp độ phát
triển của nền kinh tế thì giáo dục đào tạo nghề phải lấy yêu cầu thực tế của nền kinh
tế xã hội làm cơ sở để xây dựng mục tiêu đào tạo và thời gian đào tạo. Vấn đề này
đang được Nhà nước ta quan tâm và có những chính sách thích hợp đối với ngành
giáo dục nói chung và lĩnh vực đào tạo nghề nói riêng. Đây chính là cơ sở để xây
dựng nên một bài giảng điện tử có tính ưu việt cao trong giảng dạy hiện nay.
2.2. Mục tiêu đào tạo
Khi xây dựng nội dung chương trình cho một bài giảng ta cần phải dựa vào
mục tiêu của bài giảng, mục tiêu được hiểu là cái đích cần đạt tới sau mỗi khóa đào
tạo. Mục tiêu được cụ thể hoá qua từng môn, từng bài học và sự kết hợp nhiều mục
tiêu cụ thể trong từng nội dung học tập sẽ tạo thành một mục tiêu tổng quát. Mục
tiêu tổng quát này phải tiêu biểu, điển hình và ta có thể phân ra 3 mục tiêu cơ bản
sau:
- Mục tiêu kiến thức: Thuộc thành phần lý thuyết, là hoạt động cơ bản của đa
số các chương trình giáo dục, đó là những kiến thức người học tiếp thu được sau
một quá trình học tập. Nó được biểu hiện ở ba mức độ:
+ Nhớ lại: Tái hiện được những kiến thức đã học để có thể trình bày lại
được.
+ Lý giải: Giải thích được các hiện tượng, dữ kiện, số liệu đã học được …
bằng ngôn ngữ của chính mình thông qua các tư liệu đã được đọc, được học.
14
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
+ Vận dụng: Tìm được các giải pháp tối ưu nhất cho việc ứng dụng bài học
vào nội dung công việc cụ thể trong thực tiễn.
- Mục tiêu kỹ năng: Mục tiêu này thuộc thành phần “học tập - ứng dụng”, gồm
các hoạt động đòi hỏi sự điều hợp giữa trí óc và cơ bắp. Đó là những thao tác mà
người học cần đạt được sau quá trình học tập. Mục tiêu này là mục tiêu cơ bản của
chương trình đào tạo chuyên nghiệp.
2.3. Tính thống nhất
Trong quá trình giáo dục nói chung, quá trình giảng dạy và học tập nói riêng
phải đảm bảo tính thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện.
- Về nội dung: Việc xây dựng, biên soạn nội dung phải đáp ứng được mục tiêu
đề ra. Cụ thể là phải đổi mới nội dung dạy và học cho phù hợp với thực tế xã hội.
Nội dung phải liên tục cập nhật những kiến thức. Nội dung học tập cần có nội dung
phong phú hơn, có nhiều dẫn chứng minh họa cụ thể hơn.
- Về phương pháp: Phương pháp dạy học là tổng hợp các cách thức làm việc
của người dạy và người học để đạt được những mục đích nhất định. Trong quá trình
dạy người dạy giữ vai trò chủ đạo, định hướng hành động cho người học, người học
tích cực, chủ động trong các hoạt động. Việc xây dựng phương pháp dạy học cần
phải dựa vào đối tượng học, phải đảm bảo mối quan hệ giữa “mục tiêu - nội dung -
phương pháp - phương tiện” có như vậy mới đạt được hiệu quả như mục tiêu đã đề
ra. Chính vì vậy ta phải chia ra các nhóm phương pháp như sau:
- Nhóm phương pháp dạy học bằng lời:
• Thuyết trình: giảng thuật, giảng diễn, giảng giải
• Đàm thoại: Đàm thoại tái hiện, đàm thoại giải thích, minh hoạ.
- Nhóm các phương pháp dạy học trực quan:
• Sử dụng mô hình, vật thật,
• Sử dụng phương tiện kỹ thuật hỗ trợ: máy chiếu – phim chiếu, máy vi
tính…
- Nhóm phương pháp luyện tập :
• Phương pháp ôn tập, phương pháp dạy học chuyên biệt.
15
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
• Phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo…
- Về phương tiện: Phương tiện là toàn bộ các dụng cụ, các thiết bị kỹ thuật và
tài liệu hướng dẫn dùng để trang bị cho quá trình dạy học. Việc sử dụng phương
tiện dạy học vừa là phương pháp giảng dạy vừa là công cụ hỗ trợ cho người dạy, trợ
giúp đắc lực cho quá trình nhận thức đối với người học. Đây cũng là một phương
pháp trực quan và nó là nhu cầu tất yếu của quá trình dạy học để đảm bảo quá trình
nhận thức hiểu biết từ cái không biết thành biết và từ cái cụ thể đến cái trừu tượng
và ngược lại. Việc lựa chọn phương tiện giúp cho người dạy truyền đạt nội dung bài
học một cách nhanh nhất, chính xác, chất lượng nhất, bài giảng phong phú, hấp dẫn
mang tính khoa học cao. Mặt khác giúp người học lĩnh hội bài giảng một cách kích
thích hứng thú và phát huy khả năng tư duy của người học tốt nhất.
2.4. Vị trí bài giảng
Để xây dựng được nội dung bài giảng ta cần phải dựa vào thời lượng bài giảng
trong chương trình đào tạo. Với mỗi một bài giảng nó có những nội dung và đặc
trưng riêng. Do đó khi xây dựng chương trình bài giảng ta cần phải quan tâm đến
những đặc trưng nội dung bài giảng làm sao để phù hợp với đặc trưng của môn học,
ngắn gọn nhưng không cô động và phải đảm bảo đầy đủ kiến thức cần thiết cho quá
trình đào tạo; đồng thời phải đảm bảo thời lượng môn học và đảm bảo cho người
học có thể nắm bắt được những kiến thức cần thiết ngay khi bắt đầu. Đây là vị trí
quan trọng của nó trong một học và đây là cơ sở để phát triển bài giảng điện tử các
môn chuyên ngành khác.
2.5. Đối tượng học
Chúng ta đã biết mỗi ngành nghề trong một trường đào tạo đều tuyển sinh
nhiều đối tượng khác nhau điều đó có nghĩa là mặt bằng kiến thức và khả năng nhận
thức của từng đối tượng là khác nhau. Do vậy đối tượng hướng tới của đề tài là xây
dựng bài giảng về chuyên ngành ô tô cho các trường cao đẳng, trung học chuyên
nghiệp, trường đào tạo nghề, trường đào tạo công nhân, thợ sửa chữa ... và các đối
tượng ở các bậc học cao hơn làm tài liệu tham khảo, vì bài giảng điện tử có thể đáp
ứng cho họ chẳng những về kiến thức mà còn sinh động bằng hình ảnh, video thực
16
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
tế. Trên cơ sở đó, em đã mạnh dạn tập trung vào việc xây dựng nên một công cụ
giúp cho các đối tượng trên giao tiếp thuận lợi nhất, giúp cho việc giảng dạy cũng
như học tập là hiệu quả nhất, có tính thực tiễn cao nhất, đó chính là bài giảng điện
tử. Trong nội dung giao diện của bài giảng có nhiều nội dung, những video minh
họa... Có thể nói đây là một giao diện rất tiện ích cho việc giảng dạy cũng như học
tập mang lại hiệu quả cao.
17
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
CHƯƠNG 2
XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
1. Tổng quan về bài giảng điện tử
Bài giảng điện tử là hình thức giảng dạy, học tập dựa trên sự hỗ trợ của các
phương tiện công nghệ thông tin và truyền thông. Các hình thức ứng dụng bài giảng
điện tử có thể chia thành:
- Computer-based learning (dạy học dựa vào máy tính, thường trên lớp): Bài
giảng trên lớp có một số khai thác ứng dụng công nghệ thong tin dưới sự hướng dẫn
của giáo viên (sự tương tác người học-máy còn hạn chế).
- E-learning (computer-based training hay web-based training, học qua mạng):
Sử dụng máy tính và qua mạng để tự học các bài giảng mà giáo viên soạn sẵn (tính
tương tác cao).
Trong hệ thống bài giảng điện tử, vai trò của người học là trung tâm. Việc áp
dụng bài giảng điện tử vào thực tế phụ thuộc vào nhu cầu và điều kiện triển khai hệ
thống.
Có thể tổ chức thực hiện bài giảng điện tử ở nhiều cấp độ khác nhau.
Hình 2-1 Ba cấp độ tổ chức thực hiện bài giảng điện tử
Cấp độ 1: CBT (Computer Based Training : Học trên máy tính) & WBT
(Web- Based Training : Học trên Web/Internet/Intranet) : Khởi đầu của mọi mô
hình bài giảng điện tử.
- Học thông qua CD-ROM hoặc Web (Mô hình học qua Web đang ngày
càng phát triển).
18
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật
- Có kiểm tra đầu vào.
- Học từng bước, có kiểm tra mức độ tiếp thu bài.
- Học viên tự học, không có giáo viên hướng dẫn.
- Chi phí thấp.
Cấp độ 2: Học trực tuyến có giảng viên.
- Học thông qua Internet/intranet, sử dung hệ thống quản lý học tập.
- Có sự giao tiếp giữa giảng viên – học viên, học viên- học viên
- Giảng viên có thể trả lời câu hỏi, đặt câu hỏi, chấm điểm đánh giá học
viên.
- Giảng viên có thể đánh giá khả năng của học viên, đồng thời có thể chỉ
dẫn tham gia các khóa học mức cao hơn.
Cấp độ 3: Lớp học ảo.
- Học thông qua Internet/intranet, sử dung hệ thống quản lý học tập.
- Các “lớp học ảo” được tổ chức ngay trên mạng như các lớp học thông
thường.
- Các giờ học “live” được tổ chức để thảo luận về các “case studies”. Giảng
viên có thể thực hiện các hướng dẫn trực tiếp (hands-on) nhờ e-lab.
- Học viên có thể trực tiếp xem lại các bài giảng và làm bài tập off-line với
hình thức giống như đang tham gia lớp học trực tiếp.
- Tất cả các khóa học trực tuyến có thể được quản lý, giám sát giống như
các lớp học thông thường.
Những ưu điểm của bài giảng điện tử đó là:
- Tính khoa học:
+ Trình bày được bài giảng một cách ngắn gọn, dễ hiểu, có liên kết để đi tới
các mục khác nhau một cách dễ dàng.
+ Giúp người học có khả năng tự học mọi lúc, mọi nơi.
+ Dễ dàng chia sẻ.
+ Thông điệp học tập tương đối nhất quán, cập nhật dễ dàng.
+ Rút ngắn khoảng cách giữa người dạy và người học.
19