汽车发动机结构与检修教案第二单元 曲柄连杆机构

二、曲柄连杆机构—教案教案4教学时数：2重点：机体组的构造分析、安装使用注意事项难点：机体组的构造难点突破方法：利用课件展示构造，并利用现场教学加深印象第二章曲柄连杆机构第一节概述一、功用1、把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩。

2、把飞轮的旋转运动转化为活塞的往复直线运动。

教学方法：想一想，这二个功用分别通过哪些行程实现？（启发）结论：在作功行程中，曲柄连杆机构把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。

二、组成曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

三、工作特点1、工作条件差（教学方法：通过工作原理分析得出结论：“三高：高温、高压、高速；而且受腐蚀性气体的作用。

”）2、受力大。

（教学方法：通过工作原简单分析说明）3、润滑困难。

（同上）四、受力分析主要承受气体作用力、往复惯性力、旋转离心力及机件摩擦力的作用。

这些力不断大小和方向不断发生变化，其作用效果可由曲——连机构对不同位置的受力进行分析得出。

教学方法：分析其中一个位置的受力，其余引导学生自主分析第二节机体组一、气缸体利用课件展示其基本构造，并对其不同部分的构造和作用进行分析1.气缸体形式（1）一般式：亦称元裙式（2）龙门式：亦称有裙式（3）隧道式：亦称整体式分别利用课件展示其基本构造，并对其特点进行分析，重点是将基本思路展示在课堂上，帮助学生在理解上基础上记忆。

2.气缸体冷却形式（1）水冷式（2）风冷式教学方法：通过课件展示，并分析其优缺点。

3.气缸的排列形式（1）直列式（2）双列式（V型）（3）对置式教学方法：利用课件演示4.气缸套（1）干式气缸套：外表面不与冷却水接触。

（课件展示）（2）湿式气缸套：外表面与冷却水直接接触。

（课件展示）1、气缸盖的功用（1）密封气缸（2）安装其他机构的零件3）组成进气道2、气缸盖的结构：一般用灰铸铁或铝合金铸造而成。

第2章曲柄连杆机构构造与维修教学重点1.了解曲柄连杆机构作用与组成；2.了解曲柄连杆机构工作条件和受力分析；3.掌握机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组主要部件构造和装配连接关系。

教学难点1.曲柄连杆机构主要零部件检测和维修方法；2.曲柄连杆机构常见异响诊断与排除。

2.1概述2.1.1曲柄连杆机构作用、组成1.作用：将燃气作用在活塞顶上的压力转化为曲轴旋转运动而对外输出动力。

2.组成：机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

2.1.2工作条件与受力分析1. 工作条件：温度最高2500℃以上，压力最高达5～9MPa，化学腐蚀。

2. 受力分析：1）气体作用力（图2－1所示）2）惯性力（图2－2所示）3）离心力（图2－2所示）4）摩擦力图2－1气体压力分析.swf图2－2往复惯性力和离心力作用示意图.swf2.2机体组构造和维修2.2.1气缸体和曲轴箱1.气缸定义：气缸体上部有一个或数个为活塞在其中运动做导向的圆柱形空腔。

2.气缸体型式：水冷式和风冷式整体式气缸有上下两个平面，安装气缸盖和下曲轴箱。

是气缸修理的加工基准。

３.气缸材料：一般采用优质灰铸铁，也有在铸铁中加入少量合金元素，为提高耐磨性，采用表面淬火和镀铑等处理工艺。

4.气缸套形式：干式和湿式5.气缸套材料：合金铸铁或合金钢6.气缸排列形式：单列式、V形式、对置式7.曲轴箱结构形式：平分式、龙门式、隧道式2.2.2气缸盖与气缸垫1.气缸盖1）气缸盖作用：封闭气缸上部并与气缸和活塞顶部共同构成燃烧室2）气缸盖结构：水套、火花塞孔、进排气口等3）气缸盖材料：灰铸铁或合金铸铁，也有是铝合金铸造.2.气缸垫1）气缸垫作用：密封，防止漏水，漏气2）气缸垫材料：金属-石棉垫3）气缸垫安装：卷边朝向易修整的接触面或硬平面2.2.3气缸体与气缸盖的检修1.常见损伤形式：1）裂纹2）变形3）磨损2.气缸磨损：1）特点：不均匀磨损。

气缸沿工作表面在活塞环运动区域内呈上大下小的不规则锥形磨损，磨损最大部位是活塞在上止点位置时第一道活塞环相对应的气缸壁。

汽车发动机曲柄连杆机构
教案
一、课题：汽车发动机曲柄连杆机构
二、教学目的：
1、了解曲柄连杆机构的类型
2、掌握曲柄连杆机构的结构
3、明白曲柄连杆机构的工作原理
4、具备初步检修曲柄连杆机构的能力
三、课程类型：新课讲授（采用多媒体授课方式）
四、所用课时：4节课时
五、教学重点难点：
1、重点掌握曲柄连杆机构的结构和工作原理
2、难点是学会曲柄连杆机构的检修方法
六、教学过程：（详见本多媒体教学课件）
1、新课导入：采用实际案例引入（丰田花冠轿车曲柄连杆异响故障）
2、新课讲授：先播放视频，调动学生的学习兴趣，再选择PPT 进行讲解相关知识点。

七、作业布置：采用课堂“在线测试”方式进行测试和点评。

八、课程小结：
本课题的主要目的是要求同学们掌握曲柄机构的结构和工作原理，为将来从事汽车发动机曲柄连杆机构的维修打下坚实基础。

第二章机体组及曲柄连杆机构功用：曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构，用来传递力和改变运动方式。

工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。

总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。

通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。

工作条件：发动机工作时，曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触，曲轴的旋转速度又很高，活塞往复运动的线速度相当大，同时与可燃混合气和燃烧废气接触，曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用，并且润滑困难。

可见，曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣，它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。

组成：曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组，机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。

第一节曲柄连杆机构中的作用力及力矩作用在曲柄连杆机构上的力有气体力和运动质量惯性力。

气体力作用于活塞顶上，在活塞的四个行程中始终存在，但只有作功行程中的气体力是发动机对外作功的原动力。

气体力通过连杆、曲柄销传到主轴承。

气体力同时也作用于气缸盖上，并通过气缸盖螺栓传给机体。

作用于活塞上和气缸盖上的气体力大小相等、方向相反，在机体中相互抵消而不传至机体外的支承上，但使机体受到拉伸。

曲柄连杆机构可视为由往复运动质量和旋转运动质量组成的当量系统。

往复运动质量包括活塞组零件质量和连杆小头集中质量，它沿气缸轴线作往复变速直线运动，产生往复惯性力；旋转运动质量包括曲柄质量和连杆大头集中质量，它绕曲轴轴线旋转，产生旋转惯性力，也称离心力。

往复惯性力和旋转惯性力通过主轴承和机体传给发动机支承。

第二节机体组一、机体组的功用及组成现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。

镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。

机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。

汽车发动机结构与检修教案第二单元曲柄连杆机构曲柄连杆机构由以下组成： 1.气缸体与曲轴箱组：主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。

2.活塞连杆组：主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。

3.曲轴飞轮组：主要包括曲轴、飞轮、扭转减振器等机件。

四、工作条件及受力分析在发动机作功时，气缸内最高温度可达2500K以上；最高压力可达3~5MPa，现代汽车发动机最高转速可达3000~6000r/min；活塞在气缸内每秒钟要完成约100~200个行程，活塞往复运动的线速度相当大；此外，与可燃混合气和燃烧废气接触的机件还将受到化学腐蚀。

曲柄连杆机构工作时所受的力主要有气体作用力、运动质量惯性力与离心力、相对运动件接触表面的摩擦力等。

六、曲柄连杆机构受力分析 1.气体作用力2.往复惯性力与离心力作往复运动的物体，当运动速度变化时，就要产生往复惯性力。

物体绕某一中心作旋转运动时，就会产生离心力。

这两种力在曲柄连杆机构的运动中都存在。

五、巩固练习六、总结教学过程结构设计知识性练习1．曲柄连杆机构的作用是什么？2．曲柄连杆机构的由哪些零部件组成？3．分析曲柄连杆机构的受力情况。

形成性评价以上练习贯穿于整节课，且每总结出一个知识点学习目标后，必给出相应的练习验证、巩固。

学生基本上全能达到这节课的各项目标。

但最后的总结性、综合性的习题练习，学生的反应就有快慢区分。

本节课的内容大部分为基础概念，要牢记概念为以后的学习奠定基础。

气缸体上半部有若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。

下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。

作为发动机各个机构和系统的装配基体，还要承受高温高压气体作用力，要求气缸体应具有足够刚度和强度。

按结构型式，分三种：一般式气缸体、龙门式气缸体和隧道式气缸体。

四、气缸盖与气缸衬垫气缸盖的主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。

五、油底壳油底壳的主要功用是贮存机油并封闭曲轴箱。