第二章 曲柄连杆机构案例

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。

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，也有在铸铁中参加少量合金元素，为提高耐磨性，采用外表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。

气缸沿工作外表在活塞环运动区域呈上大下小的不规那么锥形磨损，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。

第二章发动机曲柄连杆机构第一节曲柄连杆机构概述1. 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。

2.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。

3.组成曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组，、和。

第二节机体组机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。

因此，机体必须要有足够的强度和刚度。

机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。

气缸体（图2-1）图2-11.气缸体(cylinder block)水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体--轴箱，也可称为气缸体。

气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部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。

在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。

气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式。

（如图2-2）图2-2（１）一般式气缸体：其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。

这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差（２）龙门式气缸体：其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。

它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。

第二章曲柄连杆机构§2.1 概述§2.2 机体组§2.3 活塞连杆组§2.4 曲轴飞轮组连接关系图示作业本课件用于汽车专业教学2020年11月26日教学目的与要求1、掌握曲柄连杆机构功用及组成。

2、了解曲柄连杆机构受力情况。

3、掌握气缸体与曲轴箱的型式，气缸的排列型式，气缸盖的功用、组成及其缸盖螺栓拆卸注意事项，气缸垫的功用、要求、构造及安装方向，油底壳构造及密封，汽油机燃烧室的常见类型及其特点，气缸与气缸套的工作条件、型式。

4、掌握活塞连杆组及其各零部件结构特点，气环密封原理，油环泵油原理。

5、掌握曲轴的功用和型式及结构特点。

6、了解四、六缸发动机曲拐布置形式。

7、掌握发动机工作循环表的绘制方法并学会运用工作循环表。

重点与难点1、机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组的结构特点。

2、气环的密封原理、泵油现象，扭曲环的特点，活塞环的安装方向及位置。

3、四、六缸发动机工作循环表的绘制。

§2.1 概述作用：组成：工作条件：受力：把混合气爆发作用在活塞顶上的压力转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。

机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。

高温、高压、高速、化学腐蚀。

气体作用力、运动质量惯性力、离心力、摩擦力等。

曲柄连杆机构的组成气缸体曲轴箱气缸盖气缸套气缸垫油底壳机体组活塞活塞环活塞销连杆活塞连杆组曲轴飞轮扭转减振器曲轴飞轮组曲柄连杆机构活塞连杆组和曲轴飞轮组曲柄连杆机构组成情况图示版权所有：太原大学巩利平工作情况演示一、气体作用力（F P ）F P 对发动机的影响：（1）产生翻倒力矩（F P2）（2）产生有效扭矩（F S ）结论：（1）发动机上下振动并非气体压力所致（2）活塞左侧所受侧压力（作功冲程侧压力）大于右侧所受侧压力（压缩冲程侧压力）作功冲程压缩冲程二、往复惯性力与离心力往复运动（活塞、连杆小头）惯性力旋转运动（曲柄、连杆大头）离心力1.往复惯性力：0 max 0前半行程后半行程（惯性力向上）（惯性力向下）活塞上止点下止点当活塞从下止点向上止点运动时，正好相反。

教案章节课题第2章曲柄连杆机构构造与维修2.3 活塞连杆组的构造与维修2.3.1活塞；1.活塞的构造；2.活塞的维修；课型专业课时 4 教具学具电教设备多媒体课件教材发动机实物教学目标知识教学点1.活塞的结构及结构特点2.活塞销座孔的结构特点3、活塞裙部的结构特点4、活塞的选用与检修5、活塞的修理尺寸和修理级别能力培养点1．了解活塞连杆组的组成及相互连接关系；2．能够描述活塞环结构和特点；3．熟悉活塞的修理方法和检测工具的正确使用。

德育渗透点团队合作精神以及互帮互学的作风培养教学重点难点重点1．活塞结构特点；2．活塞的修理尺寸和活塞的选用。

难点活塞的修理尺寸和活塞的选用学法引导引导学生养成以自主学习以及学习能力的培养，通过实操引导学生动手能力和综合职业能力的养成。

教学内容更新、补充、删节无参考资料教材：汽车维护与故障排除；汽车构造（发动机篇）；汽车发动机构造与维修;多媒体及VCD：汽车发动机总成拆装；汽车多媒体教学系统；CA6102汽油发动机多媒体教学系统。

课后体会教与学互动设计教师活动内容学生活动内容时间（分钟）复习发动机的机体组件的组成并提示活塞连杆组与气缸的配合情况。

启发提问 2导入新课通过分析气缸与活塞的配合情况引入活塞连杆组的作用和密封情况对发动机性能的影响。

多媒体演示引入新课 3讲授新课2.3活塞连杆组的构造与维修活塞、活塞环、活塞销和连杆、活塞衬套、连杆轴承和盖等。

2.3.1 活塞1、功用和工作条件（1）功用封闭气缸，并和气缸壁、气缸盖共同构成燃烧室；承受气体压力。

（2）工作条件高温：2000K以上；高压：5MPａ～9MPａ散热条件差、润滑差、交变载荷等。

（3）对活塞的要求①有足够的强度和刚度；②耐热性、耐磨性、耐腐蚀性要好；③对温度的适应性要好（即温度变化时，热胀冷缩量要小）；④质量要小。

2、活塞的结构主要分为顶部、头部和裙部三部分组成。

（1）顶部平顶、凸顶、凹顶和成型顶等。

（2）活塞头部①上部为所气环槽（2～3道）；②下部为油环槽（1～2道）；③油环槽内有回油孔。