曲柄连杆机构机体组 教案

曲柄连杆机构构造任务一机体组学习目标1.掌握曲轴连杆机构作用与结构2.掌握机体组的结构。

3.掌握机体组组成部分的作用1.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主要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。

2.曲柄连杆机构组成曲柄连杆机构的主要零件可以分为三部分，机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。

曲柄连杆机构3.机体组机体组是构成发动机的重要组成部分，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、油底壳等零件组成。

机体组1）气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体或曲轴箱。

按照气缸体的制造材料，可将气缸体分为铸铁气缸体和铝合金气缸体。

铝合金气缸体具有散热好、质量轻等优点被现代轿车发动机广泛采用。

气缸体上部的圆柱形空腔为气缸，气缸是活塞在起内部作往复运动的圆通状零件。

气缸体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。

气缸体应具有良好的刚性（不易变形和弯曲），即足够的强度和刚度，噪声、震动小，良好的冷却性能，输出功率髙时热传导性好。

良好的耐磨性能，即使活塞在高速运动的状态下也不会产生磨损。

轻质量。

进气门通常都会比排气门大一些。

因为一般进气是靠真空吸进去的，排气是挤压将废气推出，所以排气相对比进气容易。

这也是为了获得更多的新鲜空气参与燃烧，因而进气门“头部”会大些。

常见的发动机每个汽缸有2个进气门和2个排气门。

（3）气门导管和气门油封气门导管对气门的运动导向，保持气门正确的直线运动。

为了防止机油通过气门与气门导管之间间隙渗入汽缸，在气门导管上安装气门油封。

（4）气门座圈气门座圈镶嵌在汽缸盖上，在气门关闭后，气门锥面和气门座圈要配合密封，不能留下一丝“门缝”，否则会漏气。

3.什么是可变配气正时？（1）配气正时发动机进气和排气时间太短，为了能延长进、排气时间，气门需要提前开启和迟后关闭。

所谓配气正时，可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。

为了安装的方便，在曲轴皮带轮和凸轮轴皮带轮等处有正时记号。

（2）可变配气正时可变配气正时控制系统主要包括VVT控制器，机油压力控制阀等元件。

该系统是通过机油压力调节凸轮轴的转角，从而实现气门正时的变化。

可变配气正时控制系统可以采用正时皮带或正时链条驱动凸轮轴。

可变配气正时控制系统类型很多，有的只能调节进气凸轮的角度，有些能同时调节进气和排气凸轮轴的角度。

可变正时系统不仅可以使燃油经济性得到改善，废气排放量少，它还可以代替废气再循环系统。

丰田可变配气正时系统简称VVT-i。

随着技术发展，可变气门正时逐渐代替固定不变的气门正时，可变气门正时系统在低转速时，让进气门打开提前量小，以避免吸入废气；在高转速时，让进气门打开提前量大，以使增大进气量。

有些可变配气正时系统，不仅仅能调节凸轮轴的转动角度，还可以调节气门的打开大小，即调节气门的升程。

这种系统除了有可变正时控制器以外，还在的凸轮轴上设有两组不同夹角和升程的凸轮，发动机电控单元根据转速，利用油压使不同的凸轮来驱动气门，从而实现气门升程也能变化。

【技能点】：1.能说出曲柄连杆机构三大组的主要部件的工作情况及位置；2.能说出配气机构两大组的主要部件的工作情况及位置。

3《汽车构造》电子教案-曲柄连杆机构教案章节一：曲柄连杆机构概述教学目标：1. 让学生了解曲柄连杆机构的作用和组成。

2. 让学生掌握曲柄连杆机构的工作原理。

教学内容：1. 曲柄连杆机构的作用：将往复直线运动转化为旋转运动，实现内燃机的做功。

2. 曲柄连杆机构的组成：曲轴、连杆、活塞、气缸、轴承等。

3. 曲柄连杆机构的工作原理：通过活塞在气缸内的往复直线运动，驱动连杆旋转，从而实现曲轴的旋转。

教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解，结合实物图片和动画演示。

2. 引导学生参与讨论，提问解答。

教学评价：1. 学生能准确描述曲柄连杆机构的作用和组成。

2. 学生能理解并解释曲柄连杆机构的工作原理。

教案章节二：曲轴的设计与制造教学目标：1. 让学生了解曲轴的设计要求和制造工艺。

2. 让学生掌握曲轴的结构特点和强度计算。

教学内容：1. 曲轴的设计要求：满足力学性能、耐磨性、疲劳强度等要求。

2. 曲轴的制造工艺：铸造、锻造、机械加工等。

3. 曲轴的结构特点：曲轴轴线、曲拐、曲柄等。

4. 曲轴的强度计算：扭转强度计算、弯曲强度计算。

教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解，结合图纸和实物图片。

2. 案例分析，让学生参与讨论。

教学评价：1. 学生能描述曲轴的设计要求和制造工艺。

2. 学生能分析曲轴的结构特点和强度计算。

教案章节三：连杆的设计与制造教学目标：1. 让学生了解连杆的设计要求和制造工艺。

2. 让学生掌握连杆的结构特点和强度计算。

教学内容：1. 连杆的设计要求：满足力学性能、耐磨性、疲劳强度等要求。

2. 连杆的制造工艺：铸造、锻造、机械加工等。

3. 连杆的结构特点：连杆小头、连杆大头、连杆身等。

4. 连杆的强度计算：扭转强度计算、弯曲强度计算。

教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解，结合图纸和实物图片。

2. 案例分析，让学生参与讨论。

教学评价：1. 学生能描述连杆的设计要求和制造工艺。

2. 学生能分析连杆的结构特点和强度计算。

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。

教学设计第二章机体组一、气缸套阅读教材第21页，完成下列题目：1、发动机的气缸体分为整体式和________________。

2、整体式是将_________和_________制成一体。

3、整体式气缸磨损后，可以用_________的方式进行修理。

4、镶套式实在气缸相应部位镶入套筒，称为_________，简称_________。

5、气缸套磨损后，修理方法是__________________。

设计填写表格：思考问题：Q:为解决整体式气缸的高成本问题，镶套式气缸做了什么改进？1、整体式气缸直接镗在气缸体上，强度和刚度好，能承受大负荷。

成本高。

2、镶套式气缸套的目的：解决成本与寿命之间的矛盾。

缸套：耐磨的高级铸铁缸体：普通铸铁或质量轻的铝合金用耐磨优质材料制成气缸套，再装到一般材料制成的气缸体内。

降低了制造成本，便于修理和更换气缸套，延长了使用寿命。

气缸套的分类：（1）干式外壁不直接与冷却水接触。

1）壁厚较薄（1mm～3mm）；2）与刚体承孔过盈配合；3）不易漏水漏气。

（2）湿式外壁直接与冷却水接触。

1）壁厚较厚（5mm～9mm）；2）散热效果好；3）易漏水漏气；4）易穴蚀。

Q：干式缸套与湿式缸套的性能如何？干式：强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。

湿式：散热良好、冷却均匀、加工容易。

强度和刚度不如干缸套，易漏水。

二、安装结构湿式缸套：1、径向定位：湿式缸套外表面有两个凸出的圆环带，分别为上支撑带和下支撑密封带。

轴向定位：利用上端的凸缘。

2、缸套装入座孔后，其顶面应高出气缸体上平面0.05~0.15mm Q：为什么要高出气缸体上平面？紧固气缸盖螺栓盖时，将气缸垫更紧的压在缸套顶面上，保证气缸的密封性。

防止气缸内的高压气体窜入水套，或水套中的冷却液渗入气缸。

在更换气缸套时，应首先检查此高出量。

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。

教学目的：掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及装配连接关系；熟悉曲柄连杆主要部件的检测方法，掌握曲柄连杆机构装配及调整方法。

重点和难点：掌握曲柄连杆机构的组成、功用、主要零部件的构造及气门间隙的调整方法。

教学方式：多媒体教学课时：14学时教学内容：2.1 概述功用及组成功用:压力能转换为机械能组成:机体组活塞连杆组曲轴飞轮组工作条件及受力分析条件:高温高压高速化学腐蚀受力:气体压力、惯性力、离心力、摩擦力、热应力。

产生：压缩拉伸弯曲扭转离心磨擦等2.2 机体组气缸体1、气缸体的功用安装、固定气缸套及其他机构的基础。

2、气缸体的型式整体式和分体式水冷式和风冷式整体式一般为水冷式，分体则为风冷式3、整体式气缸体类型：平分式、龙门式、隧道式4、气缸体的受力特点及材料特点：各种受力、热负荷、润滑条件差材料：优质合金铸铁、铸铝合金5、曲轴箱的密封气缸及气缸套1、气缸及气缸套的功用燃料燃烧实现能量转换的场所活塞运动的轨迹2、气缸的形式结合方式：整体式、单铸式冷却方式：风冷式、水冷式（干式和湿式）4、气缸的排列单列（直列）式、V形式、对置式5、气缸套的定位㈠干式缸套：不及冷却水接触，壁厚：1-3mm。

㈡湿式缸套：及冷却水接触，壁厚：5-9mm。

湿式缸套有：上支承定位带，下支承密封带，上及气缸套座紧配合。

优点及缺点气缸盖1、气缸盖的主要功用封闭气缸上部，并及活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。

2、气缸盖的构造进排气门座、气门导管、进排气通道结构分：单体式、块状式和整体式燃烧室1、燃烧室的主要功用燃烧混合气产生强大的压力能。

2、燃烧室的构造基本要求：㈠热量损失小、燃烧行程短。

㈡压缩冲程完成后，混合气能产生涡流，保证充分燃烧。

气缸垫1、气缸垫的工作要求①在高温高压作用下不易损坏；②耐热耐腐蚀；③有弹性，能密封；④卸装方便，能重复使用，寿命长。

2、气缸垫常见结构金属—石棉、金属—复合材料，纯金属3、油底壳发动机的支承二点支承;三点支承(前.后);四点支承.2.3 活塞连杆组活塞连杆组的组成：活塞、活塞环、活塞销、连杆活塞1、活塞的功用：将活塞顶的压力传到连杆，使曲轴产生旋转。

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；课型课时 2 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 4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 6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。

教案课程名称汽车构造与拆装授课课题任务2.4：机体组拆装1 授课专业班级教学目标专业能力①掌握曲柄连杆机构的作用结构；②能说出机体组的构成。

方法能力①通过查询资料，提高自主学习的能力；②通过相关知识学习，进行汽车零部件拆装能力；社会能力①善于拆装学习，提高对汽车专业的学习兴趣；②树立高尚的职业道德，提供优质的汽车技术服务；③维护组织目标实现的大局意识和团队能力；教学要点教学重点曲柄连杆机构的构成作用教学难点曲柄连杆机构的结构课型①线上线下混合式学习（O2O教学模式）②新授课课时2课时教法与学法（教具）教学方法：任务驱动、讲授、演示、模拟训练教具：多媒体教室、多媒体课件、实训室；学习方法：听讲、讨论、头脑风暴、训练、在线习题、查询课后作业①完成在线测验②提交任务成果教学后记（教师课后填写）授课教师备课时间主要教学步骤和教学内容一、教学设计序号教学环节教学内容课时1 问题引入教师提出问题、小组讨论、引出学习内容、确认学习目标5分钟2 新课讲授教师讲授、学生思考问题、小组合作完成任务55分钟3 知识检验思考问题、学生解答15分钟4 教学总结教师总结知识点，解答疑问10分钟5 课后拓展教师布置课后思考内容，安排下次课资源库平台的预习内容5分钟★问题引入曲柄连杆机构的功用是什么？基本结构组成是什么？★新课讲授一、曲柄连杆机构概述曲柄连杆机构是发动机实现能量转换的主要机构。

它的功能是把燃气作用在活塞顶上的压力转变为曲轴的转矩,以向工作机械输出机械能。

在做功冲程,曲柄连杆机构将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能,再转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力；在其他冲程,它将曲轴的旋转运动变为活塞的往复运动,为做功冲程做准备。

发动机产生的动力大部分经曲轴后端的飞轮传给传动系统中的离合器,还有一部分经曲轴前端的齿轮和带轮驱动其他机械。

曲柄连杆机构主要由以下三部分组成。

（1）机体组。

机体组主要包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等不动件。