实验二 发动机曲柄连杆机构、配气机构结构与原理实验
一、实验目的、要求
掌握发动机曲柄连杆机构、不同类型配气机构的结构与工作原理。
通过对发动机冷却系的观察、研究，熟悉冷却系的组成，各部分构造特点和各种不同情况下的循环路线。掌握风扇皮带紧度的调整。观察水箱盖，了解其结构和原理。分析大、小循环的工作线路。
通过对发动机润滑系的观察、研究，熟悉润滑系的组成，各部分构造特点和各种不同情况下的循环路线。了解润滑系各阀门的调整部位。了解机油加注部位和加注量的判断。了解各运动副的润滑方式和状况。
二、实验设备
汽油机解剖运行台架、柴油机解剖运行台架。
三、实验内容
1.通过对汽油机、柴油机解剖教具的观察，了解内燃机的整体构造及布局，并认知汽油机和柴油机构造上的特点。
2.了解气缸、缸体、缸盖、曲轴箱等机体零件的总体布置、结构特点，以及不同类型燃烧室的组成和结构特点。
3.活塞连杆组的组成，各部分的功用、型式和结构特点。
4.连杆小头、活塞销和活塞销座间的固定方法。
5.比较不同型号发动机活塞环的类型、数量和断面形状。
6.曲轴各部分的作用和结构特点；曲轴轴向移动量的限制方法；平衡块的作用与位置。
7.连杆轴承和主轴承的类型、数量、结构特点、定位方法和紧固方式。
8.曲轴与飞轮的连接方法，飞轮上各记号的意义。
9．曲轴箱通气孔的作用、位置和构造。
10．熟悉了解各种型式空气滤清器及进、排气管路的结构特点和工作原理。
11．观察研究四行程发动机顶置式配气机构和侧置式配气机构的构造特点，作用原理与调整部位。
观察时注意它们的布置特点〔包括总体布置、进排气系统布置及燃烧室布置等）；各运动零件之间的相互关系，运动规律及调整部位。
12.研究各种进排气门、气门弹簧、气门导管、摇臂、推杆挺柱、凸轮轴、正时齿轮、正时链轮、运动链等零件的功用、形式、构造及其特点。
13.观察限制凸轮轴向位移的方法。 14.了解气门间隙的作用。认识液力挺杆的构造原理。
课题一 曲柄连杆机构的检测与修理
一、目标
1.了解曲柄连杆机构修理常用工量具的使用。
2.掌握曲柄连杆机构各零部件常见损伤形式及检修方法。
3.掌握曲柄连杆机构等部件、总成的安装及调试方法。
重点：曲柄连杆机构的功用及组成
难点：曲轴箱组主要机件的构造
二、实习内容
曲柄连杆机构的功用及组成
1、功用 曲柄连杆机构是发动机的主要运动构件。其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。
2、组成 曲柄连杆机构的组成：曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。
曲轴箱组
一、功用
汽缸体曲轴箱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，承受发动机各种载荷。因此，曲轴箱必须要有足够的强度和刚度。
二、组成
曲轴箱组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。（如图2.1）
三、曲轴箱组主要机件的构造
1、气缸体
结构 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。
形式
1）根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为一般式、龙门式、隧道式三种形式。（如图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，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。
（3） 隧道式气缸体 这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。
27 第二章 曲柄连杆机构结构与装配
曲柄连杆机构是发动机完成工作循环、实现能量转换的传动机构，其功用是将燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴旋转运动的转矩，对外输出动力。在发动机工作过程中，燃料燃烧产生的气体压力直接作用在活塞顶部，推动活塞做往复直线运动，经活塞销、连杆和曲轴，将活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。其动力大部分经曲轴后端的飞轮输出，传给传动系乃至行驶系使车辆运动，另一小部分通过曲轴前端齿轮或带轮用于驱动发动机其他机构和系统。
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组组成。
第一节 机体组结构与装配
一、机体组的结构
（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。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外，气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。
（二）机体
1. 机体的工作条件及要求
（1）机体的工作条件
机体是发动机中最大的零件。在发动机工作时，机体承受拉、压、弯、扭等不同形式的机械负荷，同时还因为气缸壁面与高温燃气直接接触而承受很大的热负荷。
（2）机体的材料和要求
机体应具有足够的强度和刚度，且耐磨损和耐腐蚀，并应对气缸进行适当的冷却，以免机体损坏和变形。机体也是最重的零件，应该力求结构紧凑、质量轻，以减小整机的尺寸和质量。机体一般用高强度灰铸铁或铝合金铸造。最近，在轿车发动机上采用铝合金机体的越来越普遍。 28
1.机体顶面；2.气缸；3.水套；4.主油道；5.横隔板上的加强肋；6.机体底面；7.主轴承座；8.缸间横隔板；9.机体侧臂；10侧壁上的加强肋
图2-1 水冷发动机的机体
1.气缸；2.散热片；3.凸轮轴孔；4.主轴承孔；5.主轴承盖横向紧固螺栓；6.气缸体安装孔；7.定时传动室
课题：铰链四杆机构曲柄存在的条件
授课教师：覃菊梅 授课时间：2014年3月26日
授课班级：机电3班
【能力目标】：培养观察动手能力；培养团队协作精神
【知识目标】：掌握类型判别方法；能进行简单的制作
【情感目标】：体验学习乐趣，培养学生通过解决问题的培养工程意识
【教学重点】：铰链四杆机构类型的判别方法。
【教学难点】：杆长条件
【教学方法与手段】以问题为导向的教学法、任务驱动法、理实一体化教学法。
教学流程图：
具体过程：
一．教学回顾，加强记忆。（3分钟）
1. 铰链四杆机构的组成：连杆，两个连架杆、机架。
2. 铰链四杆机构的三种形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 课堂组织回顾知识
新课引入
探索新知
教学反馈
教学小结
布置作业 铰链四杆机构的组成
铰链四杆机构的类型 曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构 动画演示
动画演示
机构类型的的判断 做实验 教学案例
学生练习
评价 二．创设情境，导入新课。（3分钟）
1.用多媒体播放飞机起落架机构、搅拌机构和鹤式起重机及车门启闭机构等机构的动画。
2.提出问题，这些机构是如何动作的，它属于什么类型的机构？要实现这些动作需要什么条件？
三． 分组实验，探究理据。（15分钟）
第一步：通过实物演示，让学生观察每种铰链四杆机构的运动形式。
提问：机构具有整周旋转的条件是什么？
第二步：设计两个实验，每组完成1个实验.
将本班分为6个组。每组选一名导生。
第一个实验：前三组发下长度为10㎜、20㎜、15㎜、28㎜、且两端有孔的硬纸板、螺栓、螺母一套，让学生用螺栓、螺母将硬纸板连接，并在连接点标号A、B、C、D。然后以不同的长度的杆作为机架，使其他杆做运动，观察运动状态，并做记录。
有曲柄存在的杆长条件
杆件名称 AB BC CD DA
机架位置 机架 机架 机架 机架
长度（㎜）
类型
第二个实验：后三组发下长度为10㎜、20㎜、25㎜、18㎜、且两端有孔的硬纸板、螺栓、螺母一套，让学生用螺栓、螺母将硬纸板连接，并在连接点标号A、B、C、D。然后以不同的长度的杆作为机架，使其他杆做运动，观察运动状态，并做记录。（表格同上）。
