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）。
- 1 - 发动机曲柄连杆机构的组成
发动机曲柄连杆机构是一种常见的机械结构，在汽车、摩托车和其他内燃机驱动的机械装置中都有广泛的应用。发动机曲柄连杆机构的组成由曲柄、连杆、连杆轴、活塞等部件组成。本文将研究发动机曲柄连杆机构的组成和它们之间的相互作用。
曲柄是曲柄连杆机构的核心部件，它是一种齿轮，由曲柄轮、连接孔、主动齿圈和被动齿圈等部件组成。曲柄轮是由钢材压制而成，采用螺纹连接，用于与曲轴连接，并驱动活塞运动。主动齿圈和被动齿圈分别在曲柄轮的两侧，用于连接连杆和活塞，实现活塞的上下往复运动。
连杆是机械结构的主要部件，它是一种圆柱形的机械元件，由中心轴线和外壳组成，一侧用于连接活塞，另一侧插入曲柄轮连接。连杆有不同类型，如单曲柄连杆、双曲柄连杆、刚性连杆、弹性连杆等。单曲柄连杆的结构只有一个曲柄头部，而双曲柄连杆的结构有两个曲柄头部，由两个曲柄轮和其中一个连杆轴紧密连接而成。刚性连杆由硬质合金或铸铁等材料制成，启动力矩大，但灵活性较差。弹性连杆由柔软的材料制成，可以消除发动机绕线的不规则震动，确保发动机工作过程中的平稳性。
连杆轴是曲柄和连杆之间的连接元件，它是一种中空的机械元件，由上头筒、下头筒、主体和轴承等部件组成。连杆轴的另一端插入曲柄的连接孔，上端插入连杆的连接孔，连接在一起，形成一个完整的曲柄连杆机构。 - 2 - 最后，活塞是发动机曲柄连杆机构中比较重要的部件，它是一种柱形机械元件，由活塞环、活塞头和活塞柱等部件组成。活塞环用于固定活塞，防止活塞上下运动；活塞头用于与连杆相连，实现发动机周期性的上下运动；活塞柱用于向发动机缸体内排入和排出燃油空气的混合物，实现发动机运行的循环过程。
发动机曲柄连杆机构的运行原理是，当发动机转子旋转时，曲轴也会跟随旋转，带动曲柄轮旋转，曲柄轮带动连杆旋转，进而带动活塞在发动机缸体中上下往复运动，从而实现发动机燃烧过程的自动化。
汽车构造习题集
第二章 曲柄连杆机构
一、填空题
1.曲柄连杆机构的工作条件是 、 、 和 。
2.机体的作用是
，安装 并承受 。
3.气缸体的结构形式有 、 、 三种。CA6102汽油机和YC6105QC柴油机均采用
。
4.EQ1092型汽车发动机采用的是 燃烧室，CA1092型汽车采用的是
燃烧室，一汽奥迪100型汽车发动机采用的是
燃烧室。
5.活塞与气缸壁之间应保持一定的配合间隙，间隙过大将会产生 、 和 ；间隙过小又会产生 、 。
6.活塞受 、 和 三个力，为了保证其正常工作，活塞的形状是比较特殊的，轴线方向呈
形；径向方向呈
形。
7.四缸四冲程发动机的作功顺序一般是 或 ；六缸四冲程发动机作功顺序一般是 或 。
8.曲柄连杆机构的主要零件可分为 、 和 三个组。
9.机体组包括 、 、 、 等；活塞连杆组包括
、
、
、
等；曲轴飞轮组包括
、
等。
10.活塞销与销座及连杆小头的配合有 及 二种形式。
11.油环的结构形式有
和
二种。 12.气环的截面形状主要有 、 、 、 几种。
13.气缸套有 和 两种。
二、解释术语
1.燃烧室
2.湿式缸套
3.扭曲环
4.活塞销偏置
5.“伞浮式”活塞销
6.全支承曲轴
7.曲轴平衡重
三、判断题（正确打√、错误打×）
