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。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。
第 1 页 共 3 页 汽车发动机曲柄连杆机构的工作原理与检修技巧
汽车发动机是汽车的核心部件，也是汽车能够行驶的重要驱动力源。而汽车发动机中的曲柄连杆机构则被认为是发动机的“心脏”，直接影响着其工作效率和可靠性。对于维修机械师而言，了解汽车发动机曲柄连杆机构的工作原理和检修技巧显得尤为重要。
一、曲柄连杆机构的工作原理
1. 曲轴
我们需要了解到曲柄连杆机构中最重要的部件——曲轴构成及其工作原理。曲轴是一根长条状的金属杆，其形状造型非常独特，每端都设有连杆销针孔和飞轮销槽。曲轴的作用是将活塞通过连杆传递出来的往复运动转换成连续不断的旋转运动。曲轴通过曲柄状的构造使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，而整个曲柄连杆机构的工作便是基于这个原理。
2. 连杆
连杆是曲柄连杆机构中的另一重要部分。它与曲轴相连，并将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。连杆由一个大头、一根杆体和一个小头所组成。大头设有铜套，其套接在曲轴连杆销针孔上以便连接，而小头则是连杆和活塞销的外表面连接处。
第 2 页 共 3 页 对于传统的四行程发动机而言，高压气体从气门进入汽缸时，活塞开始向下缩短燃烧腔，通过连杆的作用将能量转移到曲轴上。随着活塞的推动，曲轴将发动机转速分别传递到牵引轮、齿轮、让汽车行驶起来。
3. 摇臂
摇臂也是曲柄连杆机构中的一部分，其作用是将凸轮轴的旋转运动转换成活塞和气门的机械运动。它们是被高度优化的杆状零件，通常用于活塞式内燃机的气门控制系统中。摇臂林立，带有凸轮，当凸轮旋转时摇臂会收缩并推动气门，从而将燃料和氧气注入汽缸内。
二、曲柄连杆机构的检修技巧
1. 曲轴磨削
曲轴经过一段时间的使用和磨损之后，可能会出现磨损或者磨减等情况。为了保证曲轴的循环使用，需要进行曲轴磨削和磨减的操作。曲轴磨削时需要对曲轴进行防护和切割处理。操作完成后，曲轴需要进行特定的钻孔和清洗，以确保操作效果。
2. 连杆组装
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曲柄连杆机构主要部件的检修
作者：侯占丰 赵敬霞 李丽
来源：《农机使用与维修》2014年第12期
曲柄连杆机构是发动机最重要的机构，就像人的心脏一样，曲柄连杆机构是发动机的心脏。其主要作用是将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动，对外输出动力，同时也带动发动机本身的辅助装置工作。在发动机运转时，曲柄连杆机构的零部件承受高温、高压、高速摩擦和各种冲击负荷，易产生变形、裂纹或断裂，造成发动机不能启动、异响等。曲柄连杆机构出现故障时，要及时检修，更换损坏的零部件，排除故障，保证发动机正常运转。
一、 曲柄连杆机构的组成
曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组三部分组成。
1.机体组（也叫气缸体与曲轴箱组）。由气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫等不动部件组成。与发动机的气路、油路和水路有关，相关部件出现损坏会引起发动机不能启动、启动困难、动力下降、耗油增加、冒白烟、冒蓝烟、漏油、漏气和漏水等故障现象。
2.活塞连杆组。由活塞、活塞环、活塞销、连杆等运动部件组成。与发动机力路、油路、和气路相关。活塞连杆组部件出现损坏会引起发动机不能启动、启动困难、动力下降、发动机抖动、油耗增加、冒蓝烟和异响等故障现象。
3.曲轴飞轮组。由曲轴、飞轮等组成。与发动机动力的传递路线有关。曲轴飞轮组相关部件出现损坏会引起发动机不能启动、发动机抖动、发动机异响等故障现象。
二、曲柄连杆机构的检修
1.曲轴轴向间隙的检查与调整
（1）曲轴轴向间隙。柴油机工作时，曲轴不断受到动力输出装置和连接件轴向力的作用，再加上曲轴受热后的轴向伸长，这些都会引起曲轴沿轴向窜动。因此，曲轴安装到轴承座上时都留有一定的轴向窜动余地，这一余地就叫做曲轴的轴向间隙。
（2）曲轴轴向间隙的检查与调整。①拆下油底壳，用撬棒将曲轴撬挤向一端，用后薄规在止推轴承处的曲柄与止推垫圈之间进行测量；也可直接进行测量，即撬动飞轮，用千分表直接测量曲轴的轴向间隙。②曲轴间隙过小时，可用薄些的止推垫片来调整，反之，曲轴间隙过大时，可用厚些的止推垫片来调整。
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项目一：曲柄连杆机构
任务1 机体组的构造与维修
姓名 班级 08汽修G5 学号 日期 2009.3.5 第 组任务：
1、认识曲柄连杆机构的功用与组成。
目的：对照实物和结构图能正确说出各部件的名称和作用。
一．功用与组成：
（一）组成：
包括机体（零件）组：体、盖、垫、箱、壳——不动件
活塞连杆组：塞、销、杆、轴承
运动件
曲轴飞轮组：曲轴、飞轮、轴承
（二）功用：
不动件：发动机骨架、安装各机构系统的基础
运动件：主要工作机构，实现能量、运动转换
二．工作条件及受力分析
（一）工作条件 可概括为：
高温：瞬时2800K（汽） 热负荷：零件易变形、配合关系破坏、热应力↑
高压：瞬时5~10MPa 气体压力十~几十吨，！
高速且变速：n↑→惯性力↑，且变化。 惯性力—运动件质量数千倍！
化学腐蚀：氧化、SO2、酸碱性物质等。
机构冲击、振动
与燃烧有关的零件——热负荷影响为主
曲柄连杆机构——机械负荷（气体压力、惯性力）影响为主
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。
4.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 、 。
