学习任务2 曲柄连杆机构的结构认知
项目二--曲柄连杆机构精讲PPT课件
1、气缸体变形的检修——测平面度
1、气缸体变形的检修——测平面度 最大翘曲变形0.05mm
55mm＋0.01m ＝55.010mm
55.5mm＋0.45mm＝55.950mm
3、气缸体磨损的检修——计算圆柱度、圆度
想一想？ 测量发动机气缸的磨
损量我们用千分尺能做到 吗？不能做到我们要用 什么方法才能做到呢？
（2）实物认知பைடு நூலகம்
气缸垫
气缸盖
气缸体
油道和水道 曲轴箱
气缸
油底壳
、活塞连杆组： （1）组成 由活塞、活塞环、活塞销和连杆 （2）实物认知
气环
油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦 连杆盖
、曲轴飞轮组：曲轴、飞轮等
皮带轮
正时齿轮
飞轮
起动爪
曲轴
主轴瓦
飞轮螺栓
（二）功用：
作功冲程： 将燃料燃烧时产生的热能 转变为活塞往复运动的机 械能，再转变为曲轴旋转 运动而对外输出动力
4）干式缸套和湿式缸套汽缸套.MPG
名称
特点
干缸套
外壁不直接与冷却水接触。
1） 2） 3）
湿缸套
外壁直接与冷却水接触。
1） 2） 3） 4）
示意图
性能 如何？
4）干缸套和湿缸套汽缸套.MPG
名称
特点
干缸套
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。
由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。
气缸盖 气缸体
气缸垫 油道和水道
曲轴箱
气缸
油底壳
1、 气缸体汽缸体.MPG （1）结构： 气缸体和上曲轴箱常铸成一体。 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。
曲柄连杆机构的构造与工作原理
掌握曲柄连杆机构的构造 理解曲柄连杆机构的工作原理
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是往复式内燃机中的动力传
递系统。曲柄连杆机构是发动机实现工作 循环，完成能量转换的主要运动局部。在 作功冲程中，它将燃料燃烧产生的热能活 塞往复运动、由曲轴旋转运动转变为机械 能，对外输出动力；在其它冲程中，那么 依靠曲柄和飞轮的转动惯性、通过连杆带 动活塞上下运动，为下一次作功创造条件。
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。
往复惯性力与离心力
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。
摩擦力
任何一对互相压紧并作相对运动的零件 外表之间必定存在摩擦力，物体所受摩擦 力的大小与正压力和摩擦系数成正比，方 向总是与物体运动的方向相反。
曲柄连杆机 （ 3）曲轴飞轮 （1）气体作
构的构造与工 组：曲轴、飞轮、用力
作原理
扭转减振器
（2）往复惯
1．功用
3．工作条件和 性力与离心
2．曲柄连杆 受力分析
工作条件和受力分析
曲柄连杆机构的结构认知
无喷油器
有喷油器
单元二 曲柄连杆机构的结构认知
一、机体组的结构 二、活塞连杆组的结构 三、 曲轴飞轮组的结构
曲柄连杆机构
机体组
活塞连杆组
曲轴飞轮组
汽缸体 曲轴箱 汽缸盖 汽缸套 汽缸衬垫 油底壳
活塞 活塞环 活塞销 连杆
曲轴 飞轮 扭转减振器
曲柄连杆机构
一、机体组的结构
机体组由气缸体(气缸套)、气缸盖、气缸 垫和油底壳等组成 。
上止点 :活塞顶部离曲轴中心的最远处，即活塞在气缸 中的最高位置。 下止点 :活塞顶部离曲轴中心最近处，活塞在气缸中的 最低位置。 活塞行程：即上下止点间的距离。活塞由一个止点移 动到另一个止点的运动过程，称为一个冲程。 气缸工作容积 (Vh ) :活塞从上止点到下止点 (一个行 程〉所扫过的气缸容积，用Vh（单位：L）表示。
目录
单元一 发动机的基本术语和原理认知 单元二 曲柄连杆机构的结构认知 单元三 配气机构的结构认知 单元四 冷却系的结构认知 单元五 润滑系的结构认知 任务实施
单元一 发动机的基本术语和原理认知
一、发动机常用术语 二、发动机主要结构参数 三、发动机基本工作原理
一、发动机常用术语
三、发动机基本工作原理
1.四冲程汽油机的工作原理 四冲程汽油机的一个工作循环是由进气、压缩、作功 和排气四个行程组成。
四行程发动机工作原理
1、进气行程 2、压缩行程 3、作功行程 4、排气行程
观 看 演 示
1、进气行程
示功图：表示活塞
在不同位置时气缸内 气体压力的变化情况。
上 止 点 下 止 点
项目二曲柄连杆机构PPT课件
常见故障排除与维修
异响排除
如曲柄连杆机构出现异响，应立即停 机检查，找出异响原因并进行排除。
泄漏处理
调整故障
如曲柄连杆机构出现运行不平稳、振 动等问题，应进行相应调整，如调整 轴承间隙、平衡块等。
如曲柄连杆机构出现泄漏，应检查密 封件并及时更换。
THANKS
感谢观看
对检测结果进行记录和分析，不断优化制造工艺和提升产品质量。
04
曲柄连杆机构的装配与调试
装配流程与注意事项
准备零件
确保所有零件齐全、无损坏。
安装曲柄
将曲柄安装到曲轴上，确保曲柄与曲轴配合紧密。
装配流程与注意事项
安装连杆
将连杆安装到连杆孔中，确保连杆与 连杆孔配合紧密。
安装活塞
将活塞安装到活塞销中，确保活塞与 活塞销配合紧密。
03
曲柄连杆机构的制造
材料选择与处理
总结词
材料选择与处理是曲柄连杆机构制造过程中的重要环节，直接影响到机构的整体 性能和使用寿命。
详细描述
在材料选择方面，需要综合考虑材料的机械性能、耐腐蚀性、成本等因素，常用 的材料有钢材、铝合金等。在处理方面，需要对材料进行预处理，如除锈、清洗 等，以保证材料的表面质量和加工精度。
曲柄连杆机构运动顺畅，无卡滞现象。
调试方法与标准
各部件配合紧密，无松动现象。 润滑系统正常工作，油路畅通，油压、油量符合要求。
常见问题与解决方案
问题1
曲柄连杆机构运动不顺畅。
解决方案1
检查曲柄、连杆和活塞等部件的配合是否紧密 ，如有需要可重新装配。
问题2
曲柄连杆机构出现卡滞现象。
解决方案2
检查曲柄连杆机构是否有异物卡住，如有需要清除 异物。
曲柄连杆机构认知
1、概念： 曲轴箱：气缸体下部用来安装曲轴的部分。 2、结构： 上曲轴箱 与气缸体铸成一体 下曲轴箱 贮存润滑油（油底壳） 3、材料： 薄钢板冲压
2.3活塞连杆组
（一）活塞
1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。 2、工作环境： 高温、散热条件差；顶部工作温度高达600~700K，且 分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承受很大的惯性力。 活塞顶部承受最高可达3~ 5MPa（汽油机）的压力，使之 变形，破坏配合联结。 3、材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁
气缸体与曲轴箱
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——曲 轴箱。是发动机装 配的机体。 一汽奥迪100汽车发动机气缸体 2、气缸体的分类：
（1）按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为
名称 性能 应用
一般式
机体高度小、 重量轻、结构 紧凑，便于加 工拆卸。刚度 和强度差。
位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。
二、活塞环 （一）气环 1.作用： （1）密封：防止气缸内的气体窜入油底壳； （2） 传热：将活塞头部的热量传给气缸壁； （3）辅助刮油、布油。
（2）油环（普通环
刮油片 轴向衬环
组合环） 径向衬环
1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭 矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其 他各种辅助装置。
曲轴实物图
曲轴飞轮组的组成
6缸v型排列
8缸v型排列
三、飞轮
功用： 将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存 起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄 连杆机构越过上、 下止点，保证曲轴的旋转 角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有 可能克服短时间的超载荷，同时将发动机的动 力传给离合器。
2学习单元二 曲柄连杆机构构造与拆装
【学习目标】
1 能准确讲述活塞连杆组件拆装的技术特点及要求，并在车辆上找到相应部件的位置。 2 能叙述“7S”管理并在作业过程中执行，以提升自己的行为规范。 3 能按照生产厂家技术规范对活塞连杆组件进行拆装作业，并处理技术问题。
START 一、活塞连杆组件的组成及其功用
活塞连杆组件安装在气缸体内，主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆和连杆轴承等机件组成，如图 2-17所示。活塞连杆组件将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变 为曲轴对外输出的扭矩。
20
学习任务三 曲轴飞轮组件构造与拆装
【任务描述】 一辆卡罗拉轿车发动机在运行中出现异响，经技术人员诊断，需对发动机的曲轴飞轮组件进行 拆检、更换部分零部件才能恢复其良好性能。请你参考卡罗拉1ZR—FE发动机维修资料，正确 使用专用工具和通用工具对1ZR—FE发动机曲轴飞轮组件进行规范地拆卸与组装，并对客户提 出车辆使用注意事项和建议。
扳手紧固至40N·m。
（14）用油漆在主轴承盖螺栓前端做标记。
（15）按由中间向两边的顺序，将主轴承盖螺栓再旋转紧固90°。
（16）用曲轴皮带轮固定工具盒，结合法兰固定工具固定住曲轴。
（17）在新飞轮螺栓末端的2个或3个螺纹上涂抹黏合剂。
（18）用8个飞轮螺栓将飞轮安装到曲轴凸缘上，按对角的顺序，分次均匀地预紧8个飞轮螺栓
【学习目标】
1 能准确讲述气缸盖和油底壳拆装的技术特点及要求，并在车辆上找到部件位置。 2 能叙述“7S”管理，并能在作业过程中执行，以提升自己的行为规范。 3 能按照生产厂家技术规范对气缸盖和油底壳进行拆装作业，并处理技术问题。
START 学习任务一 气缸盖和油底壳构造与拆装
机体组是发动机的支架，是曲柄连杆、配气机构和发动机各系统主要零件的装配机体。它主要由气 缸体、气缸盖、气缸垫和油底壳等组成。 气缸体上半部有一个或若干个圆柱形空腔，称为气缸，引导活塞在其中运动。气缸体内还加工有引 导润滑油的油道及让冷却液流通的冷却水套。
总结曲柄连杆机构知识点
总结曲柄连杆机构知识点一、曲柄连杆机构的结构原理1.曲柄连杆机构的基本结构及工作原理曲柄连杆机构由曲柄、连杆和活塞组成，是将旋转运动转换为直线运动的重要机构。
当曲柄进行旋转运动时，连杆受到曲柄的驱动而进行周期性的往复运动，从而带动活塞在缸体内做往复运动。
曲柄连杆机构常用于内燃机中，将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复运动，从而驱动汽缸内的工作介质进行工作。
2.曲柄连杆机构的分类曲柄连杆机构根据曲柄与连杆的相对位置和连接方式可以分为直线型曲柄连杆机构、旋转型曲柄连杆机构、曲柄与连杆垂直的曲柄连杆机构等。
这些不同类型的曲柄连杆机构在结构上有所差异，但其基本工作原理是相似的，都是通过曲柄的旋转运动将活塞做往复运动。
3.曲柄连杆机构的优缺点曲柄连杆机构具有结构简单、运动平稳、传动效率高等优点，适用于很多工程领域。
但是也存在一些缺点，比如体积较大、重量较重、制造成本高等，因此在一些特殊情况下可能不适用。
二、曲柄连杆机构的运动分析1.曲柄连杆机构的运动轨迹分析曲柄连杆机构中曲柄的运动轨迹是一个圆周，而连杆的运动轨迹是一个椭圆。
在曲柄连杆机构中，连杆在曲柄的带动下进行往复运动，其运动轨迹是连杆机构设计中需要重点考虑的问题之一。
2.曲柄连杆机构的速度和加速度分析曲柄连杆机构中的速度和加速度分析是设计和计算的重要内容。
通过对曲柄连杆机构的速度和加速度进行分析，可以确定连杆的运动规律，为机构的设计和优化提供依据。
3.曲柄连杆机构的动力分析曲柄连杆机构的动力分析是指针对机构的动力传递和能量转换进行的分析。
通过对曲柄连杆机构的动力分析，可以确定机构的工作性能和能量损失情况，为机构的优化设计提供技术支持。
三、曲柄连杆机构的设计计算1.曲柄连杆机构设计的基本原则曲柄连杆机构的设计需要遵循一定的原则，包括结构合理、运动平稳、传动效率高等。
在设计曲柄连杆机构时，需要充分考虑这些原则，确保机构能够满足工程需求。
2.曲柄连杆机构设计的计算方法曲柄连杆机构的设计计算方法主要包括曲柄长度的设计、连杆长度的设计、活塞行程的设计等。
任务1 曲柄连杆机构的认知
任务曲柄连杆机构的认知Ⅰ入门指导一、组织教学1 组织学生进入实习教室，检查学生的出勤情况，工作服穿戴，校牌配带情况。
2 对学生进行实习文明安全教育。
3 复习提问1）凸轮轴布置位置？根据凸轮轴在机体中的安装位置不同可分为凸轮轴上（顶）置式、凸轮轴中置式和下置式三种。
二、导入新课曲柄连杆机构是发动机实现能量转换的主要机构。
其功用是将燃料燃烧后作用在活塞顶部的气体压力转变为曲轴的转矩，并通过曲轴对底盘输出机械能。
三、相关知识一、曲柄连杆机构的功用、组成及工作条件1．曲柄连杆机构的功用曲柄连杆机构的功用是将燃料燃烧后作用在活塞顶上的气体压力转变为曲轴的转矩，即完成能量的转换（热能转变为机械能）与运动的转换（活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动）。
2．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组成。
机体组包括气缸体、曲轴箱、气缸垫等不动件。
活塞连杆组包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等运动件。
曲轴飞轮组包括曲轴和飞轮等机件。
二、机体组的结构机体组包括气缸体、曲轴箱、气缸垫等。
1．气缸体与曲轴箱气缸体与曲轴箱是发动机的各个机构和系统的装配基体。
因此，要求气缸体具有足够的强度和刚度。
为减轻发动机的质量，要求气缸体的结构紧凑、质量轻。
曲轴箱的基本形式分为平底式气缸体（一般式）、龙门式气缸体、隧道式气缸体等。
2．气缸的排列形式气缸的排列形式有直列式排列、对置式排列、V形排列，目前又增加了一种叫W形排列。
三、活塞连杆组的结构活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成。
1．活塞（1）活塞的功用：承受燃气压力并将此力传递给连杆，并与气缸盖共同组成燃烧室。
（2）活塞的结构形式根据所起作用的不同，可将活塞分为顶部、头部和裙部。
1）活塞顶部活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分，其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关，都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶部形状可分为三大类，平顶活塞、凸顶活塞和凹顶活塞。
曲柄连杆机构的结构
曲柄连杆机构的结构曲柄连杆机构是一种常见的机械传动机构，广泛应用于工程领域。
它由曲柄、连杆和活塞组成，通过曲柄的转动，实现连杆和活塞的运动。
本文将详细介绍曲柄连杆机构的结构、工作原理及其应用。
一、曲柄连杆机构的结构曲柄连杆机构由曲柄、连杆和活塞组成。
其中，曲柄是一个可以绕固定轴转动的机构件，通常呈圆形或椭圆形，用于将旋转运动转换为直线运动，产生周期性运动。
连杆是连接曲柄和活塞的构件，起着传递运动的作用。
活塞是一个圆柱形构件，可以在封闭的容器内往复运动，用于传递力和能量。
曲柄连杆机构的结构简单、紧凑，并且能够将旋转运动转换为直线运动，具有较高的效率。
曲柄连杆机构还可以根据不同需求进行调节和优化，以获得不同的运动特性。
二、曲柄连杆机构的工作原理曲柄连杆机构基于几何学原理和运动学原理，其工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 曲柄的旋转：通过外部动力源（如发动机）、电机等将曲柄转动，使其先顺时针或逆时针旋转。
2. 连杆的运动：曲柄旋转时，连杆与曲柄的连接点形成一个虚拟的三角形，称为连杆角。
连杆在曲柄转动的作用下，会以一定的速度和方向沿着直线路径运动，其运动轨迹被称为连杆运动轨迹。
连杆的运动可以分为上行段和下行段，它们之间有一个称为死点的转角位置，连杆在这个位置上将无法运动。
3. 活塞的运动：连杆与活塞相连，通过连杆的运动，活塞也将以一定的速度和方向沿直线轨迹运动。
活塞的运动通常用来驱动其他机构或完成特定的工作任务。
通过以上步骤的循环，曲柄连杆机构可以实现连续的往复运动，将旋转运动转换为直线运动，并将动力传递到其他机构中。
三、曲柄连杆机构的应用曲柄连杆机构在工程领域中有着广泛的应用。
以下是曲柄连杆机构的几个常见应用示例：1. 发动机：曲柄连杆机构是内燃机中的基础机构，通过将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动，驱动发动机的工作。
发动机是现代交通工具的动力源，曲柄连杆机构是发动机的关键部分。
2. 压力机：曲柄连杆机构常用于压力机中，将电动机或液压驱动的旋转运动转换为上下往复的压力运动，用于制造、冲压和成形等加工工艺。
发动机的曲柄连杆机构的结构
发动机的曲柄连杆机构是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动的重要机构。
其结构通常包括以下几个部分：
1. 曲轴：发动机的曲轴是一个长条形的金属杆，其上有几个偏心的凸起，称为曲轴齿轮或连杆轴齿轮。
曲轴的作用是将连杆机构中的往复运动转化为旋转运动。
2. 连杆：发动机的连杆是一种长条形的金属杆，其两端分别与活塞和曲轴相连。
连杆的作用是将活塞的往复运动传递给曲轴，使其产生旋转运动。
3. 活塞：发动机的活塞是一个可以在汽缸内往复运动的金属杆，其顶部与汽缸盖相连，底部与连杆相连。
活塞的作用是在汽缸内产生压力，从而推动汽缸内的混合气体进行燃烧。
4. 活塞销：发动机的活塞销是一种连接连杆和活塞的金属销，其作用是将连杆和活塞连接在一起，并使其能够相对运动。
5. 曲柄轴瓦：发动机的曲柄轴瓦是一种安装在曲轴上的轴承，其作用是减少曲轴与连杆机构的摩擦力，使其运转更加平稳。
6. 连杆轴承：发动机的连杆轴承是一种安装在连杆上的轴承，其作用是减少连杆与曲轴之间的摩擦力，使其运转更加平稳。
以上是发动机曲柄连杆机构的主要结构部件，它们共同构成了发动机的往复运动转化为旋转运动的关键机构。
2.曲柄连杆机构认知(1)
水冷发动机的气缸盖有整体式、分块式和单体式3种结构形 式。在多缸发动机中，全部气缸共用一个气缸盖的，则称 该气缸盖为整体式气缸盖；若每两缸一盖或三缸一盖，则 该气缸盖为分块式气缸盖；若每缸一盖，则为单体式气缸 盖。风冷发动机均为单体式气缸盖。
汽车工程系
4．燃烧室
当活塞位于上止点时， 活塞顶面以上、气缸 盖底面以下所形成的 空间称为燃烧室。在 汽油机气缸盖底面通 常铸有ห้องสมุดไป่ตู้状各异的凹 坑，习惯上称这些凹 坑为燃烧室。
汽车工程系
四、气缸衬垫
1．气缸衬垫的功用、工作条件及要求 气缸衬垫是机体顶面与气缸盖底面之间的密封件。其作用
是保持气缸密封不漏气，保持由机体流向气缸盖的冷却液 和机油不泄漏。
2．气缸衬垫的分类及结构 按所用材料的不同，气缸衬垫可分为金属—石棉衬垫、金
属—复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。
汽车工程系
汽车工程系
气缸盖
1．气缸盖工作条件及要求 为了保证气缸的良好密封，气缸盖既不能损坏，也不能
变形。
2．气缸盖材料 气缸盖一般都由优质灰铸铁或合金铸铁铸造，轿车用的
汽油机则多采用铝合金气缸盖。
汽车工程系
3．气缸盖构造 气缸盖是结构复杂的箱形零件。其上加工有进、排气门座
孔，气门导管孔，火花塞安装孔(汽油机)或喷油器安装孔 (柴油机)。在气缸盖内还铸有水套、进排气道和燃烧室或 燃烧室的一部分。若凸轮轴安装在气缸盖上，则气缸盖上 还加工有凸轮轴承孔或凸轮轴承座及其润滑油道。
1．机体的工作条件及要求
机体是气缸体与曲轴箱的连铸体。绝大多数水冷发动机的 气缸体与曲轴箱连铸在一起，而且多缸发动机的各个气缸 也合铸成一个整体。风冷发动机几乎无一例外地将气缸体 与曲轴箱分别铸制。
简述曲柄连杆机构的结构
曲柄连杆机构是一种常见的机械传动机构，由曲柄、连杆和活动副组成。
这种机构通常被用于将旋转运动转换为直线运动，或者反过来。
以下是曲柄连杆机构的主要结构部分：
1. 曲柄（Crank）：
-曲柄是一个旋转的轴，它负责提供机械传动的输入旋转运动。
-曲柄通常被设计成一个圆轴，它在旋转时产生一个往复的运动。
2. 连杆（Connecting Rod）：
-连杆是一个连接曲柄和活动副的杆状零件。
-连杆有两个端点，一个连接曲柄，另一个连接活动副。
当曲柄旋转时，连杆会由于曲柄的旋转而发生往复运动。
3. 活动副（Slider or Piston）：
-活动副是受到连杆连接的零件，它沿直线轨迹往复运动。
-活动副的运动取决于曲柄的旋转，通过连杆传递。
4. 固定点（Fixed Point）：
-曲柄连杆机构中，有一个点是固定的，通常是曲柄的旋转轴。
-固定点提供了机械传动的稳定支点。
5. 偏心距离（Eccentricity）：
-曲柄的旋转轴与固定点之间的距离称为偏心距离。
这个距离决定了连杆运动的幅度。
曲柄连杆机构的运动特性由曲柄的旋转和偏心距离决定。
通过调整这些参数，可以实现不同的运动轨迹和机械效果。
曲柄连杆机构常见的应用包括内燃机的活塞机构、某些类型的泵和压缩机等。
曲柄连杆机构的结构
曲柄连杆机构的结构曲柄连杆机构是机械工程中常用的一种运动传动机构，其结构简单且稳定，广泛应用于各种机械设备中。
本文将对曲柄连杆机构的结构进行详细介绍。
曲柄连杆机构由曲柄、连杆和活塞组成。
曲柄是一个转动的轴，通常呈圆柱形，并与发动机的动力输出轴相连接。
连杆连接曲柄和活塞，将曲柄的旋转运动转化为连杆的往复运动。
活塞是在气缸内进行往复运动的元件。
曲柄的结构通常由曲柄轴和曲柄臂组成。
曲柄轴是固定在机器的底座上的一根轴，通过轴承和连接机构与动力输出轴相连接。
曲柄臂是曲柄的转动部分，通常是一段钢材制成的直线臂。
曲柄臂的长度可根据实际需求进行调整，以实现不同的运动效果。
连杆是连接曲柄和活塞的关键部件，其结构也比较简单。
连杆一端通过轴承与曲柄臂相连接，另一端通过腹板与活塞相连接。
连杆的长度决定了活塞的行程长度，可通过调整连杆长度来调节活塞运动的幅度。
活塞是曲柄连杆机构中的运动部件，负责在气缸内进行往复运动。
活塞通常由铸铁或铝合金制成，具有较高的强度和耐磨性。
在活塞上部设置了活塞环，可以加强密封效果，防止气缸内外介质的相互混合。
曲柄连杆机构的工作原理是，当曲柄旋转时，连杆通过轴承在曲柄臂上滑动，从而实现连杆的往复运动。
当连杆向前运动时，活塞向气缸内做压缩运动；当连杆向后运动时，活塞向气缸外做拉伸运动。
通过这种往复运动，可以将曲柄的旋转运动转化为活塞的往复运动，实现能量的传递和工作的实现。
曲柄连杆机构的结构设计需要考虑多个因素。
首先是曲柄臂的长度，根据不同的应用需求，我们可以选择不同长度的曲柄臂，以实现不同振幅和速度的运动。
其次是连杆的长度，通过调整连杆的长度，可以调节活塞的行程，以满足不同工作要求。
此外，还需要考虑到轴承的选择和活塞的密封等问题，以确保机构的运动顺畅和工作可靠。
总之，曲柄连杆机构是一种简单而有效的运动传动机构，其结构稳定且可靠，广泛应用于各种机械设备中。
通过合理的结构设计和调整，我们可以实现不同形式的运动，并满足不同工作需求。
项目二 曲柄连杆机构
V形发动机将气缸排成二列，其气缸中心线的夹角γ＜180°，
最常见的是60º～90º。这种设计采用一根曲轴驱动两列气缸中的活 塞运动，曲轴上每个连杆轴颈上连接两个连杆，发动机必须有两个 缸盖。V形结构缩短了发动机的长度，降低了发动机的高度，改善 了车辆外部空气动力学特性，且增加了气缸体的刚度，但发动机宽 度增大，形状复杂，加工困难，一般多用于气缸数多的大功率发动 机上。
气缸体有上下2个平面，上平面用来安装气缸盖，下平面用来安 装油底壳。这2个平面也往往是气缸修理的加工基准，因此在拆装时 应注意保护。气缸体的上、下平面用以安装气缸盖和下曲轴箱，气缸 体是发动机各个机构和系统的装配基体，并由它来保持发动机各运动 件相互之间的准确位置关系。
下曲轴箱也称油底壳，如图2-3所示。主要用于储存机油并密封 曲轴箱，同时也可起到机油散热作用。油底壳一般采用薄钢板冲压 而成，其形状取决于发动机总体结构和机油容量。为保证发动机纵 向倾斜时机油泵仍能吸到机油，油底壳中部做得较深，并在最深处 装有放油螺塞，有的放油螺塞是磁性的，能吸附机油中的金属屑， 以减少发动机运动件的磨损。油底壳内还设有挡油板，防止汽车振 动时油面波动过大。为防止漏油，一般都有密封垫，也有的采用密 封胶密封。
气缸的排列方式 发动机气缸排列方式基本上有三种：直列式、V形和对置式，如图2-5所示。
图2-5 多缸发动机气缸的排列形式
学习任务2 曲柄连杆机构的结构认知共114页
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
学习任务2 曲柄连杆机构的结构认知
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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汽车结构与拆装
②活塞头部 活塞顶部至最下面一道活塞环槽之间的部分称为 活塞头部，其作用是安装活塞环。 ③活塞裙部 活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙部，其作用 是引导活塞在气缸中作往复运动，并承受侧压力。 高速发动机的活塞，将活塞销座孔向主推力面偏 移 1 ～2 mm. 防止“敲缸” 。 ④绝热槽 为使发动机工作时，活塞受热后能与气缸壁间保 持均匀的间隙，通常采取两种措施 : 一种将活塞裙部制成锥形 。 另一种在活塞上开槽， 在活塞上开槽，活塞裙部开 绝热槽及膨胀槽，形状有 П形和T形
残余废气
P
上 止 点
下 止 点
进气门关闭
活 塞 上 行
排气门打开
Z
c
大气压力线
r
示功图
b V
a
排气终了时气缸内压强下降至0.102～ 0.120Mpa，温度下降至900～1200K
汽车结构与拆装
2.四冲程柴油机工作原理 四冲程柴油机和四冲程汽油机一样，每个工作循环也 是由进气、压缩、作功和排气四个行程组成。
活塞销座孔偏置
汽车结构与拆装
锥形的活塞
二） 活塞环 1.活塞环的分类 活塞环是中间断开的弹性金属环， 可分为气环和油环两种。 2.活塞环作用、结构及工作原理 1）气环 （1）气环作用:气环密封气缸中的 高温、高压燃气，防止它漏入曲轴 箱，同时，还将活塞头部 70 %～ 80 %的热量传导给气缸壁。 （3）气环的结构
汽车结构与拆装
（2）气缸体依气缸排列形式分为三类:直列式、V式和 对置式
汽车结构与拆装
（3）气缸体的结构 气缸是直接加工在缸体上的圆孔。有的气缸则是加工 成圆筒形镶入气缸孔内的气缸套。缸体内还加工有引 导润滑油的油道及让冷却液流通的冷却水套 .
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根据气缸套是否与冷却水接触，分为干式和湿式两种
汽车结构与拆装
五）曲轴扭转减振器 作用：为了防止曲轴的周期性扭转振动。
汽车结构与拆装
单元三 配气机构的结构认知
一、配气机构概述 二、气门组的结构 三、气门传动组的结构 四、 配气相位
汽车结构与拆装
一、配气机构概述
（一）配气机构的作用 按照发动机工作的要求，定时开闭进排气门，使可燃 混合气和空气(柴油机)进入气缸，并将废气排出气缸。 （二）配气机构的组成 配气机构由气门组与气门传动组组成。气门组由气门、 气门弹簧、气门锁片、气门导管和气 门弹簧等组成。 气门传动组由正时齿轮、凸轮轴正时齿轮、正时皮带、 凸轮轴和液力挺杆等组成
活塞连杆组
曲轴飞轮组
汽车结构与拆装
汽缸体 曲轴箱 汽缸盖 汽缸套 汽缸衬垫 油底壳
活塞 活塞环 活塞销 连杆
曲轴 飞轮 扭转减振器
曲柄连杆机构
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一、机体组的结构
机体组由气缸体(气缸套)、气缸盖、气缸 垫和油底壳等组成 。
汽车结构与拆装
（一）气缸体 1.气缸体的作用 气缸体是发动机的基体和骨架，大多数发动机件都装 在气缸体上。 2.气缸体分类 （1）气缸体结构可分为两种 :整体式和多片式。 整体式气缸体又可分为一般式、龙门式和隧道式三种
径向轴承 汽车结构与拆装
曲轴的推力轴承的两种形式
三）几种常用的多缸发动机曲拐布置和点火顺序
直列四缸发动机工作循环 (发火) 顺序 : 1-2-4-3
曲轴转角（ ° ) 0～180
第一缸 作功
第二缸 压缩
第三缸 排气
第四缸 进气
180～360
360～540 540～720
排气
进气 压缩
作功
排气 进气
汽车结构与拆装
三、 曲轴飞轮组的结构
曲轴飞轮组主要由曲轴、主轴承、飞轮、正时 齿轮、带轮和曲轴扭转减振器等组成 。
汽车结构与拆装
一）曲轴 1．曲轴的作用 将活塞连杆组的动力变为转矩，通过飞轮传到汽车的传 动系统；曲轴驱动发动机的配气机构和其他辅助装置。 2．曲轴的结构 曲轴一般由主轴颈、曲轴前端、连杆轴颈、曲柄、平衡 重、曲轴后端等组成。
汽车结构与拆装
目录
单元一 发动机的基本术语和原理认知 单元二 曲柄连杆机构的结构认知 单元三 配气机构的结构认知 单元四 冷却系的结构认知 单元五 润滑系的结构认知 任务实施
汽车结构与拆装
单元一 发动机的基本术语和原理认知
一、发动机常用术语 二、发动机主要结构参数 三、发动机基本工作原理
汽车结构与拆装
（四）油底壳 1.油底壳的作用 油底壳的作用是储存机油并封闭曲轴箱。 2.油底壳的结构 油底壳一般为薄钢板冲压而成.
汽车结构与拆装
与工作原理 活塞连杆组主要由活塞、 活塞环、活塞销和连杆 等机件组成。
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1-喷油器；2-排气门；3-进气门；4-汽缸；5-喷油泵；6-活塞；7-连杆；8-曲轴 汽车结构与拆装
四行程柴油机各行程示意图
新鲜空气 开始喷油
进气行程
压缩行程
作功行程
排气行程
汽车结构与拆装
汽油机、柴油机的工作相同点：
每个工作循环曲轴转两周; 每一行程曲轴 转半周; 只有作功行程产生动力。 汽油机、柴油机的工作不同点：
活塞环三隙
汽车结构与拆装
2)油环 （1)作用 活塞上行时，气环将润滑 油均匀分布到气缸壁，活 塞下行时，油环刮去多余 的润滑油，经活塞上的回 油孔流回油底壳 （2)结构 目前汽车发动机的油环有 普通油环和组合油环两种。
油环的结构 a)普通油环 b)组合油环
汽车结构与拆装
上 止 点 下 止 点
进气门开启
活 塞 下 行
P
排气门关闭
大气压力线
r
示功图
进气终了时气缸内压强为0.074～ 0.093Mpa，温度上升至353～403K
汽车结构与拆装
a V
2、压缩行程
P
进气门关闭 上 止 点 下 止 点
活 塞 上 行
排气门关闭
c
大气压力线
r
示功图
a V
压缩终了时气缸内压强上升至0.6～ 1.5Mpa，温度继续上升至600～700K 。
汽车结构与拆装
（1）曲拐 一个连杆轴颈和它两 端的曲柄及相邻两个 主轴颈构成一个曲拐。 曲拐的数目取决于发 动机的气缸数目及其 排列方式。 (2)曲轴支承 曲轴可按其主轴颈的 数目分为全支承曲轴 及非全支承曲轴。
汽车结构与拆装
二）曲轴的轴承 1.分类 曲轴轴承按其承载方向可分为径向轴承和轴向(推力)轴 承。 2.径向轴承 3.推力轴承
汽车结构与拆装
（三）配气机构的类型 1.按气门布置形式分
可分为双气门和多气门两种
汽车结构与拆装
汽车结构与拆装
四）连杆轴承 1.连杆轴承作用 连杆轴承装在连杆大头孔内， 用以保护连杆轴颈(曲柄销)和 连杆大头孔。其在工作时承受 着较大的交变载荷、高速摩擦、 低速大负荷时润滑困难等苛刻 条件。 2.连杆轴承的结构 现代汽车发动机用的连杆轴承 是由钢背、减磨合金和镀在表 面的耐磨合金组成
Vh＝
D2
4 10
6
S
汽车结构与拆装
汽车结构与拆装
发动机工作容积（VL）：多缸发动机各气缸工作容积 的总和，也叫发动机排量。用VL（单位：L）表示。 VL＝Vhi 式中：i――发动机气缸数； VL――发动机工作容积，即发动机排量（L）。 燃烧室容积 (Vc ):活塞在上止点时，活塞顶部以上空 间的容积(单位为L)。 气缸总容积 (Va ):活塞在下止点时，活塞顶部以上面 整个空间的容积(单位为L)。它等于气缸工作容积与燃 烧宝容积之和，即 Va = Vc+Vh 工作循环：发动机内进行的每一次能量转换的一系统 列连续过程。
汽车结构与拆装
一、发动机常用术语
上止点 :活塞顶部离曲轴中心的最远处，即活塞在气缸 中的最高位置。 下止点 :活塞顶部离曲轴中心最近处，活塞在气缸中的 最低位置。 活塞行程：即上下止点间的距离。活塞由一个止点移 动到另一个止点的运动过程，称为一个冲程。 气缸工作容积 (Vh ) :活塞从上止点到下止点 (一个行 程〉所扫过的气缸容积，用Vh（单位：L）表示。
进气
压缩 作功
压缩
作功 排气
直列四缸发动机曲拐布置 汽车结构与拆装
直列六缸发动机工作循环 (发火顺序 : 1-5-3-6-2-4)
汽车结构与拆装
六缸发动机的曲拐布置
四）飞轮 1.飞轮的作用 飞轮可贮存作功行程的 一部分能量，以克服各 辅助行程的阻力，使曲 轴均匀旋转。 2.飞轮的结构
学习任务2 曲柄连杆机构的结构认知
主讲教师：潘伟荣
汽车结构与拆装
任务描述
一辆新的奔驰E280轿车发动机怠速运转 时抖动严重，转速超过1500r/min以后运 转平稳。奔驰E280轿车，底盘号为 211.054，搭载的发动机为奔驰M272发动 机。检查发动机配气正时，发现左侧气 缸正时标记正确，右侧气缸的铜链节与 凸轮轴调节器的位置发生错位，拆下重 新调整，装配完成后起动发动机进行试 车，故障消失，说明故障已经修复。
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动态演示
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二、发动机主要结构参数
(一)排量 (Vi ) : 多缸发动机各气缸工作容积之和， Vi = V hi ( i为气缸 数目 )。发动机排量决定了发动机的动力性。轿车发动 机的排量也反映了轿车的档次。 (二〉短行程、长行程发动机: 发动机排量一定时，缸径越大，活塞也越大，从而导 致活塞上下运动的行程变短;反之.缸径小，活塞也越小， 从而导致活塞上下运动的行程加长。 (三)压缩比(ε): 气缸总容积与燃烧室容积的比值，反映了活塞由下止 点移动到下止点气缸内气体被压缩的程度。用ε表示。 ε＝Va／VC