任务2曲柄连杆机构认识

1、任务一 曲柄连杆机构认识实训一、课前准备（一）汽车认识与维护保养实训室1.实训室分区及桌椅摆放实训场地须包含多媒体教学区（图例中所示）、实际操作区、设备设施摆放区。以每班30人为例，分为3组。桌椅摆放如图所示。图2-1 实训室桌椅布置图2.展示台架汽车发动机展示台架3台（每组一台），通过该设备，学生可以学会汽车发动机的基本知识，理解相关理论。3.电脑、投影仪用于播放PPT、视频和查阅资料用。（二）零配件（数量）名称编号说明机体组气缸盖附FQJ001散件每组一套，教师一套，共计4套用途：方便教师进行理论知识讲解气门室罩附FQJ002缸垫附FQJ003气缸体附FQJ004曲轴箱附FQJ005活塞连

2、杆组活塞环附FQH001同上活塞附FQH002活塞销附FQH003活塞连杆附FQH004连杆瓦附FQH005连杆螺栓附FQH006铜套附FQH007连杆瓦盖附FQH008曲轴飞轮组飞轮附FQQ001同上曲轴附FQQ002主轴瓦片附FQQ003油泵链轮附FQQ004正时齿轮附FQQ005皮带轮附FQQ006止推片附FQQ007表2-1 曲轴机构零配件表此表所需零部件，详单参考附表（三）信息1.发动机工作原理发动机是一种能量转换机构，它将燃料燃烧产生的热能转变成机械能。要完成这个能量转换必须经过进气，把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸;然后将进入气缸的可燃混合气(或新鲜空气)压缩，压缩接近终点时点

3、燃可燃混合气(或将柴油高压喷入气缸内形成可燃棍合气并引燃);可燃棍合气着火燃烧，膨胀推动活塞下行实现对外作功;最后排出燃烧后的废气。即进气、压缩、作功、排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的一个工作循环，工作循环不断地重复，就实现了能量转换，使发动机能够连续运转。把完成一个工作循环，曲轴转两圈(720)，活塞上下往复运动四次，称为四行程发动机。而把完成一个工作循环，曲轴转一圈(360)，活塞往复运动两次，称为二行程发动机。2.四行程发动机工作原理四行程汽油机的运转是按进气、压缩、作功和排气的顺序不断循环反复的。图2-2 发动机工作原理图3.发动机曲柄连杆机构（1）简述曲柄连杆机构是汽车发动机实

4、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，曲柄连杆机构在做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。（2）功用把燃气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，从而向工作机械输出机械能；在做功冲程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；在其他三个辅助冲程中，将曲轴的旋转运动转变为活塞的往复运动，为做功冲程做准备。（3）组成曲柄连杆机构由以下组成：1.气缸体与曲轴箱组：主要

5、包括气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸衬垫、油底壳等机件。2.活塞连杆组：主要包括活塞、活塞环、活塞销和连杆等机件。3.曲轴飞轮组：主要包括曲轴、飞轮、扭转减振器等机件。4.机体组（1）气缸体作用：它将各个气缸和曲轴箱连成一体，是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。分类：按结构形式分按冷却方式分按气缸的排列形式分平底式、龙门式、隧道式水冷、风冷单列、V型、水平对置表2-2 气缸体分类表平底式龙门式隧道式图2-3 气缸体按结构形式分平底式：油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。龙门式：油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。隧道式：气缸体上曲轴的主轴承孔为整体式。单列型V型水平对置型图2-

6、4 气缸体排列形式分类单列型：结构简单，加工容易，但发动机长度和高度较大。V型：机体的长度和高度被缩短，减轻了发动机重量；但是形状复杂，加工困难。水平对置型：高度低，总体布置方便。水冷风冷图2-5 气缸体按冷却方式分类（2）气缸盖气缸盖安装在气缸体的上面，作用是从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。气缸盖的结构缸盖上装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油

7、机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。 （3）气缸垫作用：保证气缸盖与气缸体接触面的密封，防止漏气、漏水和漏油。为确保密封，缸垫的材料要有一定的弹性，能补偿结合面的不平度，同时要有好的耐热性和耐压性，在高温高压下不烧损、不变形。目前应用较多的是铜皮棉结构的气缸垫，有的发动机还采用在石棉中心用编织的纲丝网或有孔钢板为骨架，两面用石棉及橡胶粘结剂压成的气缸垫。（4）曲轴箱缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和

8、下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱的作用是贮存润滑油，并封闭上曲轴箱。（5）各零部件安装位置气门室罩机体组的顶部，气缸盖的上端为气门室罩。气缸盖气缸盖安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。气缸垫气缸垫装于气缸体和气缸盖之间。气缸体是发动机的主体，它的上部是并列的气缸筒，目前多镶有气缸套。下部是曲轴箱，用来安装曲轴，其外部还可安装发电机、发动机支架等各种附件。曲轴箱缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳图。表2-3 机体组零部件安装位置表5.活塞连杆组（1）活塞活塞的结

9、构活塞由活塞顶部、头部和裙部三大部分组成。 活塞顶部根据活塞顶部形状的不同可分为平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成形顶活塞。 活塞头部活塞环槽以上的部分称为活塞头部。上面加工有若干道用来安装气环与油环的环槽，上面的23道安装气环，下面的12道安装油环。在油环槽的底面钻有许多径向小孔，可使油环刮下来的润滑油通过小孔流回油底壳。 活塞裙部活塞环以下的部分称为活塞裙部。活塞裙部的作用是在气缸内为活塞的运动导向并承受侧压力。活塞裙部有两种：全裙式裙部和拖板式裙部。（2）活塞销座孔活塞销座孔的作用是安装活塞销，并将气体的压力传给连杆。两座孔外端加工有卡环槽，用来安装卡环以限制活塞销的轴向窜动。（3）活塞环

10、活塞环装配在活塞环槽中，与活塞连杆组一起装于气缸体内。活塞环是保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并且要把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，由冷却水带走。 气环气环为一带切口的环状态结构，在自由状态下时其外形尺寸略大于气缸内径。气环的主要作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中高温、高压燃气窜入曲轴箱，并将活塞头部的大部分热量传给气缸壁，避免活塞过热。（2）油环油环的作用是活塞上行时，使飞溅在气缸壁上的润滑油均匀颁布，有利于活塞、活塞环和气缸壁的润滑；活塞下行时，刮除气缸壁上多余的润滑油，防止润滑油窜入气缸燃烧。活塞销 活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件较差，因此必须具有

11、足够的刚度、强度和良好的耐磨性，质量尽可能小。（6）曲轴飞轮组曲轴的结构曲轴主要由前端轴、若干个曲拐和后端轴三部分组成。曲轴有整体式结构和组合式结构两种类型。曲轴的支承方式根据主轴颈数的不同，曲轴分为全支承和非全支承两种。二、课程实施（180分钟）开课：视频辅助法，教师首先播放视频，让学生对曲柄连杆机构有一个初步的认识和了解。播放视频后，教师简单讲解曲柄连杆机构是由哪几部分组成，由此引出本节课的学习内容和学习目标。（一）开课（10分钟）1.播放视频视频内容为曲柄连杆机构的概述。2.学习内容 曲柄连杆机构的定义及功用； 曲柄连杆机构的组成； 曲柄连杆机构的零部件名称及作用； 曲柄连杆机构的各零部

12、件安装位置；3.学习目标 能够说出曲柄连杆机构的组成； 能够说出曲柄连杆机构的零部件及作用； 能够说出曲柄连杆机构的各零部件安装位置； 能够完整、正确地填写项目单。项目一 认识机体组1.资讯（15分钟）正式上课时，教师采用讲授法，分项目来具体讲解各组成部分的零部件，首先是机体组。（1）机体组的涵义机体是内燃机的骨架，除了作为气缸套以及曲柄连杆机构运动件的支撑外还可安装气缸盖、配气机构和驱动机构的机件以及各辅助系统的一些附件，并以其支座安装在车辆上，同时机体内部还设有冷却水道和润滑油道。（2）机体组的组成 机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。气门室罩气缸盖缸垫气缸体曲轴箱图2-

13、6 机体组的组成（3）气缸体作用：安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。分类：详见信息4.1（4）气缸盖和气缸垫n 气缸盖作用：从上部密封气缸并构成燃烧室。n 气缸垫作用：保证密封，防止漏气、漏水和漏油。（5）曲轴箱作用：见信息4.4组成：见信息4.42.实施（30分钟）实施步骤说明每个小组都会有一个工作台，台上摆放散件，每组一个展示台架。l 教师让学生在工作台上辨识散件。（10分钟）l 小组讨论，并参考展示台架，将项目单填写完整。（10分钟）l 教师让每个小组代表分享实施结果，最后教师公布答案。（10分钟）1.根据下列图片，写出其名称和安装位置，并按照机体组正确组成部位对他们进行排序。

14、序号图片名称安装位置1缸垫气缸体与气缸盖之间2气门室罩气缸盖上部3油底壳气缸体下部4气缸盖气缸体上部5气缸体气缸盖下部，油底壳上部表2-4 实施项目单2.机体组排序，根据上面表格的序号，将机体组正确安装顺序填写至下表。24153表2-5 机体组排序表项目二 认识活塞连杆组1.资讯（20分钟）机体组认识结束之后，是项目二活塞连杆组的认识，教师可采用实体展示法，先手拿一个完整的活塞连杆组展示给学生看，注意这里的活塞连杆组虽然是完整的，但是螺丝可以都提前拧松，方便拆卸讲解。教师简单介绍活塞连杆组的作用和组成。然后将这个活塞连杆组现场按照顺序进行拆卸，每拆卸一个零部件，就向学生讲解它的名称，安装位置和

15、作用。学生来填写项目单。活塞连杆组是发动机中的主要运动组件，属于发动机的传动件。其作用是将活塞的往复直线运动转变成曲轴的旋转运动以及将作用在活塞顶上的气体压力转变为曲轴承的转矩。活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成。图2-7 活塞连杆组的组成活塞l 作用：与气缸盖、气缸等组成燃烧室，承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆组，推动曲轴旋转。l 组成：活塞由活塞顶部、头部和裙部三大部分组成。具体组成介绍详见信息（5）活塞销l 作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。活塞环活塞环装配在活塞环槽中，与活塞连杆组一起装于气缸体内。分为气环和油环两种。气环作用：密封

16、，传热油环作用：刮油气环和油环的区别：详见信息_气环_油环_图2-8 活塞环活塞连杆l 作用是将活塞承受的力传给曲轴，将活塞的往复直线运动转变成曲轴的旋转运动。连杆轴瓦安装在连杆大头孔内，用以保护连杆轴颈及连杆大头孔。2.实施（25分钟）实施采用连线的方式，教师首先组织学生5分钟时间在工作台上辨认活塞连杆组的散件，然后让其进行连线，时间为10分钟。10分钟后，教师随机挑选2名学生进行实施结果展示，然后公布正确答案。实施时间安排l 组织学生在每个小组的工作台上认识散件。（10分钟）l 连线，填写项目单。（10分钟）l 叫3个学生分享连线结果，教师公布答案。（5分钟）1. 在工作台上辨认活塞连杆组

17、各散件。2. 连线辨认下面左图里的零部件，并将其与右边的作用对应连线。活塞刮油（油环）油环保护连杆轴颈及连杆大头孔（连杆瓦）活塞销将活塞承受的力传给曲轴，将活塞的往复直线运动转变成曲轴的旋转运动。（活塞连杆）活塞连杆保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中高温、高压燃气窜入曲轴箱，并将活塞头部的大部分热量传给气缸壁，避免活塞过热。（气环）气环连接活塞和连杆小头，并将活塞所承受的气体作用力传给连杆。（活塞销）连杆瓦与气缸盖和气缸壁共同组成燃烧室，承受气缸中燃烧气体的压力，并将通过活塞销传给连杆，以推动曲轴的旋转。（活塞）表2-6 实施项目单3.展示实施结果。项目三 曲轴飞轮组1.资讯（15分钟）（1

18、）前两个项目结束后，教师进行本任务的最后一个项目的讲解，同样采取讲授法，简单介绍它的作用和组成。然后将这个曲轴飞轮组现场按照顺序进行拆卸，每拆卸一个零部件，就向学生讲解它的名称，安装位置和作用。学生来填写项目单。曲轴飞轮组曲轴飞轮组的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，并储存一部分能量，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其它辅助装置。曲轴飞轮组主要由曲轴、飞轮、正时齿轮、油泵链轮、皮带轮（扭转减震器）、主轴瓦片及止推片等组成。图2-9 曲轴飞轮组（2）曲轴和飞轮曲轴主要由前端轴、若干个曲拐和后端轴三部分组成。曲轴有整体式结构和组合式结构两种类型。其作用是把活塞连杆组传来的气体作

19、用为转变为力矩。另外还可用来驱动配气机构及其他各种辅助装置。飞轮是转动惯量很大的盘形零件，其作用是储存活塞传递给曲轴的惯性动力。除此之外，飞轮还是离合器组成的一部分，而且，其边缘还镶嵌有供启动发动机时用的齿圈。如图所示。_曲轴_飞轮_图2-10 曲轴和飞轮（3）主轴瓦和止推垫片主轴瓦和连杆瓦的安装位置。主轴瓦和连杆瓦外形相似，但是在主轴瓦内圈一般都有一道储油槽，如图所示。_主轴瓦_连杆瓦_图2-11 主轴瓦和连杆瓦除此之外，为了防止曲轴前后窜动，一般都会在曲轴的某一道主轴颈两侧加装止推垫片，有的发动机则采用主轴瓦和止推垫片组合的形式，被称为翻边瓦。如图所示。_止推垫片_翻片瓦_图2-12 止推

20、垫片和翻边瓦2.实施（25分钟）实施时间安排l 组织学生在每个小组的工作台上认识散件。（5分钟）l 学生填写项目单。（10分钟）l 叫3个学生分享连线结果，教师点评。（5分钟）工作台前认识各零部件，并通过参考展示台架，填写下表。图片名称安装位置止推片第三道主轴颈两侧皮带轮正时齿轮或曲轴前端正时齿轮皮带轮后方，曲轴前端主轴瓦主轴颈周围飞轮曲轴后方，变速箱前端表2-7 实施项目单（五）检查（30分钟）自检通过填表的形式学生自己检查零部件是否都认识，教师让学生自己在项目单上的表格填写完整。并挑出部分同学进行展示，然后公布正确答案。互检通过小组之间互相提问的方式，比如1组挑出5个零部件，让2组的同学答出其名称，安装位置和作用。然后交换角色。2组提问1组答。教