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连杆的作用是将活塞的力传给曲轴，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动，由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等组成，连杆小头用来安装活塞销，以连接活塞，杆身常做成工字形断面，大头与曲轴的连杆轴颈相连，一般做成分开式，即连杆体大头和连杆盖，大头有平切口和斜切口两种，有连杆螺栓定位、锯齿形定位、磋或销定位、止口定位四种。连杆安装时要注意不能破坏连杆杆身与盖的配对及装合方向，在二者的同一侧打有配对标记，不能反装也不能乱缸，在杆身上有方向标记。连杆轴承用来保护连杆轴颈及连杆大头孔，由钢背和减磨层组成。
由于活塞和活塞环承受的热负荷和机构负荷日益增加，润滑油量减少，同时柴油机厂又在不提高发动机售价的前提下，提高燃油效率和耐久性，因此，对活塞和活塞环的要求更加严格。在对柴油机排气管进行尾气净化处理的同时加强旨在减少废气源中即气缸内有害特质排放的研究发展工作。目前在卡车和非公路车辆用中,小型柴油机方面所开展的研究工作大都放在减少废气排放上，因此出现了深盆顶活塞的应用。这是专为燃烧状况减少碳氢化合物排放而设计的。但其外形结构往往会产生高的瞬时热应力，为此开发出了纤维增强模压铸造等新材料工艺。但深盆形燃烧室会使温度升高，使NOｘ排放增加。降低碳氢化合物的另一项措施是提高活塞顶环位置以减小顶岸区的裂隙，然而这会再次增大杯唇部的循环机械应力，并可使活塞环和环槽产生潜在的耐用性问题。
铸铝合金活塞裙装到活塞销上，在气缸套中起到导向作用，压力传递和导向两功能分开的目的是给活塞环组提供稳定平台和实现低的机油耗率。然而这种活塞成本高，往复运动质量大，活塞质量是影响噪声与振动的重要因素。柴油机制造厂家正考虑恢复使用较简单的活塞组工艺，并进行大量有关柴油机使用活塞顶燃烧室改浅、增宽的活塞和更高燃油喷射压力的研究工作，以便可以恢复使用较为普通与价廉的重力模铸铝活塞材料，利用普遍改进了的现有生产工艺可以改善这种材料的质量。
从长远的观点看，重力模铸铝活塞可满足小型车用柴油机的现时要求，而提高功率和执行排放限法规则要求使用带纤维补强环槽，可能的话带冷却油槽的压铸活塞以及使用其中一种铜含量的新型铝合金材料。大批量生产的这种活塞造价是不会高的。多年来，铝活塞似乎也可满足中功率柴油机的市场要求，而大功率柴油机继续混用重力模型、压铸、铰接和铸铁活塞，然而，从长远来看，这种活塞或许会被重量轻的整体式钢活塞所取代。整体式活塞尽管其往复质量明显比等效的铸铁或组合式结构的低，但它仍具有很大的潜在额定容量，在提高燃油经济性、减少排放和降噪减振方面也可望有大的受益。
本学期我们学习了必修课程《汽车发动机设计》，紧接着开始课程设计。我们要根据
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自己的题目来查阅资料，结合所学知识，设计出合理的发动机部件。通过这次课程设计，要培养我们综合运用知识的能力，查阅工具书的能力以及运用计算机的能力。
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第二章 发动机基本参数
2.1发动机的结构参数
由设计要求知初始条件为 平均有效压力：
pme?0.8~1.2Mpam
活塞平均速度：V＜18 m∕s
发动机类型选择四冲程水冷直列式四缸机。基本参数 行程缸径比S∕D比为1.0。
气缸工作容积Vs，缸径D的选择,根据内燃机学的基本计算公式：
Pe?pem?Vs?i?n30?S?n30 （1-1）
Vm? （1-2）
2Vs???D?S?10004 （1-3）
其中
pemVsi
——发动机的平均有效压力，选择 1.0MPa
4*Vs ——气缸的工作容积， ——发动机的气缸数目
=1.8L
n ——发动机的转速, 5400 r/min,
VmSD——活塞的平均速度，选择15m/s
——发动机活塞的行程 ——发动机气缸直径
?——发动机的行程数
根据以上的条件代入以上公式，并圆整得： D=83mm ，S=83mm,
Vs=0.045L，
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Pe=81kW。
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2.2发动机热力学计算
通常根据内燃机所用的燃料，混合气形成方式，缸内燃烧过程（加热方式）等特点，把汽油机实际循环近似看成等容加热循环。汽油机的工作过程包括进气、压缩、做功和排气四个过程。在本设计过程中，先确定热力循环基本参数然后重点针对压缩和膨胀过程进行计算，绘制P-V图并校核。
根据相关资料压缩过程绝热指数n1=1.28～1.35，初步取n1=1.30 膨胀过程绝热指数n2=1.31～1.41，初步取n2=1.35 汽油机压缩比??8~12，初取??9，初取?p=7
通常情况下，压缩始点的压强在Pa=（0.8～0.9）p0（P0为当地大气压力值），假定外界P0=0.10MPa，选定pa=0.09 MPa，将压缩过程近似看作绝热过程，由n1=1.30，并利用PV=const，可以在excel中绘出压缩过程线。混合气体在气缸中压缩后，经等容加热，利用?pn值可得最大爆发压力值。膨胀过程类似于压缩过程，由n2=1.35，绘出膨胀线。最后
1.30连接膨胀终点和压缩始点。得出理论的P-V图1。
PaVa=
PcVc1.30 （1-4）
Pa=0.09Mpa, Vs=0.45L
Vc?Vs/(??1)?0.045L，Va=0.45L，得Pz??p?Pc=12.6MPaPc=1.80MPa
PzVc1.35?PbVb1.35 （1-5）
得Pb=0.55MPa 简化的条件为：
假设工质是理想气体，其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同。 假设工质是在闭口系统中作封闭循环。 假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。
假设燃烧过程为等容加热过程，工质放热为定容放热。
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141210压缩膨胀P(MPa)8642000.10.2V(L)0.30.40.5图1理论P-V图
实际的P-V图和利用多变过程状态方程绘制的P-V图还存在一些差别，主要是点火提前角和配气相位的原因。对1图作以下调整：
最大爆发压力： PZ取理论水平的3/5，具体值为7.56，以此值与原图形相交，水平线以上的部分去掉，余下部分作些调整。考虑到实际过程与理论过程的差异，最大爆发压力发生在上止点之后12°～15°，选择最高爆发压力出现在上止点后12°。
点火提前角：据资料得常用的范围是20°～30°，经调整后取26°。 排气提前角：常使用的范围是40°～80°，经调整后取60°。
987654321000.10.2V(L)0.30.4压缩膨胀P(MPa)0.5图2 调整后P-V图
由热力学计算所绘制的示功图为理论循环的示功图，其围成的面积表示的是汽油机所
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