曲柄連桿機構是柴油機實(shí)現工作循環(huán)，完成能量轉換的機構，是將柴油燃燒釋放出的熱能轉變?yōu)闄C械能，并輸出動(dòng)力。曲柄連桿機構由活塞連桿組和曲軸飛輪組組成。

1.活塞連桿組

(1)活塞。鋁合金制造的活塞由頂部、防漏部、銷(xiāo)座孔和裙部四部分組成。頂部是燃燒室的組成部分，有平頂、凸頂和凹頂等多種形式。防漏部有上、下環(huán)槽，分別用來(lái)安裝活塞環(huán)的氣環(huán)和油環(huán)。油環(huán)槽中有許多小油孔，以便油環(huán)刮下的機油通過(guò)它回到油底殼。銷(xiāo)座孔用來(lái)安裝活塞銷(xiāo)，機器工作時(shí)飛濺的機油經(jīng)油孔潤滑銷(xiāo)與銷(xiāo)孔的接觸面，孔的內凹槽用來(lái)安裝活塞銷(xiāo)擋圈。裙部起導向作用并承受側壓力。工作時(shí)因銷(xiāo)孔方向的金屬多，受熱膨脹后直徑變化較大，而垂直銷(xiāo)孔方向由于受熱膨脹較小，則受側壓力作用直徑變化較小。為使活塞裙部工作時(shí)接近圓形，常將裙部做成橢圓形。一些汽油機的活塞裙部還開(kāi)有斜膨脹槽，可保證受熱后有充分膨脹的余地。安裝時(shí)應注意方向，使有膨脹槽的一面朝向側壓力較小的一邊。

活塞的失效形式有磨損、燒蝕、刮傷和裂紋等。磨損是最常見(jiàn)的失效形式，鑒定時(shí)可用觀(guān)察法檢查活塞有無(wú)刮傷、裂紋和環(huán)槽塌邊等情況，然后用量具分別檢查活塞環(huán)槽、銷(xiāo)孔和裙部的磨損及變形情況等，當活塞與汽缸、銷(xiāo)孔與活塞銷(xiāo)、環(huán)槽與活塞的配合間隙均未超過(guò)允許值時(shí)可繼續使用。如活塞出現下列情況之一時(shí)應報廢:有裂紋、環(huán)槽磨損嚴重或有塌邊、銷(xiāo)孔磨損超極限尺寸、表面有嚴重的劃痕或直徑磨損到極限值。

(2)活塞環(huán)。活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)之分，氣環(huán)用來(lái)密封汽缸，使汽缸內高壓氣體不會(huì )漏到曲軸箱里，并能將活塞上部的熱量通過(guò)汽缸壁散去。油環(huán)起涂油潤滑汽缸壁和刮油回曲軸箱的作用。為了防止活塞環(huán)受熱膨脹而卡死，活塞切口應留有一定“開(kāi)口間隙”，其大小與缸徑有關(guān)，一般為 0. 25 ~0. 8 mm。若開(kāi)口間隙過(guò)小，則會(huì )加速環(huán)與缸壁的磨損，甚至會(huì )使環(huán)卡死、折斷和刮傷缸壁;開(kāi)口間隙過(guò)大，則密封性能變壞，造成漏氣和潤滑油上竄?；钊h(huán)與環(huán)槽之間在高度方向上也應留有一定的間隙，稱(chēng)為“邊間隙”，一般為 0. 04 ~ 0. 15 mm。邊間隙過(guò)小，會(huì )使活塞環(huán)卡死在環(huán)槽中，失去彈性，破壞了密封和刮油作用;若邊間隙過(guò)大，會(huì )造成環(huán)與環(huán)槽撞擊嚴重和磨損加劇，并產(chǎn)生嚴重“泵油作用”，使潤滑油竄入燃燒室。

(3)活塞銷(xiāo)。活塞銷(xiāo)用以連接活塞和連桿，將來(lái)自活塞的燃氣壓力傳遞給連桿。為防止活塞銷(xiāo)軸向竄動(dòng)而刮傷汽缸壁，在活塞兩個(gè)銷(xiāo)孔的環(huán)槽中裝有卡簧。在冷態(tài)時(shí)，活塞銷(xiāo)的外徑稍大于活塞銷(xiāo)座的孔徑，形成過(guò)盈配合(過(guò)盈量為 0. 001 ~0. 01 mm)?；钊N(xiāo)與連桿襯套的配合間隙一般為 0. 015 ~0. 045 mm，極限間隙為 0. 12 mm。

(4)連桿。連桿的功用是連接活塞和曲軸，并使活塞的往復運動(dòng)和曲軸的旋轉運動(dòng)相互轉化。連桿小頭孔內壓有連桿襯套，通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞連在一起。小頭頂部和襯套上鉆有油孔，襯套內表面開(kāi)有布油槽，一般靠曲軸箱中飛濺的機油進(jìn)行潤滑。安裝襯套時(shí)，應注意對準油孔。

連桿身斷面為工字形，以滿(mǎn)足強度好、剛度大和重量輕的要求。若連桿的剛度不夠，將導致連桿彎曲，造成活塞與汽缸偏磨、活塞環(huán)漏氣和竄油等。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，孔內裝有軸瓦。連桿大頭有兩種分開(kāi)方式，一種是平分式，其分開(kāi)面與連桿中心線(xiàn)垂直;另一種是斜分式，其分開(kāi)面與連桿中心線(xiàn)成 45°角。為了保證連桿大頭兩部分的正確安裝，在桿身和連桿蓋的同一側打有配對記號(有的還在另一側打上缸號)。因此拆卸時(shí)應成對放好，安裝時(shí)不得調換。連桿大頭的兩部分用兩個(gè)螺栓緊固在一起，連桿螺栓不能隨便代用。

2.曲軸飛輪組

(1)曲軸。曲軸是柴油機最重要的機件之一，柴油機的全部功率都通過(guò)它輸出。在發(fā)動(dòng)機工作中，曲軸要承受旋轉質(zhì)量的離心力、周期性變化的氣體壓力和往復慣性力的共同作用，使曲軸產(chǎn)生彎曲、扭轉、剪切、拉壓等復雜交變應力。曲軸各軸頸在高壓下以很大的相對速度發(fā)生滑動(dòng)摩擦，容易造成磨損、發(fā)熱和燒損。為了保證曲軸工作可靠，要求曲軸具有足夠的剛度和強度，各工作表面要耐磨而且潤滑良好，并且盡量使其平穩運轉、減少振動(dòng)。曲軸由前端軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄和尾部構成。曲軸的前端裝有曲軸正時(shí)齒輪，尾部安裝飛輪。主軸頸支承在機體主軸承中，并在其中旋轉，是整個(gè)曲軸的支承部分。在主軸頸上有通往連桿軸頸的油道。曲柄是連接主軸頸和連桿軸頸的部分。曲柄上配有平衡塊，是為了平衡曲軸的不平衡力及力矩，減輕主軸承負荷和柴油機的振動(dòng)。曲軸軸向間隙是由主軸承蓋墊片來(lái)調整的。間隙太大，曲軸會(huì )產(chǎn)生軸向竄動(dòng)而破壞曲柄連桿機構的工作;間隙太小又會(huì )增加摩擦損失。

(2)飛輪。飛輪的功用主要是將作功行程中產(chǎn)生的一部分能量貯存起來(lái)，以克服輔助行程的阻力，使曲軸旋轉均勻，并提高發(fā)動(dòng)機克服短時(shí)期的超負荷能力;它還具有使發(fā)動(dòng)機便于啟動(dòng)的作用，對于立式發(fā)動(dòng)機，它也是離合器的主動(dòng)部分。

柴油機曲柄連桿機構各相對運動(dòng)的零件間都有嚴格的配合關(guān)系，使用維修過(guò)程中應重點(diǎn)檢查主要零件的配合情況，必要時(shí)可進(jìn)行調整和修理。