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曲柄連桿機構固定在機體之上、是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件(熱能轉換為機械能)。其組成可分為活塞組、連桿組和曲軸飛輪組。

   （1）活塞組

    活塞組由活塞、活塞環和活塞銷組成。

    活塞銷通常用低碳鋼或低碳合金鋼制造，作用是連接活塞與連桿的小頭，以傳遞動力。

活塞環在自由狀態時是一個比氣缸內徑大的開門環、裝在活塞環槽里，在壓緊狀態下隨同活塞一起裝入氣缸，依靠本身的彈力使其外圓面緊貼在氣缸壁上，保證燃氣不能通過環與氣缸的接觸面。其種類有氣環和油環兩種，前者的作用是密封活塞與氣缸之間的間隙，防止燃油室中的高溫、高壓燃氣竄入曲軸箱，同時將活塞頂部的大部分熱量傳遞給氣缸壁及冷卻介質、而后者的作用是刮除氣缸壁上多余的潤滑油、防止潤滑油竄入燃燒室，并使其油膜沿氣缸壁均勻分布，以減少活塞環與氣缸壁的磨損。

活塞組的作用是其頂部與氣缸蓋組成燃燒室，直接承受氣缸中的燃氣壓力，并將此壓力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉。目前常用的有鍛鋁合金或共晶鋁硅合金活塞，高增壓柴油機中較多采用鑄鐵活塞。

    （2）連桿組

    連桿一般采用優質中碳鋼模鍛或滾壓形成，并經調質處理。其作用是連接活塞與曲軸、將活塞承受的燃氣壓力傳給曲軸，使活塞的直線往復運動變為曲軸的旋轉運動。

連桿螺栓是用來連接平切口連桿大頭和連桿蓋的，而連桿螺釘是用作連接斜切口連桿大頭和連桿蓋的。