为了更好的研究柴油机曲柄连杆机构在工作过程中的运动规律、机构运动过程中在气缸气体力作用下曲轴的输出扭矩等问题，本文以朝阳柴油机有限公司4102B型柴油机为例，对四缸柴油机的曲柄连杆机构进行了运动学和动力学的理论分析与计算机模拟分析。首先，以运动学和动力学的理论知识为依据，对曲柄连杆机构的运动规律以及在运动中的受力等问题进行详尽的分析，并得到了精确的分析结果。其次，应用三维CAD软件Pro／Engineer建立4102B型柴油机各零部件的几何模型，在此工作的基础上，利用Pro／E软件的装配功能，将曲柄连杆机构的各组成零件装配成活塞组件、连杆组件和曲轴组件，然后利用Pro／E软件的机构分析模块(Pro／Mechanism)，建立曲柄连杆机构的多刚体动力学模型，进行运动学分析和动力学分析模拟。本课题以应用为目的，面向于企业实际产品，主要研究了在不考虑外力作用并使曲轴保持匀速转动的情况下，活塞和连杆的运动规律以及曲柄连杆机构的运动包络。在动力学分析模拟过程中，主要研究了在气体力的作用下，曲轴输出扭矩的变化情况。研究结果表明：所有模拟结果和理论结果均吻合较好。理论分析以理论公式为依据，能够得到比较精确的分析结果，但是分析过程比较困难，没有模拟分析简便，分析结果也不如模拟分析形象、直观；通过构建三维模型运行机构的运动学分析和动力学分析，能真实直观地反映机构的运动状态，分析结果不仅可以以坐标图的方式显示，还可以以表格的方式输出数据。在工程应用中，以理论分析为依据，以模拟分析为手段，将可以为后续的理论计算提供可信的依据，也为今后机构的选型、优化设计提供参考依据，同时大大减少了样机的制造和试验成本，缩短了开发周期，为实现产品的快速上市提供了有力保障。