摆动活塞式发动机的结构设计.docx

1、摆动活塞式发动机的结构设计前 言汽车内燃机是通过燃料的燃烧，把燃料的化学能转化为热能，再将热能转化为机械功的热动力机械。热力学、燃烧学和机械学的理论分析表明，内燃机是热效率最高的热力机械，但仍存在着巨大的节能及降低尾气污染的潜力。1内燃机1.1内燃机的概述内燃机是发动机的一种。发动机是把某种形式的能转变为机械能的机器。能够将燃料中的化学能经过燃烧转变为热能，并通过一定的结构使之再转化为机械能的发动机也称为热机。内燃机是热机的一种，他区别于其他形式热机的特点，是燃料在机器内部燃烧，燃料燃烧时放出大量的热量，使燃烧后的气体膨胀推动机械做功。燃气是实现热能向机械能转化的媒介物质，这种媒介物质称为工作

2、介质1。发动机可以根据不同的特征来分类：按所用燃料分 有汽油发动机、柴油发动机和其他代用燃料发动机。汽油发动机是用电火花强制点燃由汽油与空气组成的可燃混合气，使之燃烧并产生热能，故汽油机又称强制点火式发动机。柴油机使用的柴油是直接喷入发动机气缸，在高温高压条件下自燃而产生热能，故柴油机又称压燃式发动机。按完成一个工作循环所需要的活塞冲程数分 有四冲程发动机和二冲程发动机。按结构特点分 有水冷发动机和风冷发动机；单缸发动机和多缸发动机。多缸发动机根据各缸的排列方式，又有直列式发动机和“V”形发动机等。汽车发动机大多采用水冷式多缸发动机。按活塞的运动方式分 有往复活塞式发动机和旋转发动机。往复活塞

3、发动机的活塞为上下运动，旋转发动机的活塞是旋转的2。 现代汽车用的内燃机绝大多数为往复活塞式内燃机。为了方便叙述我们对各种型式的内燃机都简称为内燃机或发动机。本文主要介绍的便是在旋转活塞式发动机上进行改造，而得出的摆动活塞式发动机，其工作冲程为二冲程。发动机是汽车、拖拉机、飞机和船舶等机器的动力源，是它们的“心脏”，其性能是决定这些机器使用性能好坏的关键。往复机已有百年的历史了，经过长期使用和发展，到目前，不论是二冲程还是四冲程，可以说已经达到了比较完善的程度。它的最大优点是经济可靠，因此在工农业和交通运输业中，一直占据主要地位。1.2选题的背景众所周知，往复机的基本结构方案，是利用曲轴连杆机

4、构，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。由于活塞的往复运动所造成的惯性力和惯性力矩，不能得到完全平衡，这是往复机结构本身存在的缺陷。这些不平衡的力和力矩，随着发动机转速的提高而急剧增大，作用在发动机轴承上的惯性负荷显著增加，并引起振动和噪音的增大。特别是随着发动机不断向高速发展时，活塞连杆机构和气阀机构表现出明显的弊病。同时，活塞的平均速度，由于受到现有金属材料性能的限制，通常不得超过允许值，也限制了往复机向高速方向发展。加之往复机的运动机构复杂，这些因素是往复机进一步提高功率、降低重量（和体积）的严重障碍。而旋转发动机机与往复式发动机比较，它的优点是：结构简单，体积小，重量轻，发动机振动很

5、小，动转平稳，此外制造成本也比较低。特别是在要求发动机高转速大功率的使用场合，转子发动机的优越性就更为突出。但是，转子发动机也还存在着不少问题，例如低速动力性差，起动性能和耐久性也有待进一步提高等等。基于以上几种原因，我们希望有一种发动机能够一定程度上结合了旋转发动机与往复发动机的优点。即具有旋转发动机的旋转特性，也具有往复机的曲柄连杆机构。它能够利用旋转特性很好地解决曲柄连杆机构存在的惯性力问题，而且根除了四杆机构的急回特性。而正在此时，老师向我们提出了晋江某企业已经设计出了一种摆动发动机，而且做成了样机，还成功发动起来。只是这个样机结构设计时存在着一些不合理性，以至于后来发生了故障。由于这

6、种摆动发动机具有较好的市场开拓前景，我们在对样机的理解上大胆地提出了改进与创新。而所有的这些我们都将在下面的文章中做出详细的说明。2 往复发动机基本工作原理2.1 二冲程发动机工作原理及换气过程汽油机是将汽油和空气混合成可燃混合气，然后进入气缸用电火花点燃。首先，我们以曲柄轴箱扫气二冲程发动机为例说明一下二冲程汽油机的工作过程。二冲程汽油机的工作冲程如下：2.1.1 工作原理（1）第一冲程 活塞自下止点向上移动，三个气孔被关闭后，在活塞上方，已进入气缸的可燃混合气体被压缩；而活塞下方的曲柄轴箱内因容积增大，形成一定的真空度，在进气孔露出时，可燃混合气体自化油器经进气孔流入曲柄轴箱内。（2）第二

7、冲程 活塞压缩到上止点附近时，火花塞点燃混合气体，高温高压的燃气膨胀，推动活塞下移做功。活塞下移做功时进气孔关闭，密闭在曲轴箱内的可燃混合气体冲入气功，驱除废气，进行换气过程。此过程一直进行到下一冲程活塞上移，三个气孔完全关闭为止。总之，活塞上行时进行换气、压缩、曲柄轴箱进气；活塞下行时进行做功、压缩曲柄轴箱混合气体、换气。2.1.2 二冲程发动机的换气过程二冲程发动机与四冲程发动机相比，由于省去单独的进排气冲程，必须在下死点前后很短的时间内同时进行进排气，进排气的时间差不多只有四冲程发动机的三分之一，因此，必须用有压力的新气清除气缸内的废气，称为扫气作用。如果在此期间，有可能把废气完全驱除，

8、而用新鲜气充满气缸，则与同样大小同样转速的四冲程发动机相比，可使功率增大50%-70%。但如扫气作用进行得不好，在气缸中残留下很多废气，与新气混合，而且新气中相当一部分进入气缸后并没有留在缸内，而在扫气期间短路经过排气口流出缸外的话，则由于气缸内空气不足（加上为了压缩新气要消耗一定能量），功率就要受到影响。如果是汽化器式发动机，新气中含有燃料，短路溜走的燃料又会造成浪费。这样会使燃料消耗率增高很多，而且排气污染更严重3。由此可见，对二冲程发动机来说，扫气作用对性能影响特别大。如果扫气不良，压缩空气中废气率高，实际的混合气体浓度将很稀，经常由于缺火使工作不稳定，有时也会因为压缩过量，温度过高而发

9、生爆燃。小负荷由于进气节流，缺火会特别严重，甚至变成两转爆发一次，像四冲程那样。由于二冲程的汽化器式发动机经济性较差，如果能采用汽油直接喷射即可大大改善指标（燃料消耗可下降1/4左右）。二冲程原理应用于柴油机，效果显著。排气口一经开启，膨胀过程就告结束，因此排气口应尽可能晚开启，但是它应保证扫气孔紧跟着它开启时，气缸内的压力能降低到足够低，以避免废气倒流，同时还保证扫气过程又足够的时间，所以排气口不能开的太晚。由于气口的存在，使发动机的实际压缩比低于几何压缩比。实际压缩比应该为几何压缩比减去一个排气口相对高度，而对于摆动活塞则应该减去一个排气口的相对角度。扫气口的开启时间也应该从类似的考虑确定

10、。应该注意的是，换气过程中气体的流量不仅是活塞的位置的函数，而且是时间的函数，故发动机的转速越高，气口相对高度或摆动活塞发动机的排气相对角度就要越大。至于扫气口和排气口的关闭时间，如果扫气孔比排气孔先关，新气可能逃逸，过后充填也就不可能了。所以最好是不对称换气，即排气口先开先关，扫气口后开后关4。2.2 四冲程发动机工作原理四冲程汽油机的每个工作循环均经过如下四个冲程：（1）进气冲程 在这个冲程中，进气门开启，排气门关闭，气缸与化油器相通，活塞由上止点向下止点移动，活塞上方容积增大，气缸内产生一定的真空度。可燃混合气体被吸入气缸内。活塞行至下止点时，曲轴转过半周，进气门关闭，进气冲程结束。（2

11、）压缩冲程 进气冲程结束后，进气门、排气门同时关闭。曲轴继续旋转，活塞由下止点向上止点移动，活塞上方的容积减少，进入到气缸内的可燃混合气体被压缩，使其温度、压力升高。活塞到上止点时，压缩冲程结束。（3）做功冲程 当压缩冲程临近终了时，火花塞发出电火花，点燃可燃混合气体。由于混合气体迅速燃烧膨胀，在极短的时间内压力可达到3-5MPa，最高温度约为2200-2800K。高温、高压的燃气推动活塞迅速下行，并通过连杆使曲柄旋转而对外做功。在做功冲程中，活塞自上止点移至下止点，曲轴转至一周半。随活塞向下运动，活塞上方容积增大，燃气温度、压力逐渐降低。（4）排气冲程 混合气体燃烧后成了废气，为了便于下一个

12、工作循环，这些废气应及时排出气缸，所以在做功冲程终了时，排气门开启，活塞向上移动，废气便排到气缸外5。当活塞到达上止点时，排气门关闭、曲轴转至两周，完成一个工作循环。由此可见，四冲程发动机经过进气、压缩、做功、排气四个过程，完成一个工作循环。这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个冲程，相应的曲轴旋转了两周。由上面的分析我们可以看出二冲程与四冲程汽油机不同，即二冲程汽油机曲轴每转动一周就有一个做功冲程，因此，理论上相同排量的二冲程发动机的功率应该等于四冲程发动机的二倍。和四冲程发动机相比，由于做功频率较快，因而运转比较均匀平稳。而且结构简单。但是二冲程发动机换气过程中新鲜气体损失较多，废气排放也

13、不彻底，而且气孔占据了一部分活塞冲程，做功时能量损失较大，经济性较差。本文主要是针对二冲程汽油机进行设计的。3 摆动活塞式发动机工作原理3.1 工作原理下面我们就用图解法来说明一下这个二冲程摆动发动机的工作原理。如图1所示，我们可以看出活塞在气缸内大致装配位置（环状缸体即为气缸；扇形状为活塞，我们称为扇形活塞）。当扇形活塞逆时针摆动至死点时，可燃性混合气体已经被压缩在左燃烧室内。经火花塞点火后，压缩气体爆炸产生作用力，推动扇形活塞向右摆动，发动机开始工作。此时左储气室开始进气。右工作室进气已经完毕，右气门关闭。图1图2为扇形活塞运转过一定角度之后，右工作室工作冲程。扇形活塞顺时针摆动，左气门进

14、气，左储气室增压。右工作室封闭，右工作室气体被压缩。图2图3为扇形活塞继续顺时针摆动，左工作室开始排气，左气门保持开启，左储气室与左工作室相贯通，左工作室开始进气。右工作室则继续压缩。图3图4为扇形活塞继续顺时针摆动至死点，左气门还是保持开启，而左工作室与左储气室持续贯通，左工作室充气工作此时已经完成。右工作火花塞点火，右储气室进气开始。图4图5为右工作室工作冲程，扇形活塞逆时针摆动，右气门保持开启，右储气室持续进气，且开始增压。左工作室开始压缩，左气门关闭。图5图6为扇形活塞继续逆时针摆动，右工作室已经开始排气，右储气室与工作室已经贯通，压缩气体进入右工作室，右气门保持开启。左工作室继续压缩

15、，左气门保持关闭。此时工作冲程接近完毕，最后摆动至左死点，即图1所示位置，而后按图1说明完成一次往复热循环运动。图6从以上原理图我们可以看出二冲程摆动发动机机主要有以下优点：每转做功，因此升功率较大（约为四冲程汽油机的1.5-1.6倍），运转比较平稳；而且构造较简单，重量也较轻，制造和维修都比较方便。但是我们也看到了，不论将排气口开得多大，都不能将废气从气缸内排除得比较干净，而且换气时要损失一部分做功冲程，再加上有部分混合气体在扫气时随同废气流失，所以动力性较差。此外，因做功频率较大，所以热负荷较高6。因此二冲程摆动发动机可以较多地应用在摩托车和一些小型机具上，或用作某些柴油机的起动机。3.2

16、 曲柄摇杆机构传动分析摆动活塞发动机的传动是依靠一个曲柄摇杆机构，通过燃料在燃烧室中燃烧，推动扇形活塞在气缸内一定范围角度内作往复的摆动，通过一个与活塞相连的连杆把活塞的摆动传动到输出轴上的曲柄，从而使曲柄带动输出轴转动，实现从热能向机械能的转换（如图7）。活塞在来回摆动一个过程中，带动曲轴转动一周。图71 极位夹角曲柄摇杆机构摇杆处在两个极位时，曲柄所在两个位置之间的夹角称为极位夹角。 当曲柄以等角速度1顺时针转过1=180+时，摇杆将由位置C1D摆到C2D，其摆角为，设所需要时间为t1，C点的平均速度为v1；当曲柄继续转过2=180 时，摇杆又从位置C2D回到C1D，摆角仍然是，设所需要时

17、间为t2，C点的平均速度为V2。由于曲柄为等速转动，而12，所以有t1t2,v2v1。摇杆的这种运动性质成为急回特性（如图8）。图8图8可见极位夹角越大，急回特性便越显著。由于这种急回特性会导致活塞摆动运动惯性力的增大，降低传动的稳定性，所以发动机设计中应尽可能地减小极位夹角。存在一种特例，使为零，从而消除急回特性，即曲柄回转中心在摇杆两极位时C1，C2的延长线上。在设计总体机构时应该尽量考虑采用无急回特性的机构（如图1所示），如果受到总体方案的限制，也应该采用小的极位夹角，并且使急回冲程做功的运动，而更有利于传递动力。本设计所采用的角即为零度。这也就较好地解决了一部分惯性力问题。2 传动角四

18、杆机构中，主动件AB经连杆传递到从动件CD上C点的力F的方向与C点速度方向之间的锐角称为此位置的压力角，而连杆BC与从动件CD之间所夹的锐角为机构在此位置的传动角。传动角越大，对机构的传力则越有利。一般要保证最小传动角4050度，这样才能使机构有良好传动性。对于曲柄摇杆机构，最小传动角在主动件曲柄与机架共线的两位置之一。传动角与各杆的长度有关。4 摆动活塞式发动机结构设计4.1 传统发动机的组成结构介绍传统往复发动机一般由以下几个机构和系统组成：. 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构由活塞组、连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。此机构的作用是把活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。该机构与机体组零件工作关系比

19、较密切，比如气缸体、气缸盖、曲轴箱等在工作时的关系非常密切，再结构分析时常把他们放在一起，组成广义的曲柄连杆机构。配气机构 它的作用是按照发动机的各个缸的工作顺序，定时的开启和关闭各缸的进气门和排气门，以保证新鲜气体及时进入气缸，废气及时排出气缸。它是由气门组、传动组和驱动组组成。. 供油系统 供给系统包括燃料供给、空气供给与废气排出三个系统。其作用是将燃料和空气及时供给气缸，并将燃烧后的废气及时排出机外。. 冷却系统 其功用是吸收内燃机工作中受热零件的多余热量并及时散发出去，保证内燃机各部位在最适宜的温度范围内工作。水冷系统一般由水箱、水套、水泵、风扇、散热器、节温器等组成。风冷系统由散热片

20、、风扇、导流罩等组成。. 润滑系统 其作用是将润滑油输送到内燃机各运动部件的摩擦表面，以减少摩擦阻力和磨损，同时起到冷却、密封、清洗和防锈的作用。主要包括机油泵、机油滤清器、机油散热器、机油压力表、机油温度表和阀门、润滑油道等。(6).点火系统 它是汽油机特有的一个系统。其功能就是在一定的时刻产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。由于我们所设计的为二冲程汽油机，而且利用吸气口与排气口就能控制空气的进与出，因此没有给它配备专门的配气机构。本文主要考虑的是曲柄连杆机构的设计，再辅以冷却系统及润滑系统的设计7。4.2 曲柄连杆机构的设计曲柄连杆机构是内燃机借以实现将热能转变为机械能的最主要的机构，它的

21、零件可分为固定件与运动件两类。固定件包括气缸端盖、气缸垫、气缸体等。运动件包括活塞连杆组和曲轴飞轮组。活塞连杆组由活塞、密封环、活塞销、连杆等零件组成；曲轴飞轮组由曲轴、飞轮及装在曲轴上的其他零件组成8。下面我们就发动机的曲柄连杆机构进行分析设计：4.2.1 气缸的设计气缸是内燃机中重要部位，气缸中装有活塞，活塞在气缸中高速往复运动。气缸端面是用气缸端盖封闭的，中间再用密封圈加以密封9。为了保持结构的简易性，我们没有在气缸体壁留出水道以冷却，而只是在气缸端盖上做出水道冷却。主轴承安装在气缸端盖上。为了保证主要机构工作可靠，气缸和轴承的尺寸和相对位置都加工得比较精确。参考样机的设计，我们暂时将气

22、缸的内径设为65mm，考虑到总体的功率问题，这里我们将活塞的厚度定为60mm。为了减少气缸与活塞之间的摩擦损失，气缸外壁尺寸和形状要求比较精确，表面粗糙度要高。如果按2-3级精度的尺寸公差来加工气缸必然会增加加工困难，并且提高零件的加工成本。因此，一般将尺寸公差加大，按4-5级精度来加工，然后按2-3级精度的尺寸公差来选配，这样加工就比较容易，而且成本也降低了。为了提高气缸的耐磨性，可选用含有少量合金元素镍（Ni）的优质铸铁，这种材料机械强度高，耐磨性好，但成本相对会高一些。我们知道气缸是个类似于环形的缸体，怎么才能保证活塞在一定的角度内摆动呢？为此我们可在气缸壁上再加上两块楔形块，气缸中的楔

23、形块与活塞侧面所包围的空间，就是摆动发动机的燃烧室。两楔形块形成一定的角度，即为活塞的活动空间。楔形块与组合后的气缸形状如下图所示。楔形块的左右端面都是加工成弧形，再用螺栓将其与气缸壁锁紧，当然这也就要求楔形块的加工精度相对较高。配合前应先画线以确保配合的精度。保证活塞的活动空间的准确性。图9由图9可知，由于气缸筋板结构所限，如果要右边再设置进气口，结构会显得比较复杂。我们就没有采用原先所提到的两边点火爆发做功。而改为单边爆发做功，即只是在左边设置火花塞位置及进气口位置。4.2.2 燃烧室的设计在介绍燃烧室的设计之前，我们先来看看压缩比对燃烧室设计的影响。气缸总容积与燃烧室容积之比，即为压缩比

24、。通常用符号表示。=Va/Vc。如图10所示，Va为活塞位于右止点时，活塞左侧的整个空间；Vc为活塞位于左止点时，活塞左侧的空间。压缩比是发动机一个很重要的参数。它反映了在压缩冲程中气缸内的可燃混合气体被压缩的程度。排量相同的发动机，压缩比越高，做功冲程时膨胀能力就越强，输出功率也越大。汽油机压缩比一般为6-1010。在此我们选用压缩比为8。由此我们可以看出，在气缸总体积一定的情况下，压缩比的大小关系到燃烧室的大小。图10燃烧室的形状和尺寸对内燃机的性能有很大的影响。对燃烧室有两点基本要求：第一是结构要紧凑，散热面积小以减少散热损失，火焰传播距离短以减少爆燃倾向；第二是其形状要使混合气在压缩终

25、了时产生适当的扰流，以提高燃烧速率，保证混合气体得到及时和完全燃烧。此外燃烧室做成扇形状有利于力的分布均匀，减少活塞振动对发动机性能产生影响，如左图所示。参考样机的设计，我们可将燃烧室的角度设为110。这样由第一章燃烧比设为8可知，气缸的总容积为8*11=880。我们只要再设计出扇形活塞的角度即可将两楔形块的位置确定出来，从而完成气缸的尺寸设计。4.2.3 活塞连杆组的设计（1）扇形活塞的设计考虑到力如果从主轴输出的话，主轴的尺寸就会显得比较大，整个结构都会因此而显得比较庞大，为此我们将摇杆定在活塞上，即将活塞销置于活塞上的小孔内（活塞销孔）。因此活塞一方面随着气体的压力，一方面又要将力通过活

26、塞销传给连杆。它直接承爱高温高压的燃气压力，并在气缸中高速往复运动。图11为活塞的示意图：图11参考样机的设计以及考虑活塞的强度要求，我们先将扇形活塞的角度定为600左右，其宽度与气缸宽度一致均为60mm。扇形活塞下方的直板为扫气板，其作用就是将气体充分地扫进燃烧室内。而为了便于实现活塞与活动缸壁的密封，我们将扇形活塞与活动缸壁做成一体，因此我们从上图中便可看出，扇形活塞后加一突出的圆盘即为活动缸壁。由于还要在活动缸壁上加工出环槽用以密封，因此，缸壁的半径取100mm，厚度取20mm，缸壁的半径决定了气缸台阶的半径也为100mm。扫气板由于也要开密封槽，厚度也取20mm。而扇形活塞内径则依主轴

27、进行设计，这在下面的设计中再做介绍。（2）摇杆长度的设计扇形活塞上半部有一小孔即为活塞销孔。活塞销孔中心到扇形活塞中心的距离即为摇杆的长度。由扇形活塞的受力可知，扇形活塞的侧面受到力作用。其力的作用中心约位于扇型活塞直径的2/3处，即是65mm*2/343.3mm考虑到机构设计数据的简单和连杆与主轴的干涉，取大值，定为46mm。这样在整个曲柄摇杆机构中摇杆的长度就出来了。（3）扇形活塞材料的选择由于活塞承受高温气体的加热，一般最高燃烧温度高达1200度以上，活塞侧面最高温度达300-400度，这会使材料的机械强度显著下降。同时，活塞在气缸中高速运动，活塞与气缸壁之间摩擦严重。因此扇形活塞最好用

28、强度高、重量轻、热膨胀系数小、导热性好的材料制造。铸铁活塞虽有强度高，热膨胀系数小等优点，但重量大，导热性差，所以在中小型高速内燃机中很少采用。铝合金活塞重量轻，导热性好，用于中小型高速内燃机可以满足强度要求，因而应用非常广泛。但是，其主要缺点却是热膨胀系数大。（4）扇形活塞与气缸的间隙活塞在高速摆动时，要求活塞与气缸顶壁间有恒定的最佳间隙，以减小摩擦和磨损。如果间隙过小，由于铝合金膨胀系数大，内燃机热车时活塞会在气缸中卡住。反之，间隙过大，内燃机冷车时密封效果就会大打折扣11。为此我们参考了目前广泛使用的最佳间隙量后，对活塞顶壁的尺寸公差及制造精度做出了确定。图20主视图图21俯视图图22左

29、视图5 润滑系统5.1 润滑的作用与设计要求内燃机润滑系统的主要作用是将一定数量的清洁润滑油送到各摩擦部位，以润滑、冷却和净化摩擦表面。一个良好的润滑系统必须具备以下几个条件：有布置合理的油路，使内燃机所有的摩擦部位都能得到润滑。 当内燃机在允许的工况和环境条件下，在内燃机允许的倾斜范围内，仍有适当的润滑油压力、温度和足够的循环油量，以保证摩擦表面的润滑。 进入摩擦部位的润滑油应清洁。 内燃机一经启动，各摩擦部位应能够立即充满润滑油。也可在启动前将润滑油预先压入各摩擦部位进行润滑。5.2 几种常见的润滑方式根据内燃机类型和润滑部位不同，采用不同的润滑方式，主要有以下5种： 压力循环润滑 即润滑

30、油是在机油泵作用下以一定的压力注入摩擦部位。常用于承受较大负荷的摩擦表面，如轴承、轴套等。 飞溅润滑 润滑油溅于摩擦表面上。常用于那些压力送油难以到达，或承受负荷不大的摩擦部位，如气缸壁、齿轮、凸轮等。 油雾润滑 油雾附着于摩擦表面周围，积多后渗入摩擦部位。常用于承受负荷较小或相对运动速度不大的摩擦部位，如气门调整、螺钉球头、气门杆顶端与摇臂之间等处。 压力间歇润滑 润滑油在微量机油泵作用下定期注入摩擦部位。常用于曲轴箱扫气二冲程发动机的轴承及大型柴油机气缸壁等。 掺混润滑 润滑油以一定比例掺混在汽油中，在燃料经化油器时呈雾状进人曲轴箱，借此掺混的油雾来润滑摩擦部位。常用于摩托车和其他小型曲轴

31、箱扫气二冲程汽油机的摩擦部位。除了个别情况采用单一的润滑方式(例如二冲程摩托车汽油机采用掺混润滑)外，大多数内燃机的润滑系统都是采用压力循环润滑、飞溅润滑和油雾润滑的复合形式。这是因为内燃机是各类机械中润滑条件最困难的一种。5.3 润滑系统的设计对于作者设计的发动机而言，我们主要考虑几个主要相对运动的零件润滑，即连杆、主轴与主轴轴承、扇形活塞、曲轴与曲轴轴承的润滑。.连杆润滑由于整个连杆裸露在气缸体的外面，因此不能采用通常的飞溅方式润滑，只能在定期地往连杆注油孔挤压机油进行润滑。虽然这种润滑效果比较差，但是由于此发动机还处于试验阶段，不会作大负荷长时间的工作，基于结构简单考虑后还是采用此法。我们可以在连杆大头及小头内挖一个小的储油槽，以便更大程度上地减少注油次数，提高效率。当然今后我们可以对其结构进行改造，将整个连杆机构并入一个气缸体内。.主轴与主轴轴承的润滑对于主轴与支承主轴的主轴轴承来说，由于主轴轴承所受到的力比较简单的，不会特别大。再加上我们在气缸端盖上设有水道，故如果要在气缸端盖上开专门的润滑油路，还要考虑水的密封问题，这样整个结构又会显得比较复杂。因此我们暂定为定期将轴承端盖打开，朝滚动轴承添加黄油或机油进行润滑即可。.曲轴与曲轴轴承的润滑对于曲轴轴承来说，我们在设计轴承座的时候已经在轴承座的上盖预置了螺