氣缸釋義
引導(dǎo)活塞在其中進行直線往復(fù)運動的圓筒形金屬機件。工質(zhì)在發(fā)動機氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機械能;氣體在壓縮機氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機等的殼體通常也稱“氣缸"。
動機內(nèi)的圓筒形空室,里面有一個由工作流體的壓力或膨脹力推動的活塞,某些特殊型發(fā)動機內(nèi)的類似的、但非圓筒形的部分。
汽車發(fā)動機常用缸數(shù)有3、4、5、6、8、10、12缸。排量1升以下的發(fā)動機常用3缸(如夏利7100)，1—2.5升一般為4缸發(fā)動機，3升左右的發(fā)動機一般為6缸，4升左右為8缸，5.5升以上用12缸發(fā)動機。按照發(fā)動機的排列方式，又可分為有W型12缸發(fā)動機(如大眾輝騰W12、奧迪A8W12)、V型12缸發(fā)動機(如奔馳S600、寶馬760)、W型8缸發(fā)動機(如帕薩特W8)、V型8缸發(fā)動機(如新奧迪A6L4.2)、水平對置6缸發(fā)動機(如斯巴魯森林人)、V型6缸發(fā)動機、直列5缸發(fā)動機和直列4缸發(fā)動機等。一般來說，在同等缸徑下，缸數(shù)越多，排量越大，功率越高;在同等排量下，缸數(shù)越多，缸徑越小，轉(zhuǎn)速可以提高，從而獲得較大的提升功率。
一般來說，同等排量情況下，氣門越多，進排氣效率越好，就像一個人跑步，累得氣喘吁吁時，需要張大嘴巴呼吸。傳統(tǒng)的發(fā)動機多是每缸一個進氣門和一個排氣門，這種二氣門配氣機構(gòu)相對比較簡單，制造成本低，維修起來也相對容易。對于輸出功率要求不太高的普通發(fā)動機來說，兩氣門就能獲得較為滿意的發(fā)動機輸出功率與扭矩性能。
排量較大、功率較大的發(fā)動機要采用多氣門技術(shù)。zui簡單的多氣門技術(shù)是三氣門結(jié)構(gòu)，即在一進一排的二氣門結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再加上一個進氣門。近年來，世界各大汽車公司新開發(fā)的轎車大多采用四氣門結(jié)構(gòu)。四氣門配氣機構(gòu)中，每個氣缸各有兩個進氣門和兩個排氣門。
四氣門結(jié)構(gòu)能大幅度提高發(fā)動機的吸氣、排氣效率，新款轎車大都采用四氣門技術(shù)。當然，大眾汽車多采用五氣門技術(shù)，如老款捷達王的20V發(fā)動機，寶來1.8T發(fā)動機也是五氣門。
不過，達到或超過六氣門不僅使配氣結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，還會導(dǎo)致發(fā)動機壽命縮短，氣門開啟的空間簾區(qū)(氣門的圓周和氣門的升程)也較小，效率下降。因此，四氣門技術(shù)目前使用zui為普遍。
氣缸分類
直線運動往復(fù)運動的氣缸、擺動運動的擺動氣缸、氣爪等。
氣缸結(jié)構(gòu)
氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件等組成
1）缸筒
缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小?；钊诟淄矁?nèi)做平穩(wěn)的往復(fù)滑動，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達到Ra0.8um。對鋼管缸筒，內(nèi)表面還應(yīng)鍍硬鉻，以減小摩擦阻力和磨損，并能防止銹蝕。缸筒材質(zhì)除使用高碳鋼管外，還是用高強度鋁合金和黃銅。小型氣缸有使用不銹鋼管的。帶磁性開關(guān)的氣缸或在耐腐蝕環(huán)境中使用的氣缸，缸筒應(yīng)使用不銹鋼、鋁合金或黃銅等材質(zhì)?！ ?BR>SMCCM2氣缸活塞上采用組合密封圈實現(xiàn)雙向密封，活塞與活塞桿用壓鉚鏈接，不用螺母。
2）端蓋
端蓋上設(shè)有進排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機構(gòu)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈，以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi)。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套，以提高氣缸的導(dǎo)向精度，承受活塞桿上少量的橫向負載，減小活塞桿伸出時的下彎量，延長氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金、前傾銅鑄件。端蓋過去常用可鍛鑄鐵，現(xiàn)在為減輕重量并防銹，常使用鋁合金壓鑄，微型缸有使用黃銅材料的?！ ?BR>3）活塞
活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣，設(shè)有活塞密封圈。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性，減少活塞密封圈的磨耗，減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夾布合成樹脂等材料?；钊膶挾扔擅芊馊Τ叽绾捅匾幕瑒硬糠珠L度來決定?；瑒硬糠痔?，易引起早期磨損和卡死?；钊牟馁|(zhì)常用鋁合金和鑄鐵，小型缸的活塞有黃銅制成的?！?BR>4）活塞桿
活塞桿是氣缸中zui重要的受力零件。通常使用高碳鋼，表面經(jīng)鍍硬鉻處理，或使用不銹鋼，以防腐蝕，并提高密封圈的耐磨性?！ ?BR>5）密封圈
回轉(zhuǎn)或往復(fù)運動處的部件密封稱為動密封，靜止件部分的密封稱為靜密封。
缸筒與端蓋的連接方法主要有以下幾種：
整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型?！ ?BR>6）氣缸工作時要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸。
工作原理
根據(jù)工作所需力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力。由此來選擇氣缸時應(yīng)使氣缸的輸出力稍有余量。若缸徑選小了，輸出力不夠，氣缸不能正常工作；但缸徑過大，不僅使設(shè)備笨重、成本高，同時耗氣量增大，造成能源浪費。在夾具設(shè)計時，應(yīng)盡量采用增力機構(gòu)，以減少氣缸的尺寸。
下面是氣缸理論出力的計算公式：
F：氣缸理論輸出力（kgf)
F′：效率為85%時的輸出力（kgf）--（F′=F×85%）
D：氣缸缸徑（mm)
P：工作壓力（kgf/cm2）
例：直徑340mm的氣缸，工作壓力為3kgf/cm2時，其理論輸出力為多少?芽輸出力是多少?
將P、D連接，找出F、F′上的點，得：
F=2800kgf；F′=2300kgf
在工程設(shè)計時選擇氣缸缸徑，可根據(jù)其使用壓力和理論推力或拉力的大小
例：有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2，在氣缸推出時其推力為132kgf，（氣缸效率為85%）問：該選擇多大的氣缸缸徑?
由氣缸的推力132kgf和氣缸的效率85%，可計算出氣缸的理論推力為F=F′/85%=155(kgf)
由使用壓力5kgf/cm2和氣缸的理論推力，查出選擇缸徑為?63的氣缸便可滿足使用要求。
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