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德國FESTO費(fèi)斯托雙作用氣缸*

排量較大、功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)一排的二氣門結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再加上一個(gè)進(jìn)氣門。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(jī)構(gòu)中，每個(gè)汽缸各有兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。
四氣門結(jié)構(gòu)能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣、排氣效率，新款轎車大都采用四氣門技術(shù)。不過，達(dá)到或超過六氣門不僅使配氣結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，還會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)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。
需要指出的是，汽缸和氣門數(shù)可以作為判斷發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)之一，但不是*標(biāo)準(zhǔn)。

引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件。工質(zhì)在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；氣體在壓縮機(jī)氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域：印刷（張力控制）、半導(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī)、芯片研磨）、自動(dòng)化控制、機(jī)器人等等。
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(shí)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(shí)耗氣量增大，造成能源浪費(fèi)。在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用增力機(jī)構(gòu)，以減少氣缸的尺寸。

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(dòng)，缸筒內(nèi)表面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.8μm。SMC、 CM2氣缸活塞上采用組合密封圈實(shí)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(jìn)排氣通口，有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)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(fù)載，減小活塞桿伸出時(shí)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，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。
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?dòng)部分長度來決定?；瑒?dòng)部分太短，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。
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。
5）密封圈
回轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)處的部件密封稱為動(dòng)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整體型、鉚接型、螺紋聯(lián)接型、法蘭型、拉桿型。
6）氣缸工作時(shí)要靠壓縮空氣中的油霧對活塞進(jìn)行潤滑。也有小部分免潤滑氣缸。

氣缸理論出力的計(jì)算公式：
F：氣缸理論輸出力（kgf)
F′：效率為85%時(shí)的輸出力（kgf）--（F′=F×85%）
D：氣缸缸徑（mm)
P：工作壓力（kgf/C㎡）

一般來說，同等排量情況下，氣門越多，進(jìn)排氣效率越好，就像一個(gè)人跑步，累得氣喘吁吁時(shí)，需要張大嘴巴呼吸。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)多是每缸一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門，這種二氣門配氣機(jī)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(dòng)機(jī)來說，兩氣門就能獲得較為滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與扭矩性能。

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