FESTO氣缸原理和有什么作用
汽缸是產(chǎn)生汽車驅動力的“源頭”,，不論你的汽車能達到多高的速度,，能爬多大的坡,，能拉多重的貨物，切動力都來自汽缸內部,，都是由于燃料在汽缸內部燃燒后推動活塞直線運動（轉子
發(fā)動機除外）,，然后再通過連桿、曲軸,、變速器,、傳動軸，zui后將動力傳遞到車輪,，從而推動汽車飛速前進,。
在汽缸中，zui受罪的就是其中的活塞,，它頭頂上不斷地有燃料燃燒“爆炸”,，而腳底下又必須不停地蹬動曲軸。正是由于汽缸中活塞的辛勤勞作,，你才會坐在車上到處亂跑,。
汽缸原理源于大炮,？
汽缸源于大炮？這并不是聳人聽聞,。你車上的汽缸戰(zhàn)士確實與大炮有關,。
1680年，荷蘭科學家霍因斯受到大炮原理的啟發(fā),，心想如將炮彈的強大力量用來推動其它機械不是挺好嗎,？他開始仍用火藥作燃燒爆炸物，將炮彈改成“活塞”,，把炮筒作“汽缸”,，并開個單向閥。他在汽缸內注入火藥,，當點燃火藥后,，火藥猛烈地爆炸燃燒，推動活塞向上運動,，并產(chǎn)生動力,。同時，爆炸氣巨大的壓力還推開單向閥,，排出廢氣,。而后，汽缸內殘余廢氣逐漸變冷,，氣壓變低,，汽缸外部的大氣壓又推動活塞向下運動，以準備進行下次爆炸,。當然,，由于行程過長，效率太低,，他zui終沒有取得成功,。但是，正是霍因斯提出了“內燃機”的設想,，后人在此基礎上才發(fā)明了汽車用的發(fā)動機,。
早期汽車使用單缸機
汽車*卡爾·奔馳和戴姆勒在當年設計制造汽車時，他們不約而同地只用了個汽缸的發(fā)動機,。就像我們現(xiàn)在認為輛汽車不可能使用兩臺或更多臺發(fā)動機樣,，估計當時的人們也不會想象出還會用兩個汽缸或更多汽缸的發(fā)動機。然而現(xiàn)在不同了,，別說發(fā)達,，看看國內汽車廣告就會發(fā)現(xiàn)，不少總拿發(fā)動機的汽缸數(shù)目和排列形式來說事，賣微型車的極力吹鼓他的車用的是四缸機而非三缸,，用v6發(fā)動機的定要把v字弄得醒目惹眼,，廣告宣傳確實起到了很大效果，現(xiàn)在不少車迷已認同了 “4缸比3缸好”,、“6缸比4缸好”,、“v型比直列好”、“v型發(fā)動機是發(fā)動機”等概念?，F(xiàn)在國產(chǎn)車中已有近20種車裝配了v6或v8型發(fā)動機,。
單缸發(fā)動機的曲軸每轉兩周才能產(chǎn)生次燃燒做功，這樣它的聲音聽起來也不連續(xù)順暢,，聽聽小排量摩托車的聲音就知道了,。zui為不能讓人接受的是它的運轉極不平穩(wěn)，轉速波動較大,，而且單缸發(fā)動機的外形也不適合裝在汽車上,。為此，現(xiàn)在的汽車上已見不到單缸發(fā)動機上,，兩缸機也不好找了,，zui少是3缸發(fā)動機。國內的華利面包車,、老款夏利車,、吉利豪情和奧拓、福萊爾上,，裝的都是3缸機,。
1升以下的微型車上多用3缸機，1升2升的發(fā)動機般采用4缸或5缸機,。2升以上的發(fā)動機大多為6缸,，4升以上的發(fā)動機使用8缸的占大多數(shù),。
在相同排量的情況下,，增加汽缸數(shù)可以提高發(fā)動機的轉速，從而可以提高發(fā)動機的輸出功率,。另外,，增加汽缸數(shù)可以使發(fā)動機運轉更平穩(wěn)，使其輸出扭矩和輸出功率更加穩(wěn)定,。增加汽缸數(shù)可以使汽車更容易起動,，加速響應性更好。為了提高汽車的,，必須增加汽缸數(shù),。因此，豪華轎車、跑車,、賽車等高汽車的汽缸數(shù)都在6缸以上,，zui多者已達到16缸。
但是,，汽缸數(shù)的增加不能無限制,。因為隨著汽缸數(shù)的增加，發(fā)動機的零部件數(shù)也成比例地增加,，從而使發(fā)動機結構復雜,，降低發(fā)動機的可靠性，增加發(fā)動機重量,，提高制造成本和使用費用,，增加燃料消耗，并使發(fā)動機的體積變大,。因此,，汽車發(fā)動機的汽缸數(shù)都是根據(jù)發(fā)動機的用途和要求，在權衡各種利弊之后做出的合適選擇,。
肩并肩站成排
直列發(fā)動機
直列發(fā)動機（line engine）,，它的所有汽缸均肩并肩排成個平面，它的缸體和曲軸結構簡單,，而且使用個汽缸蓋,，制造成本較低，穩(wěn)定性高,，低速扭矩特性好,，燃料消耗少，尺寸緊湊,，應用比較廣泛,。其缺點是功率較低。“直列”可用l代表,，后面加上汽缸數(shù)就是發(fā)動機代號,，現(xiàn)代汽車上主要有l(wèi)3、l4,、l5,、l6型發(fā)動機。
直列3缸（l3）
3缸機般用在1升以下的微型車上,。它結構簡單,，維修方便，制造成本也低,，重量輕,，比較省油,。如果臺直列3臺機能達到臺直列4缸機的動力，那當然是3缸機要好些,。
直列4缸（l4）
直列4缸發(fā)動機儼然已成了現(xiàn)代汽車的種標準選擇,。它的適用范圍極廣，小到微型車,，大到2升多的車型,，均有四汽缸機為汽車前進提供*的動力。與6 缸機相比,，4缸機的體積小,，結構簡單，重量輕,，但它的動力性和平穩(wěn)性與同排量6缸機的差別并不十分顯著,；現(xiàn)代轎車大多為前置發(fā)動機前輪驅動方式，需要發(fā)動機橫放在車頭,，要求發(fā)動機的體積不能太大,，直列4缸機的體積尺寸正好，因而直列4缸機獲得了廣泛應用,。
直列5缸（l5）
直列4缸發(fā)動機外形尺寸小巧,，直列6缸機則運轉平穩(wěn)，如把它們二者進行折衷,，發(fā)動機的排量不大不小,，如在2升出頭，用直列5缸應是不錯的選擇,，我國長春汽曾過的奧迪100也是用直5發(fā)動機,。由于直列5缸機存在很難解決的平衡問題，容易引起振動,，因此直列5缸發(fā)動機現(xiàn)已不多見,，筆者只知道現(xiàn)在沃爾沃 s60、s80還在用直5發(fā)動機,。
直列6缸（l6）
直列6缸發(fā)動機現(xiàn)在主要用在前置發(fā)動機后驅方式的汽車上,。從平衡角度來講，直6比直4,、直5,，甚v6的平衡性都要好,。出于此原因,，當你的機蓋子下面的空間足夠大時，就可以考慮采用直6發(fā)動機,，這也是寶馬,、沃爾沃,、凌志等中車仍固執(zhí)地使用直6發(fā)動機的主要原因之，現(xiàn)在寶馬的每個系列幾乎都有直6發(fā)動機,。
擺出勝利隊形
v型發(fā)動機
將所有汽缸分成兩組,，把相鄰汽缸以定的夾角布置在起，使兩組汽缸形成兩個有個夾角的平面,，從側面看汽缸呈v字形,，故稱v型發(fā)動機。
v型發(fā)動機的高度和長度尺寸小,，在汽車上布置起來較為方便,。尤其是現(xiàn)代汽車比較重視空氣動力學，要求汽車的迎風面越小越好,，也就是要求發(fā)動機蓋越低越好,。另外，如果將發(fā)動機的長度縮短,，便能為駕乘艙留出更大的空間,，從而提高舒適性。將汽缸分成兩排然后“打斜”,，便能縮小發(fā)動機的高度和長度,，從而迎合車身設計的要求。
由于汽缸之間已相互錯開布置,，因此在汽缸之間有較大的空間,，這樣便于通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率。v型發(fā)動機的汽缸均成角度對向布置,，還可以抵消部分振動,。
v型發(fā)動機的缺點是必須使用兩個汽缸蓋，結構較為復雜,。另外其寬度加大后,，發(fā)動機兩側空間較小，不易再安排其它裝置,。
v型發(fā)動機的汽缸數(shù)般為5,、6、8,、10,、12、16,。
v5發(fā)動機
筆者*次聽說大眾的v5發(fā)動機時,認為可能是搞錯了,，兩側汽缸數(shù)量不樣定不利于發(fā)動機平衡。但據(jù)說用平衡塊將平衡問題解決后它的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了,。它不僅為車主多提供了種選擇,，而且還能顯示與眾不同的個性來,。筆者現(xiàn)只知道大眾汽車公司v5發(fā)動機，并廣泛裝在新甲殼蟲,、高爾夫和寶來轎車上,。
據(jù)透露，大眾汽車公司還有v7,、v11等非對稱式v型發(fā)動機,，但筆者未見有關資料，不敢亂語,。
v6發(fā)動機
v6發(fā)動機的長度與直4相當,，因此可以橫放在前輪驅動的轎車上，從而使它的應用范圍比直6較廣,，現(xiàn)在中轎車上普遍采用v6發(fā)動機,，就像普通轎車上使用直4樣常見。
v6發(fā)動機的汽缸夾角般為60度或90度,。60度的夾角對v6的平衡性較好,。
使用v6發(fā)動機的轎車，機蓋下般都是“滿當當”的,，發(fā)動機周圍空間緊張,，要求設計師對發(fā)動機室空間要精打細算。
v8發(fā)動機
v8發(fā)動機應是車的“標配”了,。雖然v8發(fā)動機的極其,，但它的制造成本太高，重量太大,，油耗*,，般不敢輕易采用，只有在4升以上的車上才能見到v8的影子,，國產(chǎn)車中現(xiàn)只有大切諾基擁有v8發(fā)動機,，即將投產(chǎn)的金杯通用豪放也是由v8發(fā)動機提供動力。美國車比較喜歡v8,，這與美國人的喜好及不知柴米油鹽貴有關,。
v8發(fā)動機不論是放在前驅還是后驅車上，由于重量大,，都容易造成汽車重心前移,，即頭重腳輕。因此,，許多汽車制造商喜歡將v8用在四輪驅動的車上,。
采用90度的夾角，可使v8發(fā)動機獲得較佳的平衡性,。
v10發(fā)動機
理論上講,，v10發(fā)動機的平衡性不是特好，因此般市售版汽車上很少采用v10發(fā)動機,，要用也是在高的跑車上?，F(xiàn)在美國的道奇蝰蛇直使用v10發(fā)動機作為其動力源泉，后來又有保時捷的carrera gt跑車,，大眾輝騰5升v10柴油車,，即將投產(chǎn)的蘭博基尼gallardo也是采用v10發(fā)動機。
zui常見到v10發(fā)動機的地方應是f1賽車場,，那里每輛車上裝配的都是v10發(fā)動機,。f1比賽規(guī)則規(guī)定，所有賽車的發(fā)動機排量不能超過3升,，當然車隊都想達到zui高排量以獲得zui大功率,。如采用v8，汽缸數(shù)較少,，不利于提高發(fā)動機轉速,，每個汽缸直徑也太大，很難達到所要求的功率,；如采用v12,，功率是提高了，但發(fā)動機重量太大,，整車又受到影響,。綜合考慮，還是用v10zui合適,，凡正賽車追求的又不是平衡性,，有點振動無所謂，只要發(fā)動機功率強大即可,。
v12發(fā)動機
在我看來,，v12發(fā)動機的象征性意義要大于實用意義。使用12缸發(fā)動機的汽車,，主要集中在歐洲,，并以德國、英國的*豪華車和意大利*跑車為主,。 v12發(fā)動機工藝復雜,，造價昂貴，重量奇大,，油耗高得你都找不到提供的*數(shù)據(jù),。也是，買這種車人怎會在乎其油耗高低,！
現(xiàn)在裝配v12發(fā)動機的豪華轎車有：奔馳旗艦s600,、寶馬旗艦760li,、邁巴赫、勞斯萊斯新幻影,；使用v12發(fā)動機的跑車有法拉利的456gt和 enzo,、蘭博基尼的“魔鬼”和murcielago、阿斯頓馬丁的v12 vanquish,、布加迪的eb16-4,、埃多尼斯的bex38等。
雖然v8在美國車上不少,，但講究派頭,、喜歡大氣、不知油貴的美國人對v12卻不感興趣,。這并不是因為他們的性格發(fā)生改變,，而是他們要玩就玩zui大的，這才導致卡迪拉克v16發(fā)動機今年在美國底特律亮相,。
v16發(fā)動機
2003年元月,，美國通用汽車公司在北美車展推出款概念車——凱迪拉克“16”，這款不可思義的轎車以臺v16型發(fā)動機為動力,，發(fā)動機排量高達13.6升,，能產(chǎn)生1000馬力的功率和1000磅·英尺的扭矩。
在行駛中的大部分時間里,，這臺v16發(fā)動機只有半的汽缸工作,，以減少燃料消耗。當需要增強功率時,，如急加速或重載荷時,，另半汽缸會自動、自然地工作,，以滿足汽車對驅動力的需求,。
凱迪拉克在上世紀30年代制造出世界*臺v16發(fā)動機，但與現(xiàn)在的v16發(fā)動機決不可相提并論,，那時的v16發(fā)動機的排量只有7.4升,，zui大功率才165馬力。
兵分四路出擊
w型發(fā)動機
大眾汽車公司在發(fā)動機技術上不定是世界*,，但在發(fā)動機的汽缸排列方式上是zui能出花樣的,。除了前面提到的v5、v7,、v11等非對稱發(fā)動機外,，還種w型發(fā)動機。
許多人以為就像v型發(fā)動機的汽缸呈v形排列那樣，w型發(fā)動機的汽缸排列形式也定是呈w形,，其實不然,，它只是近似w形排列，嚴格說來還應屬v型發(fā)動機,，少是v型發(fā)動機的個變種,。
將v型發(fā)動機的每側汽缸再進行小角度的錯開（如帕薩特w8的小角度為15度），就成了w型發(fā)動機,?；蛘哒fw型發(fā)動機的汽缸排列形式是由兩個小v形組成個大v形,。
w型與v型發(fā)動機相比可以將發(fā)動機做得更短些,，曲軸也可短些，這樣就能節(jié)省發(fā)動機所占的空間,，同時重量也可輕些,，但它的寬度更大，使得發(fā)動機室更滿,。
w型發(fā)動機相對v型發(fā)動機zui大的問題是發(fā)動機由個整體被分割為兩個部分,，在運作時必然會引起很大的振動。針對這問題,，大眾在w型發(fā)動機上設計了兩個反相轉動的平衡軸,，讓兩個部分的振動在內部相互抵消。
德國大眾汽車公司現(xiàn)有三種w型發(fā)動機w8,、w12和w16,。
w8發(fā)動機
現(xiàn)在只有帕薩特w8使用w8型發(fā)動機，排量為4升,，zui大功率為270馬力/6000rpm,。由于w8的長度較短，因此它可以縱置在并不太大的發(fā)動機室,，為駕乘艙留出更大空間,。
w12發(fā)動機
裝用大眾w12發(fā)動機的汽車有大眾的旗艦車型輝騰、本特利新車gt和奧迪旗艦車型a8l60 三款量產(chǎn)車,。另外大眾的w12概念跑車也裝用w12發(fā)動機,。大眾的w12發(fā)動機排量為6升，zui大功率為420馬力/6000rpm,。
w16發(fā)動機
大眾公司在200年北美車展上推出的布加迪eb16-4veyron.概念車,，裝配種w16缸的發(fā)動機，排量為8升,，沖程和缸徑均為86mm,，64氣門，zui大功率為1001馬力/6000rpm。
其實在1928年,，布加迪就曾制造出兩款u16型發(fā)動機來,，分別裝配在布加迪t45（3.8升）和t47（3升）賽車上，zui大功率分別只有270馬力/5000rpm和240馬力/5000rpm,。那可能是zui早的16缸發(fā)動機了,。
w18發(fā)動機
1998年，世界名車布加迪（bugatti）被大眾汽車公司收購,，就在當年的巴黎車展上,，大眾推出款裝有18個汽缸發(fā)動機的布加迪eb118。此臺w18發(fā)動機由大眾開發(fā),，是世界上轎車上使用的汽缸數(shù)zui多的發(fā)動機,。它的排量為6.3升，zui大功率555馬力,。18個汽缸分成三排（而不是像上述的w 型發(fā)動機那樣“兵分四路”）,，每排6個汽缸，就像是在v12發(fā)動機的又加了臺直6發(fā)動機,。當時大眾公司將此種發(fā)動機稱為w型發(fā)動機,，顯然它與現(xiàn)在大眾的w型發(fā)動機的汽缸排列方式有區(qū)別，不過筆者認為它的排列方式與w字母更近似,。
直接對抗博擊
水平對置發(fā)動機
如果將直列發(fā)動機看成是夾角為0度的v型發(fā)動機,，那么當兩排汽缸的夾角擴大為180度時，那就是水平對置發(fā)動機了,。所有的汽缸呈水平對置排列,，就像是拳擊手在搏斗，活塞就是拳擊手的拳頭（當然拳頭可以不止兩個）,，你來我往,，毫不示弱。水平對置發(fā)動機的英文名（boxer engine）意義就是“拳擊手發(fā)動機”,，可簡稱為b型發(fā)動機,，如b6、b4,，分別代表水平對置6缸和4缸發(fā)動機,。
由于相鄰兩個汽缸水平對置，可以很簡單地相互抵消振動,，使發(fā)動機旋轉更平穩(wěn),。
水平對置發(fā)動機的重心低。由于它的氣缸為“平放”,，而不是像v型或直列發(fā)動機那樣“斜放”或“立放”,，因此降低了汽車的重心,，同時又能讓車頭設計得又扁又低。這兩些因素都能增強汽車的行駛穩(wěn)定性,。
由于水平對置發(fā)動機本身就左右對稱,，因此它可使變速器等放置在車身正中，讓汽車左右重量對稱,，而不會像大多數(shù)汽車那樣重心偏向側,。
水平對置發(fā)動機的動力輸出軸方向與傳動軸方向致，因此不需要改變動力傳遞方向或利用齒輪傳動,，而是可以直接與離合器,、變速器對接，動力傳遞效率較高,，使汽車的起跑和加速更迅猛,。
水平對置發(fā)動機的缺點是維修不方便，而且各缸點火間隔*,，使其排氣聲響比較怪異,，普通汽車極少裝配水平對置發(fā)動機?，F(xiàn)在世界上只有德國保時捷和日本富士兩家車廠仍這種發(fā)動機,。