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FESTO氣缸的介紹以及原理
點(diǎn)擊次數(shù):894 發(fā)布時(shí)間:2014-5-15
FESTO氣缸的介紹以及原理
氣缸為中國(guó)大陸的稱呼,而香港和中國(guó)臺(tái)灣稱為汽缸。它是指在內(nèi)燃機(jī)或是外燃機(jī)中,讓活塞居于其內(nèi),允許其上下往復(fù)的容器。在多汽缸引擎中,,通常汽缸會(huì)并列排成一排,這稱之為汽缸排(bank),,好比說V型排列的引擎就由兩組汽缸排呈V字形所構(gòu)成,。而多個(gè)或一個(gè)汽缸排則構(gòu)成了汽缸本體(cylinder block)。
FESTO氣缸的介紹以及原理發(fā)展歷程
氣缸原理源于大炮:
氣缸源于大炮,?這并不是聳人聽聞,。你車上的氣缸戰(zhàn)士確實(shí)與大炮有關(guān)。
1680年,,荷蘭科學(xué)家霍因斯受到大炮原理的啟發(fā),,心想如將炮彈的強(qiáng)大力量用來推動(dòng)其它機(jī)械不是挺好嗎?他一開始仍用作燃燒爆炸物,,將炮彈改成“活塞”,,把炮筒作“氣缸”,并開一個(gè)單向閥,。他在氣缸內(nèi)注入,,當(dāng)點(diǎn)燃后,猛烈地爆炸燃燒,,推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),,并產(chǎn)生動(dòng)力。同時(shí),,爆炸氣巨大的壓力還推開單向閥,,排出廢氣。而后,,氣缸內(nèi)殘余廢氣逐漸變冷,,氣壓變低,氣缸外部的大氣壓又推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),,以準(zhǔn)備進(jìn)行下一次爆炸,。當(dāng)然,由于行程過長(zhǎng),,效率太低,他zui終沒有取得成功,。但是,,正是霍因斯首先提出了“內(nèi)燃機(jī)”的設(shè)想,后人在此基礎(chǔ)上才發(fā)明了汽車用的發(fā)動(dòng)機(jī),。
早期汽車使用單缸機(jī)
汽車*卡爾·奔馳和戴姆勒在當(dāng)年設(shè)計(jì)制造汽車時(shí),,他們不約而同地只用了一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī),。就像我們現(xiàn)在認(rèn)為一輛汽車不可能使用兩臺(tái)或更多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,估計(jì)當(dāng)時(shí)的人們也不會(huì)想象出還會(huì)用兩個(gè)氣缸或更多氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī),。然而現(xiàn)在不同了,,先別說發(fā)達(dá)國(guó)家,看看國(guó)內(nèi)汽車廣告就會(huì)發(fā)現(xiàn),,不少廠家總拿發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(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(jī)而非三缸,用v6發(fā)動(dòng)機(jī)的一定要把v字弄得醒目惹眼,,廣告宣傳確實(shí)起到了很大效果,,現(xiàn)在不少車迷已認(rèn)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(dòng)機(jī)是發(fā)動(dòng)機(jī)”等概念。現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)車中已有近20種車裝配了v6或v8型發(fā)動(dòng)機(jī),。
單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸每轉(zhuǎn)兩周才能產(chǎn)生一次燃燒做功,,這樣它的聲音聽起來也不連續(xù)順暢,聽一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(yùn)轉(zhuǎn)極不平穩(wěn),,轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大,而且單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的外形也不適合裝在汽車上,。為此,,現(xiàn)在的氣車上已見不到單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上,兩缸機(jī)也不好找了,,zui少是3缸發(fā)動(dòng)機(jī),。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)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(jī),。
1升以下的微型車上多用3缸機(jī),,1升至2升的發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用4缸或5缸機(jī)。2升以上的發(fā)動(dòng)機(jī)大多為6缸,,4升以上的發(fā)動(dòng)機(jī)使用8缸的占絕大多數(shù),。
在相同排量的情況下,增加氣缸數(shù)可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,,從而可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,。另外,增加氣缸數(shù)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn),使其輸出扭矩和輸出功率更加穩(wěn)定,。增加氣缸數(shù)可以使氣車更容易起動(dòng),,加速響應(yīng)性更好。為了提高氣車的性能,,必須增加氣缸數(shù),。因此,豪華轎車,、跑車,、賽車等高性能氣車的氣缸數(shù)都在6缸以上,zui多者已達(dá)到16缸,。
但是,,氣缸數(shù)的增加不能無限制。因?yàn)殡S著氣缸數(shù)的增加,,發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件數(shù)也成比例地增加,,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性,,增加發(fā)動(dòng)機(jī)重量,,提高制造成本和使用費(fèi)用,增加燃料消耗,,并使發(fā)動(dòng)機(jī)的體積變大,。因此,氣車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)都是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的用途和性能要求,,在權(quán)衡各種利弊之后做出的合適選擇,。
肩并肩站成一排。
FESTO氣缸的介紹以及原理直列發(fā)動(dòng)機(jī)
直列發(fā)動(dòng)機(jī)(line engine),,它的所有氣缸均肩并肩排成一個(gè)平面,,它的缸體和曲軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且使用一個(gè)氣缸蓋,,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(yīng)用比較廣泛,。其缺點(diǎn)是功率較低,。“直列”可用l代表,后面加上氣缸數(shù)就是發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào),,現(xiàn)代氣車上主要有l(wèi)3,、l4,、l5、l6型發(fā)動(dòng)機(jī),。
直列3缸(l3)。
3 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(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
下面是氣缸理論出力的計(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/cm2)
例:直徑340mm的氣缸,,工作壓力為3kgf/cm2時(shí),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(diǎn),,得:
F=2800kgf,;F′=2300kgf
在工程設(shè)計(jì)時(shí)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,,從經(jīng)驗(yàn)表1-1中查出,。
例:有一氣缸其使用壓力為5kgf/cm2,在氣缸推出時(shí)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(jì)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,。