SMC氣缸是安裝活塞、曲軸以及其他零件和附件的支承骨架。現(xiàn)代汽車上基本都采用水冷多缸發(fā)動機,對于多缸發(fā)動機,氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機外型尺寸和結(jié)構(gòu)特點,對發(fā)動機機體的剛度和強度也有影響,并關(guān)系到汽車的總體布置。
將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能,驅(qū)動機構(gòu)作直線往復運動、擺動和旋轉(zhuǎn)運動。
直線運動往復運動的氣缸、擺動運動的擺動氣缸、氣爪等。
氣缸是由缸筒、端蓋、活塞、活塞桿和密封件組成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示: SMC氣缸原理圖
1)缸筒 缸筒的內(nèi)徑大小代表了氣缸輸出力的大小。活塞要在缸筒內(nèi)做平穩(wěn)的往復滑動,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)。 SMC CM2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)有導向套,以提高氣缸的導向精度,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。
氣缸體冷卻方式:
SMC氣缸即左右兩列氣缸中心線的夾角γ=180°,稱為對置式。它的特點是高度小,總體布置方便,有利于風冷。這種氣缸應(yīng)用較少。
為了能夠使SMC氣缸內(nèi)表面在高溫下正常工作,必須對氣缸和氣缸蓋進行適當?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種,一種是水冷,另一種是風冷。水冷發(fā)動機的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套,并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通,冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán),帶走部分熱量,對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。
SMC氣缸排列方式:
SMC氣缸基本都采用水冷多缸發(fā)動機,對于多缸發(fā)動機,氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機外型尺寸和結(jié)構(gòu)特點,對發(fā)動機機體的剛度和強度也有影響,并關(guān)系到汽車的總體布置。
SMC氣缸體的工作要承受燃燒過程中壓力和溫度的急劇變化
SMC氣缸體的工作條件十分惡劣。它要承受燃燒過程中壓力和溫度的急劇變化以及活塞運動的強烈摩擦。因此,它應(yīng)具有以下:
有足夠的強度和剛度,變形小,保證各運動零件位置正確,運轉(zhuǎn)正常,振動噪聲小。
有良好的冷卻,在缸筒的四周有冷卻水套,以便讓冷卻水帶走熱量。
耐磨,以保證氣缸體有足夠的使用壽命。氣缸體上部是并列的氣缸筒,目前多鑲有氣缸套。氣缸體的下部是曲軸箱,用來安裝曲軸,其外部還可安裝發(fā)電機、發(fā)動機支架等各種附件。氣缸體大多用鑄鐵或鋁合金鑄造而成,鋁合金缸體成本較高,但重量輕、冷卻好,得到越來越廣泛的應(yīng)用。機體是構(gòu)成發(fā)動機的骨架,是發(fā)動機各機構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ),其內(nèi)、外安裝著發(fā)動機的所有主要零件和附件,承受各種載荷。因此,機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。
SMC氣缸的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體,稱為氣缸體——曲軸箱,也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成,氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸,下半部為支承曲軸的曲軸箱,其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋,冷卻水套和潤滑油道等。
SMC氣缸體應(yīng)具有足夠的強度和剛度,根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同,通常把氣缸體分為以下三種形式。
(1)一般式氣缸體:其特點是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點是機體高度小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,便于加工,曲軸拆裝方便;但其缺點是剛度和強度較差。
(2)龍門式氣缸體:其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點是強度和剛度都好,能承受較大的機械負荷;但其缺點是工藝性較差,結(jié)構(gòu)笨重,加工較困難。
(3)隧道式氣缸體:這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式,采用滾動軸承,主軸承孔較大,曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強度好,但其缺點是加工精度要求高,工藝性較差,曲軸拆裝不方便。
SMC氣缸體的工作要承受燃燒過程中壓力和溫度的急劇變化