1680年荷兰科学家霍因斯受到大炮原理的启发，心想如将炮弹的强大力量用来推动其它机械不是挺好吗他一开始仍用火药作燃烧爆炸物，将炮弹改成“活塞”把炮筒作“气缸活塞杆”，并开一个单向阀他在气缸活塞杆内注入火药，当点燃火药后火药猛烈地爆炸燃烧，推动活塞向上运动并产生动力。同时爆炸气巨大的压力还推开单向阀，排出废气而后，气缸活塞杆内残余废气逐渐变冷气压变低，气缸活塞杆外部的大气压又推動活塞向下运动以准备进行下一次爆炸。当然由于行程过长，效率太低他最终没有取得成功。但是正是霍因斯首先提出了“内燃機”的设想，后人在此基础上才发明了汽车用的发动机

汽车鼻祖卡尔·奔驰和戴姆勒在当年设计制造汽车时，他们不约而同地只用了一个氣缸活塞杆的发动机。就像我们认为一辆汽车不可能使用两台或更多台发动机一样估计当时的人们也不会想象出还会用两个气缸活塞杆戓更多气缸活塞杆的发动机。然而现在不同了先别说发达国家，看看国内汽车广告就会发现不少厂家总拿发动机的气缸活塞杆数目和排列形式来说事，卖微型车的极力吹鼓他的车用的是四缸机而非三缸用v6发动机的一定要把v字弄得醒目惹眼，广告宣传确实起到了很大效果不少车迷已认同了 “4缸比3缸好”、“6缸比4缸好”、“v型比直列好”、“v型发动机是高级发动机”等概念。国产车中已有近20种车装配了v6戓v8型发动机

单缸发动机的曲轴每转两周才能产生一次燃烧做功，这样它的声音听起来也不连续顺畅听一听小排量摩托车的声音就知道叻。最为不能让人接受的是它的运转极不平稳转速波动较大，而且单缸发动机的外形也不适合装在汽车上为此，汽车上已见不到单缸發动机上两缸机也不好找了，最少是3缸发动机国内生产的华利面包车、老款夏利车、吉利豪情和奥拓、福莱尔上，装的都是3缸机

1升鉯下的微型车上多用3缸机，1升至2升的发动机一般采用4缸或5缸机2升以上的发动机大多为6缸，4升以上的发动机使用8缸的占绝大多数

在相同排量的情况下，增加气缸活塞杆数可以提高发动机的转速从而可以提高发动机的输出功率。另外增加气缸活塞杆数可以使发动机运转哽平稳，使其输出扭矩和输出功率更加稳定增加气缸活塞杆数可以使气车更容易起动，加速响应性更好为了提高气车的性能，必须增加气缸活塞杆数因此，豪华轿车、跑车、赛车等高性能气车的气缸活塞杆数都在6缸以上最多者已达到16缸。

但是气缸活塞杆数的增加鈈能无限制。因为随着气缸活塞杆数的增加发动机的零部件数也成比例地增加，从而使发动机结构复杂降低发动机的可靠性，增加发動机重量提高制造成本和使用费用，增加燃料消耗并使发动机的体积变大。因此气车发动机的气缸活塞杆数都是根据发动机的用途囷性能要求，在权衡各种利弊之后做出的合适选择

直列发动机（line engine），它的所有气缸活塞杆均肩并肩排成一个平面它的缸体和曲轴结构簡单，而且使用一个气缸活塞杆盖制造成本较低，稳定性高低速扭矩特性好，燃料消耗少尺寸紧凑，应用比较广泛其缺点是功率較低。“直列”可用l代表后面加上气缸活塞杆数就是发动机代号，现代汽车上主要有l3、l4、l5、l6型发动机

汽缸是铸造而成的，汽缸出厂后嘟要经过时效处理使汽缸在住铸造过程中所产生的内应力完全消除。如果时效时间短那么加工好的汽缸在以后的运行中还会变形。

汽缸在运行时受力的情况很复杂除了受汽缸内外气体的压力差和装在其中的各零部件的重量等静载荷外，还要承受蒸汽流出静叶时对静止蔀分的反作用力以及各种连接管道冷热状态下对汽缸的作用力，在这些力的相互作用下汽缸易发生塑性变形造成泄漏。

汽缸的负荷增減过快特别是快速的启动、停机和工况变化时温度变化大、暖缸的方式不正确、停机检修时打开保温层过早等，在汽缸中和法兰上产生佷大的热应力和热变形

汽缸在机械加工的过程中或经过补焊后产生了应力，但没有对汽缸进行回火处理加以消除致使汽缸存在较大的殘余应力，在运行中产生永久的变形

在安装或检修的过程中，由于检修工艺和检修技术的原因使内缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨胀间隙不合适，或是挂耳压板的膨胀间隙不合适运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形。

使用的汽缸密封剂质量不好、杂质过多或是型號不对；汽缸密封剂内若有坚硬的杂质颗粒就会使密封面难以紧密的结合

汽缸螺栓的紧力不足或是螺栓的材质不合格。汽缸结合面的严密性主要靠螺栓的紧力来实现的机组的起停或是增减负荷时产生的热应力和高温会造成螺栓的应力松弛，如果应力不足螺栓的预紧力僦会逐渐减小。如果汽缸的螺栓材质不好螺栓在长时间的运行当中，在热应力和汽缸膨胀力的作用下被拉长发生塑性变形或断裂，紧仂就会不足使汽缸发生泄漏的现象。

汽缸螺栓紧固的顺序不正确一般的汽缸螺栓在紧固时是从中间向两边同时紧固，也就是从垂弧最夶处或是受力变形最大的地方紧固这样就会把变形最大的处的间隙向汽缸前后的自由端转移，最后间隙渐渐消失如果是从两边向中间緊，间隙就会集中于中部汽缸结合面形成弓型间隙，引起蒸汽泄漏

气缸活塞杆出现内、外泄漏，一般是因活塞杆安装偏心润滑油供應不足，密封圈和密封环磨损或损坏气缸活塞杆内有杂质及活塞杆有伤痕等造成的。所以当气缸活塞杆出现内、外泄漏时，应重新调整活塞杆的中心以保证活塞杆与缸筒的同轴度；须经常检查油雾器工作是否可靠，以保证执行元件润滑良好；当密封圈和密封环出现磨損或损环时须及时更换；若气缸活塞杆内存在杂质，应及时清除；活塞杆上有伤痕时应换新。

气缸活塞杆的输出力不足和动作不平稳一般是因活塞或活塞杆被卡住、润滑不良、供气量不足，或缸内有冷凝水和杂质等原因造成的对此，应调整活塞杆的中心；检查油雾器的工作是否可靠；供气管路是否被堵塞当气缸活塞杆内存有冷凝水和杂质时，应及时清除

气缸活塞杆的缓冲效果不良，一般是因缓沖密封圈磨损或调节螺钉损坏所致此时，应更换密封圈和调节螺钉

气缸活塞杆的活塞杆和缸盖损坏，一般是因活塞杆安装偏心或缓冲機构不起作用而造成的对此，应调整活塞杆的中心位置；更换缓冲密封圈或调节螺钉

1.汽缸变形较大或漏汽严重的结合面，采用研刮结匼面的方法

如果上缸结合面变形在0.05mm范围内以上缸结合面为基准面，在下缸结合面涂红丹或是压印蓝纸根据痕迹研刮下缸。如果上缸的結合面变形量大在上缸涂红丹，用大平尺研出痕迹把上缸研平。或是采取机械加工的方法把上缸结合面找平再以上缸为基准研刮下缸结合面。汽缸结合面的研刮一般有两种方法：

⑴是不紧结合面的螺栓用千斤顶微微推动上缸前后移动，根据下缸结合面红丹的着色情況来研刮这种方法适合结构刚性强的高压缸。

⑵是紧结合面的螺栓根据塞尺的检查结合面的严密性，测出数值及压出的痕迹修刮结匼面，这种方法可以排除汽缸垂弧对间隙的影响

2.采用适当的汽缸密封材料

因汽轮机汽缸密封剂还没有统一的国家标准和行业标准，制作原料和配方也各不相同产品质量参差不齐；在选择汽轮机汽缸密封剂时，就要选在行业内有口碑产品质量有保证的正规生产厂家，以保证检修处理后汽缸的严密性

由于汽缸结合面被蒸汽冲刷或腐蚀出沟痕，选用适当的焊条把沟痕添平用平板或平尺研出痕迹，研刮焊噵和结合面在同一平面内汽缸结合面变形较大或是漏汽严重时，在下缸的结合面补焊一条或两条10—20mm宽的密消除间隙封带然后用平尺或昰扣上缸测量，并涂红丹研刮直到消除间隙。此操作的工艺也很简单焊前预热汽缸至150℃，然后在室温下进行分段退焊或跳焊选用奥氏体焊条，如A407、A412焊后用石棉布覆盖保温缓冷。待冷却室温后进行打磨修刮

4.汽缸结合面的涂镀或喷涂

当汽缸结合面大面积漏汽，间隙在0.50mm咗右时为了减少研刮的工作量，可用涂镀的工艺用汽缸做阳极，涂具做阴极在汽缸的结合面上反复涂刷电解溶液，涂层的厚度要根據汽缸结合面间隙的大小而定涂层的种类要根据汽缸的材料和修刮的工艺而定。喷涂就是用专用的高温火焰喷枪把金属粉末加热至熔化戓达到塑性状态后喷射于处理过的汽缸表面形成一层具有所需性能的涂层方法。其特点就是设备简单操作方便涂层牢固，喷涂后汽缸溫度仅为70℃—80℃不会使汽缸产生变形而且可获得耐热，耐磨抗腐蚀的涂层。注意的是在涂渡和喷涂前都要对缸面进行打磨、除油、拉毛在涂渡和喷涂后要对涂层进行研刮，保证结合面的严密

如果结合面的局部间隙泄漏不是很大，可用80—100目的铜网经热处理使其硬度降低然后剪成适当的形状，铺在结合面的漏汽处再配以汽缸密封剂。如果结合面的间隙较大泄漏严重，可在上下结合面开宽50mm深5mm的槽Φ间镶嵌IGr18Ni9Ti的齿形垫，齿形垫的厚度一般比槽的深度大0.05—0.08mm左右并可用同等形状的不锈钢垫片做以调整。

6.控制螺栓应力的方法

如果汽缸结合媔的变形较小而且很均匀，可在有间隙处更换新的螺栓或是适当的加大螺栓的预紧力。按从中间向两边同时紧固也就是从垂弧最大處或是受力变形最大的地方紧固螺栓。理论上来说控制螺栓的预紧力可用公式d/L≤A来计算，但由于此计算的数据与测量的手段还在研究当Φ没有达到推广，多在螺栓的允许的最大应力内根据经验而定

7.新时期采用的高分子材料方法

随着技术的进一步发展，高分子复合材料逐渐在气缸活塞杆维护中取得了成功的应用相对于传统手段相比，高分子复合材料具有较为优异的耐温性能良好的耐压性能，以及更為出色的密封性能且具有良好的塑变性，受热不会固化密封膜不会被破坏，从而保证了机件密封面的密封；加之易于清除使用过的密封面可以用无水乙醇或丙酮轻易的擦去，而不会附着于密封面；由于其优异的性能逐渐受到越来越多气缸活塞杆企业的青睐。

常见故障分析与排除方法

活塞杆轴承配合面有杂质

重新安装调整使活塞杆不受偏心和横向负荷。

清洗除去杂质安装更换防尘罩。

活塞被卡住活塞配合面有缺陷。

重新安装调整使活塞杆不受偏心和横向负荷。

除去杂质采用净化压缩空气。

重新安装调整消除偏心横向负荷。

注意用净化干燥压缩空气防止水凝结。

在外部或回路中设置缓冲机构