Un cilindru pneumatic este un tip de dispozitiv folosit pentru a genera forță din energia gazului sub presiune. Cilindrul pneumatic de bază constă dintr-o cameră cilindrică cu un piston mobil și canale de admisie și evacuare. Când aer comprimat sau alt gaz este pompat în partea inferioară a cilindrului, gazul se extinde, împingând pistonul mobil în sus și generând forță. Cilindrii pneumatici, cunoscuți și ca cilindri de aer, au avantaje față de hidraulice în unele cazuri și sunt utilizați într-o mare varietate de aplicații.
Pentru a funcționa cilindrul, un gaz, cum ar fi aerul, trebuie mai întâi presurizat. Acest lucru se poate face folosind o pompă. Deoarece aerul există de obicei la presiunea atmosferică, pompele sunt folosite pentru a forța un anumit volum de aer într-un spațiu mai mic, determinând presiunea acestuia să crească peste nivelul atmosferic. Aerul sub presiune stochează energia folosită la comprimarea acestuia. Când este lăsat să se extindă, acest aer va tinde să se depresurizeze înapoi la presiunea sa atmosferică inițială.
Un cilindru pneumatic funcționează pe baza acestui principiu. Aerul este comprimat și apoi direcționat în camera cilindrică de sub un piston mobil. Aerul sub presiune exercită forță asupra bazei pistonului, determinând pistonul să se miște în sus prin cilindrul tubular. O tijă se extinde de la baza pistonului în sus prin partea superioară a cilindrului. Când aerul comprimat se extinde în spațiul dat și mișcă pistonul în sus, această tijă se mișcă și ea, oferind o modalitate de a muta alte elemente mecanice.
Poziția pistonului într-un cilindru pneumatic este controlată de o supapă care direcționează aerul comprimat în partea superioară sau inferioară a cilindrului. Când capătul tijei, sau partea superioară, a cilindrului este umplut cu aer sub presiune, pistonul se mișcă în jos, iar aerul de sub piston este evacuat printr-o țeavă de evacuare. Aerul sub presiune care intră în bază mută pistonul în sus, iar aerul de deasupra pistonului este evacuat. Acest sistem permite ca cilindrul să fie acționat în mod repetat pentru a genera forță.
Sistemele pneumatice au mai multe avantaje față de cele hidraulice, care folosesc apă sau alt fluid pentru a genera mișcare mecanică. Aerul evacuat de la un cilindru pneumatic poate fi eliberat în aerul înconjurător fără probleme de mediu. Aerul este ușor de obținut și presurizat. În plus, scurgerile nu reprezintă o problemă în cazul sistemelor pneumatice. Dezavantajele pneumaticei includ necesitatea operarii unor astfel de sisteme la presiune mare, care poate fi periculoasa, precum si nevoia de a mentine aerul curat si filtrat.
Mai multe dispozitive mecanice familiare folosesc pneumatica. Pistoale de cuie, utilizate în construcții pentru a introduce cuie în lemn sau beton, își trag forța din unul sau mai mulți cilindri pneumatici. Alte exemple includ pompele pentru biciclete și frânele pneumatice utilizate la autobuze și camioane. Pe lângă aplicațiile de consum, cilindrii pneumatici sunt utilizați pe scară largă și în medii industriale, cum ar fi fabricile de ambalare și atelierele de mașini.