نمودار اصل کار کمپرسور هوای پیستونی که در شکل 1 نشان داده شده است

1 – سوپاپ اگزوز 2 – سیلندر 3 – پیستون 4 – میله پیستون

شکل 1

شکل 1

5 – لغزنده 6 – شاتون 7 – میل لنگ 8 – شیر مکش

9 – فنر سوپاپ

هنگامی که پیستون رفت و برگشتی در سیلندر به سمت راست حرکت می کند، فشار در محفظه سمت چپ پیستون در سیلندر کمتر از فشار اتمسفر PA است، دریچه مکش باز می شود و هوای بیرون به داخل سیلندر مکیده می شود.این فرآیند را فرآیند فشرده سازی می نامند.هنگامی که فشار در سیلندر از فشار P در لوله هوای خروجی بیشتر باشد، دریچه خروجی باز می شود.هوای فشرده به لوله انتقال گاز فرستاده می شود.این فرآیند فرآیند اگزوز نامیده می شود.حرکت رفت و برگشتی پیستون توسط مکانیزم لغزنده میل لنگ که توسط موتور هدایت می شود شکل می گیرد.حرکت چرخشی میل لنگ به لغزشی تبدیل می شود - حرکت رفت و برگشتی پیستون.

کمپرسور با این ساختار همیشه دارای حجم باقیمانده در پایان فرآیند اگزوز است.در مکش بعدی، هوای فشرده در حجم باقیمانده منبسط می شود، به طوری که میزان هوای استنشاقی کاهش می یابد، راندمان کاهش می یابد و کار فشرده سازی افزایش می یابد.به دلیل وجود حجم باقیمانده، با افزایش نسبت تراکم، دما به شدت افزایش می یابد.بنابراین، هنگامی که فشار خروجی بالا است، فشرده سازی مرحله ای باید اتخاذ شود.فشرده سازی مرحله ای می تواند دمای اگزوز را کاهش دهد، کار فشرده سازی را کاهش دهد، راندمان حجمی را بهبود بخشد و حجم خروجی گاز فشرده را افزایش دهد.

شکل 1 یک کمپرسور هوای پیستونی تک مرحله ای را نشان می دهد که معمولاً برای 0 3 - 0 استفاده می شود.سیستم محدوده فشار 7 مگاپاسکال.اگر فشار کمپرسور هوای پیستونی تک مرحله ای از 0 6 مگاپاسکال بیشتر شود، شاخص های مختلف عملکرد به شدت کاهش می یابد، بنابراین فشرده سازی چند مرحله ای اغلب برای بهبود فشار خروجی استفاده می شود.به منظور بهبود راندمان و کاهش دمای هوا، خنک کننده متوسط ​​مورد نیاز است.برای تجهیزات کمپرسور هوای پیستونی با تراکم دو مرحله ای، فشار هوا پس از عبور از سیلندر کم فشار از P1 به P2 افزایش می یابد و دما از TL به T2 افزایش می یابد.سپس به داخل کولر جریان می یابد، گرما را به آب خنک کننده تحت فشار ثابت آزاد می کند و دما به TL کاهش می یابد.سپس از طریق سیلندر فشار قوی به فشار مورد نیاز P 3 فشرده می شود.دمای هوای TL و T2 که وارد سیلندر کم فشار و سیلندر فشار قوی می شود در همان ایزوترم 12 '3' قرار دارند و دو فرآیند فشرده سازی 12 و 2'3 از ایزوترم نه چندان دور منحرف می شوند.فرآیند فشرده سازی تک مرحله ای همان نسبت تراکم p 3 / P 1 123 " است، که بسیار دورتر از ایزوترم 12 "3" از فشرده سازی دو مرحله ای است، یعنی دما بسیار بالاتر است.کار مصرف فشرده سازی تک مرحله ای معادل مساحت 613 ″ 46، کار مصرف فشرده سازی دو مرحله ای معادل مجموع مساحت های 61256 و 52 ″ 345 و کار ذخیره شده معادل 2 ″ 23 ″ 32 است. .مشاهده می شود که فشرده سازی مرحله ای می تواند دمای اگزوز را کاهش دهد، کار فشرده سازی را کاهش داده و کارایی را بهبود بخشد.

کمپرسورهای هوای پیستونی اشکال ساختاری زیادی دارند.با توجه به حالت پیکربندی سیلندر، می توان آن را به نوع عمودی، نوع افقی، نوع زاویه ای، نوع تعادل متقارن و نوع مخالف تقسیم کرد.با توجه به سری فشرده سازی، می توان آن را به نوع تک مرحله ای، نوع دو مرحله ای و نوع چند مرحله ای تقسیم کرد.با توجه به حالت تنظیم، می توان آن را به نوع موبایل و نوع ثابت تقسیم کرد.با توجه به حالت کنترل، می توان آن را به نوع تخلیه و نوع سوئیچ فشار تقسیم کرد.در میان آنها، حالت کنترل تخلیه به این معنی است که وقتی فشار در مخزن ذخیره هوا به مقدار تنظیم شده می رسد، کمپرسور هوا از کار باز نمی ایستد، بلکه با باز کردن شیر اطمینان عملیات غیر فشرده را انجام می دهد.به این حالت بیکار، عملیات تخلیه می گویند.حالت کنترل سوئیچ فشار به این معنی است که وقتی فشار در مخزن ذخیره هوا به مقدار تنظیم شده برسد، کمپرسور هوا به طور خودکار کار نمی کند.