Funktionsprinzip des Kolbenluftkompressors

Ein einstufiger Kolbenkompressor ist wie im Diagramm dargestellt aufgebaut. Der Motor dreht das Schwungrad, das die Kurbelwelle (1) dreht. Die Kurbel an der Welle bewegt das große Ende der Pleuelstange (3) in einer Kreisbewegung. Diese Bewegung wird durch die Stange bis zu ihrem kleinen Ende übertragen und treibt den Kreuzkopf (4), die Kolbenstange (5) und den Kolben (7) in einer geraden Linie hin und her.

Betriebszyklus
Kurbel und Pleuel bewegen den Kolben wiederholt zwischen zwei Enden. Der am weitesten von der Kurbelwelle entfernte Punkt des Kolbens wird als innerer Totpunkt bezeichnet. Sein am weitesten vom Zylinderdeckel entfernter Punkt wird als äußerer Totpunkt bezeichnet. Der Abstand zwischen diesen beiden Punkten ist der Strich S.

Wenn sich der Kolben vom äußeren Totpunkt zum inneren Totpunkt bewegt, vergrößert sich der Raum zwischen Zylinderkopf und Kolben. Das Gas im Inneren dehnt sich aus und sein Druck sinkt. Sobald der Druck unter den Druck in der Zulaufleitung fällt, öffnet das Saugventil. Gas gelangt in die Flasche. Der Kolben erreicht den inneren Totpunkt und das Saugventil schließt. Die Saugphase endet.

Als nächstes bewegt sich der Kolben in Richtung des äußeren Totpunkts. Der Raum im Zylinder wird kleiner. Das Gas wird komprimiert und sein Druck steigt. Wenn der Druck den Druck in der Auslassleitung übersteigt, öffnet das Auslassventil. Gas wird herausgedrückt. Der Kolben erreicht den äußeren Totpunkt und das Auslassventil schließt.

Auf diese Weise bewegt jede volle Umdrehung der Kurbelwelle den Kolben einmal hin und her. Der Kompressor führt einen vollständigen Zyklus durch. Dieser Zyklus umfasst Expansion, Ansaugen, Komprimieren und Entladen.