往復活塞壓縮機的結構及原理
基本結構和工作原理在各種往復活塞壓縮機中，最典型、應用最廣的是各種曲軸驅動往復活塞壓縮機。單作用無十字頭的往復活塞空氣壓縮機。旋轉的曲軸通過連桿帶動活塞沿氣缸內壁面作往復直線運動。當活塞向下運動時，包含在活塞端面與氣缸之間的工作容積增大而形成真空，這時經過空氣濾清器的空氣推開吸氣閥而被吸進氣缸。當活塞作反向行程運動時,吸氣閥關閉,封閉在氣缸內的氣體受到壓縮，且隨著容積的減小而壓力不斷提高。當壓縮氣體的壓力達到略高於排氣管內空氣壓力和排氣閥彈簧的阻力時，氣體即推開排氣閥而進入排氣管。用來控制氣體吸入和排出氣缸的部件稱氣閥，它在壓力差和彈簧力的作用下自行啟閉，故稱自動作用閥。最常用的氣閥結構。由於結構上的原因,在排氣終了時氣缸內還有部分空氣殘留,氣缸中容納殘余空氣的空間稱余隙容積。活塞向下運動初期，余隙容積的空氣在氣缸內膨脹，直到氣缸內的壓力略低於吸氣管內的空氣壓力，吸氣閥開啟，氣缸從吸氣管內吸進新鮮空氣。氣缸內進行的吸氣、壓縮、排氣和膨脹4個過程組成壹個循環。如果用氣缸的空氣壓力p作為縱坐標，用氣缸容積V作為橫坐標,則氣缸內所進行的循環用氣缸指示圖來描述（圖7）,其中曲線 4-1表示吸氣過程，1-2為壓縮過程，2-3為排氣過程，3-4為膨脹過程。由過程曲線1-2-3-4-1所包圍的面積表示循環指示功，即在壹個循環中用於壓縮空氣和克服阻力所需要消耗的動力。
空氣在氣缸內受到壓縮時，空氣和氣缸的溫度不斷提高。為了保持氣缸內潤滑和摩擦件工作的正常，在氣缸外層設有通水或空氣的冷卻設施(水套或散熱片)，以防止空氣壓縮終了時溫度超過允許值。
從大氣吸氣的單級壓縮機的最終壓力：微型壓縮機（排氣量為0.1～1.0米3/分）以0.6～0.8兆帕為宜;小型壓縮機（排氣量為1～10米3/分）以0.5～0.7兆帕為宜；中、大型壓縮機(排氣量在10米3/分以上)以0.2～0.4兆帕為宜。更高的壓力須采用多級壓縮,每級壓力比（排氣壓力與吸氣壓力之比）為2～4。多級壓縮是通過壹系列帶級間冷卻的壓縮。在第壹級氣缸內壓縮後排出的氣體，通過第壹級間冷卻器，冷卻後引入第二級氣缸的吸氣側。在第二級氣缸壓縮後排出的氣體，再通過第二級間冷卻器,冷卻後引入第三級的氣缸的吸氣側,依此類推（圖8）。壓縮後的氣體通過級間冷卻，既能降低排氣溫度，又可節省壓縮功。經過多級壓縮的氣體壓力可以超過100兆帕。排氣壓力超過100兆帕的壓縮機稱為超高壓壓縮機。 往復活塞壓縮機
為了保持排氣管中的壓力不變，壓縮機的排氣量應能根據用氣量的變化而自行調節。調節的方法有定時停轉、改變轉速、截斷吸氣管、頂開吸氣閥和連通輔助容積等。
為了防止氣缸內的氣體向外泄漏，活塞上設置金屬的或非金屬的起密封作用的活塞環。采用活塞環時，氣缸內必須用油潤滑，防止過大的摩擦、磨損、泄漏和過高的排氣溫度。在需要不含油的壓縮氣體或氣體不能與油相接觸的場合，采用無油潤滑壓縮機。第壹類無油潤滑壓縮機采用耐磨性好的材料活塞環和填料。這種材料具有自潤滑性，在工作時無需用油潤滑。自潤滑材料可取石墨產品、浸漬巴氏合金（見滑動軸承材料）、鋁青銅、銀或人造樹脂等；也可取聚四氟乙烯，填充玻璃纖維、石墨、陶瓷材料、青銅和二硫化鉬等材料，這些都是應用最廣泛的自潤滑材料。第二類無油潤滑壓縮機是利用曲折（迷宮）的原理，在活塞圓周表面上（有時還在活塞圓周表面對應的氣缸表面上）制成壹系列串聯的阻流通道，以阻止氣缸內的氣體沿活塞與氣缸間的間隙向外泄漏。這類無油潤滑壓縮機稱為迷宮壓縮機。第三類無油潤滑壓縮機是隔膜壓縮機。
參考書目活塞式壓縮機設計編寫組編：《活塞式壓縮機設計》，機械工業出版社，北京，1981。