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自行车打气筒是最简单的容积式空压机。空气被抽到气缸中， 靠活塞的运动进行压缩。活塞式空气压缩机运行原理相同，借助连杆和旋转的曲轴活塞作前后往复运动。如果只有活塞的一侧进行压缩，则称之为单作用。如果活塞前进的一侧和后退的一侧两者都用于压缩，则称为双作用。进气侧压力与排气侧压力间的差值，是压缩机功的一种度量。压力比是进气与排气侧绝对压力的比值。如机器由大气中吸入空气，压缩到7bar。压力比为(7+1)/1=8。
本图表示容积式空压机的工作原理，气阀是自作用式。P/V图为理论过程，气缸完全充气与放空，没有损失。
图B 实际的容积式空压机示功图
本图表示容积式空压机可能出现的实际P/V图，压缩机有充分的阀道，使进气侧压力损失和排气侧过压缩达到最小。
图A表示理论上的容积式空压机示功图
图B表示实际的容积式空压机示功图。活塞在吸气阶段所扫过的气缸容积称之为行程容积。活塞由于机械原因在折转点必须保留的容积与气阀等所需的容积的总和称为余隙容积中的空气，在吸气之前会开始膨胀，出现行程容积和吸入容积的差别。因此实际设计的空压机，如容积式空压机，就会产生理论PV图与实际PV图之间的差异。气阀不可能完全密封，并且活塞与气缸壁之间总有一定程度的泄漏。再加上气阀的关闭与开启不可能没有延时，还会引起气流通过通道时产生降压。由于这种设计上的原因，当气体进入气缸时已被加热。
等温压缩的压缩功为：
W=p1*V1*1n(p2/p1)
绝热和压缩的压缩功为：
W=k/k-1*(p2V2-p1V1)
W = 压缩功（J）
p1 = 初始压力（Pa）
V1 = 初始容积（m3）
p2 = 终了压力（Pa）
k = 绝热指数，大多数情况下k约等于(1.3~1.4)
这些关系式表明，容积式空压机的绝热压缩比等温压缩需要更多的功。实际上，所需要的功处在k约等于(1.3~1.4)范围内。
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作者:德耐尔@德耐尔空压机 空压机修订日期：2011-04-13
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