往復(fù)活塞式壓縮機(jī)有四個工作過程,分別是膨脹過程、吸氣過程、壓縮過程和排氣過程,如圖2-30所示。
活塞在氣缸中作往復(fù)運(yùn)動,活塞能夠達(dá)到的最靠近氣缸蓋的極限位置稱為上止點(diǎn),最遠(yuǎn)離氣缸蓋的位置稱為下止點(diǎn)。當(dāng)活塞從上止點(diǎn)開始向下運(yùn)動時,在氣缸中仍殘留少量高壓氣體,這部分氣體所占據(jù)的體積稱為余隙容積,是由機(jī)械運(yùn)動所要求的活塞頂部與氣缸頂部間的間隙以及閥孔等容積組成,對于活塞式壓縮機(jī)是不可避免的。
由于高壓氣體的存在,活塞向下運(yùn)動時的開始階段,低壓氣體尚不能進(jìn)入氣缸,只有當(dāng)余隙容積中的高壓氣體膨脹到略低于吸氣管道中的壓力時,吸氣過程才能夠開始,這一階段稱為膨脹過程。在膨脹過程中吸、排氣閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。在吸氣過程,活塞仍然向下運(yùn)動,吸氣閥依靠兩側(cè)的壓力差打開,外界氣體經(jīng)過吸氣閥進(jìn)入氣缸。當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)后,吸氣過程結(jié)束,活塞開始向上運(yùn)動,由于此時氣缸內(nèi)的壓力低于氣缸外排氣管道中的壓力,吸、排氣閥均不能打開,由氣缸、活塞以及閥板、氣閥等組成了一個封閉的空間,并且隨著活塞的向上運(yùn)動而縮小,氣體得以壓縮,成為壓縮過程。
隨著制冷壓縮過程的進(jìn)行,氣缸內(nèi)的氣體壓力不斷提高,當(dāng)壓力略高于排氣管內(nèi)的壓力,所產(chǎn)生的壓力差足以克服排氣閥的阻力時,排氣閥打開,開始排氣過程,直至活塞到達(dá)上止點(diǎn),氣缸容積達(dá)到最小,排氣過程結(jié)束。