Wie funktioniert ein Luftkompressor?

Nach dem Starten des Antriebs treibt der Keilriemen die Kurbelwelle des Kompressors an, die über den Kurbelstangenmechanismus in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens im Zylinder umgewandelt wird.

Wenn sich der Kolben von der Deckelseite zur Kolbenwelle bewegt, vergrößert sich das Zylindervolumen. Der Druck im Zylinder ist niedriger als der Atmosphärendruck, und Außenluft strömt durch den Filter und das Saugventil in den Zylinder. Nach Erreichen des unteren Totpunkts bewegt sich der Kolben von der Kolbenwellenseite zur Deckelseite zurück, das Saugventil schließt, das Zylindervolumen verringert sich allmählich, die Luft im Zylinder wird komprimiert und der Druck steigt. Sobald ein bestimmter Druck erreicht ist, öffnet sich das Auslassventil, und die Druckluft gelangt über die Leitung in den Gasspeicher. Der Kompressor arbeitet nun selbstständig und fördert kontinuierlich Druckluft in den Gasspeicher, wodurch der Druck im Speicher stetig ansteigt und die benötigte Druckluftmenge erreicht wird.

Inhalationsprozess:

Die Luftansaugöffnung an der Lufteinlassseite der Schraube muss so ausgelegt sein, dass die Verdichtungskammer die Luft vollständig aufnehmen kann. Schraubenkompressoren besitzen jedoch keine separate Ventilgruppe für Lufteinlass und -auslass. Der Lufteinlass wird ausschließlich durch das Öffnen und Schließen eines Regelventils gesteuert. Bei Rotation des Rotors ist der Zahnspalt des Haupt- und Hilfsrotors am größten, wenn er sich der Öffnung der Lufteinlass-Endwand zuwendet. In diesem Moment steht der Zahnspalt des Rotors in Kontakt mit der freien Luft im Lufteinlass, da die Luft im Zahnspalt während des Entlüftens abgeführt wird. Nach Abschluss des Entlüftens herrscht im Zahnspalt ein Vakuum. Bei Drehung zum Lufteinlass wird Außenluft angesaugt und strömt axial in den Zahnspalt des Haupt- und Hilfsrotors. Sobald der Zahnspalt vollständig mit Luft gefüllt ist, wendet sich die luftansaugende Endfläche des Rotors vom Lufteinlass des Gehäuses ab, und der Luftspalt zwischen den Zahnspalten wird abgedichtet. Dies ist der Luftansaugprozess. 4.2 Schließ- und Fördervorgang: Sobald die Haupt- und Hilfsrotoren das Ansaugen abgeschlossen haben, schließen die Zahnspitzen der Haupt- und Hilfsrotoren mit dem Gehäuse ab. Die Luft in der Zahnnut ist nun eingeschlossen und kann nicht mehr austreten (Schließvorgang). Während sich die beiden Rotoren weiterdrehen, passen sich ihre Zahnspitzen und Zahnnuten am Saugende an, und die Kontaktfläche bewegt sich allmählich zum Auslassende. Dies ist der Fördervorgang. 4.3 Kompressions- und Einspritzvorgang: Während des Fördervorgangs bewegt sich die Eingriffsfläche allmählich zum Auslassende. Das heißt, der Abstand zwischen Zahnnut und Auslassöffnung verringert sich, das Gas in der Zahnnut wird komprimiert und der Druck steigt (Kompressionsprozess). Durch den Druckunterschied wird während der Kompression Schmieröl in die Kompressionskammer eingespritzt und mit der Luft vermischt.

Abgasprozess:

Wenn die Eingriffsfläche des Rotors mit dem Gehäuseauslass in Kontakt steht (der Druck des komprimierten Gases ist dann am höchsten), beginnt das komprimierte Gas auszustoßen, bis sich die Eingriffsfläche der Zahnspitze und die Zahnnut zur Auslassfläche bewegt. In diesem Moment greifen die beiden Rotoren ineinander. Der Abstand zwischen der Zahnnut und dem Gehäuseauslass ist null, der Auslassvorgang ist also abgeschlossen. Gleichzeitig erreicht die Zahnnut zwischen der Eingriffsfläche des Rotors und dem Lufteinlass des Gehäuses ihre maximale Länge, und der Ansaugvorgang ist erneut abgeschlossen.