Ein Kolbenkompressor ist eine Maschine, die einen internen Mechanismus verwendet, um ein Gas mittels Verdrängung zu verdichten. Diese Maschinen bestehen typischerweise aus einem von der Kurbelwelle angetriebenen Kolben in einem geschlossenen Zylinder, der mit Einlass- und Auslassventilen ausgestattet ist. Der Kompressor funktioniert, indem er Gas in den Zylinder saugt, es komprimiert und in einen Vorratstank oder eine Versorgungsleitung schickt. Dieser Zyklus wird kontinuierlich wiederholt, wodurch eine konstante Zufuhr von komprimiertem Gas erzeugt wird. Der Kolbenkompressor ist im Allgemeinen elektrisch oder motorbetrieben und in einer Reihe von Größen und Ausführungen zur Verwendung in einer Vielzahl von industriellen und häuslichen Anwendungen erhältlich.
Der Begriff Hin- und Herbewegung bezieht sich auf jede wiederholte Hin- und Herbewegung oder Auf- und Abbewegung und bezieht sich in diesem Fall auf den wiederholten Zyklus, dem der Kolben des Kompressors folgt. Positive Verdrängung ist der Vorgang, bei dem eine bestimmte Menge eines Fluids oder Gases entnommen und in eine Auslass- oder Auslassleitung verdrängt oder gezwungen wird. Ein Kolbenkompressor funktioniert, indem er während des Abwärtshubs des Kolbens einen Gaskörper durch ein Einlassventil zieht und ihn beim Aufwärtshub komprimiert. Wenn der Kolben das obere Ende des Aufwärtshubs erreicht, öffnet sich ein Auslassventil, wodurch das komprimierte Gas aus dem Zylinder in die Versorgungsleitung austreten kann. Dieser Vorgang wird ständig wiederholt, wodurch eine stetige Zufuhr von komprimiertem Gas erzeugt wird.
Kolbenkompressoren werden in der Regel von Elektromotoren oder benzin- und dieselbetriebenen Motoren angetrieben. Kleinere Do-it-yourself (DIY)-Versionen und kommerzielle Einheiten, die in Fabriken oder Anlagen installiert sind, werden typischerweise elektrisch betrieben, während diejenigen, die für den mobilen Einsatz konzipiert sind, motorbetrieben sind. Große Industriekompressoren können mehrere Zylinderausführungen aufweisen und bieten oft die Möglichkeit, je nach Bedarf eine beliebige Anzahl dieser Zylinder zu verwenden. Kleine Haushaltsmodelle haben normalerweise nur einen Zylinder, der Druckluft in einen Vorratstank oder direkt in den Versorgungsschlauch einspeist.
Diese Maschinen werden verwendet, um eine Vielzahl von Gasen zu komprimieren, darunter Luft, Wasserstoff, Sauerstoff, Kältemittel und Kohlenwasserstoffe. Die verdichteten Gase können direkt einem anderen Teil des Prozesses oder einem Lagertank zur späteren Verwendung zugeführt werden. Luftkompressoren werden im Allgemeinen verwendet, um pneumatische Werkzeuge oder Geräte anzutreiben, während andere Gase als Teil eines industriellen Prozesses wie der Klimaanlage, der chemischen Produktion und der Rohölraffination komprimiert werden. Der Hubkolbenverdichter wird typischerweise dort verwendet, wo hohe Verdichtungsverhältnisse bei relativ geringen Durchflussmengen erforderlich sind. Der Einsatz eines Kolbenkompressors ist in der Regel auf Anwendungen beschränkt, bei denen die beteiligten Gase sehr wenig Feuchtigkeit aufnehmen.