Остановимся предварительно на данных, вытекающих из исследования цикла компрессора. Теоретическая диаграмма одноступенчатого компрессора простого действия. Вредное пространство цилиндра компрессора во внимание не принимается.
Линия есть линия всасывания воздуха в цилиндр компрессора, создающегося под влиянием разрежения в цилиндре при движений поршня слева направо. Заметим, что клапана компрессора открываются и закрываются автоматически под влиянием разрежения и повышения давления в цилиндре.
Линия сжатия воздуха, которое может быть адиабатическим, политропическим и изотермическим. Как отмечает диаграмма, наименьшая работа, затрачиваемая на сжатие воздуха, будет при изотермическом сжатии, а наибольшая — при адиабатическом. Обычно сжатие воздуха в компрессоре политропическое с показателем и, равным 1,2-1,25. Изменение характера сжатия воздуха в цилиндре компрессора зависит от интенсивности охлаждения воздуха при сжатии. Степки цилиндра делаются полыми, и через них пропускается холодая вода.
Изменением подачи воды меняется интенсивность охлаждения воздуха при сжатии, а при этом меняется показатель политропы. Значение показателя и зависит также от числа оборотов вала машины. Для быстроходных двигателей показатель политропы сжатия воздуха в цилиндре компрессора имеет относительно большие значения, так как большим оборотам соответствует худший теплообмен. Давление, до которого сжимается воздух в компрессоре, зависит от давления, прижимающего нагнетательный клапан компрессора к его гнезду, т. е. от силы, препятствующей его открытию.
Сила, нагружающая нагнетательный клапан, создается давлением воздуха, заполняющего трубопровод, а также пружиной, действующей на клапан. Если расход сжатого воздуха из воздушных бутылей будет меньше подачи в бутыли воздуха компрессором, то давление в бутылях поднимается; при этом увеличивается сила, прижимающая нагнетательный клапан, а последнее в свою очередь увеличивает давление, до которого сжимается воздух в компрессоре.
Таким образом один и тот лее компрессор, в зависимости от соотношения расхода и подачи воздуха в бутыли, будет давать сжатый воздух разного давления. Действительная диаграмма компрессора значительно отличается от приведенной теоретической диаграммы, так как в последней не учитывался вредный объем цилиндра. Диаграмма компрессора при наличии вредного объема. Так же, как и в процессе сжатия, характер расширения воздуха зависит от интенсивности его охлаждения.