Поршневые компрессоры, сжимающие воздух от 0,5 до 100 Mlla и производительностью до 1,7 м /с (100 м /мин), рационально применять на компрессорных станциях производительностью до 8,33 м /с (500 м /мин). На рис. 2 показана схема работы цилиндра крейцкопфного компрессора двойного действия. Процесс сжатия воздуха происходит в следующей последовательности. В цилиндре 1 поршень 2 совершает возвратно-поступательное движение. Усилие от коленчатого вала 3 на поршень передается через шатун 5 и крейцкопф 4. При движении поршня слева направо объем между внутренними стенками цилиндра и верхней частью поршня увеличивается, образуется разрежение, и атмосферный воздух поступает в компрессор через всасывающий клапан 6; нагнетательный клапан 7 при этом закрыт.

Со стороны нижней части поршня происходит уменьшение рабочего объема и сжатие находящейся там порции воздуха. Всасывающий клапан 8 закрыт, а нагнетательный 9 открыт. При движении поршня справа налево процессы, протекающие сверху и снизу поршня, меняются местами. Поршневые компрессоры различают:

- по способу действия: простого и двойного действия;

- по числу работающих цилиндров: одноцилиндровые и многоцилиндровые;

- по способу сжатия: одноступенчатые и многоступенчатые;

- по конструктивному исполнению: вертикальные, горизонтальные и угловые; однорядные и двухрядные — с последовательным и параллельным расположением цилиндров; с простым и дифференциальным поршнем; крейцкопфные и бескрейцкопфные;

- по способу охлаждения цилиндров и сжимаемого воздуха: с водяным и воздушным охлаждением;

- по числу оборотов вала компрессора: на тихоходные (до 200 об/мин) и быстроходные (от 500 до 1000 о6/мин);

- по производительности: до 10 м3/мин - малой производительности; от 10 до 100 м /мин - средней производительности; свыше 100 м /мин - большой производительности;

- по конечному давлению нагнетаемого воздуха: низкого давления (до 2,5 МПа); среднего давления (до 6 МПа); высокого давления (до 35 МПа) и сверхвысокого давления (свыше 35 МПа).

В одном цилиндре при хорошем охлаждении можно получить сжатие воздуха лишь до 0,6 МПа при температуре, безопасной для компрессорной установки. Для получения более высокого сжатия с меньшей затратой энергии при условии компактности компрессорной станции применяются многоступенчатые компрессоры с промежуточным охлаждением воздуха и очисткой его от влаги и масла. В таких компрессорах атмосферный воздух сжимается последовательно в каждом цилиндре, очищаясь от водяных паров и паров масел после каждого межступенчатого охладителя воздуха.

В конструкциях многоступенчатых компрессоров широко применяются ступенчатые (дифференциальные) поршни. При этом две и более ступени сжатия могут быть размещены в одном цилиндре. В приводных компрессорах возвратно-поступательное движение поршня осуществляется через кривошипно-шатунный механизм, состоящий из коленчатого вала с кривошипом и шкивом или маховиком, шатуна и в некоторых конструкциях также из крейцкопфа (ползуна) и штока. Коленчатый вал изготовляется из высококачественной стали. Шатун является звеном, связывающим коленчатый вал с ползуном, штоком и поршнем. Он служит для превращения вращательного движения коленчатого вала в возвратно- поступательное движение поршня.

Поступательно касательное движение шатуна происходит в плоскости, перпендикулярной к оси вала. Шатуны изготавливаются из качественных легированных и углеродистых сталей. Крейцкопф (или ползун) состоит из корпуса и башмаков и соединяет шатун со штоком поршня, обеспечивая совпадение осей штока поршня и цилиндра. Он движется прямолинейно в направляющих параллелях. Корпус ползуна отковывается из углеродистой стали, а башмаки отливаются из чугуна. Поршневые компрессоры низкого давления до 1 МПа и малой производительности (до 0,33 (20 м /мин)) выпускаются главным образом бескрейцкопфными, простого действия, в вертикальном, V-образном и W-образном исполнениях.