A merülődugattyús kompresszor példáján kövessük végig, milyen elemekből épül fel egy kompresszor. A további kompresszortípusoknál erre már nem fogunk részletesen kitérni. A következő elemekkel foglalkozunk ebben a részben: kompresszorház, hajtóműrendszer és munkaszelepek.

Kompresszorház

Itt térjünk vissza egy kicsit a korábban már említett csoportosításra: léteznek nyitott, félhermetikus és hermetikus kompresszorok. Ezeknek különböző kivitelű a háza.

Nyitott kompresszorok

A kompresszorház lehet öntött vagy hegesztett kivitelű. Öntött kivitelben a kompresszorház anyaga szürkeöntvény vagy könnyűfém-ötvözet (ez utóbbi a járműhűtésnél célszerű megoldás). A hegesztett kivitelt a nagyteljesítményű hűtőkompresszoroknál használják. Mindkét esetben alapkövetelmény a gáztömörség és a nyomásállóság. Régebben a hengeröntvények hűtési célú külső bordázattal készültek. A mai, korszerűbb hűtőkompresszorok kompaktabbak, ezeknél a hengerfedelek bordázottak a gázjáratok hűtése érdekében. Előnyük, hogy hűtőközeg-függetlenek, tág elpárolgási hőmérsékleti határok között használhatók, a motor hűtése megoldott, meghibásodása nem okoz problémát a hűtőközeg oldalon. Hátrányuk a nagy helyigény, a hűtőközeg oldal helyszíni szerelése, a hűtőközegszökés lehetősége és a karbantartási igény. A kompresszor tengelyének kivezetésénél szivárgási lehetőség van, amelyet a tömszelence folyamatos karbantartásával lehet megakadályozni.

Félhermetikus és hermetikus kompresszorok

A kompresszorház magába foglalja a hajtómotort is, de szerkezetileg független tőle. Anyaga acél, részeit hegesztéssel hermetikusan rögzítik egymáshoz. A félhermetikus és hermetikus kompresszor előnye a nyitott kompresszorral szemben, hogy kevesebb az alkatrész, kisebb a helyigénye, jobb a mechanikai hatásfoka, hűtőközeg nem kerülhet a környezetbe és kevesebb zajjal üzemel. Hátránya, hogy megfelelő hűtőközeget és kenőolajat kell használni, korlátozottabb az alkalmazási tartomány, kevesebb hibát lehet a helyszínen javítani, a motor anyagának, szerelésének, szervizelésének szigorúbb elvárásoknak kell megfelelnie, egyes üzemi körülmények között a motor hűtéséről is gondoskodni kell.

Hajtóműrendszer

A hajtómű feladata a forgást egyenes vonalú mozgássá alakítani. Ezt a feladatot többféle kialakítással is meg lehet oldani:

·         Régebbi, ma már ritkán használt megoldás a keresztfejes hajtómű, ahol egy külön gépelem, a keresztfej kapcsolja össze a dugattyúrudat és a forgattyús tengelyt.

·         Napjainkban a keresztfej nélküli megoldás használatos, ahol a dugattyú maga alkalmas a mozgás átalakítására. A hajtómű zárt forgattyúházban működik.

·         Az excenteres hajtóműnél egy körtárcsa segíti az egyenes vonalú mozgás létrejöttét, melyet a tengelyre rögzítenek. Ez általában kis teljesítményű félhermetikus kompresszoroknál alkalmazott kialakítás. 

·         Háztartási hűtőkben találkozhatunk a kulisszás hajtóművel. A kulissza itt nem más, mint egy csúszka, mely a dugattyú aljához rögzített csőben mozog, merőlegesen a dugattyú mozgásirányára.

·         A bolygótárcsás megoldást elsősorban autóklímáknál alkalmazzák.

A kompresszorok működése közben keletkező tömegerőket a rezgés csillapítása érdekében ki kell egyensúlyozni. Az egyhengeres kompresszoroknál ezt csak részben lehet megvalósítani, oly módon, hogy a kompresszort egy zárt tokban rugalmasan felfüggesztik és a házat is rugalmasan alátámasztják. A többhengeres kompresszorok esetében a kiegyensúlyozás viszonylag jól megoldható. Soros elrendezésű hengereknél a forgattyúcsapok tengely- és hosszirányú szimmetrikus elhelyezésével tudják biztosítani a tömegkiegyenlítést. A legyezőszerű vagy a boxer elrendezések is kedvezőek lehetnek. A tömegerők függenek a fordulatszámtól, a mozgó tömegek nagyságától, a löket hosszúságától és a hajtókar hosszától. Mivel a fejlesztések iránya a fordulatszám növelése, a tömegerőket a lökethossz és a mozgó tömeg csökkentésével lehet mérsékelni. Ezért az alkatrészeket könnyűfémből készítik és a sokhengeres konstrukciókat részesítik előnyben. Ehhez megfelelően kell kialakítani a hajtómű elemeit: a főtengelyt, a dugattyút és a hajtókart.

Főtengely

Egyhengeres kompresszorok esetében öntött vagy kovácsolt a főtengely és végforgattyúval van ellátva. Többhengeres kompresszoroknál a könyökös főtengelyt szénacélból vagy ötvözött acélból kovácsolással készítik. A kopásállóság növelésére különböző eljárásokkal (edzés, nitridálás, foszfátozás) kezelik a felületet. Csapágyazásuk leggyakrabban siklócsapágyakkal van megoldva, ez alól kivételt képeznek a nagy fordulatszámú kompresszorok.

Dugattyú

A dugattyú mozgó, komoly igénybevételnek kitett alkatrész. A tömegerők szempontjából kedvező, ha minél kisebb tömegű, és minél rövidebb az úgynevezett szoknyarésze. Általában szürkeöntvényből vagy alumíniumból készül; előbbinek a kisebb hőtágulás, az utóbbinak a kisebb tömeg az előnye. Egyenáramú kompresszoroknál a dugattyúfedélbe van beépítve a szívószelep, emiatt kettős harang kialakításúnak kell lennie, ez nagyobb tömeget és hosszabb méretet jelent. Váltakozó áramlású kompresszoroknál a dugattyú magasságának közepén helyezkedik el a csapszeg, itt a dugattyú anyagát megerősítik. A csapszeg nagy szilárdságú acélból készül, a jelentős szilárdsági igénybevétel elviselésére. Illesztése, rögzítése nagy odafigyelést követelő feladat.

Hajtókar

A hajtókar egy rúd, melynek mindkét vége csapágypersellyel van ellátva. Szilárdnak, ugyanakkor könnyűnek kell lennie. Anyaga általában öntvény vagy alumínium. A felső csapágypersely osztatlan, ennek kenését kiegészítő módszerekkel segíteni kell. Az alsó csapágypersely könyökös főtengely esetén osztott kell hogy legyen. Az alsó csapágyazást járműhűtésnél (bolygótárcsás hajtóműnél) gyakran gömbcsuklós kialakítással oldják meg. Az excenteres hajtóművek osztatlan hajtókarral vannak ellátva, a kulisszás hajtóműveknél pedig hajtókar nélküli a működésmód.

Tömítés

Ha a kompresszor hajtóművéről beszélünk, mindenképpen említést kell tennünk a főtengely tömítéséről, ami megakadályozza a hűtőközeg környezetbe jutását a nyitott rendszerű kompresszornál. Korábban tömszelencével oldották meg ezt a feladatot. A mai, korszerű tömítés a hosszabb élettartammal bíró és jóval ritkább karbantartást igénylő csúszógyűrűs tömítés, ahol két gyűrű: a tengellyel együtt forgó és a házhoz rögzített között alakul ki a tömítőfelületet. A csúszógyűrűs tömítés lehet csőmembrános vagy O-gyűrűs, az utóbbi előnyösebb megoldást jelent. Fontos, hogy a gyűrűanyag kellő mértékben ellenálljon a hűtőközegnek és az olajnak, biztosított legyen a megfelelő olajozása és a gáztömörséget rendszeresen ellenőrizni kell.

Munkaszelepek

A dugattyús kompresszorok működéséhez nélkülözhetetlen alkatrészek a szelepek: minden hengerhez tartozik egy-egy szívó- és nyomószelep, melyeket a nyomáskülönbség nyit és zár. A szelepek akkor működnek jól, ha könnyen nyílnak és azonnal képesek zárni, valamint, ha a szelepellenállás minél kisebb. A szívó- és a nyomószelep keresztmetszetének arányát a nyomásviszonyok alapján határozzák meg. A teljesítmény szempontjából alapvetően kétféle szeleprendszerrel találkozhatunk: az önrugózó szelepekkel és a lapszelepekkel, az utóbbiak alkalmazhatók a nagyobb teljesítmények esetében. Az önrugózó szelepek hosszú élettartamúak, kicsi a mozgó tömeg és a károstér, csendesek, előállításuk nem költséges, viszont az átömlő keresztmetszet mérete korlátozott. A lapszelepek koncentrikus gyűrűs kivitelűek, nagyobb átömlő keresztmetszetek kialakítását teszik lehetővé, használatukkal szimmetrikus áramlási viszonyok keletkeznek a hengerben és lehetőséget adnak a teljesítményszabályozásra. Ugyanakkor zajosabbak és a több mozgó alkatrész miatt gyakoribb ellenőrzést, cserét igényelnek. Ezek mellett speciális alkalmazásokhoz más szelepkonstrukciók is készülnek, mint például a discus-szelep vagy a golyós szelepek.

A kompresszorok olajozása

Ahogy a második fejezetben a kenőolajok feladatával, tulajdonságaival foglalkoztunk részletesen, itt még az olajozás módjaira térünk ki, hiszen a kompresszor kifogástalan működéséhez alapvető fontosságú a megfelelő minőségű és mennyiségű kenőolaj jelenléte az egyes szerkezeti elemeknél. Ilyen kenési módszerek a szóróolajozás, a centrifugál-olajozás és a kényszerolajozás.

Szóróolajozás

Legegyszerűbb módja, ha a működő hajtókarok szórják szét a forgattyúházban található olajat. Ugyanakkor fontos tudni, hogy az olajszint változásával a kenési mennyiség is ingadozik, ráadásul az olajszint növekedése megnöveli a mechanikai teljesítményigényt is. A módszer alkalmazhatóságát javítja, ha nem a hajtókarok, hanem egy szórótárcsa végzi az olajszórást.

Centrifugál-olajozás

Hermetikus kompresszoroknál alkalmazható módszer. Lényege az olajszint alá nyúló főtengely nyílásában fölfelé haladó, majd a kialakított furatokon és a tengely felső végén szétszóródó olaj munkája. Üzembiztos, az olajelhordást sem növelő megoldás.

Kényszerolajozás

A nagyobb nyitott és a félhermetikus kompresszoroknál olajszivattyút kell használni a kenéshez, melyet a főtengely hajt. A szivattyú az olajteknőből felszívott, megszűrt olajat juttatja el a kenési helyekre. Az olajteknőnek az indulás előtti felfűtése (ezt nevezzük karterfűtésnek) megakadályozza az olaj felhabzását. Az olajszivattyú működését a differenciálnyomás kapcsoló ellenőrzi, valamint a legtöbb kompresszor olajszintjelző ablakkal is el van látva, hogy az olajozás biztosítottsága egyszerű észleléssel is ellenőrizhető legyen.