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Le compresseur à piston articulé utilise le même principe de fonctionnement qu'un moteur à piston d'une voiture classique. Le piston articulé transfère l'énergie de rotation d'un moteur/vilebrequin en mouvement de va-et-vient utilisé pour comprimer l'air dans un cylindre. Le mouvement de rotation est transmis via un logement de palier excentrique (chapeau de tête de bielle) à la bielle, puis à travers l'axe de piston (pied de bielle) au piston lui-même.
Lorsque le piston descend à l'intérieur du cylindre, l'air est aspiré via une vanne d'admission unidirectionnelle. Lors de la course ascendante du piston, cet air est évacué par une soupape d'échappement unidirectionnelle. L'étanchéité de l'ensemble piston-cylindre est réalisée en utilisant deux segments de piston, chacun soutenu par un ressort pour les maintenir en contact avec la paroi du cylindre. Une jupe de piston guide le piston dans le cylindre.
Ces compresseurs sont disponibles en configuration CA (monophasé ou triphasé) et à entraînement par poulie. Les modèles de dimensions minimales sont également disponibles en configuration CC.
Le compresseur à piston articulé est adapté aux applications industrielles exigeantes qui nécessitent des débits relativement élevés associés à une mise sous pression.