活塞式空氣壓縮機的活塞從氣缸蓋處開始運動時，活塞式空氣壓縮機的氣缸內工作容積慢慢增大氣體即沿著進氣管，推開進氣閥而進到氣缸一直到工作容積變到更大時為止，進氣閥關閉。活塞式空氣壓縮機的活塞反向運動時，氣缸內工作容積縮小，氣體壓力升高，當氣缸內壓力達到并略高于排氣壓力時，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運動到極限為止，排氣閥關閉。當活塞式空氣壓縮機的活塞再次反向運動時，上述過程重復出現。總而言之，活塞式空氣壓縮機的曲軸旋轉一周，活塞反復一次，氣缸內相繼實現進氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個工作循環。
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