為何商用型無油往復式空壓機運轉容易噪音越來越大、風量越來越小？

最近與客戶交流，客戶對於其幾年前購買的商用型無油往復式空壓機噪音越來越大的問題感到困擾；其實客戶通常無法衡量風量的狀況，要不然應該也會同時感受到風量衰減的情況，而還以為是自己的管路洩漏 (部分原因當然也是因為管路洩漏)。

我們想要用工業型往復式空壓機機體結構，簡單地方式來說明為何無油往復式空壓機運轉一陣子之後噪音會越來越大？風量會越來越小？然後再進一步比對工業型往復式與商用型往復式的差異，了解商用型往復式衰減的情況又會比工業型往復式更大的原因。

工業級無油往復式空壓機的磨損影響

工業級往復式空壓機的活塞連桿組立

無油往復式空壓機體運作原理

當活塞連桿組立透過皮帶輪及皮帶與馬達皮帶輪及馬達傳動，運轉的時候就會像上圖一樣讓活塞 (有活塞環與壓縮環) 與氣缸壁上下作動壓縮吸入的大氣，並產生壓縮空氣。但是隨著壓縮熱的高溫與活塞氣缸壁的磨損，活塞與氣缸壁之間會產生間隙，如下圖。

當間隙產生之後，活塞與氣缸壁還是會持續上下來回作動運轉，可是間隙會越來越大，到達一定程度如果沒有維護保養，就會讓活塞與氣缸壁上下來回作動的時候變成不是垂直上下作動，而是活塞變成傾斜吃到兩側氣缸壁的孤邊，上去與下來時吃到的孤邊會反過來，而會產生金屬局部碰撞的狀況，噪音會越來越大，如下圖。

另外一方面，隨著活塞與氣缸壁的間隙越來越大，打算往上壓縮至排氣閥排出風量的部分壓縮空氣會沿著間隙回漏到下方的曲軸箱，壓力越大與間隙越大都會讓回漏越來越嚴重，實際排出給牙醫診所或牙體技術所內設備裝置應用的壓縮空氣風量就會明顯衰減。

有些工業級無油往復式空壓機的品牌為減少因為活塞與氣缸壁磨損產生間隙對於運轉噪音與風量衰減的影響，而設計了二段式壓縮的機體；因為每一個機體的壓縮比變小，所以回漏也會變小，如下圖。

而岩田工業級無油往復式空壓機除了採用上述的二段式壓縮設計之外，另外也設計可以自動補償活塞與氣缸壁磨損產生的間隙，採用專利高分子密合樹脂活塞讓間隙產生時，活塞會自動膨脹補償磨耗掉的間隙，請參考下圖。

更進一步，壓縮熱的高溫也是讓磨耗變大的因素，岩田無油往復式空壓機除了第一段冷卻採用機體皮帶輪風扇之外，另外也設計第二段他力強制冷卻風扇，在停機時仍舊強制冷卻15~20秒以降低機體的內部磨耗，請參考下面照片。

岩田工業級無油往復式空壓機雖然相較於其無油渦卷式空壓機在運轉噪音、能效與耐久程度低；但是相較於其他工業級無油往復式與商用型無油往復式空壓機，則持續較低運轉噪音與維持高能效風量的績效是好很多的。接下來我們就在進一步看看商用型往復式空壓機為何噪音與風量衰減的更快的原因!

商用型無油往復式空壓機振動噪音與風量衰減快速的原因

商用型無油往復式活塞連桿組立結構

我們如果比對本篇分享一開始的圖片，會發現幾個商用型無油往復式空壓機間隙產生之後衰減會加劇的原因。其中就是商用型無油往復式空壓機的活塞長的並不像工業型往復式活塞是圓柱體，而是像一個較大的硬幣一樣。商用型對於活塞與氣缸壁的加工通常採用鋁壓鑄之後粗銑幾刀就套上類似O型環的襯套在活塞上充當活塞環，經過較粗表面的摩擦很快會將襯套磨損，間隙一產生時：

活塞在氣缸內上下來回作動的傾斜幅度會變大，甚至會造成卡死。
活塞與氣缸壁傾斜幅度較大也會讓間隙變得更大，壓縮空氣回漏的量會更多。
由於馬達與機體相連再一起且沒有任何風扇散熱，高溫會讓磨耗更加快速，請參考下圖結構。

這也就是為甚麼商用型無油往復式空壓機在運轉一定不長的時間之後，振動噪音會越來越大，風量會越來越少的原因！

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