Seis jeitos de comprimir o ar.

Dentro de uma carcaça cilíndrica gira um rotor montado fora do centro. Ele tem ranhuras onde deslizam palhetas, que a força centrífuga empurra contra a parede. Entre uma palheta e outra fica uma câmara de ar que muda de tamanho a cada volta.

1. Admissão. Onde o rotor está mais afastado da carcaça, as câmaras são grandes e se enchem de ar.
2. Compressão. Com o giro, o espaço diminui, a câmara encolhe e a pressão sobe.
3. Descarga. No ponto de menor volume, o ar sai junto com o óleo que lubrifica e veda as palhetas.
4. Separação. O óleo é separado do ar, resfriado e volta para o circuito.

Também chamado de alternativo, é o mais antigo e o mais conhecido. Funciona como o motor de um carro ao contrário: o motor elétrico gira o virabrequim, que pela biela faz o pistão subir e descer dentro do cilindro.

1. Admissão. O pistão desce, a válvula de admissão abre e o cilindro se enche de ar.
2. Compressão. O pistão sobe com as duas válvulas fechadas e o ar é comprimido no topo do cilindro.
3. Descarga. Quando a pressão supera a da linha, a válvula de descarga abre e o ar segue para o reservatório.

Nos modelos de dois estágios, o ar é comprimido num cilindro maior, passa por um resfriador intermediário e termina a compressão num cilindro menor, chegando a pressões mais altas com menos aquecimento.

É o padrão da indústria hoje. O coração da máquina é o elemento compressor: dois rotores helicoidais, um macho e um fêmea, que giram engrenados dentro de uma carcaça com folgas mínimas.

1. Admissão. O ar entra por uma ponta dos rotores e preenche os espaços entre os lóbulos.
2. Compressão. Com o giro, o espaço que prende o ar diminui e anda ao longo dos rotores.
3. Descarga. Na outra ponta, o ar sai comprimido de forma contínua, sem pulsação.
4. Óleo. Nos modelos lubrificados, o óleo veda, lubrifica e tira calor; depois é separado no separador ar/óleo, resfriado e reaproveitado.

É um compressor dinâmico: em vez de prender o ar numa câmara, ele usa um impelidor, um rotor com pás, girando a dezenas de milhares de rpm para acelerar o ar. Os modelos modernos têm o impelidor direto no eixo do motor, sem engrenagens, apoiado em mancais magnéticos ou a ar. Sem contato metálico nem lubrificação na compressão, o ar sai totalmente isento de óleo.

1. Admissão. O ar entra pelo centro do impelidor, no sentido do eixo.
2. Aceleração. As pás lançam o ar para a periferia em altíssima velocidade.
3. Difusão. No difusor e na voluta, o ar perde velocidade e ganha pressão.
4. Estágios. Para pressões maiores, passa por um segundo impelidor, com resfriamento entre eles.

É o gigante da geração de ar. Funciona pelo mesmo princípio do turbo: o impelidor lança o ar para fora e a voluta, a carcaça em forma de caracol, transforma velocidade em pressão. A diferença é o porte: centenas de kW a alguns MW, com motor, engrenagem multiplicadora e dois ou três estágios com resfriadores intermediários.

1. O motor aciona uma engrenagem que multiplica a rotação para os eixos dos impelidores.
2. O ar entra pelo centro do primeiro impelidor, é acelerado e sai pela voluta com pressão maior.
3. Passa por um resfriador intermediário, que retira calor e condensado.
4. Segue para o próximo estágio, até atingir a pressão final.

O booster é um amplificador de pressão. Em vez de aspirar ar da atmosfera, ele recebe o ar já comprimido pela rede da fábrica (tipicamente 7 a 10 bar) e eleva essa pressão até 40 bar ou mais. Na maioria dos casos é um compressor de pistão construído para alta pressão.

Por que não comprimir tudo direto a 40 bar?

Porque só uma parte do ar precisa de alta pressão. Comprimir todo o ar a 40 bar seria um enorme desperdício de energia. Com o booster, a rede principal fica na pressão normal e só o volume da máquina de alta pressão é elevado. Como o ar já chega pré-comprimido, o booster gasta bem menos do que gastaria partindo da pressão atmosférica.