這種結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)在排氣過(guò)程結(jié)束時(shí)總有剩余容積存在。在下一次吸氣時(shí)，剩余容積內(nèi)的壓縮空氣會(huì)膨脹，從而減少了吸人的空氣量，降低了效率，增加了壓縮功。且由于剩余容積的存在，當(dāng)壓縮比增大時(shí)，溫度急劇升高。故當(dāng)輸出壓力較高時(shí)，應(yīng)采取分級(jí)壓縮。分級(jí)壓縮可降低排氣溫度，節(jié)省壓縮功，提高容積效率，增加壓縮氣體排氣量。一為單級(jí)活塞式空壓機(jī)，常用于需要 0 . 3 - 0 . 7MPa 壓力范圍的系統(tǒng)。單級(jí)活塞式空壓機(jī)若壓力超過(guò) 0 . 6MPa ，各項(xiàng)性能指標(biāo)將急劇下降，故往往采用多級(jí)壓縮，以提高輸出壓力。為了提率，降低空氣溫度，需要進(jìn)行中間冷卻。

為二級(jí)壓縮的活塞式空壓機(jī)空氣經(jīng)低壓缸后壓力由 p 1 提高至 p 2 ，溫度由 T l 升至 T 2 ;然后流入中間冷卻器，在等壓下對(duì)冷卻水放熱，溫度降為 T l ;再經(jīng)高壓缸壓縮到所需要的壓力 p 3 。并由該圖可見(jiàn)，進(jìn)入低壓缸和高壓缸的空氣溫度 T l 和 T 2 ，位于同一等溫線 12 ′ 3 ′ 上 ，兩個(gè)壓縮過(guò)程 偏離等溫線不遠(yuǎn)。同一壓縮比 p 3 / p 1 的單級(jí)壓縮過(guò)程為 123 ″ ，比兩級(jí)壓縮偏離等溫 12 ′ 3 ′ 遠(yuǎn)得多，即溫度要高許多。且單級(jí)壓縮消耗功相當(dāng)于圖中面積 613 ″ 46 ，兩級(jí)壓縮消耗功相當(dāng)于圖中面積 61256 和 52 ′ 345 之和，節(jié)省的功相當(dāng)于 2 ′ 23 ″ 32 ′ ?？梢?jiàn)，分級(jí)壓縮可降低排氣溫度，節(jié)省壓縮功，提率。