इलेक्ट्रिक वाहन एयर कंडीशनर कंप्रेसर का विफलता विश्लेषण - तेल और स्नेहन की कमी

इलेक्ट्रिक वाहन एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर उच्च गति पर चलने वाली एक जटिल मशीन है। मशीन के सामान्य संचालन को बनाए रखने के लिए कंप्रेसर क्रैंकशाफ्ट, बीयरिंग, कनेक्टिंग रॉड, पिस्टन और अन्य चलने वाले हिस्सों की पर्याप्त स्नेहन सुनिश्चित करना एक बुनियादी आवश्यकता है। इस कारण से, कंप्रेसर निर्माता को चिकनाई वाले तेल के निर्दिष्ट ग्रेड के उपयोग और चिकनाई वाले तेल के स्तर और रंग के नियमित निरीक्षण की आवश्यकता होती है। हालांकि, प्रशीतन प्रणालियों के डिजाइन, निर्माण और रखरखाव में लापरवाही के कारण, कंप्रेसर तेल की कमी, तेल कोकिंग, वापसी कमजोर पड़ने, शीतलक फ्लशिंग और अवर स्नेहक तेल के उपयोग के कारण चलने वाले हिस्सों की अपर्याप्त स्नेहन आम है। अपर्याप्त स्नेहन असर की सतह पर पहनने या खरोंच का कारण बन सकता है, और गंभीर मामलों में, यह शाफ्ट और पिस्टन को सिलेंडर में फंसने का कारण बन सकता है, साथ ही साथ रॉड झुकने और फ्रैक्चर दुर्घटनाओं का कारण बन सकता है।
1. तेल की कमी
तेल की कमी सबसे आसानी से पहचाने जाने वाले कंप्रेसर दोषों में से एक है। जब कंप्रेसर में तेल की कमी होती है, तो क्रैंककेस में बहुत कम या कोई चिकनाई वाला तेल नहीं होता है। कंप्रेसर एक विशेष वायु पंप है, जहां बड़ी मात्रा में सर्द गैस का निर्वहन होता है, साथ ही थोड़ी मात्रा में चिकनाई वाला तेल (जिसे रनिंग ऑयल या रनिंग ऑयल कहा जाता है) भी प्रवेश करता है। कंप्रेसर तेल रिसाव अपरिहार्य है, लेकिन तेल रिसाव की गति अलग है। सेमी हर्मेटिक पिस्टन कंप्रेसर की निकास गैस में लगभग {{0}} प्रतिशत चिकनाई वाला तेल होता है, जबकि स्क्रॉल कंप्रेसर में 0.5-1 प्रतिशत। 6-100m3/hr के विस्थापन के साथ सिलेंडर कंप्रेसर और 6 लीटर की क्रैंककेस तेल भंडारण क्षमता के लिए, 3 प्रतिशत तेल प्रवाह का मतलब लगभग 0.3-0.8 लीटर प्रति मिनट तेल प्रवाह, या कंप्रेसर बिना तेल वापसी के दस मिनट से अधिक समय तक काम करता है।
यदि कंप्रेसर से निकलने वाला चिकनाई वाला तेल वापस नहीं आता है, तो कंप्रेसर तेल से बाहर चला जाएगा।
कंप्रेसर से तेल वापस करने के दो तरीके हैं, एक तेल विभाजक से तेल वापस करना है, और दूसरा वापसी पाइप से तेल वापस करना है। तेल विभाजक कंप्रेसर के निकास पाइप पर स्थापित होता है और आम तौर पर चल रहे तेल के 50-95 प्रतिशत को अलग कर सकता है। तेल वापसी प्रभाव अच्छा है और गति तेज है, सिस्टम पाइपलाइन में प्रवेश करने वाले तेल की मात्रा को बहुत कम कर देता है, जिससे प्रभावी रूप से तेल वापसी के बिना ऑपरेशन का समय बढ़ जाता है। यह विशेष रूप से लंबी पाइपलाइनों, पूर्ण तरल बर्फ बनाने वाली प्रणालियों, और बहुत कम तापमान वाले फ्रीज-सुखाने वाले उपकरणों के साथ कोल्ड स्टोरेज प्रशीतन प्रणालियों के लिए तेल वापस नहीं करना या स्टार्टअप के दस या दर्जनों मिनट के बाद बहुत कम तेल वापसी के लिए असामान्य नहीं है। कम तेल के दबाव के कारण खराब तरीके से डिजाइन किए गए सिस्टम कंप्रेसर को बंद कर सकते हैं। इस प्रशीतन प्रणाली में एक उच्च दक्षता वाले तेल विभाजक को स्थापित करने से कंप्रेसर के तेल वापसी मुक्त संचालन समय में काफी वृद्धि हो सकती है, जिससे कंप्रेसर शुरू होने के बाद बिना तेल वापसी के संकट के चरण को सुरक्षित रूप से पारित कर सकता है।
चिकनाई वाला तेल जिसे अलग नहीं किया गया है, वह सिस्टम में प्रवेश करेगा और पाइप में रेफ्रिजरेंट के साथ बहेगा, जिससे तेल का संचार होगा। चिकनाई वाले तेल के बाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करने के बाद, एक ओर, कम तापमान और कम घुलनशीलता के कारण, चिकनाई वाले तेल का एक हिस्सा प्रशीतक से अलग हो जाता है; दूसरी ओर, कम तापमान और उच्च चिपचिपाहट अलग-अलग चिकनाई वाले तेल को पाइप की भीतरी दीवार से आसानी से चिपका देती है, जिससे इसे प्रवाहित करना मुश्किल हो जाता है। वाष्पीकरण तापमान जितना कम होगा, तेल वापस करना उतना ही कठिन होगा। इसके लिए आवश्यक है कि वाष्पीकरण और वापसी पाइपलाइनों का डिजाइन और निर्माण तेल की वापसी के लिए अनुकूल होना चाहिए। सामान्य अभ्यास एक डाउनवर्ड प्रकार की पाइपलाइन डिज़ाइन को अपनाना और एक बड़ी वायु प्रवाह गति सुनिश्चित करना है। विशेष रूप से कम तापमान वाले रेफ्रिजरेशन सिस्टम के लिए, जैसे कि - 85 डिग्री C और - 150 डिग्री C मेडिकल क्रायोजेनिक टैंक, उच्च दक्षता वाले तेल विभाजक का चयन करने के अलावा, आमतौर पर विशेष सॉल्वैंट्स को चिकनाई वाले तेल को रोकने के लिए जोड़ा जाता है केशिका नलियों और विस्तार वाल्वों को अवरुद्ध करना, और तेल वापस करने में मदद करना। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, बाष्पीकरणकर्ताओं और वापसी लाइनों के अनुचित डिजाइन के कारण तेल वापसी की समस्याएं असामान्य नहीं हैं। R22 और R404A सिस्टम के लिए, एक पूर्ण तरल बाष्पीकरणकर्ता से तेल वापस करना बहुत मुश्किल है, और सिस्टम रिटर्न पाइपलाइन का डिज़ाइन बहुत सावधान रहना चाहिए। ऐसी प्रणाली के लिए, कुशल तेल पृथक्करण का उपयोग सिस्टम पाइपलाइन में प्रवेश करने वाले तेल की मात्रा को बहुत कम कर सकता है, स्टार्टअप के बाद वापसी पाइप के गैर-वापसी समय को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है। जब कंप्रेसर बाष्पीकरणकर्ता से अधिक होता है, तो ऊर्ध्वाधर वापसी पाइप पर वापसी मोड़ आवश्यक होता है। तेल भंडारण को कम करने के लिए तेल वापसी मोड़ जितना संभव हो उतना कॉम्पैक्ट होना चाहिए। ऑयल रिटर्न बेंड्स के बीच की दूरी उचित होनी चाहिए। जब ऑयल रिटर्न बेंड्स की संख्या बड़ी होती है, तो कुछ चिकनाई वाला तेल मिलाया जाना चाहिए। वेरिएबल लोड सिस्टम की रिटर्न लाइन को भी सावधान रहना चाहिए। जब लोड कम हो जाता है, तो वापसी की हवा की गति कम हो जाएगी, और बहुत कम गति तेल वापसी के लिए अनुकूल नहीं है। कम भार के तहत तेल वापसी सुनिश्चित करने के लिए, लंबवत चूषण पाइप डबल राइजर का उपयोग कर सकता है।
कंप्रेसर का बार-बार शुरू होना तेल वापसी के लिए अनुकूल नहीं है। कम निरंतर संचालन समय के कारण, कंप्रेसर बंद हो गया, और रिटर्न पाइप में एक स्थिर उच्च गति वाली वायु प्रवाह बनाने का समय नहीं था, इसलिए चिकनाई वाला तेल केवल पाइप में ही रह सकता था। यदि रिटर्न ऑयल डिस्चार्ज ऑयल से कम है, तो कंप्रेसर तेल से बाहर चला जाएगा। ऑपरेशन का समय जितना कम होगा, पाइपलाइन उतनी ही लंबी होगी, और सिस्टम जितना जटिल होगा, तेल वापसी की समस्या उतनी ही प्रमुख होगी। पूरी तरह से बंद कंप्रेशर्स (स्क्रॉल कंप्रेशर्स और रोटर कंप्रेशर्स सहित) और आंशिक रूप से अर्ध संलग्न कंप्रेशर्स के लिए जिनमें ऑयल प्रेशर सेफ्टी स्विच नहीं होता है, बार-बार स्टार्टअप अधिक नुकसान पहुंचाता है।
कंप्रेसर का रखरखाव भी उतना ही महत्वपूर्ण है। डीफ्रॉस्टिंग के दौरान, बाष्पीकरणकर्ता का तापमान बढ़ जाता है, और चिकनाई वाले तेल की चिपचिपाहट कम हो जाती है, जिससे इसका प्रवाह आसान हो जाता है। डीफ्रॉस्टिंग चक्र के बाद, सर्द प्रवाह दर अधिक होती है, और शेष चिकनाई वाला तेल केंद्रित हो जाएगा और कंप्रेसर में वापस आ जाएगा। इसलिए, तेल के स्तर या यहां तक ​​कि तेल के झटके में बड़े उतार-चढ़ाव से बचने के लिए डीफ़्रॉस्ट चक्र की आवृत्ति और अवधि को भी सावधानीपूर्वक सेट किया जाना चाहिए। जब अधिक सर्द रिसाव होता है, तो वापसी की हवा की गति कम हो जाएगी, और बहुत कम गति से चिकनाई वाला तेल रिटर्न एयर पाइपलाइन में रहेगा और जल्दी से कंप्रेसर में वापस नहीं आ सकता है।
कंप्रेसर आवास में चिकनाई वाले तेल की वापसी क्रैंककेस में वापसी के बराबर नहीं होती है। क्रैंकशाफ्ट गुहा के नकारात्मक दबाव तेल रिटर्न सिद्धांत का उपयोग करने वाले कंप्रेशर्स के लिए, यदि पिस्टन पहनने के कारण लीक होता है, आदि, क्रैंककेस में दबाव बढ़ जाता है, और अंतर दबाव प्रभाव के कारण ऑयल रिटर्न वन-वे वाल्व स्वचालित रूप से बंद हो जाता है। रिटर्न पाइप से लौटा हुआ चिकनाई वाला तेल मोटर गुहा में रहता है और क्रैंककेस में प्रवेश नहीं कर सकता है। यह आंतरिक तेल वापसी की समस्या है, जिससे तेल की कमी भी हो सकती है। घिसी-पिटी मशीनों में इस तरह की दुर्घटना होने के अलावा, रेफ्रिजरेंट माइग्रेशन के कारण तरल से शुरू होने से भी आंतरिक तेल वापसी में कठिनाई हो सकती है, लेकिन समय आमतौर पर कम होता है, जिसमें अधिकतम दस मिनट से अधिक का समय होता है। जब आंतरिक तेल वापसी की समस्या होती है, तो यह देखा जा सकता है कि कंप्रेसर का तेल स्तर तब तक घटता रहता है जब तक कि तेल दबाव सुरक्षा उपकरण काम नहीं करता। कंप्रेसर बंद होने के बाद, क्रैंककेस में तेल का स्तर जल्दी से ठीक हो गया। आंतरिक तेल वापसी की समस्या का मूल कारण सिलेंडर का रिसाव है। पहने हुए पिस्टन असेंबली को समय पर ढंग से बदला जाना चाहिए। तेल की कमी होने पर ऑयल प्रेशर सेफ्टी डिवाइस अपने आप बंद हो जाएगा, जिससे कंप्रेसर को नुकसान से बचाया जा सकेगा। पूरी तरह से संलग्न कंप्रेशर्स (रोटर्स और स्क्रॉल कंप्रेशर्स सहित) और एयर-कूल्ड कम्प्रेसर बिना ऑयल विजन ग्लास और ऑयल प्रेशर सेफ्टी डिवाइसेस में तेल की कमी होने पर कोई स्पष्ट लक्षण नहीं होते हैं, और वे बंद नहीं होते हैं। कंप्रेसर अनजाने में पहना और क्षतिग्रस्त हो सकता है। कंप्रेसर का शोर, कंपन, या अत्यधिक करंट तेल की कमी से संबंधित हो सकता है। कंप्रेसर और सिस्टम की परिचालन स्थितियों का सटीक निर्णय बहुत महत्वपूर्ण है। कम परिवेश का तापमान कुछ तेल दबाव सुरक्षा उपकरणों में खराबी और कंप्रेसर पहनने का कारण बन सकता है।
कंप्रेसर तेल की कमी के कारण होने वाला घिसाव आम तौर पर अपेक्षाकृत एक समान होता है। यदि चिकनाई वाला तेल कम या नहीं है, तो असर वाली सतह पर गंभीर घर्षण होगा, और कुछ सेकंड के भीतर तापमान तेजी से बढ़ जाएगा। यदि मोटर की शक्ति काफी बड़ी है, तो क्रैंकशाफ्ट घूमता रहेगा, और क्रैंकशाफ्ट और असर वाली सतह खराब या खरोंच हो जाएगी। अन्यथा, क्रैंकशाफ्ट बीयरिंगों द्वारा बंद कर दिया जाएगा और घूमना बंद कर देगा। सिलेंडर में पिस्टन की पारस्परिक गति समान होती है। तेल की कमी घिसाव या खरोंच का कारण बन सकती है, और गंभीर मामलों में, पिस्टन सिलेंडर में फंस सकता है और हिल नहीं सकता।
2. अपर्याप्त स्नेहन
पहनने का सीधा कारण अपर्याप्त स्नेहन है। तेल की कमी से निश्चित रूप से अपर्याप्त स्नेहन हो सकता है, लेकिन अपर्याप्त स्नेहन आवश्यक रूप से तेल की कमी के कारण नहीं होता है। अपर्याप्त स्नेहन भी तीन कारणों से हो सकता है: स्नेहन तेल की असर सतह तक पहुंचने में असमर्थता; हालांकि चिकनाई वाला तेल असर की सतह तक पहुंच गया है, इसकी चिपचिपाहट पर्याप्त मोटाई की तेल फिल्म बनाने के लिए बहुत छोटी है; यद्यपि चिकनाई वाला तेल असर की सतह तक पहुँच गया है, यह ज़्यादा गरम होने के कारण विघटित हो गया है और स्नेहक के रूप में कार्य नहीं कर सकता है।
तेल सक्शन स्क्रीन या तेल आपूर्ति पाइपलाइन की रुकावट, या तेल पंप की विफलता चिकनाई तेल की डिलीवरी को प्रभावित कर सकती है, और चिकनाई वाला तेल तेल पंप से दूर घर्षण सतह तक नहीं पहुंच सकता है। तेल सक्शन स्क्रीन और तेल पंप सामान्य हैं, लेकिन असर पहनने और अत्यधिक निकासी से तेल रिसाव और कम तेल का दबाव हो सकता है, जिससे घर्षण सतह तेल पंप से दुर्गम हो जाती है, जिससे पहनने और खरोंच होती है।
लिक्विड रिटर्न सिस्टम की एक सामान्य समस्या है, और लिक्विड रिटर्न के प्रमुख खतरों में से एक लुब्रिकेटिंग ऑयल को पतला करना है। पतला चिकनाई वाला तेल घर्षण सतह पर पहुंचने के बाद, इसकी चिपचिपाहट कम होती है और यह पर्याप्त मोटाई की सुरक्षात्मक तेल फिल्म नहीं बना सकता है, जो समय के साथ खराब हो सकती है। जब रिटर्न लिक्विड वॉल्यूम अपेक्षाकृत बड़ा होता है, तो चिकनाई वाला तेल बहुत पतला होगा, न केवल चिकनाई की भूमिका निभाने में असमर्थ होगा, बल्कि मूल तेल फिल्म को भी भंग और धो देगा, जिससे रेफ्रिजरेंट फ्लशिंग हो जाएगा।
विभिन्न कारणों (कंप्रेसर स्टार्टअप चरण सहित) के कारण, घर्षण सतह का तापमान जहां कोई स्नेहन तेल प्राप्त नहीं होता है, तेजी से बढ़ेगा, और चिकनाई वाला तेल 175 डिग्री सेल्सियस से अधिक होने के बाद विघटित होना शुरू हो जाएगा। "अपर्याप्त स्नेहन - घर्षण - उच्च सतह तापमान - तेल अपघटन" एक विशिष्ट दुष्चक्र है, और कई घातक दुर्घटनाएं, जिसमें रॉड होल्डिंग शाफ्ट और पिस्टन क्लैम्पिंग सिलेंडर शामिल हैं, इस दुष्चक्र से संबंधित हैं। अलग किए गए कंप्रेशर्स में अपर्याप्त स्नेहन और तेल की कमी देखी जा सकती है। तेल की कमी आम तौर पर अपेक्षाकृत समान सतह क्षति और उच्च तापमान के बड़े क्षेत्रों में खुद को प्रकट करती है, जबकि स्नेहन की कमी आमतौर पर पहनने, खरोंच और विशिष्ट स्थानों पर उच्च तापमान में प्रकट होती है, जैसे तेल पंप से दूर असर वाली सतह।
जब पिस्टन ऊपर और नीचे चलता है, तो पिस्टन पिन का भार असर सतह के ऊपरी और निचले हिस्सों के बीच घूमता है, जो चिकनाई वाले तेल को पिस्टन पिन को समान रूप से ब्रश करने और पर्याप्त स्नेहन प्रदान करने की अनुमति देता है। यदि निकास वाल्व प्लेट मुड़ी हुई या टूटी हुई है, या कंप्रेसर लंबे समय तक उच्च दबाव अनुपात में काम करता है, तो यह अपर्याप्त स्नेहन का कारण बनेगा और पिस्टन पिन के एक तरफ घिस जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप छिद्र बढ़ जाएगा। यदि पिस्टन पिन में हिलने की जगह है, तो पिस्टन को शीर्ष मृत केंद्र पर फेंक दिया जाएगा और वाल्व प्लेट और वाल्व प्लेट से टकराएगा, जिससे खटखट की आवाज पैदा होगी। इसलिए, वाल्व प्लेट को बदलते समय, पिस्टन पिन के पहनने की जांच करें।
निष्कर्ष और सिफारिशें
तेल की कमी से स्नेहन की गंभीर कमी हो सकती है। तेल की कमी का मूल कारण कंप्रेसर तेल प्रवाह की मात्रा और गति नहीं है, बल्कि सिस्टम की खराब तेल वापसी है। एक तेल विभाजक स्थापित करने से तेल जल्दी वापस आ सकता है और बिना तेल वापसी के कंप्रेसर के संचालन का समय बढ़ा सकता है। बाष्पीकरणकर्ता और रिटर्न लाइन के डिजाइन को रिटर्न ऑयल को ध्यान में रखना चाहिए। रखरखाव के उपाय जैसे बार-बार शुरू होने से बचना, नियमित रूप से डीफ्रॉस्टिंग करना, समय पर ढंग से रेफ्रिजरेंट को फिर से भरना और समय-समय पर पहने हुए पिस्टन घटकों को बदलना भी तेल वापस करने में मदद करता है।
रिटर्न लिक्विड और रेफ्रिजरेंट माइग्रेशन चिकनाई वाले तेल को पतला कर देगा, जो तेल फिल्म के निर्माण के लिए अनुकूल नहीं है; तेल पंप की विफलता और तेल सर्किट की रुकावट तेल की आपूर्ति और दबाव को प्रभावित कर सकती है, जिससे घर्षण सतह पर तेल की कमी हो सकती है; घर्षण सतह का उच्च तापमान चिकनाई वाले तेल के अपघटन को बढ़ावा देगा, जिससे चिकनाई वाला तेल अपनी चिकनाई क्षमता खो देगा। इन तीन समस्याओं के कारण अपर्याप्त स्नेहन अक्सर कंप्रेसर क्षति का कारण बनता है। तेल की कमी का मूल कारण सिस्टम में है। इसलिए, केवल कंप्रेसर या कुछ सहायक उपकरण को बदलने से तेल की कमी की समस्या को मौलिक रूप से हल नहीं किया जा सकता है।