في فصل الشتاء أو في بيئات صناعية محددة، محركات التهوية مواجهة التحدي المتمثل في التشغيل في درجات حرارة منخفضة، والذي لا يؤثر فقط على أداء المحرك، ولكن قد يكون له أيضًا تأثير عميق على موثوقيته وعمر الخدمة. من أجل ضمان التشغيل المستقر للمحرك في بيئة منخفضة الحرارة، من الضروري إجراء تحليل متعمق لتأثير درجة الحرارة المنخفضة على الهيكل الداخلي وأداء المحرك.
تأثير البيئة ذات درجات الحرارة المنخفضة على الهيكل الداخلي للمحرك
التغيرات في خصائص المواد
في درجات الحرارة المنخفضة، تزداد مقاومة اللفات المحرك بشكل ملحوظ. ويرجع ذلك إلى زيادة مقاومة الموصلات المعدنية عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يسبب زيادة في الحرارة المتولدة عند مرور التيار، وبالتالي يؤثر على كفاءة وإنتاج الطاقة للمحرك. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يصبح زيت التشحيم الموجود داخل المحرك لزجًا أو متصلبًا عند درجات حرارة منخفضة، مما يتسبب في زيادة الاحتكاك بين المحامل والأجزاء المتحركة الأخرى، الأمر الذي لا يؤدي إلى تسريع التآكل فحسب، بل يقلل أيضًا من الكفاءة الإجمالية.
انخفاض أداء العزل
لا يمكن تجاهل تأثير البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة على المواد العازلة. قد تصبح المواد العازلة هشة عند درجات الحرارة المنخفضة وعرضة للتشققات أو التلف، مما يتسبب في انهيار العزل أو فشل الدائرة الكهربائية. وفي الوقت نفسه، قد تتغير أيضًا مقاومة المادة العازلة عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يؤثر بشكل أكبر على أداء العزل.
زيادة الإجهاد الهيكلي
بسبب الاختلافات في معاملات التمدد الحراري، قد تولد المكونات الداخلية للمحرك إجهادًا حراريًا عند التشغيل في درجات حرارة منخفضة، مما يؤدي إلى تشوه المكونات أو تلفها. بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض المواد، مثل الحديد الزهر أو الفولاذ، تصبح هشة بشكل متزايد عند درجات الحرارة المنخفضة وتكون عرضة للكسر عند تعرضها لقوى خارجية.
التأثير المحدد لدرجة الحرارة المنخفضة على الأداء الحركي
صعوبة البدء
في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، قد تواجه المحركات صعوبات في بدء التشغيل بسبب عوامل مثل زيادة مقاومة اللف، أو تصلب مواد التشحيم، أو زيادة احتكاك المحمل. في هذه الحالة، قد يتطلب المحرك إجراءات إضافية لتيار التشغيل أو التسخين المسبق للتغلب على هذه العوائق.
ينخفض إنتاج الطاقة
في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، قد ينخفض خرج طاقة المحرك بشكل كبير. ويرجع ذلك أساسًا إلى الجمع بين زيادة فقدان الطاقة الناتج عن زيادة مقاومة اللف وانخفاض الكفاءة الميكانيكية الناتجة عن تصلب مواد التشحيم.
انخفاض الكفاءة
تميل المحركات إلى أن تصبح أقل كفاءة في درجات الحرارة الباردة. ومع استهلاك المزيد من الطاقة للتغلب على الاحتكاك والمقاومة الداخلية، يزداد استهلاك الطاقة، وبالتالي زيادة تكاليف التشغيل.
زيادة الاهتزاز والضوضاء
في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، قد تنتج الأجزاء المتحركة الداخلية للمحرك اهتزازًا وضوضاء أكبر بسبب سوء التشحيم أو تشوه المواد. ولا يؤثر هذا على التشغيل العادي للمحرك فحسب، بل قد يتسبب أيضًا في حدوث تداخل مع البيئة المحيطة، مما يؤثر على سلامة وراحة مكان العمل.
تقصير العمر
قد يتم تقصير عمر المحرك الذي يعمل في بيئة منخفضة الحرارة لفترة طويلة بشكل كبير بسبب إجهاد المواد أو زيادة التآكل أو انخفاض أداء العزل. يمكن أن يؤدي هذا الوضع إلى إصلاحات واستبدالات متكررة، مما يزيد من تكاليف تشغيل الشركة.
