wikishimi.com

اهمیت روانکارها در خودروهای الکتریکی (بخش اول)

اهمیت روانکارها در خودروهای الکتریکی (بخش اول)

نوع نیاز وسایل نقلیه الکتریکی به روغن نسبت به وسایل معمولی با هم متفاوت است. روان‌کارها در خودروهای الکتریکی باید دوباره فرموله شوند تا در تماس با اجزای الکتریکی کار کنند.

اختصاصی ویکی‌شیمی: از اولین خودروی الکتریکی تولید شده در سال 1832 توسط رابرت اندرسون تا معرفی تویوتا پریوس به عنوان اولین خودروی هیبریدی تولید انبوه جهان، در سال 1997، وسایل نقلیه الکتریکی با پتانسیل بالایی وارد بازار جهان می‌شوند.

مطالعات پیش‌بینی کرده‌اند که تا سال 2025 وسایل نقلیه الکتریکی 10 درصد از فروش جهانی وسایل نقلیه مسافری را به خود اختصاص دهند و تا سال 2030 به 28 درصد و تا 2040 به 58 درصد برسند.

با توجه به تمایل صنعت خودروسازی به استفاده از انرژی الکتریکی در حمل و نقل، باید مجموعه‌ای جدید و خاص از روان‌کارها و گریس‌ها ساخته شوند که با الزامات عملکردی اجزای الکتریکی و دنده‌ای خاص موتورهای الکتریکی تطابق داشته باشند.

همه روان‌کارهای مورد استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی چند هدف مشترک دارند: به حداقل رساندن اصطکاک، افزایش دوام، بهبود بهره‌وری انرژی و تقویت سایر جنبه‌های عملکردی. با حضور جریان‌های الکتریکی و میدان‌‌های مغناطیسی، چالش‌های جدیدی برای روغن‌کاری موتورهای الکتریکی در محیط‌ خودروهای الکتریکی بوجود می‌آید.

وسایل نقلیه متداول از یک موتور احتراق داخلی (ICE) با سوخت بنزین یا گازوئیل استفاده می‌کنند که باید برای کاهش اصطکاک بین سطوح به درستی روغن‌کاری شود تا خودرو بتواند روان و کارآمد عمل کند. هنگامی که موتورهای معمولی به درستی روغن‌کاری می‌شوند، پیستون‌های متحرک راحت‌تر کار می‌کنند، به این معنی که خودرو می‌تواند در حالی که از سوخت کمتری استفاده می‌کند در دمای پایینتر کار کند.

روان‌کارهای مورد استفاده در وسایل نقلیه موتوری به دو دسته اساسی تقسیم می‌شوند: مواد معدنی و مصنوعی، هر دو به راحتی تجزیه نمی‌شوند و از منابع تجدیدپذیر نیستند.

رویکرد جهان در زمینه کاهش انتشار CO2 باعث شده تا بازارهای جدید به سمت فناوری سبز و سازگار با محیط زیست مانند وسایل نقلیه الکتریکی (EV) پیش می‌روند.

نوع نیاز وسایل نقلیه الکتریکی به روغن نسبت به وسایل نقلیه معمولی با هم متفاوت است. EVها به روغن برای چرخ‌دنده‌ها و همچنین مایعات مخصوص موتور الکتریکی برای بهبود خنک‌سازی نیاز دارند. روان‌کارها در خودروهای الکتریکی باید دوباره فرموله شوند تا در تماس نزدیک با ماژول‌های الکتریکی، پلیمرهای جدید، سنسورها و مدارها کار کنند.

خصوصیات گریس‌های مورد استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی در چندین دسته قرار می‌گیرند: خصوصیات الکتریکی، خصوصیات حرارتی و خوردگی مس. خصوصیات الکتریکی مانند رسانایی الکتریکی و ولتاژ خرابی، به عبور جریان از طریق یاتاقان‌های روغن‌کاری شده هنگام محافظت از سطوح تماس کمک می‌کند. موتورهای الکتریکی در معرض تجمع الکتریسیته ساکن و تخلیه/قوس الکتریکی از طریق یاتاقان قرار دارد که می‌تواند باعث آسیب به قطعات غلتشی و فرسایش زودرس شود. این روانکارهای مخصوص باید مقاومت الکتریکی مناسب رو به پایینی داشته باشند. مطالعات بر روی این موضوع که کدام نوع از روانکارها در عین تعامل مثبت با اجزای الکتریکی قادر به تامین نیازهای دیگر مانند مدیریت حرارتی و سازگاری مواد هستند، ادامه دارد. تاکنون مایعات یونی قادر به کاهش سایش و رسانایی هستند اما برای کاهش هزینه‌ها به بررسی بیشتری نیاز دارند. علاوه بر این، فسفولیپیدها و اسید استئاریک به عنوان مواد افزودنی برای کاهش موثر رسانایی استفاده شده است.

در یک روش آزمایشی که برای سنجش آسیب تخلیه الکتریکی یا عدم وجود آن استفاده می‌شود، یک جفت یاتاقان روی شافت سوار شده و یک جریان از هر دو به صورت سری عبور می‌کند. با اندازه‌گیری جریان از طریق یاتاقان‌ها و ولتاژ روی یاتاقان‌ها می‌توان مقاومت آنها را تعیین کرد. این آزمایش برای نشان دادن تفاوت هدایت از طریق یاتاقان، مقایسه گریس‌های غیر رسانا و رسانا است. یک گریس غیر رسانا ولتاژ عبوری را تا زمانی که خراب شود افزایش می‌دهد، اما یک گریس رسانا با ایجاد مسیری برای برقراری جریان هنگام چرخش یاتاق، از این اتفاق جلوگیری می‌کند.

مهمترین مطالب