Новини в сфері електромобілів: механізмам потрібні нові мастила і технічні рідини

Універсальні рідини грають ключову роль в двигунах для електромобілів, оскільки технології, що розвиваються, підвищують вимоги до характеристик охолодження і змащення, заявив офіційний представник TotalEnergies в презентації на онлайн-заході SAE International в минулому місяці. «Створення багатоцільової рідини – непростий процес, оскільки для підвищення ефективності необхідно знизити в’язкість, зберігаючи при цьому здатність до змащення, і інші властивості на високому рівні», – сказав у своїй презентації Хакім Ель Бахі, інженер-дослідник французької енергетичної компанії TotalEnergies на цифровому саміті SAE  International по трансмісіям, паливу і мастильним матеріалам, що проходив 28-30 вересня.

Ель Бахі, який працює над складом рідин для електромобілів, зазначив, що система охолодження і питома потужність електродвигуна в гібриді Toyota Prius розвивалися протягом чотирьох поколінь – 1997, 2003, 2009 і 2015 років. «Розмір і вага електромотора є основним фактором розвитку електромоторів», – сказав він.  «Завдяки цьому площа розсіювання тепла зменшується, тому поліпшення охолодження електричного двигуна стає критично важливим для досягнення цієї мети щодо збільшення питомої потужності». Це призвело до появи концепції масляного охолодження для електродвигуна замість стандартного водяного охолодження Prius першого і другого покоління, сказав він. В Prius третього покоління 2009 року використовувалися головки статора з масляним охолодженням і система водяної сорочки. В електродвигуні нерухомий статор створює магнітне поле, яке приводить в рух обертовий якір двигуна. Версія четвертого покоління в 2015 році використовувала масляну сорочку і порожнистий вал для забезпечення повного масляного охолодження електродвигуна. Універсальна рідина EV повинна відповідати декільком новим вимогам, включаючи діелектричні властивості, теплові властивості, сумісність матеріалів, довговічність і ефективність.  «Діелектричні властивості означають, що, оскільки рідина знаходиться в прямому контакті з електродвигуном, вона повинна бути досить ізолюючою, щоб уникнути будь-якого явища короткого замикання», – сказав Ель Бахи. Вимога теплових властивостей означає, що, так як рідина використовується в якості охолоджуючої рідини для електродвигуна, «ми повинні переконатися, що вона має гарну здатність відведення тепла», – сказав він.  Сумісність матеріалів означає, що рідина повинна бути повністю сумісна з усіма видами матеріалів, які використовуються в електродвигуні. Випробування на довговічність рідини включають випробування FZG на знос, а вимоги до ефективності – випробування на тертя в міні-тяговій машині, і тест на високошвидкісну аерацію. За його словами, довговічність і ефективність є ключовими проблемами при розробці рідин для електродвигунів через високу швидкість обертання. Відзначається, що швидкість двигуна може перевищувати 10 000 оборотів в хвилину і забезпечувати дуже високий крутний момент на низьких швидкостях. Щоб краще зрозуміти питання охолодження електродвигунів, TotalEnergies уклала партнерські відносини з RWTH Aaachen University в Німеччині, проводячи як роботи з моделювання, так і роботу з експериментальними моделями машин.  Вони порівняли дві архітектури охолодження. «Старий спосіб» полягав у створенні водяної сорочки з використанням гліколізованої води, що циркулює навколо статора. Нова архітектура охолодження являє собою систему прямого охолодження оливи – типу, використовуваного в електромобілях марки Tesla – з масляною сорочкою, зовнішнім струменем, що виходить із масляних сорочок, а також порожнистим валом і внутрішнім струменем. В рамках системи безпосереднього охолодження оливи компанії порівняли рідини для автоматичних трансмісій з високими характеристиками з високоефективною багатоцільовою рідиною. Високоефективна багатоцільова рідина показала кращі характеристики, ніж охолодження з водяним контуром, і чим еталонна рідина ATF. «Завдяки більш низькій в’язкості, високоефективна рідина MP має кращу охолоджуючу здатність», – зазначив Ель Бахи. Він додав, що навіть при дуже низькій в’язкості високоефективна багатоцільова рідина демонструє високі діелектричні характеристики і хорошу стабільність при високих температурах.  Для вимірювання характеристик мастила підшипників було проведено поетапне випробування на високій швидкості. Випробування полягає в покроковому збільшенні швидкості підшипника з 8000 до 30 000 об / хв, кожен крок триває одну годину при заданому навантаженні. Результати показують, що багатоцільова рідина може підтримувати задану швидкість з прийнятним рівнем вібрації, чого не можна сказати про японську ATF, де раптове збільшення вібрації спостерігається при 21 000 об/хв, сказав він.

«Ми переконалися, що багатоцільова рідина, яка об’єднує як охолодження, так і змащення, є перевіреною концепцією, яка задовольняє вимоги для електромобілів», – сказав він.

 

За матеріалами https://www.lubesngreases.com/