Новости в сфере электромобилей: механизмам требуются новые смазки и технические жидкости

Универсальные жидкости играют ключевую роль в двигателях для электромобилей, поскольку развивающиеся технологии повышают требования к характеристикам охлаждения и смазки, заявил официальный представитель TotalEnergies в презентации на онлайн-мероприятии SAE International в прошлом месяце. «Создание многоцелевой жидкости – непростой процесс, поскольку для повышения эффективности необходимо снизить вязкость, сохраняя при этом смазывающую способность масла и другие свойства на высоком уровне», – сказал в своей презентации Хаким Эль Бахи, инженер-исследователь французской энергетической компании TotalEnergies на цифровом саммите SAE International по трансмиссиям, топливу и смазочным материалам, проходившему 28-30 сентября.

Эль Бахи, который работает над составом жидкостей для электромобилей, в качестве примера из практики отметил, как система охлаждения и удельная мощность электродвигателя в гибриде Toyota Prius развивались в течение четырех поколений – 1997, 2003, 2009 и 2015 годов. «Размер и вес электромотора являются основным фактором развития электромоторов», – сказал он. «Благодаря этому площадь рассеивания тепла уменьшается, поэтому улучшение охлаждения электродвигателя становится критически важным для достижения этой цели по увеличению удельной мощности». Это привело к появлению концепции масляного охлаждения для электродвигателя вместо стандартного водяного охлаждения Prius первого и второго поколения, сказал он. В Prius третьего поколения 2009 года использовались головки статора с масляным охлаждением и система водяной рубашки. В электродвигателе статор, который неподвижен, создает магнитное поле, которое приводит в движение вращающийся якорь двигателя. Версия четвертого поколения в 2015 году использовала масляную рубашку и полый вал для обеспечения полного масляного охлаждения электродвигателя. «Это концепция охлаждения масла, и как производитель смазочных материалов в Total Energies мы должны разработать многоцелевую жидкость, которая будет смазывать трансмиссию и подшипники», – пояснил Эль Бахи. По его словам, универсальная жидкость EV должна отвечать нескольким новым требованиям, включая диэлектрические свойства, тепловые свойства, совместимость материалов, долговечность и эффективность. «Диэлектрические свойства означают, что, поскольку жидкость находится в прямом контакте с электродвигателем, она должна быть достаточно изолирующей, чтобы избежать любого явления короткого замыкания», – сказал Эль Бахи. Требование тепловых свойств означает, что, так как жидкость используется в качестве охлаждающей жидкости для электродвигателя, «мы должны убедиться, что жидкость обладает хорошей способностью отвода тепла», – сказал он. Совместимость материалов означает, что жидкость должна быть полностью совместима со всеми видами материалов, которые используются в электродвигателе. Испытания на долговечность жидкости включают испытания FZG на износ, а требования к эффективности – испытание на трение в мини-тяговой машине, и тест на высокоскоростную аэрацию. По его словам, долговечность и эффективность являются ключевыми проблемами при разработке жидкостей для электродвигателей из-за высокой скорости вращения, отмечая, что скорость двигателя может превышать 10 000 оборотов в минуту и ​​обеспечивать очень высокий крутящий момент на низких скоростях. Чтобы лучше понять вопрос охлаждения электродвигателей, TotalEnergies заключила партнерские отношения с RWTH Aaachen University в Германии, проводя как работы по моделированию, так и работу с экспериментальными моделями машин. Они сравнили две архитектуры охлаждения. «Старый способ» заключался в создании водяной рубашки с использованием гликолизированной воды, циркулирующей вокруг статора. Новая архитектура охлаждения представляет собой систему прямого охлаждения масла – типа, используемого в электромобилях марки Tesla – с масляной рубашкой, внешней струей, исходящей из масляных рубашек, а также полым валом и внутренней струей. В рамках системы непосредственного охлаждения масла компании сравнили жидкость для автоматических трансмиссий с высокими характеристиками с высокоэффективной многоцелевой жидкостью. Высокоэффективная многоцелевая жидкость показала лучшие характеристики, чем охлаждение с водяной рубашкой и эталонная жидкость ATF. «Благодаря более низкой вязкости, высокоэффективная жидкость MP имеет лучшую охлаждающую способность», – отметил Эль Бахи. Он добавил, что даже при очень низкой вязкости высокоэффективная многоцелевая жидкость демонстрирует высокие диэлектрические характеристики и хорошую стабильность при высоких температурах. Для измерения характеристик смазки подшипников было проведено ступенчатое испытание на высокой скорости. Испытание состоит в пошаговом увеличении состояния шарикоподшипника с 8000 до 30 000 об / мин, каждый шаг длится один час при заданной нагрузке.  Результаты показывают, что многоцелевая жидкость может поддерживать заданную скорость с приемлемым уровнем вибрации, чего нельзя сказать о японской ATF, где внезапное увеличение вибрации наблюдается при 21 000 об / мин, сказал он.

«Мы убедились, что многоцелевая жидкость, объединяющая как охлаждение, так и смазку, является проверенной концепцией, которая удовлетворяет требования для электромобилей», – сказал он.

 

По материалам https://www.lubesngreases.com/