Λιπαντικά: Τα νέα all-rounders

Λιπαντικά: Τα νέα all-rounders

Αυτοκινητοβιομηχανία:Ως επιστημονικός διευθυντής της AC2T research GmbH, διαμορφώνετε ενεργά το μέλλον της ανάπτυξης λιπαντικών - πού πάει το ταξίδι;

Nicole Dörr: Η αυξανόμενη εξάπλωση της ηλεκτροκίνησης φέρνει μαζί της νέες απαιτήσεις για λιπαντικά και υγρά λειτουργίας στα οχήματα. Σχεδόν όλοι οι μεγάλοι κατασκευαστές λιπαντικών έχουν ασχοληθεί με το θέμα και επί του παρόντος υπάρχει ζωηρός ανταγωνισμός για να δούμε ποιος μπορεί να φέρει τα καλύτερα προϊόντα για τη νέα τεχνολογία μετάδοσης κίνησης στην αγορά. 

Πώς διαφέρουν τα λιπαντικά στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα από αυτά των οχημάτων με κινητήρες εσωτερικής καύσης;

Το κλασικό λιπαντικό κινητήρα, για παράδειγμα, πρέπει να αντιμετωπίσει την εισροή καυσίμου και την αιθάλη που παράγεται κατά την καύση - αυτά φυσικά δεν παίζουν κανένα ρόλο στον ηλεκτροκινητήρα. Σε αυτή την περίπτωση, όμως, η λίπανση των ρουλεμάν πρέπει να είναι προσαρμοσμένη σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Οι ηλεκτροκινητήρες περιστρέφονται αυτή τη στιγμή γύρω στις 10.000 rpm, αλλά η τάση είναι προς τις 30.000 rpm και πάνω. Για αυτές τις απαιτήσεις, χρησιμοποιούνται ρουλεμάν κύλισης με λίπανση για να εξασφαλιστεί η δια βίου λίπανση του κινητήρα.

Δεν υπάρχει πια αλλαγή λαδιών σε αμιγώς ηλεκτροκίνητο όχημα;

Βασικά, τα υγρά λειτουργίας σε ένα ηλεκτρικό όχημα είναι σχεδιασμένα για τη διάρκεια ζωής τους και δεν υπάρχει πρόβλεψη για αλλαγή τους. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά κυκλώματα πόρων για διαφορετικές εργασίες. Οι περιελίξεις του ηλεκτροκινητήρα πρέπει να ψύχονται, το κιβώτιο ταχυτήτων να λιπαίνεται και η μπαταρία να διατηρείται στο ιδανικό εύρος θερμοκρασίας. Η διαχείριση της ψύξης του κινητήρα και της λίπανσης του γραναζιού με το ίδιο υγρό σε ένα μόνο κύκλωμα αντιπροσωπεύει μια πρόκληση για την ανάπτυξη λιπαντικών. Το νερό θα ήταν πραγματικά ιδανικό για ρύθμιση της θερμοκρασίας χάρη στο χαμηλό του ιξώδες και την υψηλή θερμική του ικανότητα, αλλά η λίπανση απαιτεί ένα σταθερό φιλμ με επαρκώς υψηλό ιξώδες. Μια αντίφαση για την οποία πρέπει να βρούμε έναν συμβιβασμό στο εργαστήριο.

Θα μπορέσουν οι κατασκευαστές λιπαντικών να αντισταθμίσουν την πτώση της δραστηριότητας των λιπαντικών με υλικά λειτουργίας για ηλεκτρικά οχήματα;

Αυτό δεν είναι αναμενόμενο. Περίπου 36 έως 40 εκατομμύρια τόνοι λιπαντικών παράγονται σήμερα παγκοσμίως κάθε χρόνο, από τα οποία περίπου το 30% χρησιμοποιούνται ως λιπαντικά στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας. Η βιομηχανία πετρελαίου τώρα αναπτύσσει επίσης λιπαντικά και ψυκτικά για ηλεκτρικά οχήματα με βάση συνθετικούς εστέρες ή υδρογονάνθρακες, αλλά οι απαιτούμενες ποσότητες αποτελούν μόνο ένα μέρος των προηγούμενων όγκων. Οι κατασκευαστές λιπαντικών προετοιμάζονται ήδη για τις αλλαγές εάν οι κινητήρες εσωτερικής καύσης απαγορευτούν μια μέρα.

Ποια υγρά λειτουργίας χρησιμοποιούνται για την ψύξη της μπαταρίας σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο;

Η συμβατική μέθοδος βασίζεται σε πλάκες ψύξης μέσω των οποίων ρέει ένα μείγμα νερού και γλυκόλης. Αντί αυτής της έμμεσης ψύξης - το ψυκτικό δεν πρέπει να έρχεται σε επαφή με τις κυψέλες της μπαταρίας - χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο η λεγόμενη ψύξη εμβάπτισης. Εδώ, οι μεμονωμένες μπαταρίες ξεπλένονται απευθείας με ένα ηλεκτρικά μη αγώγιμο υγρό. Με αυτόν τον τρόπο, η θερμοκρασία στην μπαταρία μπορεί να διατηρηθεί σε ακρίβεια μικρότερη από 1 βαθμό Κελσίου, βελτιστοποιώντας έτσι την απόδοση της μπαταρίας. Η εταιρεία της Άνω Αυστρίας Kreisel Elektrik έχει κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αυτήν την ψύξη εμβάπτισης. Ο κατασκευαστής λιπαντικών TotalEnergies άρχισε πρόσφατα να προσφέρει ένα τέτοιο υγρό.

Σε ποια τρέχοντα ερευνητικά έργα στον τομέα των λιπαντικών εργάζεστε αυτήν τη στιγμή;

Οι πελάτες μας περιλαμβάνουν γνωστούς κατασκευαστές λιπαντικών και προμηθευτές αυτοκινήτων. Μεταξύ άλλων, δοκιμάζουμε τη μακροπρόθεσμη συμπεριφορά των υγρών που έχουν αναπτυχθεί για χρήση σε ηλεκτρικά οχήματα. Ο στόχος είναι να σχεδιαστούν τα υλικά λειτουργίας για τη διάρκεια ζωής ενός οχήματος, επομένως πρέπει να διασφαλίζεται η σταθερότητα σε όλη την περίοδο χρήσης. Εάν οι δοκιμές δείξουν ότι δεν πληρούν τις απαιτήσεις, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνογνωσία μας για να κάνουμε συστάσεις για την αλλαγή της συνταγής προκειμένου να επιτύχουμε το βέλτιστο αποτέλεσμα.