Smary: nowe, wszechstronne rozwiązania

Smary: nowe, wszechstronne rozwiązania

Przemysł motoryzacyjny:Jako dyrektor naukowy AC2T Research GmbH aktywnie kształtujesz przyszłość rozwoju środków smarnych – dokąd zmierza ta podróż?

Nicole Dörr: Rosnące rozpowszechnienie elektromobilności niesie ze sobą nowe wymagania dotyczące smarów i płynów eksploatacyjnych w pojazdach. Prawie wszyscy główni producenci środków smarnych zajęli się tym problemem i obecnie istnieje ożywiona konkurencja o to, kto może wprowadzić na rynek najlepsze produkty dla nowej technologii napędowej. 

Czym smary w samochodach elektrycznych różnią się od tych w pojazdach z silnikami spalinowymi?

Klasyczny olej silnikowy musi na przykład radzić sobie z dopływem paliwa i sadzą powstającą podczas spalania – w silniku elektrycznym nie odgrywają one oczywiście żadnej roli. W tym przypadku jednak smarowanie łożysk musi być dostosowane do bardzo dużych prędkości. Silniki elektryczne obracają się obecnie z prędkością około 10 000 obr./min, ale tendencja zmierza w kierunku 30 000 obr./min i więcej. Aby spełnić te wymagania, stosuje się łożyska toczne smarowane smarem stałym, aby zapewnić smarowanie silnika na całe życie.

Czy w pojeździe napędzanym wyłącznie elektrycznie nie ma już wymiany oleju?

Zasadniczo płyny eksploatacyjne w pojeździe elektrycznym są zaprojektowane z myślą o ich żywotności i nie ma możliwości ich wymiany. Istnieje jednak kilka obwodów zasobów do różnych zadań. Uzwojenia silnika elektrycznego muszą być chłodzone, skrzynia biegów nasmarowana, a akumulator utrzymywany w idealnym zakresie temperatur. Zarządzanie chłodzeniem silnika i smarowaniem przekładni za pomocą tego samego płynu w jednym obwodzie stanowi trudne zadanie przy opracowywaniu środków smarnych. Woda byłaby w rzeczywistości idealna do regulacji temperatury ze względu na jej niską lepkość i dużą pojemność cieplną, ale smarowanie wymaga stabilnego filmu o wystarczająco wysokiej lepkości. Sprzeczność, dla której musimy znaleźć kompromis w laboratorium.

Czy producenci olejów smarowych będą w stanie zrekompensować spadek handlu olejami silnikowymi materiałami eksploatacyjnymi do pojazdów elektrycznych?

Tego nie należy się spodziewać. Obecnie na całym świecie produkuje się obecnie około 36 do 40 milionów ton smarów rocznie, z czego około 30 procent wykorzystuje się jako oleje silnikowe w sektorze motoryzacyjnym. Przemysł naftowy opracowuje obecnie także smary i chłodziwa do pojazdów elektrycznych na bazie syntetycznych estrów lub węglowodorów, ale wymagane ilości stanowią jedynie część poprzednich wolumenów. Producenci smarów już przygotowują się na zmiany, jeśli pewnego dnia silniki spalinowe zostaną faktycznie zakazane.

Jakie płyny eksploatacyjne służą do chłodzenia akumulatora w samochodzie elektrycznym?

Metoda konwencjonalna opiera się na płytach chłodzących, przez które przepływa mieszanina wody i glikolu. Zamiast tego pośredniego chłodzenia – płyn chłodzący nie może stykać się z ogniwami akumulatora – coraz częściej stosuje się tak zwane chłodzenie zanurzeniowe. Tutaj poszczególne ogniwa akumulatora są przepłukiwane bezpośrednio płynem nieprzewodzącym prądu elektrycznego. W ten sposób temperaturę w akumulatorze można utrzymywać z dokładnością do 1 stopnia Celsjusza, optymalizując w ten sposób wydajność akumulatora. Górna austriacka firma Kreisel Elektrik opatentowała to chłodzenie zanurzeniowe. Producent smarów TotalEnergys zaczął niedawno oferować taki płyn.

Nad jakimi aktualnymi projektami badawczymi w sektorze środków smarnych obecnie pracujesz?

Naszymi klientami są znani producenci środków smarnych i dostawcy z branży motoryzacyjnej. Testujemy między innymi długoterminowe zachowanie płynów opracowanych do stosowania w pojazdach elektrycznych. Celem jest zaprojektowanie materiałów eksploatacyjnych na cały okres użytkowania pojazdu, dlatego należy zapewnić stabilność przez cały okres użytkowania. Jeżeli badania wykażą, że nie spełniają wymagań, możemy wykorzystać naszą wiedzę i zarekomendować zmianę receptury w celu uzyskania optymalnego rezultatu.