Smörjmedel: De nya allroundmaskinerna

Smörjmedel: De nya allroundmaskinerna

Bilindustrin:Som vetenskaplig chef för AC2T research GmbH formar du aktivt framtiden för smörjmedelsutveckling - vart går resan?

Nicole Dörr: Den ökande spridningen av elektromobilitet för med sig nya krav på smörjmedel och driftvätskor i fordon. Nästan alla stora smörjmedelstillverkare har tagit upp frågan och det råder för närvarande livlig konkurrens om vem som kan ta ut de bästa produkterna för den nya drivtekniken på marknaden. 

Hur skiljer sig smörjmedlen i elbilar från de i fordon med förbränningsmotor?

Klassisk motorolja måste till exempel klara av bränsletillförseln och sotet som produceras vid förbränning - dessa spelar naturligtvis ingen roll i elmotorn. I detta fall måste dock smörjningen av lagren anpassas till mycket höga hastigheter. Elmotorerna roterar just nu runt 10 000 rpm, men trenden går mot 30 000 rpm och mer. För dessa krav används fettsmorda rullager för att säkerställa livslång smörjning av motorn.

Så är det inte längre ett oljebyte i ett rent eldrivet fordon?

I grund och botten är driftvätskorna i ett elfordon konstruerade för sin livslängd och det finns ingen möjlighet att byta dem. Det finns dock flera resurskretsar för olika uppgifter. Elmotorns lindningar måste kylas, växellådan smörjas och batteriet hållas i det ideala temperaturområdet. Att hantera motorkylning och växelsmörjning med samma vätska i en enda krets är en utmanande uppgift för smörjmedelsutveckling. Vatten skulle egentligen vara idealiskt för temperaturreglering tack vare dess låga viskositet och höga värmekapacitet, men smörjning kräver en stabil film med tillräckligt hög viskositet. En motsägelse som vi måste hitta en kompromiss för i laboratoriet.

Kommer smörjoljetillverkare att kunna kompensera för nedgången i motoroljeaffärer med driftsmaterial för elfordon?

Det är inte att vänta. Omkring 36 till 40 miljoner ton smörjmedel produceras för närvarande över hela världen varje år, varav cirka 30 procent används som motoroljor inom fordonssektorn. Oljeindustrin utvecklar nu även smörjmedel och kylmedel för elfordon baserade på syntetiska estrar eller kolväten, men de mängder som krävs utgör bara en del av de tidigare volymerna. Smörjmedelstillverkarna förbereder sig redan för förändringarna om förbränningsmotorer faktiskt förbjuds en dag.

Vilka driftvätskor används för att kyla batteriet i en elbil?

Den konventionella metoden bygger på kylplattor genom vilka en blandning av vatten och glykol flödar. Istället för denna indirekta kylning – kylvätskan får inte komma i kontakt med battericellerna – används i allt högre grad så kallad nedsänkningskylning. Här spolas de enskilda battericellerna direkt med en elektriskt icke-ledande vätska. På så sätt kan temperaturen i batteriet hållas till en noggrannhet på mindre än 1 grad Celsius och därigenom optimera batteriets effektivitet. Det övre österrikiska företaget Kreisel Elektrik har patenterat denna nedsänkningskylning. Smörjmedelstillverkaren TotalEnergies har nyligen börjat erbjuda en sådan vätska.

Vilka aktuella forskningsprojekt inom smörjmedelssektorn arbetar du med för närvarande?

Bland våra kunder finns välkända smörjmedelstillverkare och fordonsleverantörer. Vi testar bland annat det långsiktiga beteendet hos de vätskor som är utvecklade för användning i elfordon. Syftet är att utforma driftsmaterialen för ett fordons livslängd, så stabilitet måste säkerställas under hela användningstiden. Om testerna visar att de inte uppfyller kraven kan vi använda vårt kunnande för att ge rekommendationer för att ändra receptet för att uppnå ett optimalt resultat.