पर्यावरण संरक्षण के प्रति बढ़ती वैश्विक जागरूकता के साथ, इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) उद्योग कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए एक महत्वपूर्ण समाधान के रूप में उभरा है। सांख्यिकीय डेटा के अनुसार, परिवहन क्षेत्र वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का लगभग एक चौथाई हिस्सा बनाता है, जिसमें से 75% से अधिक सड़क परिवहन से उत्पन्न होता है। जलवायु परिवर्तन का सामना करने के लिए, कई देश ईवी को अपनाने को बढ़ावा दे रहे हैं, जो आने वाले दशकों में ऑटोमोटिव बाजार पर हावी होने की उम्मीद है।

हालांकि, इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए ईवी में प्रत्येक प्रणाली और उपप्रणाली के प्रदर्शन को अधिकतम करना आवश्यक है ताकि वाहन की रेंज बढ़ सके। इलेक्ट्रिक मोटर (ई-मोटर), जो एक महत्वपूर्ण उपप्रणाली है, एक कार की कुल ऊर्जा खपत का लगभग 7% योगदान करती है, जिससे मोटर बेयरिंग ल्यूब्रिकेशन ऑप्टिमाइजेशन ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए आवश्यक हो जाता है।

ईवी मोटर बेयरिंग के लिए लुब्रिकेशन की आवश्यकताएँ

लिथियम-आधारित और वैकल्पिक ग्रीस की तुलना: ईवी में मोटर बेयरिंग मुख्य रूप से घर्षण और पहनने को कम करने के लिए ग्रीस का उपयोग करते हैं। ग्रिज़ बेस ऑयल, गाढ़ा करने वाला और एडिटिव्स से बना होता है, जिसमें गाढ़ा करने वाले की भूमिका उसके संरचना के भीतर तेल को बनाए रखना होती है, जो मुख्य रूप से इसके रासायनिक संघटन पर निर्भर करती है। वर्तमान में, लिथियम नमक-आधारित गाढ़ा करने वाले सिस्टम बाजार पर हावी हैं, जिसमें लिथियम-आधारित ग्रीस वैश्विक बाजार का लगभग 70% हिस्सा बनाते हैं। लिथियम कॉम्प्लेक्स (LiX) ग्रीस को उनकी उत्कृष्ट उच्च-तापमान प्रदर्शन, तकनीकी उपलब्धता, और मोटरों में प्रभावी स्नेहन के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है।

हालांकि, जैसे-जैसे ईवी बैटरियों की लिथियम की मांग बढ़ती है, लिथियम-आधारित यौगिकों की बढ़ती लागत और संभावित विषाक्तता के मुद्दों ने गैर-लिथियम गाढ़े करने वालों के लिए खोज को प्रेरित किया है। पॉलीयूरिया (पीयू) ग्रीस, एक अर्ध-ध्रुवीय यौगिक, अपने निम्न गति पर उत्कृष्ट तेल फिल्म मोटाई, उत्कृष्ट कतरन और तापीय स्थिरता, और बेयरिंग जीवन को बढ़ाने की क्षमता के कारण एक आशाजनक विकल्प के रूप में उभरा है।

जापानी बाजार में, पीयू ग्रीस कुल ग्रीस उत्पादन का लगभग एक चौथाई हिस्सा है, और इस हिस्से के बढ़ने की उम्मीद है। इसके अतिरिक्त, यूरोप, प्रशांत क्षेत्र और दक्षिण पूर्व एशिया में पीयू ग्रीस की मांग बढ़ रही है।

लिथियम-आधारित ग्रीस की तुलना में, पॉलीप्रोपिलीन (PP) ग्रीस, एक गैर-ध्रुवीय गाढ़ा करने वाला प्रणाली, बेहतर स्नेहन प्रदर्शन प्रदान करता है। अनुसंधान ने दिखाया है कि PP ग्रीस घर्षण प्रदर्शन मूल्यांकन में उत्कृष्ट है और इसका तेल रिलीज़ दर उच्च है, जिससे यह EV मोटर अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए एक संभावित उम्मीदवार बनता है।

तेल रिलीज और मोटर बेयरिंग प्रदर्शन का अनुकूलन

तेल रिलीज़ दर (जिसे "ब्लीडिंग" भी कहा जाता है) इलेक्ट्रिक वाहनों में मोटर बेयरिंग प्रदर्शन को अनुकूलित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। तेल रिलीज़ सीधे संपर्क क्षेत्र में तेल की मात्रा को प्रभावित करता है, जो तेल फिल्म की मोटाई और घर्षण टॉर्क को निर्धारित करता है। तेल रिलीज़ स्थिर नहीं है और इसे बेयरिंग संचालन की स्थितियों और गाढ़ा करने वाले के अपघटन से प्रभावित किया जा सकता है।

ग्रिज के तेल रिसाव व्यवहार में उत्तेजना और रिलीज चरण शामिल होते हैं, जिसके दौरान ग्रिज पुनर्वितरित होता है और रेसवे पर तेल छोड़ता है, तेल की पुनःपूर्ति को नियंत्रित करता है और स्नेहन की कमी को रोकता है।

अपर्याप्त तेल रिलीज खराब स्नेहन का कारण बन सकता है, जो बेयरिंग की उम्र और प्रदर्शन को प्रभावित करता है। दूसरी ओर, अत्यधिक तेल रिलीज समय से पहले ग्रीस के समाप्त होने का कारण बन सकता है, जिससे इसकी उम्र कम हो जाती है। इसलिए, EV मोटर बेयरिंग के लिए ग्रीस डिजाइन करते समय, तेल रिलीज दर को समायोजित और अनुकूलित करना दीर्घकालिक कुशल संचालन सुनिश्चित करने के लिए कुंजी है।

ईवी लुब्रिकेशन के लिए भविष्य की दिशाएँ

ईवी उद्योग का तेजी से विकास स्नेहन प्रौद्योगिकी में निरंतर नवाचार को प्रेरित कर रहा है। जैसे-जैसे ईवी की बाजार मांग बढ़ती है, ग्रीस निर्माताओं को अधिक पारिस्थितिकीय, कुशल और लागत-कुशल स्नेहन समाधान विकसित करने के लिए बड़े चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।

पॉलीयूरिया और पॉलीप्रोपाइलीन जैसे वैकल्पिक गाढ़े करने वालों का उदय ग्रीस उद्योग के लिए नई आशा और संभावनाएँ प्रदान करता है। भविष्य में, ग्रीस की संरचना और तेल छोड़ने के गुणों पर गहन शोध इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) मोटर के प्रदर्शन को और बढ़ाएगा, जो ईवी उद्योग की सतत वृद्धि में योगदान देगा।

◆ स्रोत: स्प्रिंगर नेचर

◆ संदर्भ: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2024.109777