Dengan meningkatnya kesadaran global tentang perlindungan lingkungan, industri kendaraan listrik (EV) telah berkembang pesat sebagai solusi penting untuk mengurangi emisi karbon. Menurut data statistik, sektor transportasi menyumbang sekitar seperempat dari emisi gas rumah kaca global, dengan lebih dari 75% berasal dari transportasi darat. Untuk mengatasi perubahan iklim, banyak negara mendorong adopsi EV, yang diharapkan akan mendominasi pasar otomotif dalam beberapa dekade mendatang.

Namun, mencapai tujuan ini memerlukan maksimalisasi kinerja setiap sistem dan subsistem dalam kendaraan listrik (EV) untuk meningkatkan jangkauan kendaraan. Motor listrik (e-motor), sebuah subsistem yang krusial, menyumbang sekitar 7% dari total konsumsi energi mobil, sehingga optimasi pelumasan bantalan motor menjadi penting untuk meningkatkan efisiensi energi.

Kebutuhan Pelumasan untuk Bearing Motor EV

Perbandingan Pelumas Berbasis Litium dan Alternatif: Bantalan motor dalam EV terutama menggunakan pelumas untuk mengurangi gesekan dan keausan. Gemuk terdiri dari minyak dasar, pengental, dan aditif, dengan peran pengental adalah untuk mempertahankan minyak dalam strukturnya, yang sebagian besar tergantung pada komposisi kimianya. Saat ini, sistem pengental berbasis garam litium mendominasi pasar, dengan pelumas berbasis litium menyumbang sekitar 70% dari pasar global. Grease kompleks litium (LiX) sangat dihargai karena kinerja suhu tinggi yang sangat baik, ketersediaan teknis, dan pelumasan yang efektif pada motor.

Namun, seiring meningkatnya permintaan baterai EV untuk lithium, meningkatnya biaya senyawa berbasis lithium dan kekhawatiran potensi toksisitas telah mendorong pencarian pengental alternatif non-lithium. Minyak pelumas poliurea (PU), sebuah senyawa semi-polar, telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan karena ketebalan film minyaknya yang superior pada kecepatan rendah, stabilitas geser dan termal yang sangat baik, serta kemampuannya untuk memperpanjang umur bantalan.

Di pasar Jepang, pelumas PU menyumbang sekitar seperempat dari total produksi pelumas, dan pangsa ini diperkirakan akan tumbuh. Selain itu, permintaan untuk pelumas PU meningkat di Eropa, wilayah Pasifik, dan Asia Tenggara.

Dibandingkan dengan pelumas berbasis litium, pelumas polipropilena (PP), yang merupakan sistem pengental non-polar, menawarkan kinerja pelumasan yang lebih baik. Penelitian telah menunjukkan bahwa pelumas PP unggul dalam evaluasi kinerja gesekan dan memiliki tingkat pelepasan minyak yang tinggi, menjadikannya kandidat potensial untuk digunakan dalam aplikasi motor EV.

Mengoptimalkan Pelepasan Minyak dan Kinerja Bantalan Motor

Tingkat pelepasan minyak (juga dikenal sebagai "perembesan") memainkan peran penting dalam mengoptimalkan kinerja bantalan motor pada EV. Pelepasan minyak secara langsung mempengaruhi jumlah minyak di area kontak, menentukan ketebalan film minyak dan torsi gesekan. Pelepasan minyak tidak konstan dan dapat dipengaruhi oleh kondisi operasi bantalan dan degradasi pengental.

Perilaku minyak yang merembes dari gemuk termasuk fase pengadukan dan pelepasan, di mana gemuk mendistribusikan ulang dan melepaskan minyak ke jalur gesek, mengontrol pengisian ulang minyak dan mencegah kekurangan pelumasan.

Pelepasan minyak yang tidak mencukupi dapat menyebabkan pelumasan yang buruk, mempengaruhi umur dan kinerja bantalan. Di sisi lain, pelepasan minyak yang berlebihan dapat menyebabkan pengurangan pelumas yang prematur, memperpendek masa pakainya. Oleh karena itu, saat merancang pelumas untuk bantalan motor EV, menyesuaikan dan mengoptimalkan laju pelepasan minyak adalah kunci untuk memastikan operasi yang efisien dalam jangka panjang.

Arah Masa Depan untuk Pelumasan EV

Perkembangan pesat industri EV mendorong inovasi berkelanjutan dalam teknologi pelumasan. Seiring dengan meningkatnya permintaan pasar untuk EV, produsen pelumas menghadapi tantangan yang lebih besar untuk mengembangkan solusi pelumasan yang lebih ramah lingkungan, efisien, dan hemat biaya.

Munculnya pengental alternatif seperti poliurea dan polipropilena menawarkan harapan dan kemungkinan baru bagi industri pelumas. Di masa depan, penelitian mendalam tentang komposisi pelumas dan karakteristik pelepasan minyak akan lebih meningkatkan kinerja motor EV, berkontribusi pada pertumbuhan berkelanjutan industri EV.

◆ Sumber: Alam Springer

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