Sa lumalaking pandaigdigang kamalayan sa proteksyon ng kapaligiran, ang industriya ng electric vehicle (EV) ay umusbong bilang isang mahalagang solusyon upang mabawasan ang carbon emissions. Ayon sa mga estadistikang datos, ang sektor ng transportasyon ay nag-aambag ng halos isang-kapat ng pandaigdigang greenhouse gas emissions, kung saan higit sa 75% ay nagmumula sa transportasyong kalsada. Upang tugunan ang pagbabago ng klima, maraming bansa ang nagtataguyod ng paggamit ng mga EV, na inaasahang mangunguna sa merkado ng sasakyan sa mga darating na dekada.

Gayunpaman, ang pag-abot sa layuning ito ay nangangailangan ng pag-maximize ng pagganap ng bawat sistema at subsystem sa mga EV upang mapabuti ang saklaw ng sasakyan. Ang electric motor (e-motor), isang kritikal na subsystem, ay nag-aambag ng humigit-kumulang 7% ng kabuuang pagkonsumo ng enerhiya ng isang sasakyan, na ginagawang mahalaga ang pag-optimize ng lubrication ng motor bearing para sa pagpapabuti ng kahusayan ng enerhiya.

Mga Pangangailangan sa Lubrication para sa EV Motor Bearings

Isang Paghahambing ng Lithium-Based at Alternatibong Langis: Ang mga motor bearings sa mga EV ay pangunahing gumagamit ng grasa upang mabawasan ang alitan at pagkasira. Ang grasa ay binubuo ng base oil, pampalapot, at mga additives, kung saan ang papel ng pampalapot ay panatilihin ang langis sa loob ng kanyang estruktura, na pangunahing nakadepende sa kemikal na komposisyon nito. Sa kasalukuyan, ang mga sistemang pampalapot na batay sa lithium salt ang nangingibabaw sa merkado, kung saan ang mga grasa na batay sa lithium ay bumubuo ng humigit-kumulang 70% ng pandaigdigang merkado. Ang mga lithium complex (LiX) na grasa ay kilalang-kilala para sa kanilang mahusay na pagganap sa mataas na temperatura, teknikal na pagkakaroon, at epektibong pagpapadulas sa mga motor.

Gayunpaman, habang tumataas ang demand para sa lithium sa mga baterya ng EV, ang tumataas na halaga ng mga compound na batay sa lithium at mga potensyal na alalahanin sa toxicity ay nagdulot ng paghahanap para sa mga alternatibong non-lithium na pampalapot. Ang Polyurea (PU) grease, isang semi-polar na compound, ay lumitaw bilang isang promising na alternatibo dahil sa superior na kapal ng oil film nito sa mababang bilis, mahusay na shear at thermal stability, at kakayahang pahabain ang buhay ng bearing.

Sa merkado ng Hapon, ang PU grease ay bumubuo ng humigit-kumulang isang-kapat ng kabuuang produksyon ng grasa, at inaasahang lalaki ang bahaging ito. Bukod dito, tumataas ang demand para sa PU grease sa Europa, rehiyon ng Pasipiko, at Timog-Silangang Asya.

Kung ikukumpara sa mga grasa na batay sa lithium, ang polypropylene (PP) grease, isang non-polar thickener system, ay nag-aalok ng mas mahusay na pagganap sa lubrication. Ipinakita ng pananaliksik na ang PP grease ay namumukod-tangi sa mga pagsusuri ng pagganap ng alitan at may mataas na rate ng pagpapalabas ng langis, na ginagawang potensyal na kandidato para sa paggamit sa mga aplikasyon ng EV motor.

Pag-optimize ng Paglabas ng Langis at Pagganap ng Motor Bearing

Ang rate ng pagpapalabas ng langis (kilala rin bilang "bleeding") ay may mahalagang papel sa pag-optimize ng pagganap ng motor bearing sa mga EV. Ang pagpapalabas ng langis ay direktang nakakaapekto sa dami ng langis sa contact area, na tumutukoy sa kapal ng langis film at ang friction torque. Ang pagpapalabas ng langis ay hindi pare-pareho at maaaring maimpluwensyahan ng mga kondisyon ng pagpapatakbo ng bearing at pagkasira ng thickener.

Ang pag-uugali ng pagdurugo ng langis ng grasa ay kinabibilangan ng mga yugto ng pag-ugoy at pagpapalabas, kung saan ang grasa ay muling namamahagi at nagpapalabas ng langis sa daanan, kinokontrol ang pagdaragdag ng langis at pinipigilan ang kakulangan sa lubrication.

Ang hindi sapat na paglabas ng langis ay maaaring magdulot ng mahinang pagpapadulas, na nakakaapekto sa buhay at pagganap ng mga bearing. Sa kabilang banda, ang labis na paglabas ng langis ay maaaring magdulot ng maagang pagkaubos ng grasa, na nagpapababa sa tagal ng buhay nito. Samakatuwid, sa pagdidisenyo ng mga grasa para sa mga bearing ng EV motor, ang pag-aayos at pag-optimize ng rate ng paglabas ng langis ay susi upang matiyak ang pangmatagalang mahusay na operasyon.

Mga Hinaharap na Direksyon para sa Lubrication ng EV

Ang mabilis na pag-unlad ng industriya ng EV ay nagtutulak ng patuloy na inobasyon sa teknolohiya ng pagpapadulas. Habang tumataas ang pangangailangan sa merkado para sa mga EV, nahaharap ang mga tagagawa ng grasa sa mas malalaking hamon upang makabuo ng mas eco-friendly, mahusay, at cost-effective na mga solusyon sa pagpapadulas.

Ang paglitaw ng mga alternatibong pampalapot tulad ng polyurea at polypropylene ay nag-aalok ng bagong pag-asa at posibilidad para sa industriya ng grasa. Sa hinaharap, ang masusing pananaliksik sa komposisyon ng grasa at mga katangian ng pagpapalabas ng langis ay higit pang magpapahusay sa pagganap ng EV motor, na nag-aambag sa napapanatiling paglago ng industriya ng EV.

◆ Pinagmulan: Springer Nature

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