Çevre koruma konusundaki artan küresel farkındalıkla birlikte, elektrikli araç (EV) endüstrisi karbon emisyonlarını azaltmak için hayati bir çözüm olarak hızla büyümüştür. İstatistiksel verilere göre, ulaşım sektörü küresel sera gazı emisyonlarının yaklaşık dörtte birini oluşturmaktadır ve bunun %75'inden fazlası karayolu taşımacılığından kaynaklanmaktadır. İklim değişikliğiyle başa çıkmak için birçok ülke, önümüzdeki on yıllarda otomotiv pazarında hakim olması beklenen EV'lerin benimsenmesini teşvik etmektedir.

Ancak, bu hedefe ulaşmak, elektrikli araçlardaki her sistemin ve alt sistemin performansını maksimize etmeyi gerektirir ve bu da araç menzilini artırır. Kritik bir alt sistem olan elektrik motoru (e-motor), bir aracın toplam enerji tüketiminin yaklaşık %7'sini oluşturur, bu nedenle motor yataklarının yağlama optimizasyonu enerji verimliliğini artırmak için hayati öneme sahiptir.

Elektrikli Araç Motor Rulmanları için Yağlama İhtiyaçları

Lityum Tabanlı ve Alternatif Yağların Karşılaştırması: Elektrikli Araçlardaki motor yatakları, sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmak için öncelikle yağ kullanır. Yağ, baz yağ, kalınlaştırıcı ve katkı maddelerinden oluşur; kalınlaştırıcının rolü, yağın yapısı içinde tutulmasını sağlamak olup, büyük ölçüde kimyasal bileşimine bağlıdır. Şu anda, lityum tuzu bazlı kalınlaştırıcı sistemler pazarı domine etmekte olup, lityum bazlı gresler küresel pazarın yaklaşık %70'ini oluşturmaktadır. Lityum kompleks (LiX) gresler, mükemmel yüksek sıcaklık performansı, teknik erişilebilirliği ve motorlardaki etkili yağlama özellikleri ile iyi bir üne sahiptir.

Ancak, elektrikli araç bataryalarının lityum talebini artırmasıyla birlikte, lityum bazlı bileşiklerin artan maliyeti ve potansiyel toksisite endişeleri, alternatif lityum içermeyen kalınlaştırıcılar arayışına yol açmıştır. Yarı polar bir bileşik olan poliürea (PU) gres, düşük hızlarda üstün yağ filmi kalınlığı, mükemmel kesme ve termal stabilite ile yatak ömrünü uzatma yeteneği nedeniyle umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır.

Japon pazarında, PU gresinin toplam gres üretiminin yaklaşık dörtte birini oluşturduğu ve bu payın artması bekleniyor. Ayrıca, Avrupa, Pasifik bölgesi ve Güneydoğu Asya'da PU gresine olan talep artmaktadır.

Lityum bazlı greslere kıyasla, polar olmayan bir kalınlaştırıcı sistemi olan polipropilen (PP) gres, daha iyi yağlama performansı sunar. Araştırmalar, PP gresin sürtünme performansı değerlendirmelerinde üstün olduğunu ve yüksek bir yağ salınım oranına sahip olduğunu göstermiştir, bu da onu elektrikli araç motor uygulamalarında kullanılmak üzere potansiyel bir aday haline getirmektedir.

Yağ Salınımı ve Motor Rulman Performansını Optimize Etme

Yağ salınım hızı (aynı zamanda "kanama" olarak da bilinir) elektrikli araçlardaki motor yatak performansını optimize etmede kritik bir rol oynar. Yağ salınımı, temas alanındaki yağ miktarını doğrudan etkileyerek yağ filmi kalınlığını ve sürtünme torkunu belirler. Yağ salınımı sabit değildir ve yatak çalışma koşulları ile kalınlaştırıcı bozulmasından etkilenebilir.

Yağlı gresin sızma davranışı, gresin yeniden dağıldığı ve yağın ray üzerine salındığı karıştırma ve salınım aşamalarını içerir; bu, yağın yenilenmesini kontrol eder ve yağlama yetersizliğini önler.

Yetersiz yağ salınımı, yağlamanın kötüleşmesine yol açarak rulman ömrünü ve performansını etkileyebilir. Öte yandan, aşırı yağ salınımı, gresin erken tükenmesine neden olarak ömrünü kısaltabilir. Bu nedenle, elektrikli araç motor rulmanları için gres tasarlarken, yağ salınım hızını ayarlamak ve optimize etmek, uzun vadeli verimli çalışmayı sağlamak için anahtardır.

Elektrikli Araç Yağlaması için Gelecek Yönelimleri

Elektrikli araç (EV) endüstrisinin hızlı gelişimi, yağlama teknolojisinde sürekli yeniliği tetikliyor. Elektrikli araçlara olan pazar talebi arttıkça, gres üreticileri daha çevre dostu, verimli ve maliyet etkin yağlama çözümleri geliştirme konusunda daha büyük zorluklarla karşılaşıyor.

Poliürea ve polipropilen gibi alternatif kalınlaştırıcıların ortaya çıkması, gres endüstrisi için yeni umutlar ve olanaklar sunmaktadır. Gelecekte, gres bileşimi ve yağ salınım özellikleri üzerine derinlemesine araştırmalar, elektrikli araç motoru performansını daha da artıracak ve elektrikli araç endüstrisinin sürdürülebilir büyümesine katkıda bulunacaktır.

◆ Kaynak: Springer Nature

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