Fie ca este vorba despre transport de agrement sau comercial, un lucru e cert – vehiculele electrice si hibride reprezinta o parte importanta a viitorului tuturor si de aceea gama de fluide pentru vehicule electrice se profileaza ca un subiect de interes deosebit. Industriile si indivizii deopotriva imbratiseaza aceasta noua tehnologie interesanta si sustenabila. In acest context, cat de importanta este folosirea lubrifiantului si a fluidelor potrivite pentru vehiculul tau electric si cum ii influenteaza performanta si durata de viata?
Vehiculele electrice si hibride castiga o atentie din ce in ce mai mare in ultimii ani. Diferenta esentiala dintre vehiculele electrice/hibride si cele conventionale este controlul intermitent on-/off al motorului cu ardere interna, in timp ce vehiculele electrice functioneaza cu motoare electrice. Aceasta diferenta creeaza noi cerinte in materie de lubrifianti cu caracteristici de performanta, care altfel nu sunt critice: proprietati electrice (cum ar fi conductivitatea electrica si tensiunea de rupere) si proprietati termice (conductivitate termica si caldura specifica, printre altele), pe langa performanta fluidica studiata de decenii.

Aparitia vehiculelor electrice

Vehiculul electric (EV) a fost conceptualizat pentru prima data la inceputul secolului al XIX-lea, iar vehiculele electrice comerciale au aparut la sfarsitul secolului al XIX-lea. Lansarea lui Toyota Prius in 1997 a reprezentat o piatra de hotar in dezvoltarea vehiculelor hibride (HEV), iar de atunci numarul de vehicule electrice/HEV a continuat sa creasca, iar rapoartele previzioneaza o crestere continua a vanzarilor de masini electrice la nivel global.

Avantajele vehiculelor electrice

In functie de producator, vehiculele electrice pot fi de diferite tipuri: cu baterie, hibride, hibride plug-in, cu baterie cu celule de combustibil si vehicule electrice solare.
HEV-urile (vehiculele hibrid) vin in mai multe modele: clasificare bazata pe fluxurile de putere electrica si mecanica: hibrizi in serie, paralel, serie-paralel sau complecsi; clasificare bazata pe niveluri de putere si functionare: hibrizi completi, micro si mild.
La HEV, o caracteristica unica este aceea ca poate opri motorul cu ardere atunci cand vehiculul are suficienta putere pentru a rula doar cu motorul electric. Acest lucru duce la o racire mai mare a motorului cu ardere si la porniri si opriri frecvente.
Costul de operare al unui vehicul electric este estimat la 2 centi/mila, in timp ce pentru un vehicul cu ardere interna, este de aproximativ 12 centi/mila. De asemenea, un vehicul electric foloseste aproximativ 77% din energia retelei, comparativ cu doar 21,5% consum de energie din combustibil pentru un ICEV.
Protectia mediului, utilizarea resurselor si satisfactia clientilor sunt factorii cheie pentru inovarea in materie de lubrifianti pentru EV/HEV. Eficienta ridicata a combustibilului, emisiile scazute de CO2 si efect de sera, NOx si kilometrajul mare sunt cativa indicatori cheie de performanta ai designului viitor.

Drumul catre un viitor electrificat

Trecerea de la vehiculele cu motor cu ardere interna (ICE) la vehiculele electrice (EV) a condus la evolutii interesante in domeniul fluidelor pentru vehicule electrice, menite sa contribuie la minimizarea frecarii, la imbunatatirea durabilitatii, la cresterea eficientei si performantei, atat la vehiculele electrice, cat si la cele hibride.

Lubrifiantii si rolul lor

Lubrifiantii joaca un rol important pentru vehicule, iar recent au fost raportate progrese recente in materie de lubrifiere in domenii precum bio-lubrifiantii, lubrifiantii pe baza de uleiuri minerale, aditivii cu nanoparticule si lubrifiantii pe baza de nanotuburi de carbon, printre altele. Eforturile de cercetare asupra lubrifiantilor au avut ca scop obtinerea unei rezistente mai mari la coroziunea cuprului si compatibilitatea cu polimerii folositi in componentele electronice ale EV/HEV. Aceasta implica proiectarea de noi metode de testare standard pentru masurarea proprietatilor pe vehiculele electrice.
Obtinerea unei vascozitati scazute si imbunatatirea proprietatilor electrice si termice sunt alte domenii critice de atentie. Cele mai de succes abordari au fost utilizarea lubrifiantilor anti-uzura si frecare bazati pe nanotehnologie, lubrifierea in faza de vapori, lichide ionice si uleiuri cu vascozitate scazuta.
Cercetarile in materie de vascozitate a lubrifiantilor EV sunt si ele extrem de importante. Studii recente au raportat o crestere cu 17% a eficientei motorului in modul EV pentru un ulei cu vascozitate scazuta, comparativ cu uleiul de transmisie din fabrica.
La vehiculele electrice importanta grasimii nu poate fi trecuta cu vederea. In utilizarea grasimilor, nanotehnologia, uleiurile de baza sintetice si agentii de ingrosare au demonstrat o lubrifiere imbunatatita, o durata de viata mai mare si un cuplu de frecare scazut. Unsoarea cu litiu s-a dovedit a oferi avantajele unei aderente ridicate, non-coroziune si rezistenta la umiditate, avantaje ce o fac compatibila cu mai multe aplicatii.
De asemenea, grasimile pe baza de aluminiu si uree functioneaza bine; cu toate acestea, productia lor este asociata cu o procesare periculoasa si constrangeri asupra echilibrului procesului.
Au existat incercari de a gasi solutii verzi la problema lubrifierii. Cu continut redus de compusi organici volatili (COV), compresibilitate scazuta, rezistenta dielectrica ridicata si emulsionabilitate buna, lubrifiantii bio s-au dovedit promitatori ca alternative la uleiurile conventionale. Cu modificari chimice (pentru stabilitate termica ridicata si stabilitate oxidativa) si utilizarea aditivilor adecvati pentru proprietatile portante si de frecare, acestia pot functiona mai bine decat lubrifiantii conventionali.

Proprietatile lubrifiantilor pentru vehicule electrice

Lubrifiantii pentru vehicule electrice (EV) trebuie sa indeplineasca anumite cerinte specifice, datorita diferentelor fata de vehiculele conventionale cu motor cu ardere interna. Iata cateva dintre proprietatile esentiale ale lubrifiantilor pentru vehicule electrice.
Conductivitate termica. Lubrifiantii trebuie sa aiba o buna conductivitate termica pentru a ajuta la disiparea caldurii generate de motor si de componentele electrice.
Stabilitate chimica. Lubrifiantii trebuie sa reziste la degradare chimica pe parcursul functionarii, avand o durata de viata lunga chiar si la temperaturi ridicate.
Vascozitate adecvata. Vascozitatea foarte scazuta este importanta pentru a asigura o lubrifiere eficienta la pornire si in timpul functionarii, precum si pentru a reduce rezistenta la curgere.
Compatibilitate cu materialele. Lubrifiantii trebuie sa fie compatibili cu materialele utilizate in vehiculele electrice, inclusiv plasticele si elastomerele, pentru a preveni deteriorarea acestora.
Protectie impotriva coroziunii. Este important ca lubrifiantii sa ofere protectie impotriva coroziunii si uzurii, mai ales in conditii de umiditate si temperaturi extreme.
Proprietati de reducere a frecarii. Lubrifiantii trebuie sa reduca frecarea intre componente pentru a imbunatati eficienta energetica si a reduce uzura acestora.
Neinflamabilitate. Deoarece vehiculele electrice pot prezenta riscuri electrice, lubrifiantii ar trebui sa fie proiectati astfel incat sa fie neinflamabili sau sa aiba un punct de aprindere ridicat.
Aceste proprietati sunt esentiale pentru asigurarea unei functionari eficiente si sigure a vehiculelor electrice.

De ce au nevoie vehiculele electrice si hibride de lubrifianti?

Un motor conventional cu ardere, fie el diesel sau pe benzina, necesita lubrifiere interna cu ajutorul uleiului de motor. Pentru ca vorbim despre multe parti in miscare, in contact unele cu altele, un strat subtire constant de lubrifiere previne frecarea, uzura si temperatura excesiva. Vehiculele electrice, pe de alta parte, au un motor electric si, prin urmare, nu au supape, pistoane si multe alte parti mobile care ar necesita lubrifiere. Ca atare, vehiculele electrice nu folosesc ulei de motor pentru lubrifiere ca motoarele cu ardere traditionala – dar exista alti lubrifianti si fluide de care vehiculele electrice au nevoie pentru o performanta si longevitate optima.
Vehiculele electrice. Spre deosebire de un vehicul conventional, vehiculele electrice utilizeaza pentru propulsie un motor electric alimentat de o baterie care primeste energie de la un punct de incarcare electric. Motorul electric in sine are mult mai putine parti mobile decat un motor conventional cu ardere si, astfel, lubrifierea in cadrul unui motor electric este in mare masura limitata la etansarea sau ungerea rulmentilor.
Insa in timpul furnizarii de energie catre motorul electric, bateria unui vehicul electric poate genera o caldura ce trebuie controlata si disipata. Prin urmare, e nevoie ca bateriile EV sa fie racite cu ajutorul unui lichid de racire. Acest lucru este esential pentru a mentine temperatura ideala de functionare, pentru a preveni supraincalzirea, pentru a optimiza performanta si a prelungi durata de viata efectiva a bateriei.
Multe vehicule electrice cu baterie (BEV) utilizeaza franarea regenerativa pentru a recupera energia bateriei atunci cand vehiculul decelereaza. Acest lucru impune cerinte extreme de temperatura asupra sistemelor de franare si multe vehicule electrice necesita lichide de frana de inalta performanta pentru a mentine un sistem de franare si regenerare eficient.
Vehiculele hibride. Vehiculele hibride au atat motor cu ardere, cat si un motor electric si baterie. Exista, in general, doua tipuri de vehicule hibride. Primul este un hibrid cu autoincarcare in care motorul conventional cu ardere foloseste benzina sau motorina pentru a genera electricitate pentru a incarca bateria. Al doilea este un hibrid plug-in, in care bateria este incarcata de la un punct de incarcare a unui vehicul electric, iar motorul cu ardere este in mare masura o rezerva in cazul in care incarcarea bateriei este scazuta.
In general, motorul electric si sistemul de baterii ale unui vehicul hibrid necesita aceleasi fluide ca si un vehicul exclusiv electric.
Cu toate acestea, motorul cu ardere al unui vehicul hibrid functioneaza adesea la o temperatura de functionare mai scazuta decat vehiculele conventionale, deoarece motorul trebuie sa functioneze doar periodic pentru a incarca bateria, rareori atingand temperatura ideala de functionare. Acest lucru poate cauza condensul apei in jurul componentelor interne ale motorului, ceea ce poate duce la deteriorare. Prin urmare, au fost formulate uleiuri de motor hibride specializate, pentru a preveni acest condens si pentru a oferi o protectie excelenta impotriva frecarii si uzurii, chiar si la temperaturi mai scazute ale motorului. In plus, vehiculele hibride au o transmisie sau o cutie de viteze care necesita lichid de transmisie sau lubrifierea cutiei de viteze, pentru a oferi o performanta uniforma, printr-o racire eficienta si o protectie sporita la uzura.

Ce fluide ar trebui sa folosesc pentru un EV?

Fiecare producator de vehicule electrice recomanda tipul de fluide care trebuie utilizat pentru vehicul. Poti gasi aceasta informatie in manualul de utilizare, manualul de service sau contactand un distribuitor. E posibil sa ai nevoie de o gama de fluide specializate pentru vehiculele electrice, care sa contribuie la mentinerea performantei si durabilitatii.
Lichidele de frana avansate sunt lichide de frana pe baza de poliglicol, dezvoltate pentru a oferi performante optime de franare la vehiculele electrice. Inhibitorii de coroziune si oxidare pe care ii contin ofera o protectie excelenta componentelor metalice ale sistemului de franare, reduc absorbtia de umiditate si intarzie aparitia blocajului de vapori pentru o mai buna fiabilitate si siguranta a sistemului de franare.
Lichidul de racire este un concentrat de lichid de racire cu durata lunga de viata pe baza de MEG (Mono Etilen Glicol), destinat utilizarii in vehicule electrice. El protejeaza impotriva supraincalzirii si ofera protectie fiabila impotriva inghetului si depunerilor. Ajuta la mentinerea bateriilor la o temperatura optima si este compatibil cu elastomeri si materiale pentru furtunuri, utilizate de majoritatea producatorilor europeni de echipamente originale.

Ce fluide trebuie sa folosesc pentru un vehicul hibrid?

Pe langa gama de fluide special concepute pentru vehiculele electrice, vehiculele hibride necesita, de asemenea, lubrifianti si uleiuri pentru motorul cu ardere si pentru transmisie. Recomandarile pot fi gasite in manualul de utilizare, manualul de service sau contactand un distribuitor. Multe dintre produsele de top pentru motoarele conventionale pe benzina sunt potrivite si pentru motoarele hibride cu ardere.

Sursa foto: Freepik.com

Foto: freepik