Első pillantásra az e-autók elég egyszerűen működnek. Kevesebb bennük a forgó alkatrész, így kevesebb kenőanyagot is használnak, mint a hagyományos autók. Közelebbről vizsgálva azonban felfedezhetünk valamit, ami egyre nagyobb kihívásokkal szembesíti a kutatókat és autógyártókat: az elektromosságot. A legfontosabb probléma az, hogy a hajtáslánc mozgó alkatrészei, például a gördülőcsapágyak, miként tűrik a kóbor elektromos áramot. Az elektromos kisülések következményei súlyosak lehetnek. Ezek közé tartozik a csapágyak lyukacsosodása, fagyása és barázdálódása.

„Ezek a felületi problémák korábban biztonságosnak tartott kenési körülmények között is lehetségesek. A dilemma az, hogy miként tudunk optimális egyensúlyt teremteni a mechanikai és elektromos károk kockázata és az energiahatékonyság között” – mondta Jonny Hansen, a Scania technológiai vezetője az Egyesült Királyságban megrendezett ICIS World Base Oil and Lubricants konferencián.

Ez érthető is, hiszen az EV-motorok percenként akár 20 ezer fordulatszámmal is forognak – négyszer gyorsabban, mint belsőégésű társaik –, így a kenőanyagra és a csapágyakra ható terhelés meglehetősen extrém módon jelentkezik. Ahol ugyanis két, nem tökéletesen illeszkedő felület a kenőanyag segítségével egymás ellen mozog, olajfilm képződik. Optimális esetben ennek a filmnek vastagabbnak kell lennie, mint a felületi érdesség, hogy megakadályozza a kopást és a károsodást. Viszont a kenőanyag egyben elektromos szigetelő, így nem szabad, hogy olyan tartományban legyen, ahol elektromos kisülések keletkezhetnek, vagy túlzott viszkozitása miatt túl vastag legyen. Noha a meglévő módszerek képesek megjósolni az olajréteg vastagságát sima felületek esetén, az érdes felületek esetén hatástalanok 

A jelenlegi modell egy lambda (Λ) aránynak nevezett paramétert használ. Ez az 1960-as években bevezetett eredeti filmparaméter, és a kenéstechnikai mérnökök és kutatók által használt hagyományos megközelítése. A Scania kutatója szerint viszont ez egy hibás megközelítés, mert nem írja le pontosan az elektromosság által kiváltott károkat a csapágyak felületén. Hansen ezért a lambda csillagot (Λ*) javasolja, mint felülvizsgált lambda paramétert. Ez az új paraméter figyelembe veszi a felületek érdessége által kialakított olajréteg mikroszintű hatásait is. Vagyis azt, hogy a felületi érdességek a kóbor áram hatására miként deformálódnak, és hogy ez a deformáció az érdességek alakjától függ, ami végeredményben befolyásolja a kenési rendszert.

Összefoglalva: a Hansen által vázolt új méréstechnológia hozzájárul a kenési feltételek jobb megértéséhez, így a kenőanyagok új generációjának kifejlesztéséhez vezethet. Márpedig a megfelelő kenőanyag jelentősen befolyásolja az e-autók teljesítményét és tartósságát. „Az újfajta kenőanyagoknál kulcskérdéssé válik a viszkozitás, a filmvastagság és a felületi érdesség közötti megfelelő egyensúly elérése. Alighanem ez a kutatási irány lehet a kopás, a súrlódás és az elektromos kisülés okozta károk minimalizálásnak fő eszköze” – mondta a kutató. 

Forrás: Lubes'N'Greases

A borítókép illusztráció, forrás: Adobe Stock