經(jīng)過幾個(gè)月的研發(fā),我們非常自豪地開發(fā)出兩種極具創(chuàng)新性的產(chǎn)品系 列,可滿足汽車制造商的要求,并將幫助他們設(shè)計(jì)效率越來越高的電 動和混合動力汽車:TOTAL QUARTZ EV FLUID和TOTAL RUBIA EV FLUID。
能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)
目前能源轉(zhuǎn)型正在進(jìn)行,監(jiān)管限制正前所未有的影響整個(gè)汽車行業(yè), 我們需要不斷創(chuàng)新。
隨著人們對尾氣排放擔(dān)憂的日益加劇,對二氧化碳和氮氧化物、未燃 燒碳?xì)浠衔锖皖w粒物等污染物的標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格,混合動力汽車 和電動汽車不再處于邊緣地位。相反,它們代表著汽車行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。
電池成本在過去五年中下降了75%,下一代動力系統(tǒng)的性能也有所 改善。汽車行業(yè)果斷采取行動抓住了這一趨勢,并將其所有的研發(fā)投 入用于電動汽車(EV)。
2017年全球約有300萬輛電動汽車。根據(jù)各種情況,到2030年,電 動汽車銷售預(yù)計(jì)將占輕型汽車市場的10%至50%。
來自O(shè)EM的新配置
在全電動車輛中,有兩種潤滑配置。在最簡單和最廣泛使用的配置 中,空氣或乙二醇基水冷卻劑用于通過具有熱交換器的間接冷卻系統(tǒng) 冷卻電動機(jī)。僅需要流體來潤滑機(jī)械傳動裝置,即電動車中的減速器。與內(nèi)燃機(jī)不同,電動機(jī)具有非常廣的轉(zhuǎn)速范圍(高達(dá)20,000 rpm)并且?guī)缀趿⒓催_(dá)到峰值扭矩,因此不需要多速變速箱。在第二 種更復(fù)雜的配置中,流體被用作電動機(jī),甚至是電力電子設(shè)備和電池 的冷卻劑,以及作為潤滑油用于減速器和電動機(jī)軸承。
當(dāng)流體作為冷卻劑時(shí),它將與待冷卻的部件直接接觸。因此,這些產(chǎn) 品需要具備特殊的性能以滿足這類應(yīng)用。
混合動力車輛將上述限制與機(jī)械傳動的傳統(tǒng)限制相結(jié)合。這些內(nèi)容包 括管理手動和自動變速器中的同步器摩擦,以及離合器系統(tǒng)所有應(yīng)用 中的摩擦,例如雙離合自動變速器和液力變矩器。
TOTAL QUARTZ EV FLUID和TOTAL RUBIA EV FLUID具有特定的性 能,使其能夠承受電氣化的技術(shù)限制。
介電性能
當(dāng)車輛配備電動機(jī)并且潤滑油與電動機(jī)部件接觸時(shí),需要具有非常具 體的電氣特性。
評估潤滑油的介電性能時(shí)需要考慮四個(gè)因素:
電阻率。測量材料阻礙電流流動以歐姆 – 米(Ω.m)表示。絕緣 材料在兆歐范圍內(nèi)具有高電阻。理想情況下,電阻不應(yīng)低于千歐 姆,以避免電流流動,或高于千兆歐姆,以避免靜電沖擊。
消耗因數(shù),或損耗角正切。損耗角(δ)測量施加在材料上的交 流電流與通過它獲得的交流電流之間的相位差。在介電材料中, 損耗角(δ)通常很小并且與其正切值(tanδ~δ)交替使用, 這可被理解為由焦耳效應(yīng)消散的能量。因此,溫度上升與δ值直接電相關(guān)。通常,變速器流體的損耗角正切(或tanδ)在室溫下約 為1。良好的絕緣油應(yīng)保持低tanδ。
介電強(qiáng)度或擊穿電壓。介電強(qiáng)度是材料在通過材料放電之前可以 承受給定壁厚的電壓。通常以千伏(kV)表示。絕緣油在室溫下 通常具有50kV至100kV的介電強(qiáng)度。
相對介電常數(shù)或介電常數(shù)是一種物質(zhì)在電場中儲存電能的能力表 現(xiàn)。在數(shù)學(xué)術(shù)語中,相對介電常數(shù)等于電通量密度除以電場強(qiáng) 度。由于介電常數(shù)取決于材料的極化,因此在含有極性分子的油 中介電常數(shù)會更高。
即使油可能因較高溫度、氧化、濕度或灰塵顆粒而降解,但是這些介 電性能也需要隨時(shí)間保持穩(wěn)定。
熱性能
電氣應(yīng)用中的溫度高于內(nèi)燃機(jī)中觀察到的溫度。這是因?yàn)殡娮釉?裝在車輛中。通過焦耳效應(yīng),在強(qiáng)烈加速或快速充電期間可以在非常 短的時(shí)間內(nèi)釋放出大量的熱量。由于其熱性能,新的流體系列優(yōu)化了 各種電氣模塊的熱管理,并且即使在非常高的溫度(高達(dá)180°C)下 也能保持穩(wěn)定。
我們的新流體系列提供的傳熱可以通過以下關(guān)系得出的比較標(biāo)準(zhǔn)來評 估: P = α Cp λ v 其中P是冷卻標(biāo)準(zhǔn),α是熱膨脹系數(shù),Cp是比熱容,λ是導(dǎo)熱系數(shù),ν 是運(yùn)動粘度。P越高,傳熱越好。
與材料的兼容性
由于流體與車輛的電氣和電子部件直接接觸,因此還需要與涂層中使 用的不同材料兼容。任何化學(xué)侵蝕都會影響電動汽車的完整性。銅是 這些應(yīng)用中的關(guān)鍵材料之一。由于其高導(dǎo)電性,銅是用于電線、繞組 和電子元件的主要材料。因此,設(shè)計(jì)與銅高度兼容的潤滑油至關(guān)重 要,特別是需要避免所有腐蝕。流體本身或當(dāng)潤滑油處于氣相時(shí)會發(fā) 生腐蝕。為了表征銅腐蝕,我們確定了由于這一現(xiàn)象造成的質(zhì)量損 失。使用我們實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的測試,我們能夠精確監(jiān)控銅線的腐蝕動力 學(xué)。與銅高度相容的潤滑油將隨著時(shí)間的推移保持金屬質(zhì)量的完整性。
我們還分析了潤滑油與用于絕緣的聚合物涂層的兼容性。
由于聚酰胺涂層具有良好的介電性能和機(jī)械性能,因此可以將它用于 電機(jī)繞組的絕緣涂層。可以通過靜態(tài)浸泡測試,評估是否與聚合物材 料兼容。通常可在測試后測量用于材料表征的值,包括伸長率、硬度 和體積的變化等。我們還在實(shí)驗(yàn)室中采用動態(tài)剝離試驗(yàn)來評估兼容 性。在精確的測試條件下將涂層浸入潤滑油中,然后放進(jìn)特殊的扭力 機(jī)中,可以測量材料斷裂前的轉(zhuǎn)數(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)潤滑功能和摩擦性能
為了引進(jìn)功能更強(qiáng)大的電動汽車,在不久的將來,電動機(jī)必須以更高 的速度運(yùn)行(每分鐘超過20,000轉(zhuǎn))。這會給轉(zhuǎn)子軸承帶來額外的 壓力。此時(shí),便需要一種新型的抗磨/極壓添加劑,以便在高速下實(shí) 現(xiàn)最佳軸承潤滑。還必須推出專門的測試方法,以表征這些極高速度 對潤滑油的影響。
電動機(jī)的高速運(yùn)行也會對變速器產(chǎn)生影響,這取決于飛濺潤滑系統(tǒng)。 研究表明,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),溶氣是影響齒輪油攪拌損失的關(guān)鍵因素。 高速攪拌產(chǎn)生的大量氣泡的表面能量最終會導(dǎo)致比阻力更大的能量損 失。因此,必須配制潤滑油以滿足這一新的要求。
使用壽命長
由于其具有耐熱性和潤滑性,TOTAL QUARTZ EV FLUID和TOTAL RUBIA EV FLUID持久耐用。制造商可以確保流體在整個(gè)車輛的使用 壽命期間保持清潔和有效,但如果里程允許,也可以更換。
憑借TOTAL QUARTZ EV FLUID和TOTAL RUBIA EV FLUID,道達(dá)爾 潤滑油為汽車行業(yè)中日益普遍的問題提供了針對性的解決方案,同時(shí) 也幫助其進(jìn)一步踐行了發(fā)展清潔交通和推動環(huán)保事業(yè)的承諾。
為了加快研發(fā)進(jìn)度,道達(dá)爾與汽車制造商合作伙伴合作,根據(jù)他們的 特定需求定制流體,確保其車輛和部件擁有更長的使用壽命。