Pytania i odpowiedzi z menedżerami technicznymi IMCD
Porozmawialiśmy z Francisco Alvesem, kierownikiem technicznym ds. olejów silnikowych i dr Andrew Gelderem, kierownikiem ds. rozwoju smarów w IMCD L&E, aby omówić trendy w smarowaniu motoryzacyjnym, wpływ e-mobilności i wynikające z tego zapotrzebowanie na nowe płyny.
Francisco Alves
Andrew Gelder
Dziś obserwujemy rosnący trend w kierunku olejów o niższej lepkości i oszczędzania paliwa. to?
Francisco: Chociaż oszczędność paliwa już sama w sobie jest ważnym celem, w dzisiejszych czasach nacisk kładziony jest oczywiście na redukcję emisji. Jednym ze sposobów spalania mniejszej ilości paliwa jest zmniejszenie lepkości smarów. Lepkość mierzy odporność płynu na ruch, czyli innymi słowy, ile energii jest potrzebne do poruszania się płynu. Im niższa lepkość, tym niższa potrzebna energia, co oznacza, że potrzebujemy mniej paliwa.
Jakie są ważne względy przy formułowaniu olejów o niższej lepkości?
Francisco: Wszystkie składniki środka smarnego wymagają ponownej oceny.
Po pierwsze, wymagane są nowe oleje bazowe, ponieważ poprzednie roztwory są często zbyt lepkie, aby spełnić obecne wymagania. Obecnie oleje bazowe grupy III są szeroko stosowane w przemyśle - są to w zasadzie poddana obróbce chemicznej wersji olejów bazowych poprzedniej generacji, które oferują znacznie lepszą wydajność. Inną opcją są polialfa olefiny (PAO), które są syntetycznymi węglowodorami i mogą być dostosowane do różnych zastosowań.
Następnie dodajemy modyfikator lepkości (VM), który umożliwia nam osiągnięcie wymaganych stopni lepkości. Zmieniła się również chemia VII (poprawiających wskaźnik lepkości) i teraz stosujemy nowe innowacyjne kopolimery izoprenu styrenu, aby zapewnić niezawodne uruchamianie na zimno i pracę oraz doskonałą stabilność ścinania olejów pozostających w dobrej jakości. Te modyfikatory lepkości utrzymują również ochronę przed zużyciem, kontrolę sadzy, czystość silnika i pozwalają na zwiększenie możliwości odprowadzania.
Wreszcie, niezbędne jest zapewnienie solidnych opakowań dodatków w każdym preparacie. Służą one do ochrony oleju bazowego i lepszej ochrony ruchomych części silnika, pomagając jednocześnie rozpraszać i zatrzymać zanieczyszczenia powstające podczas pracy silnika.
Jakie inne strategie można zastosować w celu zmniejszenia emisji?
Francisco: W całej branży firmy instalują urządzenia do oczyszczania spalin, które, mówiąc prościej, oczyszczają spaliny na pewnym poziomie. Odkryliśmy jednak, że chemia dodatków smarnych może osłabić funkcjonalność tych urządzeń, co sprowadziło nas z powrotem do deski kreślarskiej. Przyjrzeliśmy się nowym chemiom ze zmniejszonym „SAPS”, co oznacza niższą zawartość popiołu siarczanowego, fosforu i siarki. Przewidujemy, że zmniejszony udział SAPS w rynku oleju silnikowego będzie kontynuował gwałtowny wzrost z 25% w 2016 r. do 70% w 2025 r.
Spodziewamy się, że gatunki oszczędności paliwa będą stanowić 40% rynku oleju silnikowego w porównaniu z 10% w 2016 r.
Rozwiązania, na które należy zwrócić uwagę:
- Niska lepkość i niska zmienność PAO spełniają potrzebę zmniejszenia lepkości smaru przy zachowaniu niskiej lotności.
- Dodatki do redukcji SAPS 19} Styrenowy izopren VM
Elektryfikacja transportu stała się najwyższym priorytetem w przejściu do przyszłości o niższej emisji dwutlenku węgla. Jak widzisz, że to się rozwinie w ciągu następnej dekady?
Andrew: W 2015 roku na świecie było mniej niż 1% pojazdów z napędem elektrycznym (EPV). Do 2020 r. liczba ta wzrosła do 2,5%, co odpowiada ponad dwu milionom pojazdów2, a do 2030 r. oczekuje się, że osiągnie około 30%. W IMCD wiemy, że zapewnienie naszym klientom odpowiedniego wsparcia będzie niezbędne, aby rozwiązać tę morską zmianę zachowań konsumentów. Nie jest jeszcze do końca jasne, jaki typ układu napędowego stanie się powszechny, ponieważ obecnie samochód hybrydowy (częściowo akumulator/część silnika spalinowego) jest główną atrakcją w branży. Jednak w miarę jak technologia akumulatorów stale się poprawia, spodziewamy się, że pojazd elektryczny z akumulatorami (BEV) stanie się opcją w nadchodzących latach.
Jakie zmiany obserwuje IMCD w sektorze smarów, który wspiera przejście na napęd elektryczny?
Andrew: Tradycyjnie samochód jest wspomagany głównie olejem silnikowym plus olejem przekładniowym, może także olejem do osi, dodatkami paliwowymi, smarami i innymi produktami pomocniczymi. W samochodzie czysto elektrycznym olej silnikowy staje się zbędny, podobnie jak dodatki paliwowe. Jednak nadal istnieje duże zapotrzebowanie na płyn przekładniowy, smary i inne elementy. Rola płynu przekładniowego staje się coraz bardziej skomplikowana, ponieważ wiele obwodów elektrycznych w EPV styka się z nim. Oznacza to, że musi być w stanie poradzić sobie z chłodzeniem silników elektrycznych i wysokich napięć, co sprawia, że przewodność płynu i ochrona obwodów jest ważna. Kompatybilność z metalami, zwłaszcza miedzi, staje się niezbędna, a płyn musi być kompatybilny z wieloma nowymi materiałami, głównie z tworzyw sztucznych, które zostaną włączone do układu napędowego.
Nowa technologia akumulatorów jest również wrażliwa na temperaturę i spada do płynu przekładniowego, aby utrzymać profil temperatury, aby system działał wydajnie. Lepkość jest również niezbędna do tego zarządzania temperaturą.
Wreszcie, nowy pojazd elektryczny będzie bardzo cichy w porównaniu z poprzednikiem ICE, a hałas, wibracje i szorstkość (NVH) w przekładniach i łożyskach staną się większym czynnikiem dla płynu. Kontrola tarcia przez dodatek ma dużą rolę w rozwiązywaniu tego problemu.
Rozwiązania, na które należy zwrócić uwagę:
- Oleje bazowe PAO i grupy III oraz wysoce specyficzne estry do kontroli cieplnej i niskiej przewodności związane z akumulatorami i silnikami elektrycznymi.
- Komponenty dodatkowe zapewniają wysoką wydajność (np. doskonała ochrona przed korozją, płynne tarcie dla układu napędowego NVH) przy jednoczesnym zapewnieniu zgodności z nowymi materiałami, odpowiednimi właściwościami elektrycznymi i odpowiednimi do zarządzanie