Lityum kompleks gresleri daha sürdürülebilir ve elektrikli motorlarda kullanıma daha uygun hale getirme arayışında olan Nynas, yağlama greslerinde bazı iyonik sıvıların tepkimesini incelemek üzere Solvay ile ortak çalışmalara başladı.
Donanım değiştiğinde yazılımın da bunu takip etmesi gerekir. Benzer şekilde, araçların elektrikli hale getirilmesi de motorlarını yağlamak için kullanılacak greslerde değişikliklerin yapılacağını haber verir.
Nynas’ın Baş Uzmanı Mehdi Fathi-Najafi, “Elektrikli araçlardaki yağlama gereksinimleri, içten yanmalı motorlu araçlardakilerden çok farklıdır. Geleneksel yağlayıcılarla çalışan bir elektrikli araçta, yetersiz yağlama sebebiyle %30’a kadar verimlilik kaybı yaşanabilir.” diyor.
Sayın Eamonn Conrad, “Bu yeni sistemler, elektrik iletkenliği, daha iyi sıcaklık toleransı, daha uzun hizmet ömrü ve yeni malzemelere uyumluluk potansiyeli gibi yeni özellikler gerektiriyor, bu da faydalı çözümler bulmak için harika bir fırsat.” diyor.
Elektrifikasyona dayanıklı uygun çözümler bulmak için çalışan Nynas ve Solvay, standart bir gres türünün özelliklerinin yeni katkı maddeleriyle geliştirilip geliştirilemeyeceğini incelemeye karar verdi.
Uzun yıllardır, örneğin hareket eden parçalar arasındaki sürtünmeyi azaltmak gibi yollarla, araçların verimliliğini en üst seviyeye çıkarmak için giderek daha gelişmiş katkı sistemleri kullanılıyor.
Bu kararın temelinde, hem elektrikli hem de içten yanmalı motorlara fayda sağlayabilecek ve bu sayede daha fazla verimlilik ve daha iyi yakıt ekonomisi elde edilmesini mümkün kılacak iyileştirmeler yapılmasının mümkün olup olmadığını araştırma fikri yatıyor.
Otomotivde ve endüstriyel uygulamalarda yatakları yağlamak için yaygın olarak kullanılan lityum kompleks gresler başlangıç noktası olarak seçildi. Katkı maddeleri olarak ise, tartışmasız aşınma karşıtı ve aşırı basınç (AW/EP) performansı ve iletkenlik ve kullanım ömrüne ilişkin ek gereksinimler nedeniyle iyonik sıvılara odaklanıldı. Mehdi Fathi-Najafi, “İyonik sıvılar, düşük sürtünme katsayısı ve yüksek aşınma direnci sunar ve önceleri hareket eden parçalar arasında sürtünmeyi azaltmak için katkısız solüsyonda kullanılıyorlardı. Fakat korozyona neden olabilirler ve maliyeti bazı uygulamalar için fahiş kalabilir.” diye açıklıyor.
Elektrikli araç motorunun eşsiz koşulları ve bu araçların geliştirilmesine yönelik piyasadaki talep, iyonik sıvıların elverişli bir çözüm olabileceği bir ortam yarattı.
Fosfonyum iyonik sıvılar, kanıtlanmış AW/EP özelliklerine ek olarak, yüksek termal kararlılık ve elektrik iletkenliğini geliştirme kabiliyeti gibi cazip özelliklere de sahiptir. Daha da önemlisi, iyonik sıvılar, elektrikli araç motorları için metal içermeme gibi kriterleri de karşılar.
Mehdi Fathi-Najafi, “İki umut veren katkı adayı belirledik ve bu sistemlerin genel verimliliğini artırmak için formülasyonlarda düzenlemeler yapmaya devam ediyoruz. Şimdiye dek elde ettiğimiz sonuçlara dayanarak, katkı olarak fosfonyum tuzlarının iyi bir potansiyele sahip olduğunu düşünüyoruz.” diyor.
“Bu çalışma yakıt verimliliğini ve enerji kullanımını iyileştirmek, ayrıca motorlu araçların daha fazla elektrikli hale getirilmesini mümkün kılmak için büyük önem taşıyor.” diye ekliyor.
Eamonn Conrad, “Çok heyecan verici bir dönemdeyiz. Sektörde, elektrifikasyonun eşsiz gereksinimleri nedeniyle yeni bir şeyler yapılması gerekiyor ve biz de Solvay olarak bu alana odaklanmak üzere Nynas gibi harika bir ortağa sahip olduğumuz için çok şanslıyız.” diye belirtiyor.
Umut Veren Bulgular
- Çalışmada dört farklı lityum kompleks gres kullanıldı. Tablo 1, kompleks yapıcı olarak Azelaik asidin kullanıldığı katkısız lityum kompleks greslerin bazı özelliklerini gösteriyor. Kullanılan baz yağlardan ikisi, T 600 ve S 90, Nynas naftenik yağlarıdır.
- Bu greslere 5 wt% konsantrasyonlarda tetrabütilfos-fonyum bromür (IL3) ve tetraoktilfosfonyum bromür (IL4) olmak üzere iki farklı iyonik sıvı eklendi.
- Şekil 1, sıcaklığın ve iki iyonik sıvının (IL3 ve IL4) elektrik iletkenliği üzerindeki etkisini gösteriyor. Test programı statik bir test olarak düşünülebilir fakat yine de değerli bilgiler elde edildi.
- Şekil 1’de gösterilen sonuçlar, model sıvı kompleks greslerin elektrik iletkenliğinin, bu çalışmada kullanılan fosfonyum iyonik sıvılardan 5 wt% kadar eklenmesiyle (3 ila 4 büyüklüğünde) artırılabileceğini ifade ediyor.
- Tribolojik testler için, SVR kullanılarak ASTM D5706 ve ASTM D5707 ile dört bilyeli bir makine kullanılarak ASTM D2266 ve ASTM D2596 dahil, çok sayıda standart yöntem uygulandı. SVR yöntemleri ile elde edilen sonuçların bazıları Tablo 2’de gösteriliyor. Bu sonuçlar, IL3 ile aşınma ve sürtünme katsayısında önemli miktarda düşüş olduğunu ortaya koyuyor. Fakat, en düşük aşınma hacmi ve sürtünme katsayısı, model greslerin tümünde 5 wt% IL3 kullanılarak elde edildi.
