Jakie płyny i oleje są niezbędne w elektrykach

Oleje i płyny w pojazdach elektrycznych Canva i Pixabay – Konyvesotto
Bogdan Kruk
10.7.2024

Samochody elektryczne zyskują na popularności dzięki swojej ekologicznej naturze i niższym kosztom eksploatacji w porównaniu z tradycyjnymi samochodami spalinowymi. Mimo licznych zalet pojazdy te wymagają jednak stosowania specjalistycznych olejów i płynów, aby możliwe było utrzymanie ich wydajności i niezawodności.

  • Specjalistyczne płyny wciąż niezbędne w samochodach elektrycznych – co na to producenci środków smarnych? 
  • Rola oleju do przekładni w chłodzeniu i smarowaniu elementów mechanicznych. Wymagania techniczne tego rodzaju płynów.
  • Najważniejsze parametry oleju do e-pojazdów. 

Uważa się, że samochody elektryczne nie wymagają wymiany olejów, mamy więc o jeden obowiązek serwisowy mniej. Procedura ta jest niezbędna w pojazdach spalinowych, które potrzebują olejów do smarowania i ochrony ruchomych elementów silnika. I chociaż pojazdy elektryczne nie wymagają oleju silnikowego, wciąż istnieje potrzeba stosowania specjalistycznych płynów, które zapewniają im prawidłowe funkcjonowanie.

Dodatkowo istotnym elementem konserwacji e-pojazdów są płyny hamulcowe, które należy regularnie sprawdzać i wymieniać, aby zapewnić bezpieczeństwo jazdy. Wymagania, które wiążą się ze smarowaniem, chłodzeniem elementów i pracą układu hamulcowego w pojazdach elektrycznych, różnią się od wyzwań stawianych przez pojazdy z tradycyjnym napędem.

Dla producentów środków smarnych i chłodzących oraz płynów hamulcowych oznacza to konieczność dostosowania swoich produktów do specyficznych wymagań eksploatacyjnych pojazdów elektrycznych. Wpływa to również na działalność warsztatów napraw samochodów, które muszą zwracać uwagę na to, jakie płyny zalecił producent pojazdu, jeśli konieczna będzie ich wymiana podczas naprawy.

Chociaż większość olejów i chłodziw, które stosuje się w samochodach elektrycznych, to płyny przeznaczone do dożywotniego użytku, według przedstawicieli firm z branży olejowej wymiana płynów w celu przywrócenia pełnej ochrony ma sens – podobnie jak w przypadku automatycznych skrzyń biegów.

Oleje do przekładni samochodów elektrycznych 

Jednym z kluczowych płynów stosowanych w samochodach elektrycznych są oleje do przekładni. Przekładnie w tych pojazdach są niewielkie, mają zazwyczaj tylko jedno przełożenie i zawierają mniejszą liczbę kół zębatych niż tradycyjne skrzynie biegów. Niektórzy producenci pojazdów elektrycznych nie określają zalecanej częstotliwości wymiany oleju przekładniowego.

Na przykład w instrukcji obsługi Tesli Model 3 nie znajdziemy informacji o wymianie oleju przekładniowego w ramach planowej konserwacji. Podobnie jest w przypadku elektrycznych modeli Mecedesa, które korzystają z układów napędowych Tesli. Nissan, producent samochodu Leaf, zaleca wykonananie przeglądu płynu w skrzyni biegów co 200 tys. km.

Natomiast w nowych pojazdach elektrycznych firm Hyundai i Kia wymiana oleju przekładniowego jest zalecana co 130 tys. km. Olej do przekładni w pojazdach elektrycznych pełni kluczową funkcję w smarowaniu i chłodzeniu elementów mechanicznych oraz musi być dostosowany do wymagań eksploatacyjnych podzespołów elektrycznych.

Ze względu na wysokie wymagania dielektryczne oraz dotyczące temperatury i obciążeń oleje te muszą spełniać specyficzne wymagania, które są większe niż w przypadku olejów przeznaczonych do pojazdów z konwencjonalnymi przekładniami. Wynika to z tego, że wymagania dla przekładni w pojazdach elektrycznych są surowsze z uwagi na generowanie maksymalnego momentu obrotowego przy niskiej prędkości oraz coraz powszechniejszą integrację przekładni z silnikami elektrycznymi.

Pojazdy elektryczne mogą korzystać z napędu z oddzielnym silnikiem elektrycznym z przekładnią EV (suchy silnik elektryczny) lub z systemu połączonego (mokry silnik elektryczny), który stawia większe wymagania stosowanym płynom eksploatacyjnym.

Parametry olejów do przekładni samochodów elektrycznych 

Oleje do przekładni samochodów elektrycznych przyczyniają się do zmniejszenia strat energii w układzie napędowym i poprawy wydajności zespołu przekładnia–silnik. Najważniejsze parametry oleju do e-pojazdów to:

Wytrzymałość na ciśnienie (EP)

W przekładniach w samochodach elektrycznych maksymalny moment obrotowy jest często wytwarzany natychmiast i pozostaje niezmienny w szerokim zakresie obrotów. Olej przekładniowy musi zapewniać odpowiednie smarowanie niezależnie od momentu obrotowego, aby zapobiegać zużyciu i uszkodzeniom zębów kół zębatych.

Stabilność oksydacyjna

Długotrwałe narażenie na wysokie temperatury może prowadzić do utleniania się oleju. Tempo utleniania przyspieszają również takie czynniki, jak woda, kwasy i katalizatory. Wraz ze wzrostem temperatury żywotność oleju przekładniowego się skraca, dlatego tego rodzaju oleje muszą być stabilne termicznie i odporne na oksydację. Z czasem tempo utleniania rośnie, co może prowadzić do pogorszenia właściwości smarujących oleju i zwiększenia ryzyka uszkodzeń mechanicznych elementów przekładni.

Niski współczynnik tarcia

Efektywność energetyczna jest kluczowa w pojazdach elektrycznych. Oleje o niskim współczynniku tarcia przyczyniają się do zmniejszenia strat energii w układzie napędowym i poprawy wydajności przekładni e-pojazdów.

Kompatybilność z elastomerami

Oleje muszą być kompatybilne z materiałami uszczelek i innych elementów układu przekładniowego, co zapobiega ich degradacji i wyciekom. W pojazdach elektrycznych, w których układ napędowy pracuje w różnych warunkach temperaturowych i przy zmiennych obciążeniach, elastomery używane do uszczelek muszą zachować swoje właściwości elastyczne i szczelność.

Wymagania techniczne olejów do przekładni samochodów elektrycznych 

W celu zapewnienia optymalnego działania i dłuższej żywotności oleje przeznaczone do przekładni samochodów elektrycznych muszą spełniać określone, poniżej wymienione wymagania techniczne.

Dostosowanie do wysokich obrotów

Oleje przekładniowe w przekładniach pojazdów elektrycznych muszą się mierzyć z dużymi prędkościami obrotowymi pracujących silników (do 20 000 obr./min). Olej musi mieć więc stabilną lepkość i właściwości smarujące przy wysokich obrotach.

Odporność na wahania temperatury

Oleje muszą być skuteczne, a ich właściwości powinny być stabilne dielektrycznie w szerokim zakresie temperatur – od niskich temperatur otoczenia po wysokie temperatury generowane podczas pracy. Choć większość olejów używanych w samochodach elektrycznych jest przeznaczona do długotrwałego użytku, regularna kontrola ich stanu jest kluczowa.

Zużycie oleju i zanieczyszczenia mogą wpływać na jego właściwości smarne, dlatego producenci pojazdów często zalecają okresowe przeglądy i wymianę oleju przekładniowego. Zapewnia to optymalne działanie układu napędowego.

Chłodzenie akumulatorów 

Obecnie większość samochodów elektrycznych wyposażona jest w układy akumulatorów chłodzone powietrzem lub pośrednio cieczą. Chłodzenie akumulatorów odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu ich temperaturą i pomaga obniżyć temperaturę, jaką osiągają ogniwa akumulatora podczas ultraszybkiego ładowania lub jazdy z wysokimi prędkościami.

Akumulatory chłodzone powietrzem to tradycyjne rozwiązanie, które od lat było powszechnie stosowane w samochodach elektrycznych. Wraz z postępem technologicznym i coraz większym zapotrzebowaniem na bardziej wydajne systemy chłodzenia, zaczęto jednak stosować chłodzenie pośrednio cieczą, co daje lepszą kontrolę temperatury i zwiększoną efektywność działania.

Pośrednio chłodzone układy akumulatorów wykorzystują ciecze o wyższym poziomie przewodzenia ciepła niż powietrze. Mają jednak także pewne ograniczenia w przypadku ekstremalnych warunków temperaturowych. W nowej generacji pojazdów elektrycznych ciecze przepływają bezpośrednio obok poszczególnych ogniw i muszą charakteryzować się bardzo niską lepkością, aby transfer ciepła był najwydajniejszy.

Płyn chłodzący akumulator powinien być dopasowany do pracy z wysokimi napięciami (powinien chronić m.in. przed tworzeniem się łuku elektrycznego), a jego właściwości powinny być stabilne dielektrycznie mimo pracy w wysokich temperaturach, utleniania czy wilgoci. Pojemność wypełnienia płynem układu akumulatora wynosi 30–50 litrów, zależnie od rozmiaru baterii. Jeśli płyn chłodzący musi zostać wymieniony w ramach naprawy, mechanicy samochodowi powinni przestrzegać zaleceń producenta pojazdu, które dotyczą jego wymiany.

Płyny hamulcowe

W pojazdach elektrycznych układy hamulcowe są nadal niezwykle istotne, choć nieco różnią się od tradycyjnych układów hamulcowych, które stosuje się w pojazdach spalinowych. W pojazdach elektrycznych podstawową metodą hamowania jest hamowanie regeneracyjne, które wykorzystuje odzyskaną podczas hamowania energię kinetyczną do ładowania akumulatorów.

Hydraulicznie sterowane hamulce są jednak nadal obecne w tego typu pojazdach jako uzupełnienie systemu hamowania regeneracyjnego. Hamulce hydrauliczne zapewniają dodatkowe bezpieczeństwo i kontrolę podczas hamowania w sytuacjach awaryjnych lub wtedy, gdy hamowanie regeneracyjne nie jest wystarczające.

Płyny hamulcowe stosowane w hydraulicznych układach hamulcowych samochodów elektrycznych muszą spełniać wysokie standardy, aby zapewniać skuteczność hamowania w różnych warunkach. Powinny charakteryzować się wysoką temperaturą wrzenia na sucho i mokro, niską przewodnością, wysoką ochroną antykorozyjną i niską lepkością.

Wymiana płynu hamulcowego także w samochodach elektrycznych jest niezbędną czynnością konserwacyjną. Płyn hamulcowy z czasem traci bowiem swoje właściwości, co może negatywnie wpłynąć na skuteczność hamowania i bezpieczeństwo podczas jazdy.

Źródło: Materiały redakcyjne

O Autorze

Bogdan Kruk

Redaktor miesięcznika „autoEXPERT”

Tagi artykułu

autoExpert 7–8 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę