A villanyautók és hibridek „láthatatlan” kenéstechnikája

Sokan azt hiszik, ha nincs dugattyú, nincs súrlódás. Pedig a tribológia (a súrlódás és kenés tudománya) nem tűnt el az elektromos forradalommal, csak szintet lépett. Ideje rendbe tenni a fejeket: az elektronok is olajban úsznak.

Legutóbbi cikkünkben a kenőanyag alapismereti cikksorozatunkat mutattuk be. Ezt a cikksorozatot IDE KATTINTVA olvashatja el

A nagy tévhit: „Nincs benne motor, nem kell bele olaj”

Ha kapnék egy százast minden alkalommal, amikor egy villanyautós csoportban meglátom a kommentet: „Minek szervizelni? Nincs benne motorolaj, nincs benne váltó, ez nem egy elavult dízel!”, valószínűleg már a Bahamákról írnám ezt a posztot.

Ez az egyik legnagyobb, és talán a legveszélyesebb tévhit az e-mobilitás kapcsán.

A valóság ezzel szemben az, hogy bár klasszikus, belsőégésű motorhoz való motorolajat (SAE 5W-30 és társait) a tisztán elektromos autókba valóban nem töltünk, a rendszerben keringő folyadékoknak sokkal, de sokkal komplexebb kihívásoknak kell megfelelniük, mint amit egy átlagos autóhasználó gondolna. Egy modern villanyhajtásban vagy egy komplex hibrid rendszerben az olajnak nemcsak kennie kell, hanem villámgyorsan hűtenie, szigetelnie és védenie is – mindezt extrém fordulatszámok mellett.

Az, hogy az olaj „láthatatlan” (nem nívópálcával ellenőrzöd hetente), nem jelenti azt, hogy nincs kulcsszerepe az autó élettartamában.

Mi az az „E-Fluid”, és miért nem jó bele a sima hajtóműolaj?

A hagyományos hajtóműolajok (pl. egy standard 75W-90 GL-4) élete viszonylag egyszerű: legyen jó a nyírószilárdsága, védje a fogaskerekeket a kopástól, és kész.

Az elektromos autókban és hibridekben használt úgynevezett E-Fluidok (E-Transmission Fluid) esetében ez édeskevés. Itt ugyanis az olaj gyakran közvetlen kapcsolatban van a villanymotorral. Ezt hívjuk „wet e-motor” (nedves villanymotor) kialakításnak, ahol a rotor konkrétan az olajban forog, vagy az olajpermet közvetlenül éri a tekercselést a hűtés miatt.

Itt jön a képbe a három szigorú, új tribológiai követelmény:

1. Dielektromos tulajdonság (Az életvédelmi funkció) – Ez a legfontosabb. Mivel a folyadék érintkezik a nagyfeszültségű alkatrészekkel (tekercselés, esetenként teljesítményelektronika), az olajnak szigetelőként kell viselkednie. Ha az olaj vezetőképessége megnő (például szennyeződés, oxidáció vagy nem megfelelő adalékolás miatt), az rövidzárlathoz vezethet az inverterben vagy a motorban. Ez nem csak egy „Check Engine” lámpa: ez milliós kár és tűzveszély.
2. Rézkorrózió elleni védelem (A kémiai csapda) – A villanymotorok lelke a réztekercselés. A hagyományos hajtóműolajokban gyakran használnak kénes/foszforos kopáscsökkentő adalékokat. Ezek acél fogaskerekeknél szuperek, de a rezet agresszíven támadják, különösen magas hőmérsékleten. Ha „sima” váltóolajat öntesz egy ilyen rendszerbe, az adalékok szó szerint megehetik a villanymotor szigetelését és vezetőit belülről.
3. Hővezetés (A hűtőközeg szerep) – Egy villanymotor 15-20.000-es percenkénti fordulatszámon pörög. A keletkező hőt azonnal el kell vezetni a tekercsek felületéről, különben leolvad a szigetelő lakkréteg. Az E-Fluidnak tehát nemcsak kennie kell a csapágyakat, hanem hűtőfolyadékként is kell funkcionálnia, méghozzá sokkal hatékonyabban, mint a levegőnek.

A hibridek rémálma: A „vizesedés” és az olajiszap

A Plug-in Hibridek (PHEV) és sima hibridek (HEV) tulajdonosainak most érdemes nagyon figyelniük. Itt ugyanis még mindig van belsőégésű motor, de a működési körülményei tragikusak kenéstechnikai szempontból.

A probléma: A hibrid rendszerek lényege a hatékonyság. A benzinmotor gyakran csak percekre indul be (gyorsításnál, autópályára felhajtásnál), majd le is áll.

• Az olaj soha nem éri el az üzemi hőmérsékletet (kb. 90-100 °C), ahol a kondenzvíz és az üzemanyagmaradványok el tudnának párologni belőle.
• A hideg hengerfalon kicsapódó üzemanyag és a levegő páratartalma folyamatosan dúsítja az olajat.

A következmény: Az olajteknőben nem tiszta kenőanyag lesz, hanem egy vizes-benzines emulzió. Ez a „tejszerű” trutyi:

• Savasodik: Korrodálja a csapágycsészéket és a motorbelsőt.
• Elveszti a kenőképességet: A híg olajfilm megszakad, fém a fémen érintkezik.
• Iszaposodik: Eltömíti az olajjáratokat.

Vili tanácsa: Ha hibrided van, felejtsd el a 30.000 kilométeres gyári periódust! Ez a „laboratóriumi” érték. A valóságban – különösen, ha sokat jársz elektromos módban és a benzinmotor csak „hidegen” segít be – évente vagy maximum 10.000 kilométerenként cserélj olajat. Az az olaj többet szenved a hidegindításoktól, mint egy autópályán hajtott dízel 30 ezer alatt!

Sebességváltó vagy reduktor? (Ami elvileg „örökéletű”)

A tisztán elektromos autókban (BEV) is van egy áttétel, amit reduktornak hívunk. Ez lassítja le a villanymotor pörgését a kerekek fordulatszámára, és iszonyatos nyomatékot visz át, ráadásul azonnal.

A gyártók ezt szeretik „Lifetime Fill” (élettartam feltöltés) címszóval eladni. De mit jelent az élettartam? A garancia végét? Vagy amíg szét nem hullik?

Szakmai kritika: A reduktorban is fogaskerekek és csapágyak dolgoznak. Kopás van. Fémrészecskék válnak le. A probléma az, hogy a legtöbb reduktorban nincs cserélhető olajszűrő, csak egy mágnes gyűjti a fémreszeléket. 100-150.000 kilométer után az olaj telítődik mikroszkopikus fémkopadékkal, ami csiszolópasztaként működik tovább.

Laborvizsgálatokon látjuk: egy 150 ezret futott, „karbantartásmentes” reduktorolaj vastartalma (Fe) gyakran az egekben van, a viszkozitása pedig összeomlott. Kell ezt cserélni? Kenéstechnikai szempontból egyértelműen IGEN.

Az alábbi táblázatban összeszedtem pár gyakori típust és azt, hogy mi az a csereperiódus, amivel valójában hosszú életű lesz a technika

Miért ez a különbség?

A gyártó addig felelős az autóért, amíg a garancia tart (általában 100-160 ezer km). Nekik az az érdekük, hogy az autó eddig gondozásmentesnek tűnjön (alacsony üzemeltetési költség, fleet managerek kedvence). Neked viszont, aki használtan veszed, vagy 10 évig meg akarod tartani, az az érdeked, hogy 300 000 km-nél se búgjon a csapágy.

• Alapszabály: Egy 2 liter speciális E-Fluid és fél óra munkadíj töredéke egy új villanymotor, inverter vagy reduktor árának. A kenőanyag a legolcsóbb „alkatrész”, ne spórolj rajta!

Összegzés: Mire figyelj tulajdonosként?

Az elektromos autózás nem az örök élet ígérete karbantartás nélkül, hanem egy másfajta karbantartási kultúra.

• Ne dőlj be a marketingnek: Az „örökélet olaj” nem létezik. A fizika és a kémia mindenhol működik. Egy reduktorolaj csere 60-80.000 kilométernél filléres tétel egy új hajtómű árához képest.
• Szigorúan specifikus folyadékot használj: Ha villanyautód vagy hibrided hajtóművébe olajat keresel, tilos a „polcról levett” általános hajtóműolaj. Csak az adott gyártó E-Fluid specifikációjának megfelelő (pl. alacsony vezetőképességű, rézbarát) anyagot töltsd bele. Itt a tévedés nem kompatibilitási hiba, hanem zárlatveszély.
• Hibrideknél sűrű csere: A belsőégésű motor olaját kezeld úgy, mint egy veszélyeztetett alkatrészt. A kondenzvíz a hibrid motorok csendes gyilkosa.

Zárszó: A villanyautó nem olajmentes, csak az olajnak más a „munkaruhája”. Nem koszos overálban végzi a munkáját, hanem laboratóriumi köpenyben, feszültség alatt dolgozik. Becsüljük meg ezt a munkát minőségi kenőanyagokkal és időben elvégzett cserékkel!

A cikk szerzője: Bajomi Vilmos „Olajos Vili”

Ha kenéstechnikai tanácsadásra van szüksége, vagy segítséget keres a megfelelő kenőanyagok kiválasztásához, forduljon hozzánk bizalommal az alábbi elérhetőségeken:

E-mail: olajosvili@gmail.com

Telefon: +36 30 285 8781