康明艷 ，陳立秋 ，李釩 ，楊慧 ，宋翔

（1.天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院,天津300402；2.天津歐陸寶新材料科技有限公司，天津301800）

在大力提倡節(jié)能、低碳的形勢(shì)下，新能源汽車成為全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。電動(dòng)汽車是指全部或部分由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車，主要包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車。

電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的耦合是未來汽車發(fā)展的重要趨勢(shì)，在電驅(qū)變速箱中，為使傳動(dòng)裝置電動(dòng)汽車都裝有蓄電池和電機(jī)。蓄電池包括：鉛電池、鎳電池、鋰電池或者燃料電池。蓄電池是動(dòng)力源之一，電機(jī)的作用是在一定工況下提供驅(qū)動(dòng)力或者發(fā)電進(jìn)行能量回收。結(jié)構(gòu)緊湊，并最大限度地降低功率消耗、減輕部件磨損、冷卻摩擦副，通常采用電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)部分“一體化”潤(rùn)滑的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。電動(dòng)汽車的傳動(dòng)液既與機(jī)械傳動(dòng)部分直接接觸，又與電機(jī)直接接觸。電動(dòng)汽車的傳動(dòng)液必須同時(shí)滿足機(jī)械傳動(dòng)部分和電機(jī)的使用要求。

1 研究現(xiàn)狀[1～3]

遼寧蘭晶科技有限公司的丁楊和張柏華于2017年9月4號(hào)發(fā)明的專利《一種電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)專用油及其制備方法》（申請(qǐng)?zhí)?01710825867.4），發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)良的絕緣性能、高擊穿電壓、同時(shí)具有良好的潤(rùn)滑、冷卻、減磨等功能的電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)專用油及其制備方法。專利給出了配方，專利所調(diào)配的電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)專用油經(jīng)過性能檢測(cè)，確定具有優(yōu)異的抗泡性能、抗磨減摩性能、氧化安定性、黏溫特性、剪切安定性和摩擦特性，同時(shí)具有良好的絕緣性能。專用油擊穿電壓＞80kV，老化后油品的擊穿電壓＞70kV，具有明顯節(jié)能減排的效果，同時(shí)具有較高的傳動(dòng)效率和優(yōu)良的冷卻效果，適用于機(jī)械傳動(dòng)部分與電機(jī)共用一套潤(rùn)滑系統(tǒng)的電動(dòng)車傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑。

中國(guó)石油大連潤(rùn)滑油研究開發(fā)中心的徐晶晶等做了汽車自動(dòng)傳動(dòng)液電性能分析，通過試驗(yàn)研究了不同基礎(chǔ)油、添加劑以及氧化程度與電導(dǎo)率的關(guān)系。得出了結(jié)論：自動(dòng)傳動(dòng)液中基礎(chǔ)油和添加劑的組成對(duì)油品電導(dǎo)率會(huì)產(chǎn)生一定的影響，并且油品的電導(dǎo)率會(huì)隨著氧化老化的程度不斷增加。

2 實(shí)驗(yàn)研究

2.1 產(chǎn)品性能要求

在機(jī)械傳動(dòng)部分，傳動(dòng)液要同時(shí)作為能量傳遞工作和熱傳遞介質(zhì)，傳動(dòng)液直接與電驅(qū)變速箱金屬部件接觸，硫化物和磷化物對(duì)金屬銅有腐蝕作用，所以傳動(dòng)液中盡量不要含有硫磷等組分。

電機(jī)是電驅(qū)變速箱核心部件，為了保證電機(jī)安全有效運(yùn)行，電驅(qū)變速箱用傳動(dòng)液必須具備電氣性能:一方面油品要有高的體積電阻率和擊穿電壓;另一方面油品要具備優(yōu)異抗磨損性能、抗泡性能以及和漆包線良好的相容性，避免油品在使用過程中發(fā)生絕緣性能的降低。

高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)需要傳動(dòng)液具有良好的冷卻性能，而齒輪、濕式離合器等機(jī)械傳動(dòng)部件要傳動(dòng)液具備優(yōu)異的摩擦特性、氧化安定性、剪切穩(wěn)定性、溫升特性、防銹防腐性和良好的導(dǎo)熱性能。電動(dòng)汽車傳動(dòng)液須保持足夠低黏度，保證良好的散熱性，同時(shí)還必須能夠抵御高溫造成的降解。

要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須通過合適的基礎(chǔ)油、高性能聚合物和高性能添加劑三管齊下，才能保證油品的性能與長(zhǎng)壽。

2.2 實(shí)驗(yàn)原料

1）選擇較低黏度的Ⅲ類基礎(chǔ)油和Ⅳ類聚α烯烴（PAO）。要除去基礎(chǔ)油和合成油中的水分及其它雜質(zhì)，保證油品的低黏度要求和絕緣性能要求。

2）選擇分散型的聚甲基丙烯酸酯為黏度指數(shù)改進(jìn)劑，調(diào)節(jié)油品黏度和黏度指數(shù)，改善潤(rùn)滑油的黏溫性能。

3）選擇不含硫磷的有機(jī)氮鉬富勒烯作為極壓抗磨劑，保證專用油在具有優(yōu)異抗磨損性能的同時(shí)，專用油的擊穿電壓超過80kV。

4）選擇3.5二叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯作為抗氧劑,保證專用油在具有優(yōu)異抗氧化性能的同時(shí)，專用油擊穿電壓超過80kV。

5）選擇甲基硅油復(fù)合抗泡劑作為抗泡劑,抑制油品在使用中的起泡傾向。

6）選擇合成油溶性聚醚化合物提高傳動(dòng)液的潤(rùn)滑性能。

7）選擇聚ɑ-烯烴-馬來酸酐共聚物及其衍生物，改善傳動(dòng)液的低溫流動(dòng)性能。

2.3 實(shí)驗(yàn)制備

1）取一定重量低黏脫水基礎(chǔ)油，加溫75℃攪拌70min；2）在基礎(chǔ)油中依次加入抗氧劑、極壓抗磨劑、油性劑、黏指劑、降凝劑和抗泡劑；3）65℃條件下攪拌90min，得到電動(dòng)汽車傳動(dòng)液產(chǎn)品A；4）改變基礎(chǔ)油和各添加劑的配方比例，平行試驗(yàn)得到電動(dòng)液產(chǎn)品 B、C、D、E。

2.4 性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)

取我國(guó)某大型電動(dòng)車生產(chǎn)廠家正在使用的電動(dòng)汽車傳動(dòng)液，用F表示。和本研究制備的五個(gè)電動(dòng)汽車傳動(dòng)液產(chǎn)品，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。

2.4.1 實(shí)驗(yàn)方法

采用GB/T 5096公開的方法測(cè)試A-E和F對(duì)銅片的腐蝕級(jí)別；采用SH/T0306公開的方法測(cè)試A-E和F對(duì)FZG齒輪的通過級(jí)別；采用GB/T12579測(cè)試電動(dòng)汽車傳動(dòng)液A-E和F的抗泡性能。

2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果(見表1)

表1 新配方與傳統(tǒng)電動(dòng)汽車傳動(dòng)液性能測(cè)試結(jié)果

3 結(jié)果分析與討論

1）本實(shí)驗(yàn)在改變潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的含量和不同添加劑含量的基礎(chǔ)上，研制配方調(diào)和而成的五個(gè)電動(dòng)汽車傳動(dòng)液的性能在腐蝕性能、抗壓性能和抗泡性能方面各有優(yōu)勢(shì)。

2）新配方電動(dòng)汽車傳動(dòng)液的綜合性能比現(xiàn)有使用的電動(dòng)汽車的綜合性能好。

4 結(jié)論

本研究?jī)?yōu)選2～3種不同的基礎(chǔ)油，優(yōu)選了抗氧劑、極壓抗磨劑、油性劑、黏指劑、降凝劑和抗泡劑。實(shí)驗(yàn)通過改變基礎(chǔ)油和各添加劑的配方，分別得到了五個(gè)不同的電動(dòng)汽車傳動(dòng)液，并將實(shí)驗(yàn)配方得到的五個(gè)電動(dòng)汽車傳動(dòng)液和現(xiàn)有電動(dòng)汽車傳動(dòng)液的性能在腐蝕性、極壓抗磨性和抗泡性方面進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本配方電動(dòng)汽車傳動(dòng)液的綜合性能比現(xiàn)有電動(dòng)汽車傳動(dòng)液的綜合性能好。本配方采用了不含硫磷的極壓抗磨劑配方，選用了低黏度基礎(chǔ)油，由于實(shí)驗(yàn)測(cè)試還在繼續(xù)進(jìn)行中，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中將對(duì)新配方的電動(dòng)汽車傳動(dòng)液的其他性能與現(xiàn)有電動(dòng)汽車傳動(dòng)液的性能進(jìn)行進(jìn)一步的對(duì)比測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)油的不同以及基礎(chǔ)油組分的含量不同對(duì)潤(rùn)滑油的絕緣性能、導(dǎo)熱性能、潤(rùn)滑性能和電絕緣性能的影響。