电动汽车传动液的实验研究

康明艳 ，陈立秋 ，李钒 ，杨慧 ，宋翔

（1.天津渤海职业技术学院,天津300402；2.天津欧陆宝新材料科技有限公司，天津301800）

在大力提倡节能、低碳的形势下，新能源汽车成为全球汽车产业发展的趋势。电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车，主要包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。

电动汽车动力系统的耦合是未来汽车发展的重要趋势，在电驱变速箱中，为使传动装置电动汽车都装有蓄电池和电机。蓄电池包括：铅电池、镍电池、锂电池或者燃料电池。蓄电池是动力源之一，电机的作用是在一定工况下提供驱动力或者发电进行能量回收。结构紧凑，并最大限度地降低功率消耗、减轻部件磨损、冷却摩擦副，通常采用电机和机械传动部分“一体化”润滑的方案进行设计。电动汽车的传动液既与机械传动部分直接接触，又与电机直接接触。电动汽车的传动液必须同时满足机械传动部分和电机的使用要求。

1 研究现状[1～3]

辽宁兰晶科技有限公司的丁杨和张柏华于2017年9月4号发明的专利《一种电动汽车传动系统专用油及其制备方法》（申请号201710825867.4），发明的目的是提供一种具有优良的绝缘性能、高击穿电压、同时具有良好的润滑、冷却、减磨等功能的电动汽车传动系统专用油及其制备方法。专利给出了配方，专利所调配的电动汽车传动系统专用油经过性能检测，确定具有优异的抗泡性能、抗磨减摩性能、氧化安定性、黏温特性、剪切安定性和摩擦特性，同时具有良好的绝缘性能。专用油击穿电压＞80kV，老化后油品的击穿电压＞70kV，具有明显节能减排的效果，同时具有较高的传动效率和优良的冷却效果，适用于机械传动部分与电机共用一套润滑系统的电动车传动系统的润滑。

中国石油大连润滑油研究开发中心的徐晶晶等做了汽车自动传动液电性能分析，通过试验研究了不同基础油、添加剂以及氧化程度与电导率的关系。得出了结论：自动传动液中基础油和添加剂的组成对油品电导率会产生一定的影响，并且油品的电导率会随着氧化老化的程度不断增加。

2 实验研究

2.1 产品性能要求

在机械传动部分，传动液要同时作为能量传递工作和热传递介质，传动液直接与电驱变速箱金属部件接触，硫化物和磷化物对金属铜有腐蚀作用，所以传动液中尽量不要含有硫磷等组分。

电机是电驱变速箱核心部件，为了保证电机安全有效运行，电驱变速箱用传动液必须具备电气性能:一方面油品要有高的体积电阻率和击穿电压;另一方面油品要具备优异抗磨损性能、抗泡性能以及和漆包线良好的相容性，避免油品在使用过程中发生绝缘性能的降低。

高速运转的电机需要传动液具有良好的冷却性能，而齿轮、湿式离合器等机械传动部件要传动液具备优异的摩擦特性、氧化安定性、剪切稳定性、温升特性、防锈防腐性和良好的导热性能。电动汽车传动液须保持足够低黏度，保证良好的散热性，同时还必须能够抵御高温造成的降解。

要实现这一目标，必须通过合适的基础油、高性能聚合物和高性能添加剂三管齐下，才能保证油品的性能与长寿。

2.2 实验原料

1）选择较低黏度的Ⅲ类基础油和Ⅳ类聚α烯烃（PAO）。要除去基础油和合成油中的水分及其它杂质，保证油品的低黏度要求和绝缘性能要求。

2）选择分散型的聚甲基丙烯酸酯为黏度指数改进剂，调节油品黏度和黏度指数，改善润滑油的黏温性能。

3）选择不含硫磷的有机氮钼富勒烯作为极压抗磨剂，保证专用油在具有优异抗磨损性能的同时，专用油的击穿电压超过80kV。

4）选择3.5二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯作为抗氧剂,保证专用油在具有优异抗氧化性能的同时，专用油击穿电压超过80kV。

5）选择甲基硅油复合抗泡剂作为抗泡剂,抑制油品在使用中的起泡倾向。

6）选择合成油溶性聚醚化合物提高传动液的润滑性能。

7）选择聚ɑ-烯烃-马来酸酐共聚物及其衍生物，改善传动液的低温流动性能。

2.3 实验制备

1）取一定重量低黏脱水基础油，加温75℃搅拌70min；2）在基础油中依次加入抗氧剂、极压抗磨剂、油性剂、黏指剂、降凝剂和抗泡剂；3）65℃条件下搅拌90min，得到电动汽车传动液产品A；4）改变基础油和各添加剂的配方比例，平行试验得到电动液产品 B、C、D、E。

2.4 性能对比实验

取我国某大型电动车生产厂家正在使用的电动汽车传动液，用F表示。和本研究制备的五个电动汽车传动液产品，进行对比试验。

2.4.1 实验方法

采用GB/T 5096公开的方法测试A-E和F对铜片的腐蚀级别；采用SH/T0306公开的方法测试A-E和F对FZG齿轮的通过级别；采用GB/T12579测试电动汽车传动液A-E和F的抗泡性能。

2.4.2 实验结果(见表1)

表1 新配方与传统电动汽车传动液性能测试结果

3 结果分析与讨论

1）本实验在改变润滑油基础油的含量和不同添加剂含量的基础上，研制配方调和而成的五个电动汽车传动液的性能在腐蚀性能、抗压性能和抗泡性能方面各有优势。

2）新配方电动汽车传动液的综合性能比现有使用的电动汽车的综合性能好。

4 结论

本研究优选2～3种不同的基础油，优选了抗氧剂、极压抗磨剂、油性剂、黏指剂、降凝剂和抗泡剂。实验通过改变基础油和各添加剂的配方，分别得到了五个不同的电动汽车传动液，并将实验配方得到的五个电动汽车传动液和现有电动汽车传动液的性能在腐蚀性、极压抗磨性和抗泡性方面进行了对比测试。

实验结果表明，本配方电动汽车传动液的综合性能比现有电动汽车传动液的综合性能好。本配方采用了不含硫磷的极压抗磨剂配方，选用了低黏度基础油，由于实验测试还在继续进行中，后续的实验中将对新配方的电动汽车传动液的其他性能与现有电动汽车传动液的性能进行进一步的对比测试。

实验研究基础油的不同以及基础油组分的含量不同对润滑油的绝缘性能、导热性能、润滑性能和电绝缘性能的影响。