گریسکاری قطعات متحرک نقش اساسی در کاهش اصطکاک و ساییدگی وسایل نقلیه، محافظت در برابر خوردگی، جلوگیری از آلودگی و ورود و نشت آب دارد. ۱۴۰۰ سال قبل از میلاد، هیتیها که در منطقه باستانی آناتولی (ترکیه امروزی) سکونت داشتند، از چربی حیوانات و سنگ آهک برای روغنکاری محورها برای به حداقل رساندن سایش در ارابههای خود استفاده میکردند. درحالحاضر، براساس تحقیقات انجامشده توسط Research Reports World، انتظار میرود بازار جهانی گریس خودروها تا سال ۲۰۲۶ بهشکل قابلملاحظهای رشد داشته باشد. با اینحال، ظهور وسایل نقلیه الکتریکی آینده بازار گریس را کاملا مبهم کرده است.
چند روش گوناگون برای برقرسانی وسایل نقلیه وجود دارد. ازآنجاکه تولیدکنندگان مختلف از استراتژیهای متفاوت برای این کار استفاده میکنند، تولیدکنندگان روانکارها باید پاسخگوی انواع تغییرات فنی باشند.در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی که کارکرد ثابتی دارند اما مشخصات موتورهای وسایل نقلیه برقی متفاوت است.
بهگفته اشلی مارتینی، پروفسور دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه کالیفرنیا (UCM)، عملکرد گریسها بیشاز حد یکنواخت است و باید انعطافپذیری بیشتری نسبت به محیط و مواد اولیه جدید داشته باشند.
مارتینی که دو دهه از عمر خود را صرف مطالعه در زمینه مهندسی روانکاری قطعات متحرک کرده، مشغول تحقیق در مورد «عملکرد روانکاری گریسهای موتور الکتریکی موجود در بازار و مشخصات بهبودیافته آن» است.
این پروژه با حمایت National Lubricating Grease Institute (NLGI) در حال انجام بوده و خصوصیات اصطکاکی و سایشی گریسهای تجاری ISO ۱۰۰ موجود در نمایندگیهای موتورهای برقی را بررسی میکند. مسائلی مانند کاهش سر و صدا، افزایش راندمان و حضور جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی در برقیها برای مهندسان روانکاری مطرح است. انتقال حرارت، آببندی و سازگاری مواد از دیگر نکات مهم بهشمار میرود.
بهگفته مارتینی، یک محصول واحد ممکن است دربرابر چالشهای جدید ایجادشده برای گریسهای موتورهای الکتریکی در محیط برقیها کافی نباشد. موتورهای احتراقداخلی، لرزش، حرکت و سر و صدا را درون خود مهار میکنند اما در موتورهای الکتریکی اینطور نیست که همین موضوع، اهمیت گریس در کاهش سر و صدای اضافه را نشان میدهد. سروصدا میتواند بر حسگرهای هدایتی و ایمنی وسیله نقلیه اثر بگذارد. گریسهای موجود در بازار با گریسهای کاهنده صدا متفاوت هستند.
مارتینی دراینباره توضیح داد راندمان انرژی ارتباط مستقیمی با ضخامت فیلم روانکار دارد. لایه نازکتر روانکننده، اصطکاک ویسکوزیته را کاهش میدهد اما انرژی بیشتری را حفظ میکند. بااینحال، در دمای بالا ممکن است گریس بیشاز حد نازک شود و لایه نازک روانکننده چالشهای خاص خود را ایجاد میکند.
فیلم نازک گریس به محدودهای که بهنوعی مرز این اختلاط بهشمار میرود، نزدیک خواهد شد که این بخش، نگرانی اصلی درمورد ایجاد سایش است. بنابراین، هدف اصلی، ایجاد توازن و تداوم آن بین ناحیه فیلم کامل و حفظ نازکی لازم برای حداکثر بهرهوری انرژی است.
نکته مهم دیگر، لزوم پایین بودن زبری سطوح است تا یک فیلم نازک روانکار بتواند سطوح را کاملا از هم جدا کند و سایش را کاهش دهد.
دانیل سانچز گاریدو، عضو دیگر این پروژه تحقیقاتی، گریسهایی با گریدهای ویسکوزیته مشابه سازمان بینالمللی استاندارد (ISO) را معرفی کرد که دارای ترکیبات متفاوت شامل پرکنندههای پلیاوره یا لیتیوم با روغنهای پایه معدنی و یا سنتزی هستند. اگرچه برای اظهارنظر قطعی زود است اما سانچز میگوید نتایج اولیه نشان میدهند هر یک از این گریسها عملکرد خاص خود در محیط شبیهسازیشده برقیها را دارند و در شرایط مختلف آزمایشی، گریسهای متفاوت ترجیح داده میشوند.
بهگفته مارتینی، برخی روغنهای موجود در بازار کمتر تحتتاثیر دمای بالا و سختی سطوح قرار میگیرند که این نشاندهنده توانایی بیشتر آنها در حفظ فیلم کامل روغن در شرایط عملیاتی سخت است.
چالش دیگر مهندسان روغنکاری، مواد اولیه مورد استفاده در ساخت اجزای خودروهای برقی است. پیشبینی میشود استفاده از یاتاقانهای هیبرید با وزن کمتر به جای یاتاقانهای فولادی میتواند مشکلات مربوط به جریانهای الکتریکی ناخواسته را کاهش دهد. با این حال، محققان UCM، با انجام آزمایش جایگزینی یاتاقانهای فلزی با نوع سرامیکی و با پروتکلهای استاندارد، متوجه رفتارهای اصطکاکی و سایشی متفاوتی شدند. اما تنها نگرانی تولیدکنندگان گریس، رفع نیازهای مرتبط با محیط و مواد اولیه جدید برقیها نیست.
ناامنی های بازار گریس ازجمله عدم ثبات در عرضه مواد اولیه مشکل دیگر این صنعت است. براساس یک تحقیق در سال ۲۰۱۸ توسط NLGI، پرطرفدارترین گریسها دارای پایه لیتیومی هستند و ۷۲.۲۶درصد سهم بازار را به خود اختصاص دادهاند. البته تحقیقاتی در مورد مواد پرکننده و افزودنیهای جدید در تولید گریسها درحال انجام و فناوری برقیها نیز در حال تحول است، بنابراین کاربران صنعت روانکاری باید انعطافپذیر و آماده انطباق باشند تا از فناوریهای جدید در غالب پرکنندهها و مواد افزودنی نوظهور استفاده کنند.