汽车电装置有交流发电机、起动器、汽车空调压缩机的电磁离合器、空转轮和风扇电机等,这些电装置的轴承都是润滑脂润滑。由于小型轻量化的要求,电装置体积缩小,而且附属电装置不断增加,使电装置处于高温、高速、高负荷等极其苛刻的条件下。
交流发电机的体积缩小后,为确保电机容量,必须提高发电机转速,其轴承转速高达18000r/min,轴承温度为130℃,寿命要求为1000h~2000h。
减速式起动器扭矩高,轴承转速为20000r/min,轴承温度和寿命要求与发电机大致相相同。
电磁离合器与空调压缩机相连接以控制压缩机的起动和停止,其轴承转速为7000r/min~12000r/min,温度为130℃,寿命要求为500h~1200h。
空转轮轴承转速为10000r/min~20000r/min,轴承温度和寿命要求与电磁离合器大致相同。
FF车采用扁平型和筒型2种风扇电机,扁平型比筒型温度高,与其它电装置轴承相比,转速较慢,为2000r/min~3000r/min,轴承温度为110℃~130℃,寿命要求为1200h~2000h 。
这些电装置用润滑脂都要求具有优异的耐高温性能和高温下的长寿命。目前部分电装置轴承温度已高达150℃~180℃,而且以10000r/min~20000r/min的高速运转,所以高温下长寿命化已成为电装置用润滑脂开发的重要课题。此外由于多组V型皮带驱动使负荷和振动增大等,运转条件变得苛刻,出现轴承早期剥落的问题。该剥落被称为“白层”,其产生机理目前有氢脆等各种理论,这也是高温下长寿命化需要解决的问题。
以前交流发电机、起动器的轴承润滑脂是以锂皂、对苯二甲酰胺钠等为稠化剂,以矿物油、酯类油、硅油及其混合油作为基础油的。电磁离合器和空转轮轴承润滑脂常用矿物油复合钠基脂或矿物油聚脲脂。高温下的润滑寿命取决于润滑脂的抗氧化性,合成油比矿物油的效果更好,烷基二苯醚 (ADE)由于其具有优异的耐热性和抗氧化性,日本协同油脂公司早在1983年就采用其作为润滑脂的基础油。由于芳香族双脲耐热性和剪切安定性好而被用作稠化剂。这种以烷基二苯醚为基础油,芳香族双脲为稠化剂,再添加极压剂等制备的润滑脂对防止“白层”的产生和长寿命化有极佳的效果。但是,最初开发时,该脂在轴承噪声方面遇到困难,不能满足电装置轴承的要求而未能推广应用。后来通过制备工艺改进,稠化剂均匀分散,使轴承噪声得到显著改善,已满足汽车电装置轴承润滑脂的各项性能要求,预计应用范围还将不断扩大。目前日本已将其作为汽车电装置轴承通用润滑脂。同时,也有使用多元醇酯脲基脂和低粘度合成烃脲基脂的,还有使用复合锂基脂的,但复合锂基脂难以通过150℃~180℃轴承寿命评价试验。为追求发电效率和安静,高效交流发电机和水冷式交流发电机的轴承要求特别高的耐热性,与此相对应,润滑脂开发了以防止“白层”产生和长寿命化为目标的氟脂,并且已投入应用。
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