Prüfmethodik zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Schmierstoffen für Verzahnungen in E-Mobility- Anwendungen – Zuverlässige Beurteilung der (Fress-)Tragfähigkeit von E-Mobility-Schmierstoffen

Das Forschungsvorhaben wurde in Kooperation mit FVA Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. durchgeführt (FVA-Nr. 988 I).

Derzeitige Entwicklungen in der Antriebstechnik zeigen einen eindeutigen Trend hin zu hohen E-Maschinendrehzahlen. Hierdurch kann die E-Maschine kompakter gestaltet und effizienter betrieben werden. Im Kontext der E-Mobilität ist dies gleichbedeutend mit einer erhöhten Reichweite. Um die Effizienz des Antriebsstrangs weiterhin zu erhöhen, werden neuartige Schmierstoffe entwickelt, die u.a. einen hohen Getriebe bzw. Verzahnungswirkungsgrad erlauben. Dabei werden typischerweise besonders niedrige Viskositäten der Schmierstoffe realisiert. Zur Minimierung der Getriebeverluste sind niedrige Reibungszahlen gewünscht, Reibbeläge sind in den meisten E-Mobility-Anwendungen üblicherweise nicht zu finden.
Standardtestverfahren erlauben hinsichtlich Fressen, Grübchen und Grauflecken eine vergleichende Bewertung von Schmierstoffen. Dabei wird im Test anhand charakteristischer Grenzparameter eine Schadenskraftstufe (SKS) bzw. die Laufzeit bis zum Ausfall ermittelt, anhand derer eine Einteilung in Tragfähigkeitsklassen/-kategorien erfolgen kann. Die Motivation hinter dem Forschungsvorhaben beinhaltet eine zuverlässige Bewertung des Tragfähigkeitsverhaltens für solch neuartige
Schmierstoffe unter in der E-Mobility typischen, relevanten Betriebsbedingungen. In diesem Basisvorhaben wurden dazu folgende Arbeitspakete bearbeitet:

• Inbetriebnahme und Validierung eines neuartigen FZG-Highspeed-Zahnradverspannungsprüfstandes
• Systematische Untersuchungen zur Fresstragfähigkeit unter praxisnahen, E-Mobility typischen Prüfbedingungen sowie Stichversuchen zum Langzeitverhalten bei erhöhten Drehzahlen
• Vorschlag einer praxisnahen Prüfmethodik zur Beurteilung der Fresstragfähigkeit von E-Fluids

Die Ergebnisse des Vorhabens bilden eine Grundlage für ein mögliches IGF-Folgevorhaben. Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht.