Electric Vehicles (EVs) are gaining more attention as a means to reduce emissions in the transportation sector due to the push towards reducing greenhouse gases. To improve transmission efficiency by reducing churning losses in gears, bearings, and seals, transmission oils are gradually transitioning towards low-viscosity lubricants. Rolling contact fatigue is the most prevalent highcycle fatigue failure mechanism found in gears. The higher loads, lower viscosities and high number of cycles found in electric drivetrains (e-drives) can force gears to operate under extreme conditions, potentially leading to premature failure such as pitting. Therefore, low-viscosity lubricants must be evaluated for their rolling contact fatigue performance with conditions pertaining to e-drives. In this thesis, investigations were done to identify the governing conditions for the performance of low-viscosity lubricants in rolling contact fatigue. Additionally, the effect of an Antiwear/Extreme pressure (AW/EP) additive and an Ionic Liquid (P-BEHP) on the rolling contact fatigue life of gears in e-drives was also studied. The results revealed that the low-viscosity lubricants have a negligible effect on wear. However, the pitting life of the low-viscosity lubricants was greatly influenced by the film thickness. The effect of additives showed that under rollingsliding conditions, the AW/EP additive led to pitting failure while also resulting in a very rough surface finish, whereas the Ionic Liquid showcased the formation of a smooth tribofilm formation on the tribo track. This thesis also discusses the potential of applying real-time electric discharge during rolling contact fatigue tests, enabled by the development of a high-speed RCF test rig designed to closely mimic real-life conditions in e-drives. Overall, this work contributes to a better understanding of the impact of low-viscosity lubricants and additives under high loads on rolling contact fatigue of gears and serves as a basis for further development of lubricants for e-drives.

Elfordon (EV) får mer uppmärksamhet som ett sätt att minska utsläppen inom transportsektorn på grund av strävan mot att minska växthusgaserna. För att förbättra transmissionseffektiviteten genom att minska kärnförlusterna i växlar, lager och tätningar, övergår transmissionsoljor gradvis till lågviskösa smörjmedel. Rullkontaktutmattning är den vanligaste utmattningsfelmekanismen med hög cykel som finns i växlar. De högre belastningarna, lägre viskositeterna och det höga antalet cykler som finns i elektriska drivlinor (e-drivsystem) kan tvinga växlar att arbeta under extrema förhållanden, vilket potentiellt kan leda till för tidigt fel såsom gropbildning. Därför måste lågviskösa smörjmedel utvärderas för deras utmattning vid rullkontakt med förhållanden som hänför sig till e-drivenheter. I detta examensarbete har undersökningar gjorts för att identifiera de styrande förhållandena för prestanda hos smörjmedel med låg viskositet vid rullkontaktsutmattning. Dessutom studerades också effekten av en antislitage/extremt tryck (AW/EP)-tillsats och en jonisk vätska (P-BEHP) på utmattningslivslängden för växlar i e-drev. Resultaten visade att de lågviskösa smörjmedlen har en försumbar effekt på slitaget. Emellertid påverkades livslängden för gropfrätning hos de lågviskösa smörjmedlen i hög grad av filmtjockleken. Effekten av tillsatser visade att under rullande förhållanden ledde AW/EP-tillsatsen till gropbrott samtidigt som det resulterade i en mycket grov ytfinish, medan den joniska vätskan visade upp bildandet av en jämn tribofilmformation på tribobanan. Den här avhandlingen diskuterar också potentialen av att tillämpa elektrisk urladdning i realtid under utmattningstester i rullande kontakt, möjliggjort av utvecklingen av en höghastighets RCF-testrigg designad för att nära efterlikna verkliga förhållanden i e-enheter. Sammantaget bidrar detta arbete till en bättre förståelse av lågviskösa smörjmedel och tillsatser under hög belastning på rullkontaktutmattning av växlar och fungerar som en grund för vidareutveckling av smörjmedel för e-drives.