До какой температуры может нагреваться мотор колесо

Опубликовано: 26.04.2024

Рабочая температура электродвигателя (в дальнейшем ЭД) определяется в первую очередь классом нагревостойкости изоляции обмоток. И её контроль очень важен. При перегреве электродвигатель может быть повреждён.

Классы нагревостойкости изоляции обмоток

Обмотки – наименее устойчивая к нагреву часть конструкции электродвигателя. Поэтому предел рабочей температуры всего устройства определяется именно температурой, при которой они перегорают.

Выделяют следующие классы нагревостойкости изоляции обмоток:

У (максимальная температура – 90 градусов Цельсия). Обмотки выполняются из бумаги или натуральных тканей без дополнительной изоляционной пропитки;
А (максимальная температура – 105 градусов Цельсия). Обмотки бумажные или из натуральных тканей с дополнительной изоляционной пропиткой;
Е (максимальная температура – 120 градусов Цельсия). Обмотки из органической плёнки синтетического происхождения;
B (максимальная температура – 130 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов;
F (максимальная температура – 155 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов с синтетической связующей пропиткой;
H (максимальная температура – 180 градусов Цельсия). Обмотки из стекловолокна или минеральных составов с кремнийорганической связующей пропиткой;
С (максимальная температура от 180 градусов Цельсия). Обмотки из термоустойчивых материалов с неорганической связующей пропиткой или без неё.

Если рабочая температура асинхронного двигателя слишком мала, то перевести его на более высокий класс нагревостойкости можно лишь при капитальном ремонте с заменой обмоток.

Рабочая температура подшипников электродвигателей

Кроме обмоток, к температурным условиям работы также очень чувствительны и подшипники электродвигателя. Установленные нормы нагрева следующие:

Подшипники качения – 95-100 градусов Цельсия;
Подшипники скольжения – 80-85 градусов Цельсия;
Стальные детали коллектора и контактных колец – 105-110 градусов Цельсия.

При достижении критических значений температуры подшипника необходимо либо уменьшить нагрузку на используемый ЭД, либо организовать систему охлаждения.

Температурный режим эксплуатации электродвигателей

Нормальные значения температуры внешней среды, при которых электродвигатель работает с номинальной мощностью, определяются климатическим исполнением ЭД. Так, машины с исполнением У1 и ХЛ1 предназначены для эксплуатации при температуре внешней среды до +40 градусов Цельсия, У3 и Т2 – до +45 градусов Цельсия, Т1 – до +50 градусов Цельсия. Если температура внешней среды превышает данный параметр и организовать охлаждение не получится, то необходимо снизить нагрузку на используемый электродвигатель.

Для контроля за температурным режимом следует отслеживать напряжение в питающей сети. При его снижении до 95% от номинального и ниже на ЭД подаётся повышенный ток, что приводит к перегреву устройства. Аналогичное явление наблюдается и при повышении напряжения до 110% и выше от номинального, поскольку вихревые потоки приводят к нагреву статора.

Согласно статистике, срок службы изоляции при повышении температуры на 8 градусов выше допустимой нормы вдвое снижает её эксплуатационный период. Поэтому, для сохранения работоспособности машины, стоит выяснить допустимую рабочую температуру, не допускать перегрева и превышения (либо снижения) токовых нагрузок.

Двигатель в электровелосипеде CARCAM E-Bike White расположен внутри заднего колеса. Это обуславливается тем, что электротранспорт с задним приводом обладает высокой проходимостью и динамикой.

Как устроен двигатель электровелосипеда

В конструкции бесщёточного отсутствуют трущиеся элементы, за исключением подшипников. Благодаря этому, рассчитано на долгую эксплуатацию, оно более надежное, чем двигатель внутреннего сгорания.

Электрический двигатель в электровелосипеде состоит из следующих элементов:

Железный статор — самый дорогостоящий элемент в .
Ротор является подвижной частью колеса и вращается вокруг статора. На внутренней поверхности расположены неодимовые магниты.
Датчик холла позволяет определить расположение колеса относительно оси вращения.
Подшипники осуществляют вращение.

Датчики холла и подшипники — довольно долговечные элементы в электродвигателе. Однако, если они все же выйдут из строя, для их замены не потребуется больших денежных затрат.

Как избежать перегрева

Во время езды необходимо следить за температурой двигателя. Если слишком часто допускать превышение номинальной мощности, то неодимовые магниты теряют свои свойства, а обмотка статора перегорает. Это неминуемо приведет к более серьезным поломкам электродвигателя.

Передвигаясь по песку или гравию, а также вверх по склону, вы подвергаете двигатель повышенным нагрузкам. Тем не менее, если эти высокие нагрузки непродолжительны, то никакого вреда элементам двигателя они не нанесут.

Как правило, для достижения критической температуры двигателя (свыше 100°C) необходимо от 10 до 20 минут постоянной нагрузки. Таким образом любителям экстремальной езды следует помнить об этих простых, но важных правилах, чтобы в последствии двигатель не вышел из строя. После продолжительной нагрузки на систему, сделайте 10 — перерыв, чтобы температура двигателя пришла в норму.

Давление в покрышках

Езда со спущенными покрышками создает дополнительную нагрузку на двигатель. Стандартное давление в шинах — 1,5 атмосферы. Однако, если водитель весом до 70 килограмм передвигается преимущественно в одиночку, то давление в шинах может составлять и 1 атмосферу. Если общая нагрузка на электровелосипед приближается к 100 килограммам, то минимальное давление в шинах должно составлять 2 — 2,5 атмосферы.

Кипящий антифриз в радиаторе, пар, стрелка температуры в красной зоне — симптомы перегрева мотора и его последствия в виде покоробленной ГБЦ мы вроде бы все отлично знаем. Причины тоже давно известны — засорение системы охлаждения, «мёртвый» термостат. Но так было 20 лет назад. Сегодня современные моторы обречены своими создателями на постоянную работу на грани перегрева, причём водитель, как правило, об этом узнаёт, когда уже слишком поздно. Сегодня разбираемся, как так получилось, и что такое «штатный перегрев».

Про рабочую температуру

У каждого мотора есть рабочая температура, и только при её достижении он работает правильно. После «прогрева» начинает максимально эффективно работать система управления впрыском, система смазки, система ГРМ и остальные подсистемы мотора.

Какой должна быть рабочая температура? Обычно она находится в узком диапазоне от 75 до 105 градусов почти для всех конструкций моторов. Правда, в последние годы для достижения маркетинговых показателей экономичности и экологичности моторы всё чаще заставляют работать при повышенных температурах от 115 до 130 градусов.

Это хорошо только для маркетологов, которые год от года отчитываются о том, что машины стали ещё немного быстрее и «чище». На ресурсе моторов повышение рабочей температуры сказывается исключительно негативно, ибо 120 или 130 градусов — это слишком много как для резиновых и пластиковых элементов навесного оборудования, так и для состояния поршневой группы.

Эрудированный читатель заметит, что 120-130 градусов — это температура холостых оборотов, а на ходу она обычно снижается до приемлемых 85-90. Что, безусловно, облегчает жизнь двигателю, но до поры до времени.

Конкретнее в проблеме разберёмся чуть ниже, а пока изучим, как охлаждаются современные моторы (спойлер: совсем не так, как ваш первый заднеприводный или переднеприводный ВАЗ).

Как работают современные системы охлаждения?

Они устроены значительно сложнее, чем те, с которыми знакомят на уроках в автошколе. Так, у всех ныне продающихся новых машин используется система охлаждения с несколькими скоростями вращения вентиляторов обдува радиатора или даже несколько вентиляторов с несколькими режимами работы. И управляется система не простыми термовыключателями, а через электронный блок управления, в зависимости от скорости, нагрузки, режима работы климатической установки и многих других факторов.

Почти на всех машинах используется регулируемый термостат, имеющий два диапазона работы за счет нагревательного элемента. На некоторых машинах термостата вообще нет — он заменен на модуль золотниковых клапанов с электронным управлением. На многих премиальных машинах стоит «воздушный термостат» — жалюзи с электроприводом, улучшающие аэродинамику машины на высоких скоростях.

Что касается водяных насосов, то простая помпа с приводом от коленчатого вала пока лидирует по распространенности, но есть конструкции с регулируемым приводом или даже с электроприводом помпы.

Столь важную, и к тому же сложную систему необходимо контролировать. У большинства автомобилей есть контрольная лампа температуры, срабатывающая при перегреве, и

указатель температуры двигателя. Почти все автовладельцы считают достаточным условием отсутствия перегрева нахождение стрелки указателя в допустимой зоне, обычно «зеленой» или «желтой», и отсутствие сигнала аварийной системы о перегреве или нехватке антифриза.

Но система контроля тоже управляется электроникой, и старается «не напрягать» автовладельца «лишней» информацией о работе машины. Так, почти всегда стрелочный индикатор и даже цифровые указатели температуры не отражают истинных показателей.

Стрелка будет показывать те же «примерно 90» и при температуре 85, и при температуре 125. В процессе работы машины стрелка может мертво стоять на месте, хотя мотор при работе в пробках будет прогреваться значительно сильнее, чем при движении по трассе. И лишь при настоящем перегреве, обычно при повышении температур до 130-150 градусов стрелка сдвинется с места, перед самым срабатыванием аварийного индикатора.

Единственным надежным способом контроля остается проверка рабочей температуры с помощью сканеров, через OBD-II интерфейс или иной способ доступа к служебной информации блока управления двигателем.

Что такое «штатный перегрев»

Как вы уже поняли, «штатная» работа системы охлаждения сейчас — понятие весьма условное. Даже при отсутствии мигающих красных индикаторов на приборной панели температура может быть уже далека от оптимальной. Например, бензиновые моторы BMW настроены на работу при температурах 115-125 градусов, а реальная рабочая температура может быть еще выше, причём без всяких ошибок.

Да и у куда более простых Opel и VW моторы вполне штатно прогреваются до 115-120 градусов. От таких температур уже недалеко до «настоящего» перегрева, ведь системы охлаждения постоянно находятся под давлением и работают на пределе. Малейшее изменение параметров или утеря герметичности сразу приведут к более серьезной поломке.

У современных машин случается такая неисправность, как «нормальный перегрев». Это когда система управления не может снизить температуру двигателя до оптимальной для данного режима движения, несмотря на задействование всех возможностей, но при этом температура все же меньше «аварийной», когда сработает аварийный датчик и система охлаждения не выдержит давления.

В некоторых случаях происходит локальное повышение температуры части мотора выше конструктивного максимума. Несмотря на кажущуюся «несерьезность» подобной неисправности, она, тем не менее, быстро разрушает двигатель, а водитель машины может даже не догадываться о причине всех неприятностей.

Большая часть автомобилей с регулируемой системой охлаждения возрастом более трех лет в той или иной степени подвержена подобному дефекту. При этом заметить отклонения в работе двигателя непрофессионалу сложно. Ведь индикатор температуры твердо указывает «норму», а то, что машина едет чуть хуже, что кондиционер хуже холодит, что расход топлива растет и понемногу расходуется масло, большая часть водителей не заметит.

Кстати, визит в сервис тут, скорее всего, не поможет, ведь в логах ошибок, скорее всего, будет пусто. А вот расхождение между желаемой и реальной рабочей температурой тем временем составляет до 30-40 градусов. Подобного рода проблемы просто заложены в конструкции современных европейских авто. Ради уже упомянутых выше показателей экологичности и экономичности на холостом ходу они «обязаны» разогреваться до 120-130 градусов. Это слишком много для работы под нагрузкой, а вот для стояния на месте в пробке — вполне допустимо. Но вот вы трогаетесь с места, да ещё желаете «прохватить». Моментально скинуть температуру до оптимальных «ходовых» 85-90 градусов невозможно, так что мотор какое-то время будет крутиться при весьма опасных температурах.

Как следствие — детонация, повреждения поршней и выкрашивание покрытий гильз цилиндров на «цельноалюминиевых» моторах. А еще пониженное давление масла, а значит задиры и прихваты. Да и температура поршня и поршневых колец под нагрузкой резко растет, а масло коксуется. А с возрастом проблема разрастается, ведь из-за грязных радиаторов, проскальзывания ремней помпы, ухудшения теплопередачи от стенок ГБЦ, старения вентиляторов системы охлаждения и просадок напряжения рабочая температура двигателя постепенно перестает снижаться с «холостых» 130 до «ходовых» 90 даже при длительной работе под нагрузкой.

Таким образом «максимальная рабочая» температура становится просто «рабочей», и аварийный режим работы становится штатным для двигателя, со всеми вытекающими из этого последствиями.

Особенно плохо приходится машинам, которые много времени проводят в пробках. Их система охлаждения большую часть времени работает в самом высокотемпературном режиме, и моторы такого обычно долго не выдерживают. Через несколько лет машина превращается в инвалида. С двигателем, уверенно расходующим литры масла, с неработающими катализаторами и половиной мощности от штатной. Да и коробкам-«автоматам» достается не меньше, ведь они обычно охлаждаются через теплообменник, а значит, температура масла в них еще выше, чем температура в системе охлаждения двигателя.

Нештатный перегрев и гибель мотора

«Классический» перегрев с клубами пара из-под капота, клинящим двигателем и другими фатальными последствиями хоть и является зачастую кульминацией такого вот «нормального перегрева», но встречается намного реже.

Если вовремя остановить двигатель, то, скорее всего, серьезных проблем получится избежать. В противном случае можно уже начинать выбирать между «контрактным» двигателем, ремонтом остатков старого или покупкой нового. Ведь коробление ГБЦ, нарушение геометрии блока цилиндров и нарушение резьбы болтов ГБЦ, задиры вкладышей и поршней — это лишь малая часть неисправностей, возникающих при сильном перегреве и утере антифриза.

Номинальной причиной подобной беды обычно является утечка жидкости из системы охлаждения. После чего растет температура различных узлов двигателя и температурный градиент между различными его элементами, вызывая поломки «железа».

Истинные же причины обычно кроются в «нормальном перегреве» на протяжении длительного времени, старении материалов системы охлаждения, постепенной деградации возможностей радиатора, поломке помпы или ее привода. К счастью для многих автовладельцев, серьезные неисправности проявляют себя заранее, например, на очередном ТО, или срабатыванием датчиков уровня антифриза перед появлением сильной течи системы охлаждения и срабатывающей лампочкой аварийного перегрева под нагрузкой.

И что же делать?

Если у вас современный автомобиль, пробег которого уже перевалил хотя бы за 50 000, но вы собираетесь проездить на нём ещё долго и счастливо (а может вообще купили бэушный вариант с пробегом 100+), то вам пригодятся советы, как избавить машину от штатного перегрева.

В следующей части статьи мы расскажем про оптимальный режим езды и некоторые конструктивные доработки двигателя, которые помогут избежать перегревов и исключительно положительно скажутся на его ресурсе.

Электрический двигатель (электродвигатель) у двухколёсного CityCoco установлен непосредственно в заднем колесе, из-за чего получил название мотор-колесо. Он бесщёточный бесколлекторный и не имеет никаких трущихся элементов, за исключением подшипников, расположенных на оси. Таким образом, мотор-колесо является надежной, рассчитанной на долгую эксплуатацию конструкцией. Оно состоит из:

железного статора с медными обмотками, который и является собственно электромагнитом - это самая дорогая часть двигателя;
ротора с неодимовыми магнитами, который является частью самого колеса и вращается вокруг статора;
датчиков холла или транзисторов, которые позволяют определить положение колеса относительно оси;
подшипников, на которых осуществляется вращение.

Подшипники, как и датчики холла, имеют довольно длительный срок службы, но даже в случае выхода их из строя стоят совсем недорого и относительно легко меняются. Неодимы являются самыми мощными из когда-либо разработанных магнитов. Сила сцепления неодимовых магнитов позволяет им удерживать вес в 50-100 раз превышающий их собственный. В обычном состоянии такие магниты теряют не больше 1% своей намагниченности за 10 лет, что свидетельствует о их высокой стабильности. Но они не устойчивы к высокой температуре и теряют свои свойства при перегреве двигателя. Поэтому мотор-колесо прослужит долго только в условиях правильной эксплуатации.

Почему же происходит нагревание электродвигателя и как избежать его перегрева?

Электродвигатель имеет такой параметр, как номинальная мощность. Это мощность, при которой он работает долгое время и не нагревается до высоких температур. Как правило, это мощность, потребляемая электрическим скутером (электрическим самокатом) при движении на максимальной скорости, при условии, что вес пилота вместе с пассажиром не превышает допустимый.

Второй параметр мощности электрического двигателя - это пиковая мощность, которая в некоторых случаях может значительно превышать номинальную. Для электродвигателя с номинальной мощностью 1000W она обычно равняется 1800W. Пиковая мощность – это мощность, при которой двигатель может работать непродолжительное время без последующего разрушения. Выход на пиковую мощность нужен для того, чтобы в нужный момент Вы смогли выехать на крутую гору, резко ускориться в экстренной ситуации и так далее. Если злоупотреблять превышением допустимой нагрузки на электроскутер, то пиковая мощность превратится в постоянную и это может привести к падению коэффициента полезного действия (КПД) электрического двигателя, как следствие - потере свойств неодимовых магнитов и перегоранию обмоток статора. Если коэффициент полезного действия электродвигателя, к примеру, 80%, то это значит, что остальные 20% подаваемой на него мощности уходят на разогрев железного сердечника. Соответственно, 200W из 1000W будут тратиться на нагревание, что не так много для такого объема железа. Но не стоит забывать, что КПД электродвигателя меняется в зависимости от скорости вращения. При этом производители указывают максимальный КПД на определенных оборотах.

Рассмотрим следующий пример:

- Многие говорят: «у меня очень сильно греется двигатель, несмотря на то, что я езжу в самом щадящем режиме, не превышаю даже 10 км/ч». И это одно из самых распространённых заблуждений. Для наиболее эффективного использования энергии рекомендуется ездить со скоростью выше 50% от максимальной. При снижении числа оборотов коэффициент полезного действия электродвигателя падает. Поэтому вероятность перегреть двигатель наивысшая не в момент движения на высокой (максимальной) скорости, а при движении на маленькой скорости, если при этом он испытывает большую нагрузку. Коэффициент полезного действия двигателя имеет наименьшее значение при холостых оборотах. Однако и это не так сильно перегружает и перегревает двигатель. Следует обратить внимание, что КПД значительно снижается в момент старта с этого самого холостого хода при низких оборотах. В этом случае двигатель с номинальной мощностью 1000W потребляет пиковую мощность 1800W, из которых 70% (1260W) уходит на его нагрев. Это также случается при резком старте с места, подъеме на крутую гору, при езде в глубоком песке и тому подобных случаях. «А как же и где тогда ездить?» – спросите Вы. Ведь у нас нет идеально ровных дорог, иногда нужно ускориться, что бы кого-то обогнать, а в деревнях и вовсе зачастую дороги из песчано-гравийных смесей. В стандартных условиях эксплуатации не избежать выходов двигателя на пиковую мощность и ничего страшного, если он испытывает такие нагрузки. Главное, что бы они не были долговременными.

Многочисленные тесты показали, что для разогрева типичного двигателя до критической температуры нужно от 10 до 20 минут непрерывного пребывания двигателя под нагрузкой (зависит от температуры окружающей среды и степени той самой нагрузки). При обычной езде электрический скутер не испытывает критических нагрузок, но любителям экстремальной езды следует быть осторожными. Также, обязательно контролируйте давление в покрышках. Езда со спущенными покрышками значительно увеличивает нагрузку на двигатель, что может привести к его перегреву. Стандартное давление в шинах в районе 1,5 атмосфер. Однако оно может быть в районе 1 атмосферы при эксплуатации одним пилотом с весом не более 70 кг, и не менее 2 (до 2,5) атмосфер при постоянной эксплуатации вдвоём и общем весе 150 и более кг.

Вывод: обращайте внимание на температуру электродвигателя после повышенной нагрузки - экстремальная езда, езда вдвоём, преодоление крутых подъемов… При этом не так страшен короткий подъём в крутую горку, как длительная затяжная езда в горку с меньшим углом, когда двигатель долгое время работает под нагрузкой. Температуру двигателя можно контролировать прикосновением руки к колесному диску. Он должен быть теплый. Если двигатель нагрелся так сильно, что Вам некомфортно держать руку или Вы вовсе не можете прикоснуться к диску, нужно обязательно дать ему остыть и в дальнейшем эксплуатировать электросамокат в более щадящем режиме. Помните: при постоянных перегревах электродвигателя (нагревании выше 100 градусов), его срок службы может значительно сократиться. Также может сгореть один либо несколько витков обмотки статора, что вовсе выведет Ваш двигатель из строя.

Какие же всё-таки двигатели устанавливаются на современные электрические самокты CityCoco?

Ситуация с электродвигателями, устанавливаемыми на электрические самокаты CityCoco от различных производителей похожа на ту, которая сложилась с литий-ионными аккумуляторными батареями (описывали ранее в статье В Китае масса заводов, которые производят множество различных вариантов электродвигателей в типичном корпусе. Самой дорогостоящей частью является железный статор, который в паре с обмотками является электромагнитом, а также неодимовые магниты. И вот здесь при производстве электромотора могут возникать варианты для экономии и дополнительного зарабатывания денег. А при недостаточном соотношении количества железа в статоре к мощности двигателя, его КПД уменьшается.

В качестве примера возьмем самый распространенный на сегодняшний день двигатель CityCoco на стандартном колесе, размером 8 дюймов. До недавнего времени в большинстве случаев эти двигатели выпускались с мощностью 1000W. Ширина неодимовых магнитов в таких двигателях должна соответствовать 50 мм. Однако с целью экономии некоторые недобросовестные производители устанавливают статор и магниты шириной 40 мм.

Такой двигатель потребляет энергию, как 1000-ваттный, а по тяговым характеристикам проявляет себя, как 800-ваттный. Неэффективное использование мощности уходит на нагрев обмоток и вероятность их перегорания значительно возрастает.

В большинстве случаев «количество железа» на брендовых двигателях можно узнать по серийному номеру на самом колесном диске. Толщина магнитов соответствует толщине железного сердечника, измеряется в миллиметрах и обозначается буквой H. Во всех наших электросамокатах используются брендовые двигатели крупных китайских производителей: Weite Motor и QS MOTORS (один из лучших брендов – устанавливается на CityCoco EectroDrive Harley LUX). Первые имеют четко нанесённый и легко различимый номер, который состоит из буквенных и цифровых символов, обозначающих вольтаж, толщину неодимовых магнитов, мощность двигателя и собственно серийный номер производства. Вторые имеют обязательное литьё или теснение фирменного знака (логотипа) и голографическую наклейку.

В последнее время всё чаще стали встречаться электромоторы с мощностью 1500 и даже 2000 Ватт.

При этом 8-ми дюймовое мотор-колесо, которое устанавливается на CityCoco с номинальной мощностью 1000W, должно иметь ширину магнитов и статора 50 мм, с номинальной мощностью 2000W – 60 мм. Разница в стоимости двигателя c 5 и 6 сантиметровым статором в районе 100 условных едениц, не считая покупки более мощного контроллера. Поэтому не стоит «вестись» на дешёвую цену при заявленном мощном электродвигателе. Как правило, в этих случаях реальность далека от характеристик озвучиваемых продавцом. Некоторые недобросовестные производители и продавцы под видом 2000W подают обычный 1000-ваттный двигатель в паре с более мощным контроллером, меняя лишь одну цифру на корпусе мотора. Такой двигатель действительно будет потреблять 2000W и ехать несколько лучше, чем стандартный «киловаттник», но далеко не так, как самокат с настоящим 2000-ваттным двигателем. При этом его КПД значительно ниже и его очень легко сжечь при нагрузках. В таких случаях практически всегда китайцы не указывают толщину магнитов на корпусе колеса, так как обман легко всплывёт при вскрытии двигателя. А поскольку толщина магнитов не указана, то и обмана якобы нет. А то что стоит цифра 2000W, так это пиковая мощность. И доказать обратное невозможно.

А как же быть с двигателями мощностью 1500W? Здесь ситуация несколько иная. Следует помнить, что на мощность электромотора также влияет и намагниченность самих магнитов. Мы расписали характеристики двигателей с учетом того, что при использовании статора шириной 5 см чаще всего используют самые слабые магниты с индексом намагниченности 35 и электрический мотор с таким статором имеет реальную мощность 1000W. При использовании магнитов с индексом намагниченности 45, такой двигатель может иметь реальную мощность около 1500W. Такой же индекс намагниченности должен быть и в настоящих 2-х кВт двигателях с шириной статора 6 см. Иначе они не смогли бы обеспечить постоянное движение на скорости свыше 50 км/ч. В случае, если магниты стоят слабые, то либо максимальная скорость будет ниже, либо такой двигатель очень быстро выйдет из строя – сгорит обмотка статора.

Однако проверить намагниченность неодимовых магнитов практически невозможно, и зачастую многие недобросовестные производители пользуются этим в своих целях для зарабатывания денег.

Поэтому в большинстве случаев при покупке электрических самокатов CityCoco при выборе двигателя с той или иной мощностью приходится полагаться на добропорядочность продавца, а тот в свою очередь должен быть уверен в качестве завозимой им техники и полагаться на добропорядочность производителя.

В конце 2018 года массово начали применяться двигатели 1500-2000W в 10 или 12-ти дюймовых легкосплавных алюминиевых дисках. Они имеют презентабельный внешний вид и менее подвержены перегреву. К слову сказать, 12-ти дюймовый диск всегда ставился на модель CityCoco ElectroDrive Harley LUX. Но он имеет низкий профиль и самокат более чувствителен к различным неровностям дороги. А сейчас 10-ти дюймовый литой диск получил лидер продаж среди двухместных электрических самокатов марки CityCoco ElectroDrive - SMD X8. Использование этого двигателя позволило увеличить запас хода и динамику.

Разные заводы в Китае выпускают такие двигатели в различных по внешнему виду корпусах, но начинка как правило у всех одинаковая. Здесь добросовестные изготовители применяют неодимовые магниты со степенью намагниченности 45, что соответствует 1500W. При параметре намагниченности 40, мощность не будет соответствовать заявленной и будет в районе 1200W. 2000W достигается в сочетании с дополнительными витками обмотки. Данный тип мотор-колеса способен выдержать такие нагрузки, так как двигатель установлен в алюминиевом диске и имеет дополнительную площадь охлаждения. На практике, он греется даже меньше, чем 8-ми дюймовое мотор-колесо.

А сейчас постараемся кратко описать преимущества и недостатки каждого электрического двигателя.

1000W 8-ми дюймовое мотор-колесо является отличным выбором для тех, кому не нужна высокая скорость, и скутер не будет подвергаться большим нагрузкам. При соблюдении условий эксплуатации на таком моторе можно добиться максимальной дальности пробега. Контроллер в паре с таким двигателем выдаёт пиковую мощностью 1800W. А при больших нагрузках пиковая мощность может превратиться в постоянную, что недопустимо, так как для него это превышение номинальной мощности на 80%. Обмотка статора таких двигателей может гореть при неправильной эксплуатации. Чтобы предотвратить это при превышении номинальной температуры, необходимо вовремя остановиться и продолжить движение только после остывания электромотора.

А вот с мощностью двигателя в 1500W при аналогичных условиях эксплуатации Вы будете чувствовать себя куда более гораздо уверенно. Ключевой здесь является фраза: «при аналогичных условиях эксплуатации». Однако более мощный двигатель даёт нам возможность пользоваться повышенными характеристиками самоката (будь-то старт с места, разгон, скорость) и мы, как правило, начинаем этим злоупотреблять и быстрее разряжаем батарею, а следовательно снижаем дальность пробега на одном заряде.

2000W 8-ми дюймовое колесо имеет значительно выше запас мощности, и используется в паре с контроллером 2000W. Превышение номинальной мощности всего на 20%, а не на 80% как в случае с 1000W двигателем. Случаев перегорания обмотки у таких двигателей фактически нет. Но при этом возможен перегрев контроллера, особенно, если сделана дополнительная герметизация и отсутствует его обдув. Последнее может привести к оплавке проводов и выходу контроллера из строя.

2000W 10-12-ти дюймовое колесо имеет выше КПД на низких оборотах, из-за более длинного рычага, более резкий старт до 15 км/ч, и меньше греется благодаря большому алюминиевому колесному диску. Однако при длительных перегрузках также существует проблема выхода из строя контроллера. Поэтому всегда следует помнить, что электрический самокат – это не спортивный байк и не следует пытаться выжать из него максимум возможного. Эта техника хоть и имеет очень хорошую динамику, предназначена в большей степени для спокойной размеренной езды.

Итак, подытожив, можно сказать следующее: в этой статье мы провели краткий обзор выпускаемых на сегодняшний день электродвигателей для самокатов CityCoco. Постарались осветить их технические характеристики и основные проблемы. Однако модели электрических самокатов постоянно совершенствуются, а с ними могут изменяться и электрические двигатели. С каким же двигателем выбирать свой электроскутер в конечном итоге решать Вам. Мы лишь можем посоветовать: во избежание каких-либо проблем, не приобретайте технику у непроверенных продавцов, торгующих единичным товаром, либо не имеющих техники вовсе и обещающих привезти «за дёшево» либо «в те же деньги» точно такой же, но с более мощным электродвигателем. Разочарование от езды на электросамокате с электромотором с характеристиками не соответствующими заявленным и затраты на ремонт или приобретение нового мотора будут гораздо большими, чем радость от экономии при покупке.

Если Вы покупаете CityCoco ElectroDrive в нашем магазине в Минске, Вы можете выбрать любой тип двигателя с подходящими Вам параметрами. При этом не стоит бояться каких-либо проблем, так как вся техника находится на гарантии и соответствует заявленным характеристикам.

Вы на самом деле верите тому, что показывает датчик температуры двигателя? А еще, как вы полагаете, в каком режиме тяжелее всего приходится мотору? А коробке передач? Мы измерили температуру в разных узлах автомобиля, который погоняли в различных режимах, - вышло познавательно!

Как проверяли

Все измерения проходили на Volkswagen Polo 1.6 MPI с механической коробкой передач. Каждый раз детали и узлы измеряли в одних и тех же точках (в некоторых случаях сдвиг буквально на несколько сантиметров давал совершенно другие цифры). Каждую точку измеряли несколько раз, добиваясь повторяемости результата. Его и заносили в таблицу.

Замеры проводили с помощью бесконтактного термометра HW600. В свое время мы уже объясняли, почему получаемые с помощью подобных приборов цифры нельзя считать на 100% достоверными. Все тела испускают излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн. Измеряя мощность этого излучения, можно получить температуру поверхности. Но у разных тел - разный коэффициент излучения. В бесконтактном термометре коэффициент установлен производителем и неизменен, так что погрешность в несколько градусов неизбежна. Но это если мы измеряем температуру разных объектов. Если берем одну и ту же поверхность, то по мере ее прогрева или остывания разницу в температуре мы можем зафиксировать, а это как раз то, что нам нужно!

Разминаемся

Сегодня мы собираемся сосредоточиться на "железе". Но почему бы, коль есть такая возможность, еще раз не посмотреть, до какой температуры (примерно) прогревается в жаркий день салон автомобиля? Виджет в смартфоне утверждает, что за бортом +31°С, автомобильный компьютер пишет +34,5°С. В салоне вроде куда прохладнее, ведь у нас работает кондиционер. Что же, давайте проверим точечно.

Пластиковая панель и внутренняя отделка передних стоек крыши прогреты до +28..+29°С, а вот все отделочные материалы в области головы водителя, то есть подголовник кресла, потолок, солнцезащитный козырек, дают результат от +32,8°С до +34,6°С. Это довольно много, ведь голова, как известно, должна находиться в прохладе.

Почему же мы чувствуем свежесть? Потому что, как ни отворачивай от себя дефлекторы, воздух они гонят в твоем направлении. Сами пластиковые решетки при этом холодные - от +9°С до +11°С! И это еще раз к вопросу о том, почему пользоваться кондиционером или климат-контролем надо осторожно, правильно выбирая режим его работы.

Городской цикл

Похожая история и с тем, в каких температурных условиях работает двигатель. Во время обычной городской поездки стрелка указателя температуры на приборной панели находится строго посередине, бортовой компьютер показывает ровно +90°С. Но открываем капот и начинаем измерять температуру в разных точках ДВС.

На блоке цилиндров получаем +85,7°С, но на пластиковой части корпуса модуля термостата (на самом деле это общий узел, объединяющий два термостата и водяной насос) - всего +72,6°С. Наверное, мы попали в точку, куда приходит охлажденная жидкость от радиатора.

Ну конечно! На самом радиаторе всего лишь 58°С (а установленный перед ним радиатор кондиционера и вовсе охлажден до +38,3°С), даже корпус расширительного бачка прогрет только до +73°С. После этого не удивляемся тому, что пластиковый впускной коллектор прогрелся всего до 45,6°С.

Но на деталях выпускной системы совсем другие цифры! Жарче всего в месте установки кислородного датчика: +210°С. Чуть ниже, на корпусе каталитического нейтрализатора, уже +163°С. Еще мы измерили корпус коробки ближе к картеру сцепления, получили +73°С.

Также мы измерили температуру шин и элементов тормозной системы. После неспешной поездки тормозные диски прогрелись до +65°С, задние барабаны - до +40°С. С шинами интересно: на передней оси левая покрышка показала 45,3°С, правая - лишь 40,0°С. Та же история и с задними шинами: левая прогрета до +40,7°С, правая - лишь до +37,3°С. По всей видимости, сказывается то, какая сторона была "солнечной", какая - "теневой". Кстати, по ходу всех измерений эта разница плюс-минус сохранялась.

На месте

Теперь мы знаем, какой температурный режим будет у разных узлов в процессе обычной городской езды. А если автомобиль будет стоять на месте, а двигатель - работать на холостых? Температуру шин и тормозов измерять бесполезно, но как "отреагируют" другие узлы?

Понятно, что коробке передач практически "все равно" без нагрузки, за 5 минут она даже слегка остыла (до +69°С). С двигателем сложнее: он ведь работает на холостых, а это не самый оптимальный режим, к тому же без охлаждения моторного отсека за счет набегающего воздуха. То-то впускной коллектор стал теплее на добрых 10 градусов (+55,3°С). На пару градусов прогрелся расширительный бачок (+78°С), а заодно радиатор (+61°С), но больше всего прибавила выпускная система: +263°С рядом с лямбда-зондом и +203°С на катализаторе! Впрочем, сам блок даже слегка остыл (+77,1°С), равно как и модуль термостата (+70,2°С), но это говорит лишь об эффективности системы охлаждения.

В пробке

Ну а если добавить движения? Чуть-чуть, словно мы в пробке стоим. "Затор" имитируем следующим образом. В течение 7 минут проезжаем дистанцию с полкилометра, трогаясь с места и тут же останавливаясь. Шины и тормоза по-прежнему практически не работают. Но вот коробка и сцепления уже вступают в работу - и заметно прогреваются (+75,8°С).

Блок двигателя, модуль термостата и расширительный бачок стали лишь чуть теплее, а вот радиатор уже заметно горячее (+75,8°С). Ну конечно! Ведь на пешеходной скорости воздух вокруг горячий. Похоже, в подкапотном пространстве в принципе стало жарче. Вот и впускной коллектор прибавил еще несколько градусов (до +59,0°С). Но снова в рекордсменах выпуск - 284°С и 230°С соответственно!

Активнее!

Можно ли сделать жизнь двигателя еще невыносимее? Ну конечно! Достаточно просто хорошенько нажать на "газ" - и мы еще жарче "растопим" выпускную систему, добавим нагрузки на сам двигатель, попутно заставим хорошенько работать коробку передач. Ну а чтобы наконец-то досталось шинам и тормозам, активно поработаем и средней педалью.

Впрочем, гонки устраивать не будем - сымитируем "активного" водителя, который едет в режиме разгон-торможение, пытаясь опередить весь поток между двумя светофорами. Разгоняемся до 60 км/ч, тут же тормозим, снова разгоняемся - и едем в таком стиле всего несколько минут. Но и этого достаточно, чтобы практически все цифры пошли вверх.

Так, даже за столь короткую поездку мы сразу же прогрели на добрый десяток градусов и передние тормозные диски (+64,1°С), и задние барабаны (+53,1°С), а ведь на скорости они уже получают какое-никакое охлаждение набегающим воздухом. Немного прогрелись и шины (50,6°С / 46,3°С передние и 45,9°С / 39,6°С задние). Хотя по своему гоночному опыту знаю, что это слезы: и тормоза, и шины при быстрой агрессивной езде греются до куда больших значений.

Вот двигателю стало заметно тяжелее: на выпуске получаем рекордные 321,1°С и 280°С, блок прогрелся до 84,9°С, это притом что система охлаждения уже хорошенько нагружена: на модуле термостата +79,8°С, на расширительном бачке +86,9°С, даже радиатор прогрет до 73°С, хотя в движении он должен куда лучше охлаждаться. Еще горячее стал впускной коллектор (+62,2°С), а на корпусе коробки мы намеряли 81,9°С. Разница в цифрах кажется небольшой, но еще раз: в таком режиме мы двигались всего несколько минут. А если атаковать жестче и в течение более длительного времени?

Езда по трассе

Теперь пора дать машине отдохнуть. Для этого отправляемся на загородную трассу. Ведь если держать 90-100 км/ч, избегать разгонов и торможений, мы обеспечим устоявшееся движение, в котором многие узлы трудятся в оптимальном режиме.

За каких-то 10 минут мы остудили и шины (передние до 41°С, задние до 36°С), и тормоза (+46°С на дисках и +35°С на барабанах). Разумеется, мы опустили температуру радиатора (до 62,2°С), впускного коллектора (+52,1°С), остыл и двигатель (всего 76°С на блоке), и элементы системы охлаждения (расширительный бачок показал +75,7°С, модуль термостата +72°С). Но двигатель работал с некоторой нагрузкой, поэтому выпускная система все равно осталась довольно горячей (287°С у лямбда-зонда и 263°С на катализаторе). Вовсю крутила шестеренками и коробка передач, поэтому +75,5°С на ее корпусе.

Выводы

Наш эксперимент наглядно показал, что разные детали даже в составе одного агрегата могут работать в разных температурных режимах. Отличный пример здесь - двигатель, где температуры блока, элементов системы охлаждения, впуска и выпуска совершенно разные. Это же на самом деле касается и трансмиссии, и тормозов, и колес. Но это, в общем-то, предсказуемо.

Также понятно, что температура этих узлов зависит от режима движения. Но вот здесь уже начинаются нюансы, которые очевидны для "технаря", но могут оказаться сюрпризом для обычного водителя. Во время всей поездки стрелка термометра даже не шелохнулась, а на блоке двигателя мы фиксировали от 77°С до 85°С. Но ни намека на перегрев благодаря эффективной системе охлаждения, а насколько хорошо она нагружена, можно было понять по скачущей температуре ее компонентов. И надеюсь, мы показали, что заметной нагрузкой для двигателя является не только агрессивный стиль езды, но и режим стоянки с работой мотора на холостых оборотах, и черепашья езда в пробке.

А вот коробка, тормоза, шины греются в первую очередь при быстрой езде с нагрузкой в виде разгонов и торможений. Стоит выйти в устоявшийся режим - и шины с тормозами начнут охлаждаться, станет легче и коробке. Впрочем, надо учитывать фактор скорости. Эти 90-100 км/ч можно считать "отдыхом", а если разогнаться ближе к максимальной скорости автомобиля, практически все узлы уже будут работать под нагрузкой. Впрочем, из-за эффективного охлаждения набегающим воздухом далеко не все они продемонстрируют склонность к перегреву.

Температура по Цельсию в различных режимах
Узел	Поездка по городу	5 минут на месте	В пробке"	Активная езда	Езда по трассе
Шина передняя: левая / правая	45,3 / 40,0	-	44,5 / 42,3	50,6 / 46,3	41,0 / 40,3
Шина задняя: левая / правая	40,7 / 37,3	-	44,2 / 39,6	45,9 / 39,6	35,9 / 35,0
Тормозной диск передний	65,0	-	49,0	64,1	46,0
Тормозной барабан задний	40,0	-	42,0	53,1	35,0
ДВС: впускной коллектор	45,6	55,3	59,0	62,2	52,1
ДВС: выпускная система (лямбда/катализатор)	210 / 163	263 / 207	284 / 230	321,1 / 280	287 / 263
ДВС: блок	85,7	77,1	78,7	84,9	76,0
ДВС: модуль термостата	72,6	70,2	67,5	79,8	72,0
Расширительный бачок	73,0	78,0	79,8	86,9	75,7
Радиатор системы охлаждения	58,0	61,0	75,8	73,0	62,2
Радиатор кондиционера	38,3	35,0	37,4	44,4	36,2
Корпус КПП	73,0	69,0	75,8	81,9	75,5

Ну а выводы просты (и да, вполне очевидны). Самый оптимальный режим с точки зрения термонагруженности - не очень быстрая езда по загородной трассе. Далее идут городские поездки с высокой средней скоростью, то есть когда вы постоянно держите 40-60 км/ч без частых остановок, лишних разгонов и торможений. Все остальное, будь то агрессивная или, наоборот, очень медленная езда с длительными остановками, уже нагружает двигатель и трансмиссию, причем совершенно по-разному. Так что старайтесь по возможности их избегать, особенно в жаркие летние дни.

Лето, жара, свобода! Кабриолеты в базе объявлений Автобизнеса

Читайте также: