Czas na kolejny artykuł, który omawia awarie silników w samochodach elektrycznych. Tym razem zajmę się tematyką uzwojenia silnika elektrycznego. Uzwojenie to jedna z najważniejszych  części każdego silnika elektrycznego, także silnika napędzającego samochód elektryczny. Co to jest awaria uzwojenia w silniku samochodu elektrycznego? Jakie są powody awarii uzwojenia silnika elektrycznego w samochodzie BEV? Jak rozpoznać awarię silnika w samochodzie elektrycznym?

W poprzednich artykułach opisałem najdroższe awarie samochodów elektrycznych, w tym wszystkie awarie silników w samochodach elektrycznych. Opisałem też awarie łożysk w silnikach aut elektrycznych. Teraz czas na uzwojenie silnika elektrycznego.  

Co to jest uzwojenie silnika elektrycznego?

Uzwojenie to jedna z najważniejszych części składowych każdego silnika elektrycznego, zarówno miniaturowego, jak i używanego do napędu samochodu elektrycznego.

Czym jest uzwojenie? To zbiór przewodów, które są nawinięte na rdzeń magnetyczny w uporządkowany sposób. Przewody uzwojenia najczęściej wykonane są z miedzi, a same przewody są izolowane. Rdzeń najczęściej wykonuje się ze stali. Uzwojenie silnika pełni kluczową rolę w przekształcaniu energii elektrycznej w energię mechaniczną, która pozwala napędzać wałek silnika elektrycznego.

Uzwojenie silnika może być zamontowane na obracającym się wirniku (w silniku komutatorowym) albo na stojanie, w silnikach bezszczotkowych.

W samochodach elektrycznych stosuje się silniki asynchroniczne lub silniki synchroniczne z magnesami trwałymi. Są one składnikiem zblokowanego układu napędowego, który składa się z silnika, inwertera/falownika, redukcyjnej skrzyni biegów (z filtrem oleju i olejem przekładniowym), a także elementów układu chłodzenia silnika elektrycznego oraz czujników monitorujących pracę całego układu napędowego. Jeśli auto elektryczne ma napęd na obie osie, to montowane są dwa układy napędowe, po jednym przy każdej osi. Nie stosuje się mechanicznych układów przeniesienia napędu na drugą oś, jak w autach spalinowych (np. jak sprzęgło Haldex).

Poniższe objawy awarii dotyczą nie tylko samochodów elektrycznych BEV. Objawy awarii uzwojenia silnika elektrycznego mogą pojawić się także w samochodach hybrydowych PHEV, w których silnik elektryczny także może przekazywać napęd na koła.

Awaria uzwojenia w silniku samochodu elektrycznego

Objawy awarii uszkodzonego uzwojenia silnika elektrycznego BEV. Jak rozpoznać, że uzwojenie w silniku samochodu elektrycznego jest uszkodzone? Występują następujące objawy awarii:

– utrata mocy przez silnik elektryczny

– nierówna praca silnika elektrycznego

– większe zużycie energii nawet o kilkadziesiąt procent

– w związku z powyższym ze względu na znacznie wyższe zużycie energii spada zasięg samochodu

– pojawiają się nietypowe odgłosy hałasu z silnika, jak przy uszkodzonych łożyskach, od buczenia aż po piski

– szarpanie podczas przyspieszania

– w skrajnym przypadku woń spalenizny i dym z zapalonego silnika.

Czujniki powinny wykryć uszkodzenie uzwojenia silnika samochodu elektrycznego. W związku z tym na wyświetlaczu deski rozdzielczej powinny pojawić się komunikaty o błędach, w tym wejście auta w tryb awaryjny (tzw. limp mode).

Dlaczego uzwojenie silników w samochodach elektrycznych ulega uszkodzeniom?

Powody są następujące:

– Przeciążenie silnika podczas intensywnej jazdy. Wielu wielbicieli aut elektrycznych chwali ich niesamowite przyspieszenie. Niestety, doskonała dynamika aut elektrycznych ma swoją cenę. To między innymi wspomniane w poprzednim artykule uszkodzone łożyska i spalone uzwojenie silnika.

Dlaczego dochodzi do uszkodzenia uzwojenia? Nadmierne obciążenie jednostki napędowej powoduje przegrzanie uzwojeń silnika na skutek dużego poboru prądu. Powstaje bardzo wysoka temperatura, a w konsekwencji dochodzi do topnienia izolacji przewodów miedzianych.

Do uszkodzenia izolacji uzwojeń może też dojść na skutek zanieczyszczeń i wilgoci. Skąd wilgoć w silniku samochodu elektrycznego? Na skutek uszkodzenia uszczelnień silnika płyn chłodniczy z układu chłodzenia silnika i baterii auta elektrycznego może dostawać się do silnika, powodując zwarcia międzyzwojowe, zwarcie międzyfazowe lub zwarcie do masy. To z kolei  prowadzi do przegrzania, topienia uzwojeń, i w skrajnych przypadkach do całkowitego uszkodzenia silnika.

Uzwojenia mogą zostać uszkodzone także na skutek wibracji albo uszkodzeń mechanicznych. Jak w silniku auta elektrycznego mogą pojawić się niepożądane wibracje? Wystarczy, że silnik ma uszkodzone łożyska. Wibracje mogą być też efektem uczestnictwa w wypadku, które mogło spowodować uszkodzenie miejsc mocowania układu napędowego auta elektrycznego (i w efekcie jego złe wyważenie) albo bezpośrednie uszkodzenie układu napędowego. Niepożądane drgania mogą być też efektem typowych problemów, które dotykają każdego samochodu, jak drgania spowodowane jazdą po nierównościach, czy też uszkodzonym zawieszeniem auta (na skutek awarii elementów sprężystych, jak amortyzatory i sprężyny).

Wibracje najczęściej powodują złamanie drutu miedzianego w cewce.

Jak sprawdzić, czy silnik w samochodzie elektrycznym ma sprawne uzwojenie?

Do sprawdzenia służą specjalistyczne urządzenia pomiarowe, które pozwalają na pomiar rezystancji izolacji. Wymagane są urządzenia, które potrafią przeprowadzić test MCA (Motor Circuit Analysis), które pozwalają na wykrycie wczesnych zmian w izolacji uzwojeń.

Czy naprawa uzwojenia silnika w samochodzie elektrycznym jest opłacalna?

Kierowca auta elektrycznego, w którym doszło do uszkodzenia uzwojenia, ma do wyboru następujące rozwiązania:

– montaż nowego silnika: koszt od 20 (w przypadku niektórych chińskich i starszych aut elektrycznych) do ponad 50 tysięcy złotych (w przypadku Tesli i aut europejskich)

– przezwajanie silnika – około 20 tysięcy złotych

– montaż silnika używanego, z demontażu – około 10 tys. złotych

– zakup silnika regenerowanego, np. od Tesli (ok. 30 proc. tańszy od nowego).

Koszty naprawy silników samochodów elektrycznych są horrendalnie drogie. To kolejny powód, dla którego elektromobilność nie powinna być wprowadzana na siłę. Niestety, nic nie powstrzyma lewicowych władz Unii Europejskiej przed realizacją swojego planu. W USA plan dotyczący elektromobilności i jej siłowego wprowadzania rozsypał się jak domek z kart po dojściu do władzy Donalda Trumpa.

Niebawem kolejne artykuły dotyczące awarii aut elektrycznych.

Źródło danych: informacje zebrane z warsztatów samochodowych w USA i w Chinach, zajmujących się naprawami samochodów elektrycznych.

AUTOR: MICHAŁ LISIAK

JEŚLI CHCESZ POCZYTAĆ O CZYMŚ INNYM NIŻ MOTORYZACJA, ZAPRASZAM NA MÓJ -> CIEKAWY BLOG! TO BLOG O FILMACH, BLOG KULINARNY O PRZYSMAKACH Z CAŁEGO ŚWIATA), WOJSKU, POLITYCE, SPOŁECZEŃSTWIE – I WIELU INNYCH CIEKAWYCH RZECZACH.

-> MICHAŁ LISIAK – KANAŁ YOUTUBE
-> MOTOREWIA KANAŁ TIK TOK
-> CLUB OTOMOTIFID NA TIK TOK

MENU
– > POWRÓT NA STRONĘ GŁÓWNĄ
– > MAGAZYN MOTORYZACYJNY
– > TECHNIKA MOTORYZACYJNA I DIAGNOSTYKA
– > SAMODZIELNE NAPRAWY SAMOCHODÓW– ZAOCZNE TECHNIKUM DRUCIARSTWA SAMOCHODOWEGO
– > ELEKTROMOBILNOŚĆ I SAMOCHODY ELEKTRYCZNE, WADY ELEKTROMOBILNOŚCI
– > DETAILING
– > FELIETONY MOTORYZACYJNE, CIEKAWOSTKI MOTORYZACYJNE, HUMOR MOTORYZACYJNY
– > DOKUMENTY, UBEZPIECZENIA
– > MOTOCYKLE
– > MILITARIA – MOTORYZACJA I WOJSKO
– > MOTORYZACJA I POLITYKA
– > TESTY SAMOCHODÓW
– > AKCESORIA DLA KIEROWCÓW
– > SAMOCHODY ŚWIATA
– > PODRÓŻE i SLOW DRIVING
– > MOTOREWIA NA FACEBOOK
– > MOTOREWIA NA TWITTER

– > POWRÓT NA STRONĘ GŁÓWNĄ

Dziennikarz motoryzacyjny, copywriter motoryzacyjny, niezależny bloger, content marketing motoryzacja