„Predám elektrokolobežku M365 so spáleným motorom.“
„Kúpil som nový motor. Starý mi zhorel.“
„Asi som spálil motor z prudkého kopca.“
„Zhrozil som sa čo som vnútri videl.“
„Spálil som motor po 100 km.“
„Vinutie je čierne. Pár drôtov prepálených.“
To je zopár internetových citácií nešťastných majiteľov elektrokolobežiek Xiaomi Mi Scooter M365 všetkých verzií, ktorí mali problém s prehriatym motorom. Vyvoláva to otázky: Je prehrievanie motora až taký problém? Aké teploty dosahuje vnútro motora? Naozaj môže motor na „Šaomke“ zhorieť? Nemá nejakú ochranu?
Elektrické kolobežky Xiaomi majú od výroby teplotné čidlá umiestnené na dvoch miestach. V batérii a v kontroléri (ESC) pri výkonových tranzistoroch typu mosfet . Hodnoty z týchto snímačov nám nič nepovedia o teplote vo vnútri motora. Motor tiež nemá žiadnu ochranu pred prehriatím a následným spálením motora.
Keď sa zvonku aj zvnútra lepšie pozrieme na túto pohonnú jednotku, tak zistíme, že jej vnútro je úplne uzavreté a teplo z vinutí sa odvádza iba cez ložiská a osku kolesa na bočné hliníkové kryty kolesa a prednú vidlicu. Aby motor dosiahol špičkový výkon 600W pri napätí batérie 36V, zákonite musia tiecť motorom pri priereze medeného vinutia 0,98 mm2 značné prúdy, čo už môže byť z pohľadu prehrievania veľmi nebezpečné.
Umiestnenie teplotného snímača do motora kolobežky Xiaomi M365
Tento stav ma priviedol k tomu, aby som umiestnil do vnútra motora teplotný snímač, ktorý by ma informoval o jeho presnej teplote. Použil som osvedčené teplotné čidlo DS18B20 s meracím rozsahom od -55°C do +125°C a dobrou presnosťou (±0,5°C do +85°C, ±2°C do +125°C).
Umiestnil som ho priamo na vinutie motora (zelená šípka na fotke) prilepením tepelne vodivou silikónovou hmotou. Vecou ťažšou ako prejsť ťave uchom ihly sa ukázalo prevliecť 3 vodiče od teplotného senzora cez os predného kolesa. Nakoniec sa to však podarilo. Druhým miestom na motore, kde som chcel sledovať teplotu bol bočný kryt motora. Tam som nalepil páskový teplomer s rozsahom 30 až 60°C.
Podmienky za ktorých sa uskutočňovali merania
Hmotnosť jazdca 75 kg, teplota vonkajšieho prostredia 20 – 28°C, žiadny až mierny vietor, správne nahustené 8,5“pneumatiky s dušou (vpredu 2,9 kPa, vzadu 3,2kPa), maximálny prúd z batérie nastavený na 21A (mierne zvýšený oproti fabrickým 17A), trasa 1: rovinaté mestské asfaltové komunikácie, trasa 2: asfaltová horská cesta dlhá 2,9 km s prevýšením 280 m. Testoval som motor z „klasiky“ 250W aj z „pročka“ 300W. Nakoľko teplotné správanie oboch motorov je ±rovnaké, budem ďalej písať ako o jednom motore.
Výsledky merania teplôt motora kolobežky Xiaomi M365
Poďme teda k najzaujímavejšej časti tohto príbehu – k výsledkom teplotného správania motora elektrokolobežky M365 podľa trasy aj typu jazdy:
- Pri jazde po rovine ustálenou rýchlosťou cca 22km/h, napríklad po kvalitnom cyklistickom chodníku sa teploty na vinutí motora pohybujú len v rozsahu od 40 do 65°C.
- Dynamickejšia jazda po rovine, časté brzdenie, zmeny rýchlosti. Takto sa jazdí v našich mestách, kde nás neobídu výtlky, chodci, psy, križovatky, sem tam kopček. Tam teplota na vinutí dosahuje 80 – 85°C, čo je v poriadku.
- Veľmi kopcovitý terén, dlhodobé stúpanie aj dlhé brzdenie motorom možno nazvať „zabijakom“ motora M365ky.
Pri prudkom stúpaní „ na plný plyn“, keď motorom tečie maximálny prúd okolo 20A sa teplota motora veľmi rýchlo zvyšuje. Doslova o jeden °C za jednu sekundu. Za pár minút teplota na vinutí dosiahne 125°C. Vychádzajúc z toho, že dlhodobejšie motor znesie maximálne 170 – 190°C (teplota tavenia SnPb pájky je 183°C…), tak ak so zaťažovaním motora ďalej pokračujete, je to najlepšia cesta k prehriatiu motora so všetkými následkami. V prudkom kopci teda nie je žiadny problém spáliť motor za 20 minút.
V praxi je treba po vystúpaní dlhšieho kopca dopriať kolobežke oddych, aby sa vnútro motora stihlo ochladiť. Prehriatie motora hrozí aj pri dlhodobom brzdení motorom pri spustení sa z dlhého kopca. Teplota vtedy stúpa rovnako závratne ako pri ťahu do kopca.
Nebezpečné pritom je aj to, že páskový teplomer na kryte motora môže ukazovať 35 – 45 stupňov a na vinutí môže už byť viac ako 120°C. Teplo sa totiž odvádza na vonkajšok motora len veľmi pomaly.
Ako zistiť bez snímača teplotu vo vnútri motora?
Dobrým ukazovateľom zaťaženia motora je aj hodnota aktuálneho prúdu, ktorý odoberá z batérie. Môžete to sledovať po spojení s kolobežkou cez bluetooth aj na vašom Androide po nainštalovaní aplikácie „m365 Tools“. Ak máte na displeji zopár minút hodnotu 15-20 ampérov, tak vášmu motorčeku určite nie je zima.
Záver
Z toho všetkého vyplýva, že ak elektrokolobežku M365 budete používať spôsobom na aký bola navrhnutá, t.j. ako mestská kolobežka na rovine, tak sa nie je veľmi čoho báť. Bez problémov zvládne aj sem–tam nejaký kopček. Ale dlhodobé zaťažovanie v ťažkých stúpaniach a prudké brzdenie motorom pri klesaniach sa jej veľmi rýchlo môžu stať osudnými.