Awaria silnika w samochodzie elektrycznym – coś, co miało się nigdy nie wydarzyć
Popularne publikacje
Czy silnik elektryczny w samochodzie z napędem elektrycznym może się zepsuć? Jakie są objawy awarii? Czy styl jazdy kierowcy wpływa na zużycie silnika w samochodzie elektrycznym? Czy niewłaściwe serwisowanie może spowodować uszkodzenie silnika elektrycznego?
Miało być tak pięknie, czyli silnik elektryczny się nie psuje i nie trzeba go serwisować…
Jednym z argumentów, używanych do pokazania przewagi elektromobilności nad motoryzacją spalinową, była bezawaryjność silnika elektrycznego i jego małe potrzeby serwisowe. Prawda okazała się niestety inna. Silniki elektryczne, stosowane do napędu aut elektrycznych też ulegają awariom. I co ważne, też mają potrzeby serwisowe, których zaniechanie kończy się awariami.
Co prawda liczba awarii silników w samochodach elektrycznych jest na razie stosunkowo niewielka, jednak liczba takich aut też jest stosunkowo niewielka. I są to w większości samochody bardzo młode. Wśród nich jest wiele zupełnie nowych marek, których trwałość i niezawodność będzie testowana na nabywcach. Zatem awarii silników elektrycznych będzie przybywać.
Jeśli ktoś liczył na to, że silnik elektryczny w samochodzie się nie zepsuje, był wyjątkowo naiwnym człowiekiem, który chyba nigdy nie używał żadnego elektrycznego osprzętu w trakcie swojego życia. Silniki elektryczne towarzyszą nam od dziesiątek lat, w tysiącach urządzeń. I się psują. Awariom ulegają w odkurzaczach, blenderach, robotach kuchennych i wiertarkach, w tramwajach, w urządzeniach elektronicznych i zabawkach. Ulegają też awariom w samochodach, gdy służą do napędu wycieraczek samochodowych i podnośników szyb.
Silnik w samochodzie elektrycznym pracuje pod bardzo dużym napięciem (600 V) i pod bardzo dużym obciążeniem. W trakcie jego pracy wydziela się mnóstwo ciepła. W silniku elektrycznym są łożyska, element stosowany w milionach urządzeń na świecie i to element awaryjny; są szczotki, które się przepalają; jest też wiele innych części, które mogą się zepsuć.
Kolejnym argumentem, który miał znokautować spalinowe silniki, były koszty serwisowania.
W silniku spalinowym musimy regularnie wymieniać olej silnikowy, filtr oleju i filtr powietrza. Trzeba dbać o układ chłodzenia, a co kilka lat wymieniać napęd rozrządu. Bardzo drogie są wymiany osprzętu silnika, np. turbosprężarki, wtryskiwaczy czy układu wtryskowego.
Niestety, nawet tak prosta wydawałoby się naprawa silnika elektrycznego w samochodzie BEV, jak wymiana zużytych łożysk jest w praktyce droższa niż wymiana układu wtryskowego w dieslu.
Przyspieszenie, które wgniata w fotel. Niestety, nie na długo…
Jedną z ogromnych zalet napędów elektrycznych jest liniowe przyspieszenie, które autentycznie wgniata w fotel. Tak, samochody elektryczne to prawdziwe rakiety na kołach. Nie trzeba operować drążkiem zmiany biegów, chyba, że chcemy pojechać do tyłu. Niestety, długotrwała jazda z dużym obciążeniem, czyli jazda z wysokimi prędkościami, niszczy silnik auta elektrycznego i może być przyczyną poważnych awarii.
Co psuje się w silniku elektrycznym samochodów typu BEV?
Poniższe informacje zostały w głównej mierze pozyskane z rynku amerykańskiego i częściowo zachodnioeuropejskiego, gdzie jest znacznie więcej aut elektrycznych. W Azji auta elektryczne popularne są tylko w Chinach, jednak ciężko zdobyć stamtąd wiarygodne informacje.
Silnik elektryczny to wirnik zamontowany na łożyskowanym wałku. Jest tam odpowiednio ułożona kompozycja drutów, magnesy, szczotki, metalowa obudowa i kilka dodatków. Obok silnika znajduje się falownik, który steruje pracą silnika, po pierwsze przetwarzając prąd ze stałego na zmienny, a po drugie, regulując dopływ prądu do silnika, zgodnie z siłą nacisku na pedał gazu lub wskazaniami systemów bezpieczeństwa aktywnego, albo też rozkazami komputera, sterującego autem w trakcie jazdy autonomicznej lub autonomicznego parkowania.
Awaria łożysk wirnika w silniku elektrycznym samochodu. Objawy: wibracje silnika, metaliczny hałas lub grzechotanie podczas pracy silnika, wyczuwalne wibracje i przegrzewanie.
W starszych Teslach Model S łożyska w silniku napędzającym tylną oś zużywały się już po przekroczeniu 100 – 150 tys. km przebiegu.
Przegrzewanie silnika elektrycznego podczas jazdy. Powinno zostać wykryte przez czujniki auta, a wówczas na wyświetlaczu powinno pokazać się odpowiednie ostrzeżenie. Moc silnika może zostać ograniczona, a kierowca może zostać poproszony o zatrzymanie auta. Powody awarii? Uszkodzony układ chłodzenia, problemy z układem chłodzenia (stary płyn, zły płyn, warto pamiętać, że trzeba wymieniać płyn chłodniczy w aucie EV zgodnie z zaleceniami producenta auta), zatkane przewody układu chłodzenia, wycieki z układu chłodzenia, a także przeciążenie, spowodowane agresywną jazdą, jazdą w terenie górzystym, jazdą w trakcie bardzo gorących dni. Przegrzanie silnika może powodować uszkodzenia izolacji elektrycznej przewodów, doprowadzających prąd do silnika.
Awarie falownika, powodujące brak mocy, utratę mocy albo niemożność uruchomienia silnika. Falowniki psuły się między innymi w Teslach 3 i Teslach Y z lat 2018 – 2020. Co się psuło? Uszkodzeniu ulegały tranzystory (powodem mogłoby być przegrzanie) a także oprogramowanie.
Uszkodzenia uzwojenia silnika. Wspomniane wcześniej przegrzanie może doprowadzić do uszkodzenia izolacji. To z kolei prowadzi do nierównomiernej pracy silnika i może doprowadzić go do spalenia. Uzwojenie silnika może zostać również uszkodzone na skutek działania wilgoci, która prowadzi do zwarcia. Wjazd w głęboką kałużę, uszkodzenie auta w powodzi albo stałe narażanie go na działanie silnej wilgoci może spowodować korozję uzwojeń.
Niewspółosiowość lub niewyważenie wału wirnika silnika EV. Objawy to wyczuwalne wibracje podczas pracy silnika. Eksploatacja auta z niewyważonym wałem silnika prowadzi do przyspieszonego zużycia łożysk silnika, a nawet obudowy silnika elektrycznego. Powody tej awarii to duże zużycie silnika (wysoki przebieg) albo uszkodzenia powypadkowe samochodu.
Uszkodzenia przewodów wysokiego napięcia doprowadzających prąd do jednostki napędowej z falownika. Do uszkodzenia przewodów zasilających dochodzi na skutek działania wilgoci powodującej korozję styków. Korozja powoduje utrudniony dopływ prądu do jednostki napędowej.
Awaria oprogramowania układu napędowego. Typowe objawy awarii to szarpanie i utrata mocy, a także wyświetlanie komunikatów ostrzegawczych na desce rozdzielczej auta.
Poza awarią oprogramowania zdarzały się też awarie czujników monitorujących pracę silnika.
Podsumowując:
Jeśli auto elektryczne: nie może uruchomić silnika, traci moc w czasie jazdy, szarpie, pojawiają się nietypowe odgłosy, takie jak buczenie, stuki, metaliczne piski, bądź wibracje, na desce rozdzielczej wyświetlają się ostrzeżenia o zmniejszeniu mocy napędu lub o przejściu w tryb awaryjny, to silnik lub falownik (albo jedno i drugie) wymagają naprawy. A ta niestety, jest droga.
Koszty naprawy silnika w samochodzie elektrycznym – koszty wymiany silnika
Koszty naprawy silnika w samochodzie elektrycznym
• W niezależnych warsztatach – wymiana łożysk od 1500 do 3000 USD, wymiana uzwojenia lub falownika od 1000 do 4000 USD
Koszty wymiany silnika w samochodzie elektrycznym
• Tesla Model S / Tesla Model X – nowy silnik od 5.000 do 10.000 USD plus koszt wymiany
• Tesla Model 3 – od 3.000 do 7.000 USD, plus koszt wymiany.
• Nissan Leaf – od 3.000 do 6.000 USD plus koszt wymiany (ok. 1000 USD)
• Volkswagen ID.3 / Volkswagen ID.4 – 0 od 4000 do 8000 Euro plus koszt wymiany
Michał Lisiak