fbpx

A villanymotor és a motorvezérlő elektronika az elektromos motorkerékpárok és robogók fő alkatrészei közé számít, hiszen a jármű menettulajdonságait nagymértékben ezek határozzák meg. A két részegység külön-külön is több cikkre való témát kínál, ezúttal azonban megpróbáljuk együtt kezelni őket, hiszen szoros összefüggés van közöttük.

Az akkumulátorokról a Motorrevü 2021/10-es számában már esett szó, de annyit itt az elején érdemes leszögezni, hogy a kívánt motorteljesítményt és menetdinamikát csak akkor érhetjük el, ha az ahhoz szükséges villamos energiát az energiatároló biztosítani tudja. A motor lehetséges legnagyobb teljesítményét mindig a BMS (Battery Management System, azaz akkumulátor felügyeleti rendszer) által az akkumulátorból kiengedett legnagyobb áram határozza meg. Akkor is, ha esetleg a motor többre is képes lenne. A megfelelő akku tehát a legfontosabb előfeltétele egy jó menettulajdonságokkal rendelkező járgánynak.

A villanymotor egyik legfőbb jellemzője a névleges teljesítmény, amit tartósan le tud adni a tengelyén. Ez direkt hajtású kerékagy motor (HUB motor) esetében maga a kerék tengelye, áttételes megoldásnál pedig a villanymotor tengelyének kihajtása. Utóbbinál némileg szerteágaznak a megadott nyomatékértékek. Nem mindegy például, hogy a 100 Nm hátsó keréken értelmezett nyomaték, vagy a motor tengelyén ébredő.

Egy segédmotoros kerékpárt a jogszabály az L1E járműkategóriába sorolja és maximum 45 km/h-s haladási sebességet engedélyez számára. A kategória definíciója így szól: „Olyan két-, három- vagy négykerekű jármű, amelyet 50 cm3-t meg nem haladó lökettérfogatú belső égésű motor vagy legfeljebb 4 kW teljesítményű egyéb motor hajt, tervezési végsebessége a 45 km/óránál nem nagyobb, és saját tömege legfeljebb 350 kg.”

NÉVLEGES TELJESÍTMÉNY VAGY CSÚCSTELJESÍTMÉNY?

A járműgyártók a kétkerekűeket sokszor már eleve a kategóriájuk által megszabott maximális lehetőséghez szükséges műszaki tartalommal (általában 1500-2000 watt névleges motorteljesítménnyel) vértezik fel, mivel a 45 km/h végsebességhez nem is kell több. Ez viszont azt jelenti, hogy sok járműnél sem hivatalosan, sem pedig tuningtrükkök útján nincs mód a motorteljesítmény növelésére a hardver kialakításából adódóan.

Bizonyos esetekben – mint egy emelkedő megmászása vagy a teherszállítás – azonban nem lenne rossz ennél nagyobb teljesítmény a dinamikus közlekedéshez. Így aztán az is kijelenthető, hogy ami jó az alföldre, nem biztos, hogy jó hegyvidéken is. A már említett névleges teljesítményen túl a járművek rendelkeznek valamekkora csúcsteljesítménnyel, amit a műszaki tartalmuk, főként az akkumulátor és a motorvezérlő elektronika képességei szabnak meg. A csúcsteljesítmény alapvetően a gyorsulási és mászási képességet határozza meg.

Az utazósebesség pedig a névleges, vagyis folyamatos teljesítménnyel van szoros összefüggésben. A dinamikus közlekedés során mindig kellemesebb érzés a nagyobb csúcsteljesítmény, persze kategóriához viszonyított mértékben. A gyártók körében sajnos nincs egységes szokás arra vonatkozóan, hogy ki mit ad meg prospektusaiban. Egyes márkák a csúcsteljesítményt írják a motorteljesítmény mezejébe, mások pedig a névleges teljesítményt. Emiatt sajnos óriási különbségek lehetnek a katalógusokban közzétett, egyébként azonos számértékű teljesítményadatok között. Így fordulhat elő az is, hogy az utakon futó kismotorok egy része valóban csak 45 km/hra képes, míg más típusok akár 55- 60 km/h-ra is fel tudnak gyorsulni.

Elméletileg a végsebesség lehetne az, ami stabil támpontot ad arra vonatkozóan, hogy milyen névleges teljesítményű hajtás is került a járműbe. Persze egy 45 km/h-ra elektronikusan lekorlátozott járműnél ez sem biztos. Mivel az ár legtöbbször a műszaki tartalom alapján alakul, így adott árszinten, adott kategóriában maradva elég pontosan kikövetkeztethetjük, hogy mit kapunk a pénzünkért. Segédmotoroknál hozzávetőlegesen az alábbi egyszerű táblázat mutatja meg az utazósebesség és a névleges teljesítmény összefüggését.

MOTORVEZÉRLŐ ELEKTRONIKA, AMI A TEMPÓT DIKTÁLJA

Ma már szinte kivétel nélkül valamilyen háromfázisú, szénkefe nélküli (Brushless) villanymotor van a járművekben. Ahhoz, hogy ez a motor megfelelően működjön, vagy egyáltalán forogjon, szükség van egy teljesítményelektronikára, vagy más szóval inverterre. Ez alakítja át az akkumulátorokból felvehető egyenáramot (DC) valamilyen jelformájú váltakozó árammá (AC). A felhasználó kezében végső soron itt is „gázkar” van, ami az elektromos járműveknél legtöbb esetben csupán egy elektronikus jeladó. A csuklónk állásszögének teljesítménnyé alakítása a motorvezérlő elektronika feladata. Ezen a ponton szerteágaznak a gyártmányok és képességek működésüket és kifinomultságukat tekintve.

Napjainkra már elég sok gyártó állt elő igen kiforrott megoldásokkal, és az elérhető árú, távol-keleti típusok között is találunk jó minőségű, jól kezelhető és hatékonyan működő darabokat. Számuk, illetve műszaki színvonaluk egyre nő. Ez nagyon jó hír, mert kiemelt fontosságú alkatrészről beszélünk, ami nemcsak a jármű kezelhetőségére van hatással, de meghatározza energiahatékonyságának mértékét is. A felhasználó szemszögéből nézve ez mit is jelent? A motorvezérlők segítségével tudja optimálisan kihasználni villanymotorjának nyomatékát, teljesítményét és nem utolsósorban az akkumulátorban tárolt energiát. Hiszen nem mindegy, hogy ugyanakkora áram segítségével mekkora nyomatékot tud létrehozni a villanymotorunk. Ezen felül az is fontos szempont, hogy adott akkumulátorkapacitás felhasználásával milyen messzire juthatunk járművünkkel, vagyis mekkora a hatótáv.

Ezek a tényezők mind-mind jelentősen függenek a járműben használt motorvezérlő elektronika képességeitől. A korszerű motorvezérlőkben mára már nagy számítási kapacitású, gyors és fejlett mikrokontrollerek teljesítenek szolgálatot, amelyek segítségével elérhető az optimalizált, nagy hatásfokú üzem. A kifinomultabb motorvezérlő elektronikáknak van egy másik nagyon hasznos képessége, ez pedig a regeneratív motorfék üzem. Előfordul, hogy rekuperációként említik, de visszatápláló fékezésként is találkozhatunk vele. A működés lényege, hogy lassításkor a motorvezérlő irányításával a villanymotor generátorként kezd működni, ezzel mechanikus fék nélkül is jól használható módon lassul a jármű, ugyanakkor a mozgásenergiát elektromos energiává alakítva visszatáplál az akkumulátorba. Ennek mértéke és viselkedése járműkategória- és beállításfüggő is. És ha már a beállításoknál tartunk, fontos megemlíteni, hogy sok motorvezérlőnél lehetőség nyílik a menettulajdonságokat befolyásoló paraméterek testre szabására is.

Bizonyos keretek között változtathatjuk a „gázkar” viselkedését, karakterisztikáját, a sebességi fokozatok értékeit vagy a motorunk nyomatékát is, míg például az egyik legújabb generációs robogó, az E-Viball esetében okostelefonról, alkalmazás segítségével konfigurálhatjuk a jármű számtalan paramétere mellett a motorfék intenzitását is. Felhasználóként csupán annyi a dolgunk, hogy élvezzük, ahogy a motorvezérlő elektronika csendben teszi a dolgát. Fő feladata, hogy mindig a kívánt munkapontban működve kiszolgálja a jármű hajtását. Egy elektromos robogóval közlekedve ez természetesnek tűnhet, de azért nem árt tudni, milyen komoly műszaki megoldások dolgoznak járműveink mélyén.