Quais são os efeitos do travamento ao usar um motor de bicicleta elétrica de montanha?

Nos modernos equipamentos de pilotagem elétrica, a estabilidade do motor está diretamente relacionada à segurança e à experiência de pilotagem do motociclista. O fenômeno de travamento do motor não só causa a interrupção momentânea da energia, mas também pode causar sérios riscos à segurança em terrenos complexos.

Risco de perda de controle da estabilidade dinâmica
A consequência mais direta do travamento do motor da mountain ebike é a interrupção momentânea da potência do veículo. Quando o piloto passa pela seção de cascalho a uma velocidade de 20 km/h, se o motor parar repentinamente, a inércia do veículo fará com que o centro de gravidade se mova para frente e a carga do garfo dianteiro aumentará instantaneamente em 30% a 50%, o que aumentará muito o risco de escorregamento da roda dianteira. Para modelos com motores montados no meio, a interrupção de energia também causará o arrasto reverso do sistema de transmissão, fazendo com que a tensão da corrente caia em mais de 60%, aumentando significativamente a possibilidade de descarrilamento da corrente.
No cenário de condução em declives íngremes, parar pode fazer com que o veículo deslize para trás. Dados experimentais mostram que quando a inclinação excede 15°, a velocidade de deslizamento para trás do veículo pode atingir 3-5km/h após o motor parar. Se o condutor não conseguir acionar o sistema de estacionamento eletrônico a tempo, é muito provável que cause uma colisão traseira. Além disso, ao dirigir à noite, o atraso no acionamento das luzes de emergência causado pelo travamento (tempo de resposta superior a 0,5 segundos) aumentará a distância de frenagem em 40%, aumentando significativamente a probabilidade de acidentes secundários.

Surto de tensão mecânica no sistema de energia
No estado parado, os componentes mecânicos dentro do motor de bicicleta de montanha estará sujeito a estresse anormal. Para motores com mecanismos de redução de engrenagem planetária, a interrupção da energia fará com que a superfície de engrenamento da engrenagem mude de atrito de rolamento para atrito de deslizamento, e a tensão de contato aumentará em mais de 200%, o que provavelmente causará corrosão na superfície do dente. Neste momento, o sistema de rolamento estará sujeito a cargas de impacto no momento do travamento, e o valor de pico da carga radial poderá atingir de 3 a 5 vezes o valor nominal, acelerando assim a deformação da gaiola.
O controlador do motor também enfrenta o desafio do choque de corrente quando para. Quando o ciclista continua a pedalar e o motor não funciona, o controlador precisa lidar com o efeito de superposição da força eletromotriz reversa e da corrente de acionamento, e o pico de corrente instantâneo pode atingir 150% do valor nominal. Esta condição operacional anormal fará com que a temperatura da junção do módulo IGBT suba de 40 a 60°C, encurtando assim a vida útil do dispositivo de energia.

Falha do sistema de refrigeração sob dimensão termodinâmica
No estado de travamento, o sistema de gerenciamento térmico do motor da mountain bike passa por testes severos. Em condições normais de trabalho, o aumento da temperatura do enrolamento do estator do motor deve ser controlado dentro de 85°C, mas na condição de travamento, o efeito de resfriamento da ventilação diminui em 70%, resultando em um aumento de três vezes na taxa de aumento de temperatura. Os dados medidos de uma determinada marca de motor mostram que a parada contínua por 30 segundos fará com que a temperatura do estator exceda o valor crítico de 120°C, causando assim a desmagnetização irreversível do ímã.
A bateria está sob pressão dupla na condição de parada. Por um lado, o arrasto reverso do motor faz com que a bateria descarregue continuamente e o estado de carga (SOC) diminua a uma taxa de 0,5%/segundo; por outro lado, o ambiente de alta temperatura acelera o aumento da resistência interna da bateria. Quando a resistência interna excede 150% do valor inicial, a potência de saída da bateria diminuirá em mais de 40%. Este efeito de acoplamento termoelétrico pode causar risco de fuga térmica da bateria, representando um grande risco à segurança do piloto.

Propagação de falhas do sistema de controle eletrônico
As falhas de estol geralmente desencadeiam uma reação em cadeia dos sistemas eletrônicos. No estado de bloqueio, pode ocorrer perda de pacotes de dados na comunicação do barramento CAN. Experimentos mostram que quando a velocidade do motor flutua em mais de ±20%, a taxa de erro de bit do barramento aumentará para 0,1%, o que causará atrasos ou informações erradas no display do painel. Além disso, o sinal do acelerador é suscetível a interferência eletromagnética em condições de estol. Em um teste de estol, um determinado modelo de motor apresentou um fenômeno anormal no qual a potência foi correlacionada inversamente com a força do pedal.
Para modelos equipados com sistemas de recuperação de energia, o travamento também pode causar sobretensão no carregamento reverso. Quando a velocidade do motor da mountain ebike cai drasticamente, o aumento da força eletromotriz traseira terá um impacto significativo na estabilidade do sistema, afetando assim a segurança geral da condução.