Serwis aut elektrycznych. Dlaczego EV są lepsze od aut spalinowych?

Serwisowy diament, czyli samochód elektryczny.
Jak napisałem w swoim poprzednim artykule, na przykład Tesla zamierza (jeśli się to uda), w ogóle zrezygnować z opcji serwisowania swoich aut.

Auto elektryczne jest zbudowane zupełnie inaczej, niż znane nam samochody spalinowe. 

Jednak tylko pod pewnymi względami. Pod innymi, są to praktycznie bliźniacze konstrukcje. 

Biorąc pod uwagę charakter silników elektrycznych, które mają znacznie mniej ruchomych części niż silniki spalinowe i nie wymagają regularnej wymiany płynów ani wymiany zużywających się elementów mechanicznych, pojazdy elektryczne generalnie wymagają mniej konserwacji i serwisu.

Oznacza to również, że opcja serwisowania pojazdów elektrycznych powinna być ogólnie tańsza, chociaż niektóre modele nie są znane ze swojej niezawodności, przez co możesz odwiedzać warsztat częściej, niż myślisz.

Na szczęście największe elementy pojazdu elektrycznego, akumulator i silniki, wymagają bardzo niewielkiej konserwacji podczas użytkowania, jeśli postępujesz zgodnie z zaleceniami producenta. Producenci samochodów zalecają dłuższe okresy między obsługowe w przypadku pojazdów elektrycznych niż w przypadku porównywalnych pojazdów z silnikiem spalinowym, więc jeśli nie pojawią się nieoczekiwane problemy, posiadanie pojazdu elektrycznego powinno być bardziej bezproblemowe i zdecydowanie tańsze, jeśli chodzi o jego serwis.

Jak działa auto na prąd, czyli najważniejsze elementy elektryka:

Bateria:
Zestaw akumulatorów pojazdu elektrycznego powinien zachować znaczną część swojej pierwotnej pojemności użytkowej nawet po dziesięciu i więcej latach użytkowania. Dotyczy to jednak tylko pojazdów elektrycznych, których akumulatory litowo-jonowe są wyposażone w system zarządzania temperaturą, a konkretniej mówiąc system BMS (Battery Management System), czyli system, który dba o naszą baterię regulując jej temperaturę pracy. W lecie system chłodzi ogniwa a w zimie przeciwnie, podgrzewa je, aby mogły pracować w optymalnej dla siebie temperaturze.

Fot.Shutterstock.com

Często szybkie ładowanie prądem stałym przyspiesza również degradację akumulatora i utratę pojemności, zwłaszcza jeśli regularnie ładujesz go od bardzo niskiego stanu naładowania lub powyżej 80–90 procent. Stanowi to mniejszy problem w przypadku akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych (LFP), które są znacznie mniej podatne na uszkodzenia po pełnym naładowaniu.

Choć tak naprawdę to nie samo ładowanie czy jego moc jest problemem a ekstremalne temperatury powstające podczas ładowania. Zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura mogą zaszkodzić naszej baterii, nie moc ładowania, nawet gdyby była bardzo duża.

Jeśli chodzi o czynności serwisowe, które należy wykonać w szczególności w przypadku akumulatora, nie możesz zrobić nic innego, jak tylko upewnić się, że płyn chłodzący nie wyciekł lub nie wyparował i jest na właściwym poziomie. To właśnie on dogrzewa lub chłodzi w zależności od potrzeb i warunków pogodowych nasz akumulator, dbając o jego trwałość.

Możesz oczekiwać, że akumulator Twojego pojazdu elektrycznego będzie działał nawet 15 lat, jeśli mieszkasz na obszarze o łagodnym klimacie i będziesz przechowywać go w garażu z kontrolowaną temperaturą, lub może spaść do poniżej 10 lat, jeśli mieszkasz w miejscu, w którym panują ostre zimy i bardzo ciepłe lato, a ty zostawiasz pojazd zaparkowany na ulicy i niepodłączony do prądu, gdy nie jest używany, wtedy jego stan naładowania spada do zera, czego baterie Li-jon bardzo nie lubią.

Silniki elektryczne:

Podobnie jak akumulator, silniki w pojazdach elektrycznych nie wymagają żadnej regularnej konserwacji, w zależności od ich typu. Jest o wiele mniej rzeczy, które mogą się zepsuć, biorąc pod uwagę, że jedyną ruchomą częścią jest wirnik, który wiruje wewnątrz pola magnetycznego, które wytwarza wraz ze stojanem. Nie ma w nim przekładni, pasów ani łańcuchów, ani części, które z biegiem czasu ulegają zużyciu.

Fot. loraks/shutterstock.com

Niektóre silniki mogą wymagać demontażu i czyszczenia, ale zależy to od ich typu i nie ma powodu, dla którego silnik elektryczny nie miałby wytrzymać setek tysięcy kilometrów. Porównując go do silnika spalinowego, który wymaga znacznie więcej konserwacji, serwisu i materiałów eksploatacyjnych, które muszą być wymieniane bardzo regularnie, aby wytrzymał on tak długo, jak elektryczny silnik trakcyjny, sam koszt w silniku spalinowym przekroczy wielokrotnie to co musimy wydać na silnik elektryczne, albo właściwie czego nie musimy wydać😊.

Skrzynia biegów w pojazdach elektrycznych:  

Z nielicznymi wyjątkami, to prosty mechanizm jednobiegowej przekładni redukcyjnej, który powinien wytrzymać długi czas w normalnych warunkach użytkowania. Ponieważ nie ma biegów do zmiany, a jedyne, co robi przekładnia, to zmniejszanie obrotów wału wyjściowego silnika w celu zwiększenia momentu obrotowego i poruszania pojazdem, znacznie mniej rzeczy może się zepsuć w porównaniu z tradycyjną przekładnią wielobiegową lub bezstopniową.
Jeśli chodzi o skomplikowanie budowy, to nie możemy tu nawet porównywać tych dwóch rozwiązań. Elektryk to prostota i bezawaryjność. Skrzynia w aucie spalinowym to bezawaryjność lub ogromne problemy, w zależności od rozwiązań zastosowanych przez producenta.

Płyny ustrojowe😊:

Jednym z obszarów, w którym samochody elektryczne i samochody ICE są podobne, jest fakt, że oba rozwiązania wymagają smarowania i chłodzenia, a odbywa się to za pomocą płynów. Smarowanie silnika i przekładni uzyskuje się poprzez zastosowanie olejów, które pomagają również w chłodzeniu. Jednak nie ma potrzeby wymiany tego oleju, ponieważ nie traci on z czasem swoich właściwości smarnych, jak ma to miejsce w pojeździe ICE, gdzie przechodzi tysiące cykli termicznych. Olej należy uzupełnić jedynie w przypadku, gdy jego część wyciekła lub się zużyła i jest poniżej zalecanego poziomu. Wtedy wystarczy tylko mała dolewka i wszystko znów jest w porządku.

Podobnie jak wiele pojazdów ICE (a także niektóre systemy ogrzewania i wentylacji w budynkach i innych zastosowaniach), większość pojazdów elektrycznych wymaga płynu chłodzącego na bazie glikolu. Ponieważ tego typu płyn chłodzący nie zawiera wody, nie przewodzi prądu, dlatego bezpieczniejsze jest stosowanie go w przypadku akumulatorów litowo-jonowych. Zwykle nie trzeba wymieniać płynu chłodzącego, ponieważ będzie on trwał dłużej w pojeździe elektrycznym w porównaniu z pojazdem ICE.
Jednym z powodów, dla których płyn chłodzący wystarcza na dłużej w pojeździe elektrycznym, jest fakt, że nigdy nie nagrzewa się tak bardzo, jak w pojeździe spalinowym, gdzie zaleca się jego wymianę co dwa lata. W pojeździe elektrycznym nadal trzeba go wymieniać, ale jeśli z pojazdem nic się nie dzieje, może to trwać do 5 lat, choć często kierowcy jeżdżą jeszcze dłużej.  Jednak warto przestrzegać zaleceń producenta i raz na 5 lat zastosować się tego, aby wymienić to co trzeba. Niektóre pojazdy elektryczne informują o poziomie płynu chłodzącego i częstotliwości jego wymiany, wiadomo więc kiedy interweniować i pojechać na serwis.

Opony:

Pojazdy elektryczne są cięższe niż pojazdy ICE, ponieważ muszą przewozić ciężki akumulator, a ten dodatkowy ciężar przyspiesza zużycie opon. Nadal musisz wymieniać opony, tak jak w każdym samochodzie, a częstotliwość zależy od wielu czynników, ale ogólnie możesz zauważyć, że trzeba je wymieniać częściej niż w samochodzie zasilanym benzyną.

Jeśli chodzi o zużycie, może ono być od 20 do 30 procent szybsze niż w samochodzie tradycyjnym, należy jednak pamiętać, że jest to bezpośrednio powiązane z masą pojazdu – im cięższy pojazd elektryczny, tym szybciej będzie potrzebował nowych opon. Jeśli posiadasz mniejszy i lżejszy pojazd elektryczny, taki jak Chevrolet Bolt, jego opony wytrzymają dłużej niż opony znacznie cięższego modelu Tesli S, na przykład.

Opony napędzające auto, tak zwana oś napędowa, zawsze zużywają się szybciej, więc jeśli Twój pojazd elektryczny ma napęd na wszystkie koła, możesz spodziewać się szybszego zużycia opon na wszystkich czterech kołach. Natychmiastowe dostarczanie momentu obrotowego przez silniki elektryczne to kolejny czynnik przyspieszający zużycie opon w pojeździe elektrycznym. Im mocniejszy pojazd i im brutalniejsze przekazywanie mocy, tym szybciej zużywają się opony. Szybsze, zorientowane na osiągi pojazdy elektryczne z napędem na wszystkie koła, takie jak Porsche Taycan Turbo, zużyją opony znacznie szybciej niż podstawowy Taycan z napędem na tylne koła.

Fot. Kevin McGovern  Shutterstock.com

Niektórzy główni producenci opon jak Michelin czy Pirelli opracowali opony przeznaczone specjalnie do pojazdów elektrycznych, które zaprojektowano tak, aby radziły sobie z dodatkową masą pojazdów elektrycznych, a także zapewniały mniejsze opory toczenia i poprawiały zasięg. Opony do pojazdów elektrycznych mają wzmocnione ściany boczne zaprojektowane tak, aby poradzić sobie z dodatkową masą samochodu elektrycznego oraz poprawić kontrolę i bezpieczeństwo. Mieszanka użyta do ich produkcji również jest inna niż tradycyjna. Zawiera więcej składników które powodują większą sztywność opony, jak i mniejsze jej „ścieranie” co ma pomóc w wydłużenia żywotności opony zamontowanej w aucie elektrycznym.

Hamulce:

Hamowanie pojazdów elektrycznych w dużym stopniu opiera się na silnikach elektrycznych. Niektóre pozwalają nawet na jazdę przy pomocy opcji „one pedal” czyli z użyciem tylko pedału przyspieszenia co pozwala również na całkowite zatrzymanie pojazdu, nawet bez zbliżania się do pedału hamulca. 
Dlatego w mniejszym stopniu polegasz na hamulcach ciernych niż w samochodzie spalinowym, nawet pomimo dodatkowego ciężaru, jaki pojazdy elektryczne muszą dźwigać, co, jak sądzisz, również dodatkowo obciąża hamulce, a jest nieprawdą.

Pomijam sytuację awaryjnego nagłego hamowania, która zdarza się na szczęście bardzo rzadko. Jednak wtedy faktycznie hamulce EV są obciążone bardziej, niż w lżejszych autach tradycyjnych. 

To, jak szybko zużywają się hamulce w Twoim pojeździe elektrycznym, zależy ostatecznie od tego, w jaki sposób używasz hamulców i jak jeździsz. Jeśli to normalna jazda z wykorzystaniem rekuperacji to twoje tarcze i klocki mogą wytrzymać nawet 500 tysięcy kilometrów zanim je wymienisz na nowe.

Inne materiały eksploatacyjne:

Częstotliwość wymiany piór wycieraczek i filtrów kabinowych powinna być podobna jak w samochodzie zasilanym benzyną. Będziesz także musiał wymieniać 12-woltowy akumulator pojazdu elektrycznego co pięć do siedmiu lat (czasami co pokazują fakty dużo częściej, przynajmniej w niektórych autach EV obecnych na rynku). Służy do zasilania ekranów, komputerów pokładowych pojazdu, systemów diagnostycznych i prawie wszystkich systemów peryferyjnych. Nawet w Tesli 12-woltowy akumulator służy do zasilania wszystkiego oprócz silników napędowych. Jeśli 12-woltowy akumulator Twojego pojazdu elektrycznego ulegnie wyczerpaniu, konieczne będzie jego naładowanie, aby uruchomić pojazd – może to spowodować unieruchomienie, nawet jeśli w dużym akumulatorze trakcyjnym będzie prąd.

Większa masa pojazdów elektrycznych powoduje większe obciążenie elementów zawieszenia, w tym amortyzatorów i tulei. Mogą one również zużywać się szybciej niż w porównywalnym samochodzie spalinowym, chociaż producenci zajęli się tym problemem, zwiększając elementy zawieszenia o nieco większą wytrzymałość, aby poradziły sobie z dodatkową masą.

Tak więc podsumowując auta EV są łatwiejsze i tańsze w obsłudze serwisowej. Mimo większej masy ich elementy potrafią wytrzymać dużo większe przebiegi bez serwisu, nawet jakiegokolwiek serwisu w porównaniu do aut tradycyjnych. Dla porównania przytoczę jeszcze jeden aspekt abyście zrozumieli stopień skomplikowania budowy obydwu rodzajów aut.

Tesla Model 3 składa się z około 10 tysięcy elementów, licząc każdą drobną śrubkę czy podkładkę, jednak Toyota Camry Hybrid to już 30 tysięcy elementów. Sprawdzono to i policzono z dokładnością do najmniejszej składowej każdego auta, rozbierając każde z nich i skrupulatnie licząc elementy.

Jak więc widać skomplikowanie w budowie, ilość elementów ruchomych, warunki ich pracy oraz wymagania co do serwisu jasno pokazują która technologia jest górą, jeśli chodzi o awaryjność, ryzyko jego powstania oraz ogólne koszty serwisu i szybkość zużycia elementów eksploatacyjnych.