Elektrické prívesné motory sú šetrnejšie k prírode ako benzínové. Dokážu ich však reálne nahradiť? Vyskúšali sme tri rôzne typy elektromotorov a dospeli k prekvapujúcemu výsledku...
nezadaný
26.04.2010 (5/2010)
0
info
Kategória: Infoservis
Vyšiel v čísle: MÁJ 2010
Počet strán v magazíne: 2
Od strany: 62
Článok si môžeš prečítať zadarmo od 21.04.2015.
Elektrické motory sú tichšie a pri prevádzke neprodukujú žiadne splodiny, aj keď tie väčšinou vznikajú pri výrobe elektrickej energie, ktorá ich poháňa. Na vode však predstavujú čistý a tichý pohon. Na druhej strane benzínové motory sú hlučnejšie a je ich aj cítiť.
Ktorý motor?
S výberom elektromotorov sme začali na stránkach výrobcov. Ponuka značiek je pestrá, väčšinou však chýbajú podrobnejšie údaje o vlastnostiach toho-ktorého motora. Štandardne všetci výrobcovia uvádzajú statický ťah (v librách alebo kilogramoch) a príkon (vo wattoch). Tieto údaje môžu napomôcť pri výbere motora, ale vo všeobecnosti majú pomerne malú výpovednú hodnotu. Ako keby som vám o svojom aute tvrdil, že má motor, ktorý pohne s desaťtonovým kamiónom a spáli maximálne 1 liter benzínu...
Pri charakteristike parametrov auta uvediem výkon motora v kilowattoch alebo konských silách. Ak chcem opísať jeho hospodárnosť, zvyčajne ju vyjadrím spotrebou paliva na sto kilometrov (l/100 km).
Pri lodných motoroch je ukazovateľom výkonu hnacia sila, t. j. sila, ktorú mám k dispozícii na pohon plavidla (udáva sa v kilowattoch alebo konských silách). Spotrebu pri lodných motoroch opisuje celková účinnosť (udáva sa v percentách), t. j. koľko vstupnej energie sa premení na hnaciu silu. Je zaujímavé, že kompletné údaje o svojich motoroch zverejňuje iba jediný (!) výrobca.
Nakoniec sme na testovanie vybrali tri elektromotory rôznej cenovej kategórie a s odlišnou konštrukciou motora.
Ako sme testovali
Elektromotory sme testovali na nafukovacom člne Honwave T-30 AE s hliníkovou podlahou a nafukovacím kýlom. S každým motorom sme jazdili na maximálny výkon, pričom sme merali aktuálnu rýchlosť, prúd a napätie. Tento postup sme zopakovali pri rôznych rýchlostiach, aby sme mohli určiť maximálny dojazd a efektivitu pri rôznych režimoch plavby.
Pri Torqeede s integrovanou batériou sme nedokázali zmerať prúd a napätie, preto sme použili údaje poskytnuté výrobcom (všetky údaje, ktoré sme vedeli zmerať, presne zodpovedajú hodnotám uvádzaným výrobcom).
Na test sme použili 110 Ah kyselinový trakčný akumulátor s motorom MotorGuide 54, 2 x 110 Ah akumulátor pre Minn Kotu 80, a integrovanú lítiovú batériu pre Torqeedo Travel 801.
Účinnosť
Dva DC motory boli absolútne tiché, Torqeedo Travel bol o niečo hlučnejší, avšak aj pri maximálnej rýchlosti to bolo akceptovateľné. Továrenské spracovanie, ergonómia a jednoduchosť ovládania boli pri všetkých motoroch vynikajúce. Torqeedo mal navyše bezpečnostný vypínač a indikátor stavu batérie. Porovnávali sme celkovú účinnosť pri maximálnom výkone – Torqeedo dosiahol 44 %, Minn Kota 16 % a Motor Guide 12 %. Len na porovnanie – benzínový prívesný motor s výkonom 2,5 HP má celkovú účinnosť menej ako 10 %.
Iný spôsob, ako posúdiť úspornosť motora, je porovnať maximálny dojazd jednotlivých motorov s daným akumulátorom pri rovnakej rýchlosti. Bežne posudzujeme kapacitu batérie podľa ampér hodín (Ah). Keďže motory majú rôzne prevádzkové napätia, museli sme kapacitu prepočítať na watty (W). Čiže s 110 Ah akumulátorom máme k dispozícii pri 50 % hĺbke vybitia 660 W, pri dvoch akumulátoroch 1 320 W, integrovaná batéria má 300 W.
V teste pri rýchlosti 2 uzly (3,7 km/h) bolo Torqeedo približne 4-násobne úspornejšie – na 100 W spotrebovanej energie sme prešli 2 námorné míle (3,7 km), s ostatnými motormi len 0,5 míle (930 metrov).
Typy motorov:
Existujú tri základné pohony prívesných elektromotorov, ktoré sa odlišujú cenou, výkonom a hmotnosťou prívesného motora:
DC (direct current) motory
motor je napájaný jednosmerným prúdom z batérie. Rezistor mení napätie podľa požadovaného výkonu. Tento spôsob regulácie výkonu je neefektívny, pretože energia sa stráca v rezistore. Názorne to vidno v našom grafe, keď dojazd elektromotora pri nízkej rýchlosti je takmer rovnaký ako pri plnom výkone.
PWM (pulse width modulation)
pulzová regulácia výkonu dokáže regulovať výkon DC motora oveľa efektívnejšie. To znamená, že maximálne napätie jednosmerného prúdu je spínané v rôznych časových intervaloch. Pri maximálnom výkone je pulz (napätie) zapnutý nepretržite, s klesajúcim výkonom sa interval medzi jednotlivými pulzmi zväčšuje. Nedochádza k stratám v rezistore, mikroprocesor riadi dĺžku impulzov, vďaka čomu sa pri nižších rýchlostiach výrazne predlžuje dojazd.
AC (alternating current) motory
striedavý prúd sa vytvára elektronicky z jednosmerného prúdu elektronickou komutáciou, nepoužívajú sa uhlíky (tzv. kefy), vďaka čomu sú AC motory bezúdržbové. Konštrukčne sú tieto motory menšie a poskytujú oveľa väčší krútiaci moment pri nižších rýchlostiach. Sú mimoriadne efektívne, ale aj drahšie.
Ako vybrať batériu:
Vo všeobecnosti môžeme rozdeliť akumulátory na štartovacie (ktoré bežne používame v aute) a trakčné, ktoré slúžia ako zdroj energie pre elektrický pohon. Tie sa delia podľa konštrukcie na štyri základné typy:
Kyselinové akumulátory
predstavujú najlacnejší typ trakčných akumulátorov. Ak chceme predĺžiť ich životnosť na viac ako 1 rok, nemali by sa vybíjať pod 50 % ich nominálnej kapacity. Bezúdržbové akumulátory sú o niečo drahšie, ale riziko úniku elektrolytu je menšie.
Gélové akumulátory
ako už názov napovedá, tekutý elektrolyt (kyselina sírová) je vo forme gélu. Hlavnou výhodou týchto batérií je, že môžu pracovať aj v náklone.
AGM akumulátory
v týchto akumulátoroch je elektrolyt nasiaknutý v absorpčnej sklenej hmote (AGM), vďaka čomu môžu takéto akumulátory pracovať aj v náklone a majú väčšiu odolnosť voči otrasom (otrasy zapríčiňujú väčšinu porúch trakčných akumulátorov). AGM akumulátory majú výrazne dlhšiu životnosť a vyšší výkon.
Lítiové akumulátory
špičkové „suché“ akumulátory. Môžu sa vybíjať na 100 %, vydržia viac ako 1 000 nabíjacích cyklov, ale sú podstatne drahšie. Vďaka odolnosti voči vysokému prúdu a možnosti vybíjať ich na sto percent, je kapacita lítiového akumulátora porovnateľná s kyselinovým akumulátorom s 2,5-násobnou kapacitou.
Minn Kota Traxxis 80
Výrobca uvádza statický ťah 80 LB (36 kg). Tento motor potrebuje na prevádzku napätie 24 V, čiže dva 12-voltové akumulátory zapojené do série. Noha motora je vyrobená z kompozitných materiálov, manipulácia a ovládanie motora sú jednoduché, tiež prichytenie na zrkadlo je bezproblémové. Páka riadenia sa dá vyklopiť nahor, samotný motor sa dá vyklopiť do takmer horizontálnej polohy, počet vyklápacích stupňov je dostatočný. Ovláda sa plynulým akcelerátorom pri jazde vpred, aj pri spätnom chode. S motorom bola radosť jazdiť. Aj napriek tomu, že v člne boli dva 110 Ah akumulátory, dosiahli sme maximálnu rýchlosť 3,6 uzla (6,7 km/h).
Motor Guide 54
Výrobca uvádza statický ťah 54 LB (24,5 kg). Motor pracuje pri napätí 12 V, takže sme potrebovali iba jeden 110 Ah akumulátor. Noha motora je z nehrdzavejúcej ocele, motor je ľahší ako Minn Kota, nemá výklopnú páku riadenia. Ovládanie má päť polôh pre chod vpred a dve polohy pre spätný chod (je to jednoduchý DC motor bez PWM regulácie výkonu). Manipulácia a ovládanie motora sú jednoduché a jazda veľmi príjemná. Keďže je motor ľahký a potrebuje iba jeden akumulátor, dá sa využiť aj na miestach, kde treba ísť od auta k vode ešte kus peši. Maximálna dosiahnutá rýchlosť bola 3,3 uzla (6,1 km/h).
Torqeedo 801
Statický ťah 102 LB (46 kg). Tento motor je úplne odlišný od oboch predošlých. Hydrodynamicky tvarovaná noha motora, ktorá sa dá rozložiť na tri časti, odnímateľná páka riadenia a montážna konzola na zrkadlo a integrovaná batéria s hmotnosťou iba 3,5 kg. Motor sa dodáva s vodotesným vakom, do ktorého ho zbalíte komplet aj s akumulátorom. Navyše, hoci má menšie rozmery a je ľahší, je z trojice absolútne najvýkonnejší a najrýchlejší. Ovláda sa plynulým akcelerátorom vpred aj vzad a ešte má aj tri prednastaviteľné režimy – maximálny výkon, maximálny dojazd a dojazd 1 hod. Najvyššia dosiahnutá rýchlosť bola 4,3 uzla (8 km/h).
Záver
Motor Guide 54 je jednoduchý DC motor, s nízkymi obstarávacími nákladmi. Takmer identický model ponúka niekoľko výrobcov, kúpiť sa dá za 300 – 350 eur, modely s nižším výkonom od 130 eur (od rôznych výrobcov). Hlavnou nevýhodou je takmer rovnako vysoká spotreba pri nízkej i maximálnej rýchlosti.
Minn Kota 80 je názorným príkladom toho, ako PWM regulácia výkonu dokáže podstatne znížiť spotrebu DC motora pri nižších rýchlostiach, a tak predĺžiť dojazd. Do malého nafukovacieho člna sú dva 110 Ah akumulátory trochu nepraktické, je to však daň za výkonnejší motor, ktorý už potrebuje väčšie napätie. Kúpiť sa dá za približne 900 eur, modely s nižším výkonom od 650 eur.
Torqeedo svojím výkonom, úspornosťou a kompaktnými rozmermi sa nedá porovnávať s ničím na trhu. So svojím AC motorom priniesol totiž do brandže lodných elektromotorov nové nápady a najnovšie technológie. Ako jediný z testovanej trojice elektromotorov môže svojimi parametrami konkurovať malým benzínovým motorom. Ako sme už spomenuli, je trocha hlučnejší ako ostatné elektromotory a podstatne drahší. Jeho cena je 1 499 eur, model s nižším výkonom stojí 1 299 eur. Torqeedo bez integrovanej batérie sa dá kúpiť od 899 eur.
Podľa čoho sa zorientovať v pestrej ponuke elektromotorov
Jednoduché DC motory spoznáte podľa regulácie výkonu – majú niekoľko polôh na pohon vpred a spätný chod.
Úspornejšie DC motory s PWM reguláciou výkonu majú vždy ovládanie s plynulým akcelerátorom.
AC motory spoznáte jednoducho – ponúka ich iba firma Torqeedo.
V lacnejších elektromotoroch sa používajú aj menej kvalitné materiály, ich jednotlivé časti sa rýchlejšie opotrebujú. Znamenajú tiež vyššiu spotrebu energie, resp. nižšiu celkovú účinnosť.
Pri kúpe sa vždy informujte na servisné podmienky a dodávku náhradných dielov. Viacero výrobcov totiž nemá servisné stredisko na Slovensku, čo znižuje dostupnosť náhradných dielov a komplikuje prípadnú opravu.
Celá fotogaléria k článku
PrihlásenieRegistrácia 
