¿Cuáles son los efectos de calarse al utilizar un motor de bicicleta eléctrica de montaña?

En los equipos de conducción eléctricos modernos, la estabilidad del motor está directamente relacionada con la seguridad y la experiencia de conducción del ciclista. El fenómeno de calado del motor no sólo provoca la interrupción momentánea de la energía, sino que también puede provocar graves riesgos de seguridad en terrenos complejos.

Riesgo de pérdida de control de la estabilidad dinámica.
La consecuencia más directa de la calada del motor de una bicicleta eléctrica de montaña es la interrupción momentánea de la potencia del vehículo. Cuando el ciclista pasa por la sección de grava a una velocidad de 20 km/h, si el motor se para repentinamente, la inercia del vehículo hará que el centro de gravedad se mueva hacia adelante y la carga de la horquilla delantera aumentará instantáneamente entre un 30% y un 50%, lo que aumentará considerablemente el riesgo de que la rueda delantera patine. Para los modelos con motores montados en el medio, la interrupción de la energía también provocará el arrastre inverso del sistema de transmisión, lo que provocará que la tensión de la cadena caiga en más de un 60 %, aumentando así significativamente la posibilidad de que la cadena se descarrile.
En situaciones de conducción en pendientes pronunciadas, el calado puede hacer que el vehículo se deslice hacia atrás. Los datos experimentales muestran que cuando la pendiente supera los 15°, la velocidad de deslizamiento hacia atrás del vehículo puede alcanzar 3-5 km/h después de que el motor se cala. Si el conductor no activa el sistema de estacionamiento electrónico a tiempo, es muy probable que provoque una colisión por alcance. Además, al circular de noche, el retraso en la activación de las luces de emergencia provocado por la calada (el tiempo de respuesta supera los 0,5 segundos) aumentará la distancia de frenado en un 40%, aumentando significativamente la probabilidad de accidentes secundarios.

Aumento de tensión mecánica en el sistema eléctrico.
En el estado calado, los componentes mecánicos dentro del motor de bicicleta eléctrica de montaña estará sujeto a un estrés anormal. Para los motores con mecanismos de reducción de engranajes planetarios, la interrupción de la energía hará que la superficie de engrane del engranaje cambie de fricción de rodadura a fricción de deslizamiento, y la tensión de contacto aumentará en más del 200%, lo que es muy probable que provoque picaduras en la superficie del diente. En este momento, el sistema de rodamiento estará sujeto a cargas de impacto en el momento de calarse, y el valor máximo de la carga radial puede alcanzar de 3 a 5 veces el valor nominal, acelerando así la deformación de la jaula.
El controlador del motor también se enfrenta al desafío de la descarga eléctrica cuando se detiene. Cuando el ciclista continúa pedaleando y el motor no funciona, el controlador debe lidiar con el efecto de superposición de la fuerza contraelectromotriz y la corriente de accionamiento, y el pico de corriente instantáneo puede alcanzar el 150% del valor nominal. Esta condición de funcionamiento anormal hará que la temperatura de unión del módulo IGBT aumente entre 40 y 60 °C, acortando así la vida útil del dispositivo de alimentación.

Fallo del sistema de refrigeración bajo dimensión termodinámica.
En estado de calado, el sistema de gestión térmica del motor de bicicleta eléctrica de montaña se somete a pruebas severas. En condiciones normales de trabajo, el aumento de temperatura del devanado del estator del motor debe controlarse dentro de los 85 ℃, pero en la condición de calado, el efecto de enfriamiento de la ventilación disminuye en un 70 %, lo que resulta en un aumento de tres veces en la tasa de aumento de temperatura. Los datos medidos de una determinada marca de motor muestran que una parada continua durante 30 segundos hará que la temperatura del estator supere el valor crítico de 120 ℃, provocando así una desmagnetización irreversible del imán.
La batería está bajo doble presión en la condición de calado. Por un lado, el arrastre inverso del motor hace que la batería se descargue continuamente y el estado de carga (SOC) disminuya a un ritmo del 0,5%/segundo; por otro lado, el ambiente de alta temperatura acelera el aumento de la resistencia interna de la batería. Cuando la resistencia interna excede el 150% del valor inicial, la potencia de salida de la batería disminuirá en más del 40%. Este efecto de acoplamiento termoeléctrico puede provocar el riesgo de descontrol térmico de la batería, lo que supone un gran peligro para la seguridad del ciclista.

Propagación de fallas del sistema de control electrónico.
Los fallos de calado suelen desencadenar una reacción en cadena de los sistemas electrónicos. En el estado de bloqueo, puede producirse una pérdida de paquetes de datos en la comunicación del bus CAN. Los experimentos muestran que cuando la velocidad del motor fluctúa en más de ±20%, la tasa de error de bits del bus aumentará al 0,1%, lo que provocará retrasos o información errónea en la pantalla del tablero. Además, la señal del acelerador es susceptible a interferencias electromagnéticas en condiciones de pérdida. En una prueba de pérdida, cierto modelo de motor tuvo un fenómeno anormal en el que la potencia de salida estaba inversamente correlacionada con la fuerza del pedal.
Para los modelos equipados con sistemas de recuperación de energía, el calado también puede causar sobretensión en la carga inversa. Cuando la velocidad del motor de la bicicleta eléctrica de montaña cae bruscamente, el aumento de la fuerza electromotriz trasera tendrá un impacto significativo en la estabilidad del sistema, afectando así la seguridad general de la conducción.