von: Anonym
Re: Neues zur Eurobike 2016? - 13.09.16 13:39
Bastelangebote für Selbstbauer zum Nachrüsten bestehender Räder sind völlig ok, aber Fahrzeug-Neuentwicklung (und ein E-Bike ist ein Fahrzeug) für Konsumenten sieht anders aus. Wir sind aber einig, dass Direktnabenmotoren ein Problem haben, deshalb hier mit integrierter Untersetzung diese Nabengetriebemotoren - aber eben nur eine Stufe. D.h. die Leute haben schon bemerkt, das hohe Kräfte direkt über magnetisch aktive Flächen zu erzeugen, sehr teuer und schwer ist (BioniX). Das kann man schön anhand spezifischer Kennwerte sehen:
- Rohloff-Getriebe: 250 - 300Nm Ausgangsdrehmoment bei 1,7kg, also 176Nm/Kg.
- Elektromotor: typisch 3 - 6 Nm/kg, je nach Aufwand und (Magnet-) Material, kurzzeitig auch mal bis 10Nm/kg.
- Wirkungsgrad großer Langsamläufer-E-Motoren liegt unter kleinen Schnellläufermotoren gleicher Wellenleistung (gleiche Motortechnik, also z.B. Magnetmaterial). D.h. die hohe Verlustleistung langsam laufender Motoren unter hoher Drehmomentlast saugt sinnlos am Akku.
Für schwach motorisierte Fahrzeuge mit breiter Drehmomentanforderung am HR (Ebene, Gebirge) wie das Fahrrad, bleibt ein Mehrstufengetriebe sinnvoll, da für (fast?) alle Motorarten incl. Muskeln ein Muscheldiagramm (google) gilt, was eine effiziente Leistungserzeugung nur in einem engen Drehmoment/Drehzahlverhältnis bzw. Kraft/Trittgeschwindigkeit erlaubt. Die heutigen E-KFZ "stehlen" sich durch Übermotorisierung (besonders der Tesla S) oder durch Fahrbereichs-Einschränkungen (Streetscooter) da heraus. Das bekannteste Eingang-E-Fahrzeug ist der ICE, aber der fährt keine Bordsteinkanten hoch, keine 40%-Rampe aus der Tiefgarage und hat einen optimalen Fahrweg mit max. 4% (?) Steigung.
Alle in Frage kommenden Motortypen (Synchron, Asynchron, DC, BLDC) sind physikalisch rückspeisefähig, die Elektronik benötigt zur Nutzung dieser Eigenschaft praktisch kein Mehrgewicht/ -volumen. Sinnvolle Rekuperation verlangt ausgefeilte Regelungstechnik in Abstimmung mit den mechanischen Bremsen und das ist immer ungewohnt für den Normalfahrer (Haftungsrisiko!). Bei den heutigen Mittelmotorkonzepten scheitert es banal an den bestehenden Freiläufen in den HR-Naben. Im Gebirge würde es aber als Motorbremse die mechanische Bremse entlasten.
Einschätzung daher: Mittelantriebkonzept, schnelllaufender Motor, integriertes Schalt-oder Stufenlosgetriebe, geschützter Riemen zum HR, keine Naben- und Kettenschaltungen mehr, zumindest schaltbarer Freilauf für Rekuperation/Motorbremse. Auf dem Weg sind mMn Bosch und Shimano und technisch ist das plausibel. Natürlich kann man auch einen relativ hochdrehenden, zigarrenförmigen Motor im Sattelrohr verstecken und über Kegelverzahnung/Freilauf auf die Tretlagerwelle wirken lassen. So wie man unendlich viel (auch Blödsinn) machen kann. Aber wichtig ist für die Breite, was die Produktprofis machen und das muss breitentauglich und wirtschaftlich sein.
- Rohloff-Getriebe: 250 - 300Nm Ausgangsdrehmoment bei 1,7kg, also 176Nm/Kg.
- Elektromotor: typisch 3 - 6 Nm/kg, je nach Aufwand und (Magnet-) Material, kurzzeitig auch mal bis 10Nm/kg.
- Wirkungsgrad großer Langsamläufer-E-Motoren liegt unter kleinen Schnellläufermotoren gleicher Wellenleistung (gleiche Motortechnik, also z.B. Magnetmaterial). D.h. die hohe Verlustleistung langsam laufender Motoren unter hoher Drehmomentlast saugt sinnlos am Akku.
Für schwach motorisierte Fahrzeuge mit breiter Drehmomentanforderung am HR (Ebene, Gebirge) wie das Fahrrad, bleibt ein Mehrstufengetriebe sinnvoll, da für (fast?) alle Motorarten incl. Muskeln ein Muscheldiagramm (google) gilt, was eine effiziente Leistungserzeugung nur in einem engen Drehmoment/Drehzahlverhältnis bzw. Kraft/Trittgeschwindigkeit erlaubt. Die heutigen E-KFZ "stehlen" sich durch Übermotorisierung (besonders der Tesla S) oder durch Fahrbereichs-Einschränkungen (Streetscooter) da heraus. Das bekannteste Eingang-E-Fahrzeug ist der ICE, aber der fährt keine Bordsteinkanten hoch, keine 40%-Rampe aus der Tiefgarage und hat einen optimalen Fahrweg mit max. 4% (?) Steigung.
Alle in Frage kommenden Motortypen (Synchron, Asynchron, DC, BLDC) sind physikalisch rückspeisefähig, die Elektronik benötigt zur Nutzung dieser Eigenschaft praktisch kein Mehrgewicht/ -volumen. Sinnvolle Rekuperation verlangt ausgefeilte Regelungstechnik in Abstimmung mit den mechanischen Bremsen und das ist immer ungewohnt für den Normalfahrer (Haftungsrisiko!). Bei den heutigen Mittelmotorkonzepten scheitert es banal an den bestehenden Freiläufen in den HR-Naben. Im Gebirge würde es aber als Motorbremse die mechanische Bremse entlasten.
Einschätzung daher: Mittelantriebkonzept, schnelllaufender Motor, integriertes Schalt-oder Stufenlosgetriebe, geschützter Riemen zum HR, keine Naben- und Kettenschaltungen mehr, zumindest schaltbarer Freilauf für Rekuperation/Motorbremse. Auf dem Weg sind mMn Bosch und Shimano und technisch ist das plausibel. Natürlich kann man auch einen relativ hochdrehenden, zigarrenförmigen Motor im Sattelrohr verstecken und über Kegelverzahnung/Freilauf auf die Tretlagerwelle wirken lassen. So wie man unendlich viel (auch Blödsinn) machen kann. Aber wichtig ist für die Breite, was die Produktprofis machen und das muss breitentauglich und wirtschaftlich sein.