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Motor

Grundlagen der Elektromotoren: Wie sie aufgebaut sind, wie sie funktionieren und sich von Verbrennungsmotoren unterscheiden

Der wichtigste Unterschied zwischen Elektroauto-Motoren und Verbrennungsmotoren ist ihre Energiequelle. Während Verbrennungsmotoren ihre Energie aus Kraftstoff beziehen, funktionieren Elektroautos, indem der Elektromotor an eine Ladestation angeschlossen wird und Strom aus dem Netz bezieht.

Elektrofahrzeuge speichern den Strom in wiederaufladbaren Batterien, die einen Elektromotor antreiben, der die Räder dreht.

Überraschenderweise hat ein Elektrofahrzeug einen Motor, der länger hält als ein Verbrennungsmotor. Das liegt daran, dass seine Komponenten weniger Wartung erfordern.

Einige Autos sind eine Kombination aus beiden Welten, das Hybrid-Elektrofahrzeug. Die Hybridfahrzeuge werden von einem Verbrennungsmotor und mehreren Elektromotoren angetrieben, die die in Batterien gespeicherte Energie nutzen.

Ein Plug-in-Hybridfahrzeug kann auch seinen Verbrennungsmotor nutzen und mit Kraftstoff betrieben werden, wenn der Fahrer vom Elektro- in den Kraftstoffmodus wechselt.

Wie funktionieren die Motoren von Elektroautos?

Wenn der Fahrer in einem Elektrofahrzeug das Gaspedal betätigt, liefert die Batterie Strom an den Stator. Der Stator bringt dann den Rotor zum Drehen und liefert die mechanische Energie zum Schalten der Gänge des Fahrzeugs.

Darüber hinaus verwenden verschiedene andere Elektroautos den Permanentmagnetrotor anstelle des Rotors. Dieser Dauermagnetrotor erzeugt ein rotierendes Magnetfeld und kann ohne Stromzufuhr arbeiten. Sobald sich die Zahnräder drehen, folgen die Räder.

Der Rotor und der Stator sind Teil einer größeren elektrischen Antriebseinheit, die auch den Elektromotor antreibt.

Es gibt zwei Arten von Motoren, die in Elektroautos verwendet werden. Sie umfassen:

  • AC – Wechselstrom
  • DC – Gleichstrom

Was sind die wichtigsten Bestandteile eines Elektromotors?

  • Traktionsbatterie-Paket: Dies ist das primäre elektrische Energiespeichersystem bei Gleichstrom. Es ist wieder aufladbar, sobald die gespeicherte Energie aufgebraucht ist.
  • Steuergerät: Dieses Bauteil dient als Regler für die elektrische Energie aus den Batterien. Es sorgt dafür, dass die Leistung korrekt auf die Motoren verteilt wird
  • Wechselrichter: Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom (DC) der Batterie in Wechselstrom (AC) um.
  • Ladegerät: Dies ist ein Batterieladegerät. Es erhält Strom von außen.
  • Hilfsbatterie: Liefert Strom für die Stromversorgung des Fahrzeugzubehörs.

Vor- und Nachteile eines E-Fahrzeugs im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor

Vorzüge eines Elektrofahrzeugs

  • Erreicht aufgrund seiner schnelleren Beschleunigung schneller eine höhere Geschwindigkeit
  • Emissionsfrei – umweltfreundlich, da kein Kraftstoff verbraucht wird
  • Komfort
  • Geringe Wartung erforderlich
  • Regeneratives Bremsen

Nachteile eines EV

  • Es gibt nicht viele Ladestationen, insbesondere in Entwicklungsländern
  • Hoher Anschaffungspreis
  • Die Ladezeit ist bei einigen Fahrzeugen lang

Vorzüge eines Verbrennungsmotors

  • Hohe Verbrennungsdichte
  • hat einen höheren Energieausstoß als Elektrofahrzeuge
  • Das Tanken dauert kürzer als beim Laden von E-Fahrzeugen

Nachteile von Verbrennungsmotoren

  • Erfordert ständige Wartung
  • hat umweltgefährdende Emissionen
  • langsamere Beschleunigung im Vergleich zu EVs
  • hohe Betriebskosten aufgrund der Kraftstoffpreise

Austauschbare Teile eines Elektromotors

Es gibt viele veränderbare Komponenten eines Elektromotors; in diesem Beitrag werden einige hervorgehoben:

  • Der Motor: Dieser Teil wandelt die elektrische Energie in kinetische Energie um, die die Räder bewegt. Der Hauptvorteil der Verwendung eines Motors ist, dass die mit Autos verbundenen Geräusche und Vibrationen minimiert werden.
  • Untersetzungsgetriebe: Dieses Teil überträgt die Kraft des Motors auf das Rad.
  • Batterie: Dieses Bauteil speichert elektrische Energie. Sie entspricht dem Kraftstofftank in einem Verbrennungsmotor. Die Batterie lädt auch die Leistungselektronik im Fahrzeug auf.
  • Eingebautes Ladegerät: Wandelt den Wechselstrom von langsamen Ladegeräten in Gleichstrom um. Dadurch sieht es vielleicht ähnlich aus wie der Wechselrichter, aber sie haben unterschiedliche Funktionen. Der OBC dient zum Aufladen, der Wechselrichter zum Beschleunigen oder Abbremsen.

Häufig gestellte Frage zu EV-Motoren

Was man für die Wartung eines EV-Motors tun muss

Damit Ihr Hauptmotor weit über 20 Jahre hält, müssen Sie ihn in Topform halten. Überprüfen Sie daher die Antriebswellen, Halbwellen und die Servolenkung auf Anzeichen von Schäden, Lecks oder übermäßigem Verschleiß.

Wenn Ihr Motor nicht funktioniert, öffnen Sie ihn mit dem richtigen Werkzeug und suchen Sie nach Anzeichen von Korrosion. Drehen Sie die Armatur auf der Drehbank, reinigen und polieren Sie alle Teile. Ersetzen Sie schließlich die Lager und verwenden Sie Schmierfett. Das Problem sollte nun behoben sein.

Sind EV-Motoren AC oder DC?

Elektroautos können sowohl mit Wechselstrom- als auch mit Gleichstrommotoren betrieben werden. Sie sollten jedoch beachten, dass ein Gleichstrommotor, der seinen Strom aus Brennstoffzellen bezieht, mit 96 bis 192 Volt betrieben werden kann. Darüber hinaus sind Gleichstrommotoren robuster und lassen sich einfacher steuern.

Gibt es für Elektroautos eine „Motorgröße“?

Nein. Elektroautos haben keine „Motorgröße“. Das liegt daran, dass Elektrofahrzeuge von einem Elektromotor und nicht von einem Benzinmotor angetrieben werden. Allerdings haben sie im Vergleich zu Verbrennungsmotoren 90 % weniger bewegliche Teile.

Brauchen Elektroautos Motoröl?

Nein. Elektrofahrzeuge benötigen kein Motorenöl. Sie verfügen nicht über einen Verbrennungsmotor mit zahlreichen beweglichen Teilen. Öl wird hauptsächlich zur Schmierung der verschiedenen beweglichen Teile eines Benzinmotors verwendet.

Benötigen Elektroautos eine Motorkühlung?

Ja. Elektroautos haben ein Motorkühlsystem, das dafür sorgt, dass die Batterien normal funktionieren. Die Batterien von Elektromotoren sind so ausgelegt, dass sie nur bei bestimmten Temperaturen funktionieren. Bei extremen Temperaturen funktionieren sie nicht mehr.

Hat ein EV ein Getriebe?

Nein. Elektrofahrzeuge haben kein Getriebe. Anstelle eines Getriebes haben sie ein Hochgeschwindigkeitsgetriebe, das seine Anweisungen von einem intelligenten Fahrschalter erhält. Die meisten Elektrofahrzeuge haben jedoch nur einen Gang.

Was sind die Unterschiede zwischen einem EV-Motor und einem Benzinmotor?

Der Hauptunterschied liegt in der Anzahl der beweglichen Teile. Das Elektroauto hat nur ein bewegliches Teil, den Motor, während Benzinmotoren zahlreiche bewegliche Teile haben.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass Benzinmotoren mit Benzin betrieben werden und dabei giftige Emissionen erzeugen, die die Umwelt belasten. EV-Batterien hingegen werden mit Strom betrieben und haben keine Emissionen.

Kann ein EV-Motor ersetzt werden?

Ja. Ein EV-Motor kann ausgetauscht werden. Wenn Sie ein Vibrationsgeräusch von Ihrem Motor bemerken oder eine schlechte Leistung feststellen, ist vielleicht der Motor das Problem.

Haben Elektrofahrzeuge Probleme mit dem Motor?

Ja. Bei Elektrofahrzeugen gibt es Probleme, aber sie sind selten. Das Hauptproblem ist das Versagen der Batterie, aber das ist leicht zu beheben. Zweifeln Sie also nicht an der Effizienz von Elektrofahrzeugen.

Weitere Probleme im Zusammenhang mit Elektroautos sind die Kompatibilität der Ladegeräte, die Verfügbarkeit von Ladestationen und die Brandgefahr.

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Schlussfolgerung

Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor waren bisher die Norm, werden aber schnell von Elektrofahrzeugen überholt. Das liegt daran, dass sie ständig gewartet werden müssen und sich negativ auf die Umwelt auswirken. Elektrofahrzeuge stoßen keine Abgase aus, haben einen höheren Wirkungsgrad und besitzen nicht einmal ein Auspuffrohr.

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