Diesel-elektrischer Antrieb bei Straßenfahrzeugen sinnvoll?

[Drahkke]

Hi,

angesichts der in letzter Zeit verstärkten Diskussion um Elektrofahrzeuge und der damit verbundenen Problematik der Energiespeicherung habe ich mal die Überlegung angestellt, ob es nicht sinnvoll wäre, das Problem durch eine Kombination von Diesel- und Elektromotor zu lösen, wodurch nur eine relativ kleine Pufferbatterie notwendig würde.

Praktisch sähe dies dann so aus, daß ein auf den optimalen Betriebspunkt hin entwickelter Dieselmotor mit konstanter Drehzahl einen Generator antreibt, der seinerseits eine Pufferbatterie speist. Von dieser Pufferbatterie würde dann der eigentliche Antriebsmotor für das Fahrzeug mit Energie versorgt.

Im Lokomotiv-Bau ist diese Technik seit Jahrzehnten gängige Praxis, bei Straßenfahrzeugen sind mir derartige Entwicklungen oder auch nur Forschungen noch nicht bekannt.

Das alle Komponenten jeweils auf ihren optimalen Betriebspunkt hin abgestimmt werden könnte, stelle ich mir vor, daß der Gesamtwirkungsgrad im Vergleich zum herkömmlichen Diesel-Direktantrieb verbessert werden könnte.

Was spricht dagegen?

Gibt es eventuell schon derartige Forschungen oder Entwicklungen von dem einen oder anderen (Klein-)Serienhersteller?

[frigenica]

Zitat:

Original geschrieben von Meik´s 190er

Zitat:

Original geschrieben von crazychris1979

Das Thema ist wohl weniger Wirkungsgrad als viel mehr der Aufwand der Abgasnachbehandlung.

Das ist der Punkt der den Stirling so interessant macht. Die äußere kontinuierliche Verbrennung ist bei weitem nicht so schadstoffreich wie die explosionsartige im Otto oder Diesel. Zudem ist sie weit flexibler was die Wärmequelle angeht.

Allerdings sind die Motoren noch nicht ganz problemfrei. Hohe Wirkungsgrade gibt es nicht mit Luft als Medium, geeignete Gase wie Wasserstoff oder Helium verflüchtigen sich leicht. Höhere Drehzahlen senken den Wirkungsgrad da der Wärmeübergang im Tauscher schlechter wird. Dann im Auto die Frage wie hoch ist das Leistungsgewicht bzw. der Bauraum (keine Ahnung)? Krieg ich eine entsprechende Leistung in den Motorraum?

Gruß Meik

Hi Meik,

vieles ist korrekt, aber einiges veraltet. Es gibt mittlerweile Stirlings mit hohen Drehzahlen 24000U/m (400Hz) und noch höher. Die Skalierbarkeit ist sehr gut von 50mW (3-4kHz) bis 250kW (72Hz). Dabei handelt sich um die kolbenlosen Stirlingmaschinen. Für eine Anwendung als Antrieb im Auto sind sie wenig geeignet, aber als Kombination/Ergänzung zu einem modernen Benziner denkbar. Ich könnte mir vorstellen einen Motor mit zwei Kraftstoffarten (bivalent) anzutreiben. Einerseits Benzin und andererseits Wasserstoff (BMW Projekt - soweit ich gehört habe, eingestellt oder kurz davor). Der Wasserstoff wird on board mit einem optimierten Stirling erzeugt und zwar ohne den Benziner zu belasten, sondern aus der Abgaswärme. Hochdruck-Wasserstoffspeicher gibt es von Linde, Magna o.a. Nach einer Überschlagsrechnung scheint zu funktionieren. Nach einer Überlandfahrt (Wasserstoff aufladen) kann eine Wasserstoff(stadt)fahrt folgen. Andere Vision wäre Hybrid Benziner/Elektro. Während Benzinerfahrten Batterie aufladen. Es gibt auch noch paar andere Visionen.

Kolbenloser Stirlings sind kompakt, da die Phasenschieber komplett wegfallen. Dadurch haben sie sehr wenig bewegte Teile. Also, für den Motorraum sind sie es noch nicht geeignet, da sie nur bei der Arbeitfrequenz optimal arbeiten. D.h. man braucht ein Getriebe dazu.

Ich hoffe damit Interesse geweckt zu haben.

Gruß

TAC engine

[frigenica]

Zitat:

Original geschrieben von Meik´s 190er

Sooo schlecht wird der Wirkungsgrad mit verringerter Temperatur nicht. Auf der anderen Seite ist ja auch das Temperaturniveau auf der kalten Seite niedriger, letztlich bleiben ja die Temperaturdifferenzen im Wirkungsgrad stehen, nicht das absolute Niveau.

Die praktischen Probleme mit Wärmetauscher etc. bleiben. Wobei 30m²? Wie viel macht das heute? Mit Wabenstrukturen und entsprechend dünnen Blechen kriegt man ja relativ viel Wärmeübertragungsfläche in kompakte Wärmetauscher. Hab da leider keine Ahnung wo man derzeit größen- und gewichtstechnisch liegt. 😕

Gruß Meik

1kW kolbenloser Stirling mit TBT (Thermal Buffer Tube)

Komplettgewicht knapp 11kg,

Maße 11in x 7.5in x 2.5in

30% gemessener Wirkungsgrad, verbessert von 21%

Arbeitsgas: Helium

52 bar statischer Druck (Stand 2007)

Das ganze ist ein NASA Projekt ".....Power Systems For Space Applications".
Lass dich nicht entmutigen durch Pseudofakten 30qm Fläche oder enge Rohre - viel Reibung. Das sind Aussagen, wenn man den Prozess nicht versteht und bekannte Tatsachen blind auf andere Kreisprozesse überträgt. Kolbenlose Stirlings sind im Vergleich zum normalen Stirling deutlich komplexer und schwer nur mit Thermodynamik zu verstehen. Man braucht ziemlich gute Kenntnisse von oszillierenden Strömungen. Manche versuchen Abschätzungen über kontinuierliche Strömungen vorzunehmen, was natürlich zu völlig falsche Bewertungen führt. Die Enthalpie einer oszillierenden Strömung mit einem Temperatur und Geschwindigkeitsgradient kann um hundrte höher liegen als eine vergleichbare kontinuierliche Strömung.
Gruß
TAC engine

[Spannungsprüfer13299]

Zitat:

1kW kolbenloser Stirling mit TBT (Thermal Buffer Tube)
Komplettgewicht knapp 11kg,

Tolles Leistungsgewicht 😁

Wieviel würde da wohl ein 100 kW Motor wiegen ?

Gruß SRAM

[Spannungsprüfer13299]

Zitat:

Könnte man hier nicht etwas auf Keramik-Basis machen, was für höhere Temperaturen auslegbar wäre?

Es geht ja sowohl um den Wärmetauscher wie auch den Kolben / Zylinder auf der heißen Seite.

Wärmetauscher geht in Keramik, ist aber sehr Bruchempfindlich (wage mir garnicht vorzustellen, wie eine normale Autowerkstatt mit sowas umgehen würde...).

Kritischer ist aber Kolben / Zylinder. Irgendwie muss man abdichten. Mach das mal für 700°C. Wird ...... sagen wir mal: herausfordernd. Insbesondere bei den häufigen Kaltstarts eines Strassenfahrzeuges.

Gruß SRAM

[frigenica]

Zitat:

Original geschrieben von SRAM

Zitat:

1kW kolbenloser Stirling mit TBT (Thermal Buffer Tube)
Komplettgewicht knapp 11kg,

Tolles Leistungsgewicht 😁

Wieviel würde da wohl ein 100 kW Motor wiegen ?

Gruß SRAM

Leistungsgewicht für welche Anwendung?

Die Leistung beurteile ich nach Anwendung und nicht nach Leistung pro Gewicht.

Dann ist die AKW Nr.1

Gruß

TAC engine

[frigenica]

Zitat:

Original geschrieben von SRAM

Zitat:

Könnte man hier nicht etwas auf Keramik-Basis machen, was für höhere Temperaturen auslegbar wäre?

Es geht ja sowohl um den Wärmetauscher wie auch den Kolben / Zylinder auf der heißen Seite.

Wärmetauscher geht in Keramik, ist aber sehr Bruchempfindlich (wage mir garnicht vorzustellen, wie eine normale Autowerkstatt mit sowas umgehen würde...).

Kritischer ist aber Kolben / Zylinder. Irgendwie muss man abdichten. Mach das mal für 700°C. Wird ...... sagen wir mal: herausfordernd. Insbesondere bei den häufigen Kaltstarts eines Strassenfahrzeuges.

Gruß SRAM

Wo ist der Unterschied zu Kat?

Was machen die Werkstätte heute mit Keramik-Kats?

Außerdem durch kurze Taktzeiten bei der Keramikproduktion sind sicher andere Preise da, so dass sich die Frage anders stellt. Nicht wie, sondern was und wieviel!

Ohne Herausforderungen würden wir heute noch, unser Essen mit Bogen und Pfeil einfangen, also nix für ungut.

Gruß

[Spannungsprüfer13299]

Zitat:

Wo ist der Unterschied zu Kat?

Drucktragendes und sicherheitsrelevantes Bauteil mit entsprechenden Dichtungen und Halterungen statt ein druckloser Drahtgestrick gepolsterter einfacher Tränkkatalysator, der nicht die hohe Maßhaltigkeit des Konstruktionsteiles haben muß.

Gruß SRAM

[frigenica]

Zitat:

Original geschrieben von SRAM

Zitat:

Wo ist der Unterschied zu Kat?

Drucktragendes und sicherheitsrelevantes Bauteil mit entsprechenden Dichtungen und Halterungen statt ein druckloser Drahtgestrick gepolsterter einfacher Tränkkatalysator, der nicht die hohe Maßhaltigkeit des Konstruktionsteiles haben muß.

Gruß SRAM

Hi,

mein mistake. Ich habe den Regenerator gemeint.

Abgesehen davon braucht der Stirling keine exorbitante Temps, um effektiv zu arbeiten. Die thermodynamische "Wärmesenke/zweiter Reservoir" der Maschine kann ja bei Umgebungstemperatur (terrestrisch) liegen und nicht wie bei normalen Motoren auf Abgastemperaturniveau.

Wobei, wenn ich richtig lese, Wärmeübertrager und Keramik! Was für eine Diskussion! Gibt es da eine schlechtere Kombination oder ist es ein Witz. Welches Ziel verfolgt man hier - Wärme übertragen oder Temperaturgradient aufbauen? Da bin ja gespannt wieviel NTU übertragen werden? Lass mich raten - vernachlässigbar
Gruß
TAC engine

[Antriebswelle21624]

Hallo,

bez. der Frage, ob es diesel-elektrische Antriebe und Erfahrungen schon gibt, habe ich etwas Interessantes mitzuteilen. Das Unternehmen Vestische Strassenbahnen in Herten für Linienbusse hat Dieselelektrische Fahrzeuge verwendet.

Für alles weitere Geschriebene übernehme ich keine Haftung, da es Informationen sind, die aus verschiedenen Quellen stammen, und die darauf folgenden Ideen von mir sind, da ich mich persönlich mit dem Fachbereich Antriebstechnologie beschäftige.

Die Dieselelektrischen Linienbusse haben einen Dieselmotor, einen Generator und zwei Elektromotoren in den Hinterrädern. Die dieselelektrischen Busse oder einige oder eins, das weiß ich nicht so genau, existieren vielleicht noch, vielleicht aber auch nicht?
Die Busse benötigen laut verschiedenen Aussagen im Stadtverkehr mehr Diesel und auf Überlandfahrten und auf Autobahnen sehr viel weniger Diesel. Ich habe mir intensiv Gedanken darüber gemacht und denke ich weiß warum. Hab gerade mit der Vestischen ,angeblich technische Abteilung, telefoniert, und erfahren, dass tatsächlich die üblichen Schwungräder der Dieselmotoren verwendet wurden. Das ist meiner Meinung nach unsinnig, denn die Generatoren haben ja eine Masse die als Schwungmasse dient. Bei jedem Anfahren muß die Masse Generator und Schwungrad beschleunigt werden (viel zu viel Masse). Außerdem müßte man dafür sorgen, dass erst der Motor beim Anfahren, aus der Standdrehzahl auf Idealdrehzahl fährt, was kaum Diesel kosten würde, und dann erst die elektrische Energie am Generator abgegriffen wird, sonst hat der Motor es viel zu schwer, seine Idealdrehzahl zu erreichen. Dann gibt es noch ein weiters Problem, wenn man beim Beschleunigen aus dem Stand Vollgas drückt, geht sehr viel Energie durch elektromagnetischen Schlupf verlohren, da ein Elektromotor beim Anlaufen aus dem Stand eine gigantisch hohe Stromaufnahme hat.
Man müßte dafür sorgen, die Elektronik so zu programmieren, dass die Leistung trotz Gaspedal ganz getreten, langsam symmetrisch von z.B. 10% bis später 100% z.B. in einem Zeitraum von z.B. 10 Sekunden, langsam steigt, um den Schlupf in den Elektromotoren zu reduzieren oder ganz aufzuheben. Ich denke dass aufgrund dieser Fehler die Dieselelektrischen Busse wieder ausser Betrieb genommen wurden. Ich weiß auch, warum Sie auf langer Strecke sehr viel weniger Diesel benötigen. Wenn der Bus, der ja eine extreme Masse hat, seine Geschwindigkeit von z.B. 80 km/h erreicht hat, rollt er ja nur noch und benötigt ja nur noch Energie bezüglich der Reibung der Luft und der Reifen. Der Dieselmotor fährt dann fast in die Standgasdrehzahl, da die Elektromotoren kaum Strom benötigen, der Generator also keine magnetische Gegenlast zum Motor bildet und dadurch der Dieselmotor völlig entlastet wird.
Bei der Technik Getriebe und mechanischen Wandlern,(im Prinzip Automatikgetriebe), ist dies nicht möglich, da viele Zahnräder und ähnliche Bauteile, bewegt werden und durch Öl und Luftverwirbelung stark gebremst werden und die Energieübertragung einen schlechten Wirkungsgrad hat und vor allem das Übersetzungsverhältnis vom Dieselmotor zum Rad begrenzt ist.
Meiner Meinung nach ist das eine extreme Umweltverschmutzung.
Man sollte einfach mechanische Getriebe gegen die Verbindung Generator- Elektromotor ersetzen, dann würden die PKW's auf der Autobahn auf ebener Strecke mit Idealdrehzahl, die sehr niedrig sein kann , ja nach Konstruktion des Verbrennungsmotors und einem Verbrauch von ca. zwei bis drei Liter Treibstoff auf 100 km über die Autobahnen rollen. Die Getriebe, auch in Hybridfahrzeugen sind meiner Meinung nach mit das Problem auf diesem Planet.
Alle Getriebehersteller könnten einfach auf diese Technik (z.B. die Steuerung) umrüsten um nicht pleite zu gehen.
Aber es ist jedoch sehr schwierig, die Steuerung der Regelung(Synchronisierung) des Dieselmotors (Dieselpumpe), Gaspedal und Generator zu Elektromotor für alle Fahrsituationen zu programmieren.
Ich wüßte wie man das bewerstelligt. Für z.B. die Justierung bräuchte man ein großes Gelände mit Kurven und auch verschiedene Steigungen und Gefälle und müßte wahrscheinlich monatelang experimentiern, da dies meiner Meinung nach mathematisch nicht zu berechnen ist, um dann die pefekte Programmierung und Synchronität des Zusammenspiels aller Komponenten zu erreichen.
Ob das jemals jemand finanziell umsetzen könnte?
Außerdem könnte man später dann mit einbauen und einprogrammieren die Motoren ins Bremssystem zu integrieren, damit nicht mehr so viel Staub auf dem Planet wäre(Bremsbeläge). Die mechanische Bremse müßte aus Sicherheitsgründen vollständig erhalten bleiben, und die elektrische Bremse (Motor wird geregelt umgepolt als Generator, z.B. Batterie aufladen) oder einfach einen Heizstab (bei mechanischer Bremse entsteht ja auch die Hitze) als Verbraucher verwenden, was die Bremsbeläge schonen würde, z.B. 90% elektrische Bremsleistung und 10% der mechanischen, jedoch sofort die Möglichkeit 100% mechanische Bremskraft bei Stromausfall oder anderem Defekt. Die mechanische Bremse würde so nicht festgammeln. Also bewährtes Bemssystem einfach so lassen. Durch elektrische Bremse die Bremskraft unterstützen, so müßte man auch kaum noch die Bremse drücken, krafttechnisch gesehen. Außerdem bekäme man so (bei Variante Batterie) die Massebewegungsenegie zum Teil zurück, die vorher beim Beschleunigen benötigt wurde.
Ausserdem müßten die Frauen und natürlich auch manche Männer auf diesem Planet nicht mehr so viel Staub putzen (Staubbelastung durch Bremsbeläge).
Es würden also nur 3 Antriebstechnologische Bauteile benötigt, Verbrennungsmotor, Generator und Elektromotor, die es ja bereits in Massenproduktion in verschiedensten Bereichen gibt.
und natürlich die programmierbare, veränderbare elektronische Steuerung, bis man diese perfektioniert hat.
Das wäre mal ein sinnvolles Projekt.
Ich würde es elektrisches Getriebe nennen, mit der Möglichkeit beim Fahren immer den Verbrennungsmotor in der Idealdrehzahl (da benötigt er am wenigsten Treibstoff) laufen zu lassen.
Auch für die Innenstädte wäre das sehr schön. Stellt euch vor alle Autos surren in der gleichen Drehzahl, egal welche Geschwindigkeit man fährt. Dieses ständige rauf und runter der Drehzahl, was sehr nervig ist, wäre beendet. Auch die Autobahnen wären angenehm leise und diese hohen Drehzahlen würden die Menschen nicht mehr so nervlich belasten.
Denn auch genau diese hohen Drehzahlen sind die Energieverschwendung, denn die Kolben müssen bei hohen Drehzahlen die Richtung gigantisch oft im Verhältnis zur gefahrenen Strecke ändern. Das war meine ürsprüngliche Erkenntnis vor ca. 10 Jahren. die synchrone Drehzahl trotz unterschiedlicher Geschwindigkeit des Fahrzeuges als Verbesserung vorzuschlagen, da wußte ich aber noch nicht so Bescheid über Elektromotoren wie heute, da ich aus dem mechanischen Bereich komme, (Industriemechaniker und Maschinenbau)
Es sollte wohl so sein, sonst wären die Autos mechanisch verbessert, aber elektrisch mit mehreren Fehlern unterwegs gewesen.

[Drahkke]

Zitat:

Original geschrieben von mkmodule

Das Unternehmen Vestische Strassenbahnen in Herten für Linienbusse hat Dieselelektrische Fahrzeuge verwendet.

Wieso "hat"? Wurden diese Fahrzeuge inzwischen wieder außer Dienst gestellt?

[Antriebswelle21624]

Das kann ich nicht so genau sagen, hab Sie sehr lange nicht gesehen,
aber es gibt ja diese neuen Hybrid, hab ich gestern im Netz entdeckt,
hier der Link:

http://www.hochbahn.de/.../dieselhybridbus_technologie?...

nicht schlecht,
was denken Sie

sind eigentlich Elektrobusse, denn es ist doch egal, ob der Strom aus der Steckdose oder aus mitgeführten Generator kommt , die müßte man doch belohnen, dass Sie die Masseenergie der Bewegung zum Teil zurücknutzen. Ob die Steuern zahlen müssen für den Hubraum, Dieselgenerator ist doch nur gelegentlich an.
Nur bei mechanischer Verbindung müßten Steuern fällig werden, so könnte man die mechanischen Getriebe verdrängen. Aber ob die wohl den Schlupf der E-Motoren regeltechnisch berücksichtigt haben beim beschleunigen?
Ich glaube, die Radnabenmotoren sind das Problem. Da Sie im Rad sind, ist die Hebelwirkung Mittelpunkt Achse Spulen/Magnete zu Mittelpunkt Reifenaussenpunkt sehr ungünstig.
Es ist eine Übersetzung, jedoch keine Untersetzung. Es muß sehr viel magnetische Kraft aufgewendet werden, die natürlich starken Schlupf hat.
Eine Untersetzung wäre sinnvoll, jedoch Getriebe auch nicht die Lösung, da unnötige Bauteile.
Ich habe eine Lösung, ohne Getriebe verwenden zu müssen, und Emotor kann in Radfelge bleiben,
klingt unglaublich, ist aber so, befasse mich seit langer Zeit mit Synchronmotoren (bürstenlos).
Hat was mit den Wicklungen zu tun. Man muß die Elektromagnettechnik mit der Hebelgesetztechnik kombinieren, was die Form, Anordnung, Menge und Steuerung der Elektromagnete betrifft.
Ein ähnliches Problem haben wir an fast allen Kühlschränken n Deutschland. Die haben bis heute
keine vernünftige Lösung, da deren Steuerung viel zu viel Strom benötigt.
Mir glaubt nur keiner, da ich als psychisch krank abgestempelt bin.
Ich glaube die elektrischen Kondensatoren haben eine falsche Bezeichnung, auch Elkos genannt.
Sie müssten Elys heißen, denn es sind elektrolytische Speicher, da kondensiert doch nichts.
Die Ladung an den Kühlschränken geht in fast allen Kellern über blau in grün in die Wasserleitung und dann in die Menschen, da das äußere Wassernetz aus Plastik und daher nicht als Ausgleich dient.
Die haben das Nullung genannt. Große Sauerei, meiner Meinung nach. Der hieß Steinmetz, der die Steinmetzschaltung am Kühlschrank erfunden hat, und Steinmetze machen ja Grabsteine.
Ich weiß eine Lösung, ohne den Kompressor öffnen zu müssen.
Nur die Elektrik muß geändert werden, so ein Glück.
Beabsichtige daran zu experimentieren, was meine Idee betrifft.
Natürlich kein Wandler, der Wechselstrom aus der Steckdose in Drehstrom wandelt, stufenlos oder mehrstufig, das ist super aufwendig und Energieverschwendung, wurde von vielen Kühschrankherstellern abgeschaft, so dass wir jetzt wieder die Steinmetzschaltung mit Starrdrehfrequenz von 50 HZ haben, die meiner Meinung nach aber der Kolben die ersten Minuten besdonders nicht und später vielleicht oder annähernd nur schafft, also Schlupf, Verlustenergie, die
als Ladung ans Stahlgehäuse des Kompressors übertragen wird.
Um das zu lösen, benötigt man ein elektronisches Bauteil, das es glaub ich noch nicht gibt, das aber fast kein Strom benötigt. Ich glaube in PCs ist soetwas ähnliches drin, das nur leicht verändert werden muß.

Gruß

Zitat:

Original geschrieben von Drahkke

Zitat:

Original geschrieben von mkmodule

Das Unternehmen Vestische Strassenbahnen in Herten für Linienbusse hat Dieselelektrische Fahrzeuge verwendet.

Wieso "hat"? Wurden diese Fahrzeuge inzwischen wieder außer Dienst gestellt?

[Reachstacker]

Naja das "Geschriebene aus anderen Quellen" ist eine Riesen-Schwurbelei die hinten und vorne nicht zusammen passt... 🙄

Diesel-Elektrisch ist sooo Effizient (gegenueber getrieben) das sich GM genoetigt sah im Volt bei 100km/h eine mechanische Verbindung zum Vortrieb zu erstellen um Sprit zu sparen. 😁

Ich faende es Empfehlenswerrt wenn sich einige dieser "Glaeubigen Traeumer" ab und zu mit der technischen Realitaet auseinander setzen wuerden anstatt mit Moses auf den Berg zu klettern...

Und NEIN, Ich bin nicht "gegen" Diesel-Elektrisch, schliesslich habe ich 4 Fahrzeuge dieser Antriebsart. 🙂

Gruss, Pete

[Antriebswelle21624]

Durch den Gegenwind wird ja der Schlupf im Elektromotor höher, wenn man diesen nicht perfekt regelt und die Leisung des Motors nicht hoch genug ist, um überhaupt den Schlupf wegzuregeln, wenn die magnetische Differenz zwischen Spulen und Magnete überrutscht, weil halt die Gegenkraft zu hoch ist. Aber ich denke das soll so sein, denn 100 km/h würden eigentlich ausreichen, früher hatten wir Pferde.
Ist doch viel z gefährlich und vorallem nervig für die Bewohner an Autobahnen.

Gruß

[Antriebswelle21624]

Hier eine neue Information, warum Schlupf bei Elektromotoren den Wirkungsgrad des Gesamtsystems sehr herabgesetzt. Die elektrischen Spulen bei z.B. Permanetmagnetmotore haben ja die Aufgabe, die Permanetmagnete, die fest auf dem Rotor sitzen, egal ob innen liegender Rotor oder aussenliegender Rotor (bei Dieselelektrischen Bussen ist z.B. das Rad der Rotor, also aussenliegend) vor sich herzuschieben. Angenommen man bezeichnet den Punkt, bei dem der Elektromagnetismus gemau senkrecht über dem Permanentmagnet als 100 oder auch OT, so muß man darauf achten, dass dieser Punkt nie errecht wird, denn sollte dieser Punkt erreicht werden, kann der Magnetismus der Spule das entsprechende Permanetmagnet nicht mehr vor sich herschieben. Es passiert jetzt sogar etwas sehr schlimmes, direkt nach dem Überrutschen des elektrischen Magnetismus wird der Permanentmagnet in die falsche Richtung gerückt. Die Lösung ist sehr einfach. Zuerst hat man festgestellt, dass dieser Punkt kurz vor und nach dem Überrutschen des Magnetfeldes ein Geräusch erzeugt und man hat Hallsensoren verbaut, die der Elektronik eine Rückmeldung geben. Leider ändert sich das Geräusch jedoch nicht syncron zur Masseveränderung des Fahrzeuges und auch nicht bei Steigungs- und Gefälleänderung. Es gibt aber eine elektrische Lösung, ohne ein Hallsensor verbauen zu müssen. Die Stromaufnahme der Spulen steigt symmetrisch mit annähern an den Punkt 100 und hat bei z.B. 99,99 eine feste Stromaufnahme der entsprechenden Spule bzw des gesamten Permanentmagnetmotors. Man begrenzt einfach die Stromzufuhr, indem man sich z.B. für den Bereich 70 als Grenze entscheidet. Je höher der Wert bis zum Punkt 99,99, desto höher die Belastung der Spule und desto wärmer werden die Spulen.
Da Wärme Energie kostet, ist das wahrscheinlich der Grund, warum die elektrischen Fahrzeuge z.Z. noch genausoviel Treibstoff verbrauchen, wie ausschließlich Treibstoffbetriebene.
Entsteht nun der Gedanke, man muß möglichst große Elektromotoren verwenden, um dieses Problem zu lösen, liegt man falsch. Die Lösung ist, möglichst weit unter dem Punkt 99,99, also kurz vor der Überschlupfung der Magnete zu bleiben, in dem man die Elektromotoren untersetzt. So kann man kleine Elektromotore verwenden und kann aus der höheren Drehzahl die Kraft holen. Dabei gibt es natürlich eine Grenze, untersetzt man zu stark, ist die Endrehzahl bei z.B. 100 km/h sehr hoch und es wird viel Luft verwirbelt durch den Rotor und die Permanentmagnete und des teilweise vorhandenen Lüfters, was wieder bremst und nachteiligt wirkt. Wahrscheinlich benötigt man bei einem Schlupfgeschützten Elektromotor, der z.B. nie die 70 überschreiten kann gar keinen Lüfter, sondern nur ein gutes Alugehäuse mit großen Lamellen zur z.B. Fahrwindkühlung. In dem Fall kann man eine starke Untersetzung wählen.
Ich würde fogende Lösung treffen, ich würde mich für die goldene Mitte entscheiden, also den Elektromotor wählen, der nicht zu groß, aber auch nicht zu klein ist und jedes Fahrzeug mit einem 2 Gang getriebe versehen. Einen Gang für die Stadt bis z.B. 60 km/h und einen für die Überland und Autobahnfahrten bis z.B. 100 km/h. Ein großer Vorteil ist hier die Sicherheit für den Fahrer und die Fahrgäste: Gibt es ein elektrisches Problem und der Elektromotor läuft auf Volllast, obwohl der Fahrer nicht beschleunigt, kann der Fahrer einfach die Kupplung treten und der Elektromotor dreht so lange, bis er z.B. verschmort und es ist leicht möglich, das Fahrzeug zu stoppen. Ich hoffe, jedes Elektrofahrzeug ohne Kupplung und z.B. 2 Gang Getriebe hat ein ausgeklügeltes Abschaltsystem, falls die Elektronik mal spinnt und einfach Vollstrom gibt, obwohl der Fahrer gar nicht beschleunigt.

[Drahkke]

Zitat:

Original geschrieben von mkmodule

Gibt es ein elektrisches Problem und der Elektromotor läuft auf Volllast, obwohl der Fahrer nicht beschleunigt, kann der Fahrer einfach die Kupplung treten und der Elektromotor dreht so lange, bis er z.B. verschmort und es ist leicht möglich, das Fahrzeug zu stoppen. Ich hoffe, jedes Elektrofahrzeug ohne Kupplung und z.B. 2 Gang Getriebe hat ein ausgeklügeltes Abschaltsystem, falls die Elektronik mal spinnt und einfach Vollstrom gibt, obwohl der Fahrer gar nicht beschleunigt.

Wäre da ein Not-Aus-Schalter, mit dem der Fahrer die Stromzufuhr zum Motor unterbrechen kann, nicht die sinnvollere Lösung?