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Fahrzeug-E-Motoren

Themenstarteram 4. Februar 2019 um 17:23

Es eine Frage nach der Leistung der E-Motore gestellt.

Welche Technik/Bauweise ermöglicht bei den rel. kleinen Motoren (Tesla & Co) die hohen Leistungen und Drehmoment ab Drehzahl 1 ?

Beste Antwort im Thema

Permanenterregte Synchronmaschine, auch Brushless DC genannt. Allerdings steht und fällt die Leistungsdichte und Effizienz mit der Stärke der Magneten, daher verwendet man Seltene-Erd-Magneten.

Grüße,

Zeph

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Permanenterregte Synchronmaschine, auch Brushless DC genannt. Allerdings steht und fällt die Leistungsdichte und Effizienz mit der Stärke der Magneten, daher verwendet man Seltene-Erd-Magneten.

Grüße,

Zeph

https://...omobil-industrie.vogel.de/.../ ist da schon mal ganz interessant.

Themenstarteram 4. Februar 2019 um 18:46

Ca. 10% Verlustleistung erzeugen bei hohen Strömen hohe Temp. die abgeleitet werden müssen. Reicht Flüssigkeitskühlung ? Wie erfolgt Temperierung der Akkus bei hoher Erwärmung und niedr. Temperaturen ? Soweit mir bekannt gibt es ein engeres Temp.-Fenster für optim. Leistung.

Im Detail ist genau hier das Know How der Hersteller gefragt. Nur angesichts der Tatsache. dass wir im Moment kein Problem bei Verbrennern mit 70% Verlustleistung haben, erscheinen mir 10% mit Flüssigkeitskühlung easy - bei kleineren Motoren auch mit Luftkühlung.

Beim Verbrenner ist es auch wichtig, den Block einigermaßen gleichmäßig warm zu halten, da hier die Passungen für die Gleitlager und Kolben genau sein müssen. Beim E-Motor ist das ebenfalls einfacher. Dem ist es relativ egal, ober 40, 70 oder 150°C hat. Es ist nur schwierig die Wärme aus den Wicklungen und dem Läufer rauszubekommen. Das erfordert einiges an Engineering. Aber sonst ist die E-Maschine recht anspruchslos.

Grüße,

Zeph

Themenstarteram 5. Februar 2019 um 17:56

Zeph,

das ist klar, die Frage nach der Kühlung des Motors und der Temperierung des Akkus bleibt offen.

Die Anspruchslosigkeit der E-Motore ist legendär.

Ich denke der geringe Wartungsbedarf, Verzicht auf Ölwechsel, kein schaltbarer Drehmomentwandler, keine Kardanwelle macht den Werkstätten Sorgen.

Zitat:

@ortler schrieb am 4. Februar 2019 um 18:46:15 Uhr:

Ca. 10% Verlustleistung erzeugen bei hohen Strömen hohe Temp. die abgeleitet werden müssen. Reicht Flüssigkeitskühlung ? Wie erfolgt Temperierung der Akkus bei hoher Erwärmung und niedr. Temperaturen ? Soweit mir bekannt gibt es ein engeres Temp.-Fenster für optim. Leistung.

Falls du die Verluste am Akku mit 10% bezifferst, liegst du aber "komfortabel" ;) Wie kommt man dann auf einen durchschnittlichen Round- turn- Verlust von (100-86=)14% incl. (eisenlosen) Wechselrichter?

Aber bleiben wir mal bei10%: Bei 17kWh auf 100km liegen bei meiner Durchschnittsgeschwindigkeit von 58km/h eine durchschnittliche Leistung von 9,58kW an und ein Verlust von unter 1kW. Seh ich nicht als Problem, zumal es ja wirklich eher nur 500W sind. Bei Frost im Winter zum Vorkonditionieren des Akku eher zu knapp. Im Sommer problemlos abzuführen, zumal am Fahrzeugboden eher moderate Temperaturen herrschen. Ich geh mal davon aus, dass bei der Entwicklung der Batteriesysteme auf solche "Kleinigkeiten" geachtet wurde.

Bei einem gebe ich dir sicher Recht: Ein Dubai- SUFF elektrisch hat sicher mehr Probleme mit der Hitze, als der Verbrennerkollege.

Der Akku vom e-tron fühlt sich bei 30-40° am wohlsten.....

Die Wärmeverluste von <10% am E- Motor sind sicher leichter abzuführen als die 80% Wärmeverluste beim Verbrenner SUV. Dazu benötigt man mit Sicherheit weniger Energie. :-)

 

Gruß Jake

Zitat:

@ortler schrieb am 4. Februar 2019 um 17:23:37 Uhr:

Es eine Frage nach der Leistung der E-Motore gestellt.

Welche Technik/Bauweise ermöglicht bei den rel. kleinen Motoren (Tesla & Co) die hohen Leistungen und Drehmoment ab Drehzahl 1 ?

Wer sich Zeit nehmen möchte mal wirklich tief in solch eine Konstruktion einzutauchen - hier nimmt ein kompetenter Mensch die Motor-/Getriebeeinheit eines Chevy Volt auseinander:

https://youtu.be/APhRPSdmdmk

 

Hier noch mit weiteren Erklärungen:

https://youtu.be/dqM3YXEf1js

 

Da wird auch klar, wie Kühlung etc aufgebaut ist.

 

VG vom Tanzbär

Themenstarteram 6. Februar 2019 um 17:35

@Audi,

die !0% Verlustleistung bezog sch auf den E-Motor, wg. der Abwärme die bei erhöhter Leistung bauartbedingt ein Problem sein könnte. Tesla drosselt die Leistung, auch wg. Erwärmung des Akkus.

Tanzbär, super die Verlinkung, sehr anschaulich.

Leider die falsche Sprache. Ich verstehe kaum ein Wort. Schade.

Gruß Jake

Hmm ja, ohne Englisch wird's wahrscheinlich schwierig. Ich steige bei so manchen Fachbegriffen auch immer wieder aus.

Diesen Prof. Kelly finde ich aber wirklich großartig, der ganze Kanal ist voll von super spannenden Videos (zumindest für interessierte kfz-Laien wie mich ;-) ). Im deutschsprachigen Raum kenne ich leider nichts vergleichbares.

Vielleicht hilft es Dir die Untertitel hinzuzuschalten? Mir fällt es damit manchmal leichter bei Fach-Englisch mitzukommen.

 

VG von Tanzbär

Nehmen wir mal das im Video gezeigte Motorgehäuse des Ampera-E bzw Bolt: 150 kW Spitze, aber nur 19kW im durchnittlichen Dauerbetrieb bei Autobahntempo. 10%Verluste, rd 2kW, also ein Wasserkocher auf dem Riesengehäuse mit ständigem metallischen Kontakt zum Auto, also guter Wärmeableitung - die Kühlung ist m.E. mehr als ausreichend dimensioniert. Aus meiner Sicht bestünde eine Aufgabe darin, diese (Ab-) Wärme im Winter sinnvoll zur Heizung zu nutzen. Denn 3% mehr Effizienz beim E-Motor sind bereits Welten, aber offenbar werden gleichzeitig bei einer ineffizienten Heizung die mehrfachen Verluste (10%)derzeit hingenommen. Im urbanen Stadtverkehr ist die Dauerleistung am Motor noch weit geringer: Berlin mit seinen 18km/h erfordert gerade einmal 3,5kW, dort werden also bestenfalls 350 Watt "verheizt"

Wir reden hier wirklich von Brotkrümeln ;)

Den Ständer zu kühlen ist nicht das Problem.

Aber wie kühlt man den Anker?

Der hat nur über die beiden Lager am Wellenende Kontakt. Der Rest kann nur Luft gekühlt werden.

Wenn man beim Beschleunigen jede Menge Energie reingibt, braucht es wohl Zeit bis die dadurch entstehenden Wärmeverluste wieder raus sind.

Gruß Jake

PS: mit 350 Watt kann man bei 50qm/h Luftvolumenstrom die Aussenluft um gut 20 Kelvin erwärmen.

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