Hohe PS Leistung bei E-Autos?
Wieso habe die aktuellen E-Autos nur so hohe PS Zahlen, der VW ID3 irgendwas mit 200 PS zum Beispiel.
Gibt es dafür erklärbare Gründe?
Ökologisch etc ists ja nun nicht, früher wurden wir angehalten Strom zu sparen
Beste Antwort im Thema
Zitat:
@Gururom schrieb am 28. Okt. 2020 um 12:12:34 Uhr:
Und darum baut man einfach Motoren mit 200 PS und mehr in Cityflitzer??
PS Wahn bei E-Autos, einfach weil man es kann?
Weil man es kann und weil es, im Gegensatz zum Verbrenner, keinerlei negative Auswirkungen hat. Weder bei den Kosten, noch bei den Ressourcen noch beim Verbrauch.
Warum sollte man es also nicht tun? Oder ist da ein Petrolhead neidisch?
114 Antworten
Zitat:
@StephanRE schrieb am 23. Oktober 2020 um 11:21:07 Uhr:
Weil man halt ordentlich Drehmoment für die Beschleunigung haben will. Das ist der Haubtggrund. Der dafür nötige Aufwand ist relativ gering.
Das ist genau so Unsinn wie die Aussage davor.
Für eine hohe Beschleunigung braucht man möglichst viel Leistung bei möglichst niedrigen Geschwindigkeiten, weil damit die Zugkräfte möglichst hoch ausfallen. Das Drehmoment ist dafür eher uninteressant, weil es nur zur Berechnung der mechanischen Leistung gebraucht wird
Ebenso ist auch beim Verbrenner die Leistung vom Drehmoment abhängig, immerhin ist es auch dort nur mechanische Leistung, um die es geht und die besteht nun mal aus Drehmoment * Drehzahl.
Um die Frage vielleicht sinnvoll zu beantworten:
Ein Elektromotor kann ein spezifisches Drehmoment erreichen (analog zum Verbrenner) und wird in der Nennleistung durch die Peakleistung des Akkus (zzgl. Verluste) limitiert (analog zur Gemischversorgung beim Verbrenner).
Je leistungsfähiger der Akku ist, desto größer ist der Arbeitsbereich (=Drehzahlbereich), in dem das Drehmoment aufrecht erhalten werden kann und desto höher fällt damit dann auch die Antriebsleistung aus.
Sprich unabhängig vom spezifischen Drehmoment entscheidet der Akku, über welchen Drehzahlbereich der Motor dieses Drehmoment aufrechterhalten kann und limitiert damit die mechanische Leistung auf die elektrische Leistung des Akkus.
Da ein E Auto kein normal kein Getriebe hat ist das mit dem Drehmoment schon richtig.
Zitat:
@OO--II--OO schrieb am 23. Oktober 2020 um 09:45:52 Uhr:
Mal schau'n, wann die City-Raser-Szene die E-Autos entdeckt . . . und die dann auch noch fast lautlos auf die Leute zurasen . . . aber vielleicht sind die denen einfach (noch) zu leise . . .
Da diese Szene in der Regel auf ordentlich Krach aus ist (man könnte denen auch einfach eine Blechtrommel schenken...), wird sie die E-Autos entweder lange links liegen lassen, oder das AVAS mächtig aufbohren. Wo der neue Fiat 500 schon eher Musik anstelle von Fahrgeräuschen produziert, wird man doch auch irgendwas mit ordentlich Bums einbauen können... die Tuner-Szene wird sich da schon was einfallen lassen.
Aber BTT:
Ich glaube auch, dass es verkaufsfördernd ist, wenn viel (Spitzen-)Leistung auf dem Werbeplakat steht. Schließlich sind die Preisbereiche heutiger E-Autos eher bei den Top-Motorisierungen der Verbrenner angesiedelt. Da sollen dann vergleichbare Werte auf dem Papier stehen. Und da es - den Beiträgen dieses Themas folgend - kein Problem darstellt, bei größeren Akkus auch schnell eine höhere E-Motor-Leistung zu generieren, ist das ein gutes Abfallprodukt, um das Preissegment auch zu rechtfertigen.
Zitat:
@Xentres schrieb am 23. Okt. 2020 um 11:37:06 Uhr:
Meistens wird bei reinen Elektrofahrzeugen auf Getriebe mit vielen Getriebestufen (wie beim Verbrenner mit 7-9 Stufen in den modernen Automatikgetrieben) verzichtet.Um bei hoher Drehzahl noch hinreichend Drehmoment zu haben, muss dann die Leistung des Antriebs generell höher ausfallen (siehe Kurvenverlauf für den "typischen" Elektromotor im BEV), was beim Elektromotor gegenüber dem Verbrenner nicht wirklich kritisch ist.
Das eine hat mit dem anderen weniger zu tun, als du meinst.
Elektrofahrzeuge fahren mit einer Untersetzung, die der eines ~2. Gangs eines Verbrenners entspricht.
Ein Benziner erreicht in einem 2. Gang typischerweise eine Geschwindigkeit von ~70 - 100 km/ h bei 6000/ min. Da Elektromotoren höher drehen können, z.B. bis 12000 U/ min, decken sie mit der gleichen Untersetzung einen höheren Geschwindigkeitsbereich ab (140 - 200 km/ h), erreichen ihre Nennleistung häufig jedoch noch vor 6000/ min. Damit fahren Elektrofahrzeuge meistens ab ~50 km/ h so, wie ein Verbrenner, der immer bei Nenndrehzahl gehalten wird. Man kann nun vielleicht auch erahnen, warum die Angaben zur Beschleunigung für 0-50 km/ h so beliebt sind.
Genau genommen sind Elektromotoren im Vergleich zum typischen Benziner gedrosselte Hochdrehzahlmotoren, einfach weil sie zwar sehr hoch drehen können, jedoch auch sehr früh ihre Nennleistung erreichen. Quasi wie ein Hochdrehzahldieselmotor, mit viel Drehmoment bei wenig Leistung trotz des hohen Drehzahlbands.
Was bei Benzinern möglich ist, sieht man bei Motorradmotoren, da werden mit einem vergleichbaren Drehzahlband (12.000/ min) aus 1 Nm ca. 1,2 kW geholt.
Da für beide Motoren die gleichen physikalischen Gesetze gelten, muss die Leistung beim Elektromotor genauso wenig "höher" ausfallen, wie beim Verbrenner.
Mechanische Leistung hat nämlich nichts damit zu tun, wie der Motor diese Leistung erzeugt, sie gilt entsprechend für alle bewegten Objekte gleichermaßen.
Dazu eine Formel, um sich das selbst vor Augen zu führen:
F_a = P/ v
Die beschleunigende Kraft F_a entspricht der aktuellen Leistung, geteilt durch die aktuelle Geschwindigkeit.
Unabhängig davon, woher die Leistung kommt, entsprechen also z.B. 50 kW bei 25 m/s einer Kraft von 2000 N. Das kann z.B. an Rädern, oder der Schub einer Düse sein.
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Nicht vergessen dass die E-Autos mit 0 Drehzahl anfahren und dort auch, anders als Verbrenner 0 Leistung haben. Macht man den Motor bei gleicher Übersetzung echt kleiner, also kleinere Abmessungen/ Drehmoment, wirds beim Losfahren unter ungünstigen Randbedingungen schnell peinlich.
Das Drehmoment liegt beim E Motor aber auch schon bei 0 Drehzahl an. Leistung ist natürlich auch 0. Der E-Motor hat ja auch keinen Leerlauf, deswegen ist auch keine Kupplung vorhanden. Schleifende Kupplung beim Anfahren ist unmöglich aber eben auch nicht nötig.
Man fährt also quasi immer im 2. Gang an. Da man aber 0 Leistung hat braucht man entsprechend mehr Drehmoment. Die dafür nötigen Ströme sind entsprechend stark. Das erfordert auch entsprechende Leitungsdurchmesser und Baugrößen.
(Beim Tesla weiß ich, das der mit Fahrspannungen von 600V arbeitet. Damit fahren auch viele Straßen-, U-Bahnen und O-Busse. Bei alten Bahnen können da auch schon mal Sicherungen lautstark rausspringen.)
Auch das ist kein wirkliches Problem.
Betrachte mal eine Übersetzung, welche bei 14 m/ s eine (Nenn-)Leistung von 50 kW erreicht.
Die Zugkraft liegt dann bei 3571 N und ermöglicht damit, einen annähernd konstanten Drehmomentverlauf ab der ersten Umdrehung vorausgesetzt, eine Beschleunigung von 2,38 m/ s² für ein 1500 kg schweres Fahrzeug.
Es fahren auch bei den Verbrennern recht viele Fahrzeuge im 2. Gang an, ohne dass das einem peinlich wird.
Bei den eher üblichen 100+ kW Nennleistung liegt die maximale Beschleunigung bei 4,8 m/ s², was ich jetzt nicht als zu niedrig bezeichnen würde, vor allem wenn man mal die Realität berücksichtigt, wo kaum einer aus dem Stand voll beschleunigt.
Mehr Drehmoment ist also überhaupt nicht notwendig.
Der Punkt mit der Leistung ist der, dass durch den Akku eine Nennleistung vorgegeben ist und je höher das motorspezifische Drehmoment ausfällt, desto früher wird die Nennleistung erreicht, was sich positiv auf die Beschleunigungszeiten auswirkt, jedoch negativ auf die Leistungsentfaltung.
Umgekehrt bedeutet das auch, dass ein Motor mit höherem Nenndrehmoment auch eine höhere Rekuperationsleistung bei niedrigeren Geschwindigkeiten erreicht.
Ob einem eine konstante Bremskraft oder eine konstante Bremsleistung lieber ist, dürfte wohl eine Frage des Anwenders sein, analog zur Beschleunigung mit konstanter Leistung oder Beschleunigung bei konstanter Zugkraft.
Zitat:
@Gururom schrieb am 23. Oktober 2020 um 09:08:53 Uhr:
Wieso habe die aktuellen E-Autos nur so hohe PS Zahlen, der VW ID3 irgendwas mit 200 PS zum Beispiel.
Gibt es dafür erklärbare Gründe?
Ökologisch etc ists ja nun nicht, früher wurden wir angehalten Strom zu sparen
Doch, es ist ökologisch, denn mehr Leistung beim Elektromotor bedeutet nicht unbedingt mehr Verbrauch.
Beispiel: Angenommen, Du benötigst die Leistung von 20 kW (oder PS) um die Geschwindigkeit X zu fahren, dann benötigt dieser Motor in der Stunde 20kWh Energie.
Dabei ist es völlig egal welche maximale Leistung der Motor hat. Das können 20kW oder 200kW sein.
Oder anders gesagt: Mit steigender Maximalleistung steigt nicht die benötigte Energie für die gleiche Geschwindigkeit.
Das ist beim Verbrenner anders. Dort steigt auch immer der Verbrauch, wenn der Motor mehr Leistung hat.
Das liegt daran, dass man den Motor nur auf 3 Arten mehr Leistung abgewinnen kann:
1. Mehr Benzin einspritzen für mehr Bumms am Kolben: Mehr Verbrauch.
2. Mehr Luft rein drücken für mehr Bumms am Kolben: Mehr Verbrauch.
3. Höher drehen lassen: Mehr Verbrauch.
Zitat:
@Diabolomk schrieb am 23. Oktober 2020 um 09:48:13 Uhr:
Selbst beim Verbrenner ist ja auch nicht PS = Verbrauch. Das ist auch immer stark Abhängigkeit des Hubraumes.
Das ist falsch. Siehe oben die drei Gründe. Mehr Hubraum bedeutet eine größere Brennkammer, die mit Luft und Benzin gefüllt werden muss. Also mehr Verbrauch.
Zitat:
Mal schau'n, wann die City-Raser-Szene die E-Autos entdeckt . . . und die dann auch noch fast lautlos auf die Leute zurasen . . . aber vielleicht sind die denen einfach (noch) zu leise . . .
Die haben die Autos schon lange entdeckt.
Warten wir einfach mal auf den Dacia Spring Electric: 33 kW/45 PS als Peak-Leistung. Und ca. 20-25 kW als Dauerleistung.
Und auch ein E-Auto kann mit einem E-Motor mit kleiner Leistung dimensioniert werden, wie z.B. ein Aixam eAixam. Leistung: 6 kW Dauerleistung, beschränkt auf 45 km/h.
https://aixam.de/fahrzeuge/eaixam/ecity-pack/
Die 45 km/h-Version vom Renault Twizy kommt mit 4 kW Dauerleistung.
Ein Twike III kommt mit Leistung von 5 kW und 85 km/h Spitze.
Ein City-El kommt mit 1-5 kW und kommt mit 45/57/63 km/h Spitze.
Die Hersteller können BEV wie ICE frei dimensionieren. Wenn sie halt 150 kW peak an die Hinterachse in einen id.3 reinkonzipieren, dann sei es so. Wenn auch völlig sinnbefreit. Es hat nichts mit der Technik zu tun, denn die Elektrotechnik kann easy Elektroantriebe jeden Leistungsbereiches dimensionieren, es ist eine Frage des Marketings.
@Grasoman du wirst ja wohl die von dir genannten Microcars nicht mit vollwertigen E Autos ernsthaft vergleichen wollen, oder?
Bei einer Spitze von gut 80 km/h wie beim Twizzy habe ich eine entsprechend kleine Übersetzung. Da reichen die Minimotoren auch völlig aus. Bei einem Geschoss von einer Tonne und mehr was ich halbwegs im normalen Verkehr fahre und sogar auf der Autobahn brauche ich größere Leistungen. Und ob der Motor nun 100 oder 200 kw hat ist egal vom Stromverbrauch her wenn ich nur 80 kw nutze. Das ist eben der große Unterschied zum Verbrenner. Ein 5 Liter V8 schluckt auch im Leerlauf und bei geringer Leistungsaufnahme mehr wie ein 1-Liter-Motörchen bei der selben Fahrweise.
Mir geht es um die Dimensionierungsbandbreite von E-Fahrzeugen. Und da kann man schlicht alles bauen.
Man kann das am E-Motor (und ggf. mit dem Reduktionsgetriebe) passend machen vom Drehmoment und der Peak-Leistung. Auf quasi jede Kombination, die irgendwie gewünscht wird.
Der Dacia Spring da hat 125 km/h Spitze und 33 kW peak, wenn das dein "Geschoss von 1 Tonne und mehr" bedeutet.
Ein großer Streetscooter hat 48 kW (38 kW Dauerleistung) für 85 km/h.
Wer einmal in China über den BEV-Markt schaut, sieht da BEVs fast aller Leistungsstufen.
Ein Lightyear One hat als wirklich teure, große Oberklasse-Limousine 100 kW Peak-Leistung aus 4 einzelradbezogenen E-Motoren a 25 kW (0-100 km/h in 10 Sekunden) - locker würde dabei die Hälfte auch ausreichen, also dann 0 auf 100 in 20 Sekunden, denn die sind ja problemlos und sozial kompatibel abrufbar. Und er kommt mit 150 km/h top speed.
Und wenn du nur 80 kW nutzt, dann muss der E-Motor auch nur 80 kW können. Der ganze Rest ist Verschwendung.
Zitat:
@StephanRE schrieb am 24. Okt. 2020 um 11:32:52 Uhr:
Bei einem Geschoss von einer Tonne und mehr was ich halbwegs im normalen Verkehr fahre und sogar auf der Autobahn brauche ich größere Leistungen.
Diese Leistung lässt sich anhand der Zielgeschwindigkeit zzgl. Reserve recht leicht darstellen.
Für 130 km/ h braucht ein PKW ca. 30 kW. Wenn man dafür 75 % Nennleistung ansetzt, landet man bei 40 kW Nennleistung, die für einen PKW ausreichend ist.
Nur mal sn den gesunden Menschenverstand apoeliert: was ist euch lieber? Ein 50Kw Motor der ständig am Limit bewegt wird oder ein 100 Kw Motor der immer nur mit 2/ 3 Leistung bewegt wird?
Vom Konstruktionsaufwand und von den Kosten her lohnt sich der kleinere Motor sowieso nicht.
Sowas nennt man Reserven. Ein Flugzeug könnte auch mit einem Triebwerk fliegen 2 sind aber besser auch wenn die nur 50% Leisten müssrn
Zitat:
@Gururom schrieb am 23. Oktober 2020 um 09:08:53 Uhr:
Wieso habe die aktuellen E-Autos nur so hohe PS Zahlen, der VW ID3 irgendwas mit 200 PS zum Beispiel.
Gibt es dafür erklärbare Gründe?
Ökologisch etc ists ja nun nicht, früher wurden wir angehalten Strom zu sparen
Das neue Elektroauto von Dacia hat nur 45 PS - das müsst dir dann völlig recht sein, oder doch zu wenig?