Was ist Drehmoment?
Das Drehmoment ist ein grundlegendes Konzept in Physik und Technik. Es stellt die Drehkraft dar, die auf ein Objekt ausgeübt wird. Bei Fahrzeugen sorgt das Drehmoment dafür, dass sich die Räder drehen und das Auto vorwärtstreiben.
Traditionelles Drehmoment versus elektrisches Drehmoment
1. Verbrennungsmotoren (ICE):
– Herkömmliche Autos mit Verbrennungsmotoren erzeugen Drehmoment durch einen komplexen Prozess, der Kraftstoffverbrennung, Kolben und eine Kurbelwelle umfasst.
– Die Drehmomentabgabe bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor variiert je nach Motordrehzahl (U/min). Das maximale Drehmoment wird normalerweise in bestimmten Drehzahlbereichen erreicht.
– Der Fahrer bemerkt eine Verzögerung zwischen dem Drücken des Gaspedals und dem Gefühl, dass das Fahrzeug beschleunigt, da das Drehmoment von der Drehzahl abhängt.
2. Elektromotoren:
– Elektroautos (EVs) verwenden Elektromotoren (normalerweise Permanentmagnet-Synchronmotoren oder Induktionsmotoren).
– Diese Motoren liefern sofortiges Drehmoment (instant torque) aus dem Stillstand, unabhängig von der Drehzahl.
Das ist der Grund:
Elektromotoren haben eine flache Drehmomentkurve, was bedeutet, dass sie vom Stillstand bis zu einem beträchtlichen Teil ihres Betriebsdrehzahlbereichs ein maximales Drehmoment liefern können. Diese Eigenschaft steht im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren, die höhere Drehzahlen benötigen, um das maximale Drehmoment zu erreichen. Infolgedessen können Elektrofahrzeuge schnell und reibungslos aus dem Stand beschleunigen, ohne dass die Motordrehzahl aufgebaut werden muss, was ein unmittelbareres und reaktionsschnelleres Fahrerlebnis bietet. Diese konstante Drehmomentabgabe trägt auch zu einer besseren Leistung unter verschiedenen Fahrbedingungen bei und macht Elektromotoren hocheffizient und vielseitig für den Einsatz in Kraftfahrzeugen.
Diese sofortige Drehmomentabgabe führt zu schneller Beschleunigung und einem aufregenden Fahrerlebnis.
Faktoren, die zum sofortigen Drehmoment beitragen
Direktantrieb: Elektromotoren sind ohne Getriebe oder Gangschaltung direkt mit den Rädern verbunden. Dieser Direktantrieb sorgt für eine effiziente Kraftübertragung und minimiert Energieverluste.
Keine Verzögerung: Da keine Verbrennungszyklen oder mechanische Verbindungen erforderlich sind, gibt es bei Elektrofahrzeugen keine Verzögerungen, die mit herkömmlichen Motoren verbunden sind. Drücken Sie das Pedal und der Motor reagiert sofort.
Hohe Drehmomentdichte: Elektromotoren können mit hoher Drehmomentdichte konstruiert werden. Ihre kompakte Größe ermöglicht es den Herstellern, sie intelligent im Fahrzeug zu platzieren und so die Gewichtsverteilung zu verbessern.
Regeneratives Bremsen: Auch beim Abbremsen sorgen Elektromotoren für sofortiges Drehmoment. Regeneratives Bremsen wandelt kinetische Energie wieder in Elektrizität um und steigert so die Effizienz weiter.
Vorteile des sofortigen Drehmoments im wirklichen Leben
Fahren in der Stadt: Das sofortige Drehmoment ist beim Fahren in der Stadt von Vorteil. Elektrofahrzeuge rasen durch den Verkehr und sorgen für reibungslosere Stop-and-Go-Situationen.
Drag race: Elektroautos dominieren drag race aufgrund ihrer sofortigen Beschleunigung. Ludicrous Mode von Tesla ist ein Beispiel.
Abschleppen und Geländefahren: Elektro-Lkw und Elektro-SUVs zeichnen sich durch Abschlepp- und Geländefahrten aus. Die Fähigkeit, sofort Drehmoment zu liefern, hilft dabei, schwieriges Gelände zu meistern.
Das sofortige Drehmoment ist einer der aufregendsten Aspekte von Elektroautos. Es verändert das Fahrerlebnis und lässt Elektrofahrzeuge wie Raketen auf Rädern erscheinen. Mit der Weiterentwicklung der Technologie können wir noch beeindruckendere Drehmomentwerte und Innovationen in der Elektromobilität erwarten.
Herausforderungen
Traktionskontrolle: Zur Steuerung des sofortigen Drehmoments sind ausgefeilte Traktionskontrollsysteme erforderlich, um ein Durchdrehen der Räder zu verhindern.
Batteriebeschränkungen: Das Aufrechterhalten eines hohen Drehmoments über längere Zeiträume entlädt die Batterie schneller.
Einige Elektroautos mit hohem Drehmoment
Bei Elektroautos hat man in puncto Drehmoment deutliche Fortschritte gemacht, und mehrere Modelle zeichnen sich durch beeindruckende Leistung aus. Hier sind einige Beispiele:
Tesla Model S Plaid:
– Drehmoment: 1.050 lb-ft (1.420 Nm).
– Beschleunigung: 0 auf 100 km/h in nur 1,98 Sekunden.
– Reichweite: ca. 390 Meilen (627 Kilometer, WLTP).
– Bemerkenswert für seinen Ludicrous Mode und seine atemberaubende Beschleunigung.
Lotus Evija:
– Drehmoment: 1.704 Nm (1.257 lb-ft).
– Beschleunigung: 0 auf 100 km/h in unter 3 Sekunden.
– Reichweite: Geschätzt rund 250 Meilen (400 Kilometer, WLTP).
– Ein Hypercar in limitierter Auflage mit atemberaubendem Design.
Lucid Air Sapphire:
– Drehmoment: 1.939 Nm (1.430 lb-ft).
– Beschleunigung: Schnelle Zeit von 0 auf 100 km/h.
– Reichweite: Über 500 Meilen (800 Kilometer).
– Bekannt für sein luxuriöses Interieur und seine Spitzentechnologie.
Pininfarina Battista:
– Drehmoment: 2.340 Nm (1.726 lb-ft).
– Beschleunigung: 0 auf 100 km/h in unter 2 Sekunden.
– Reichweite: ca. 450 Kilometer (WLTP).
– Ein elektrischer Hyper-GT mit italienischem Flair.
Rimac Nevera:
– Drehmoment: 2.360 Nm (1.741 lb-ft).
– Beschleunigung: rasend schnell.
– Reichweite: Rund 340 Meilen (550 Kilometer).
– Ein kroatisches elektrisches Hypercar, das Leistung neu definiert.
Diese Elektroautos demonstrieren das unglaubliche Drehmoment, das mit Elektroantrieben erreicht werden kann, und machen das Fahren zu einem echten Erlebnis!
Welchen Einfluss hat das sofortige Drehmoment auf die Reichweite von Elektroautos?
Das sofortige Drehmoment wirkt sich in mehrfacher Hinsicht erheblich auf die Reichweite von Elektroautos (EV) aus:
- Beschleunigung und Energieverbrauch: Dank des sofortigen Drehmoments können Elektrofahrzeuge schnell beschleunigen und bieten so ein zügiges und sanftes Fahrerlebnis. Allerdings verbraucht eine starke Beschleunigung mehr Energie, was die Gesamtreichweite des Fahrzeugs verringern kann. Dies liegt daran, dass eine hohe Leistungsanforderung der Batterie bei starker Beschleunigung den Energieverbrauch erhöht.
- Fahrverhalten: Fahrer, die das unmittelbare Drehmoment häufig für schnelle Starts und Hochgeschwindigkeitsfahrten nutzen, entladen die Batterie schneller als Fahrer, die konservativer fahren. Daher kann die Reichweite eines Elektrofahrzeugs je nach Fahrgewohnheiten stark variieren.
- Regeneratives Bremsen: Während das sofortige Drehmoment die Reichweite durch den hohen Energieverbrauch beim Beschleunigen verringern kann, können Elektrofahrzeuge durch regeneratives Bremsen teilweise Energie zurückgewinnen. Dieses System wandelt beim Abbremsen und Verlangsamen einen Teil der kinetischen Energie wieder in elektrische Energie um, was zur Verlängerung der Reichweite beiträgt.
- Effizienz bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten: Elektrofahrzeuge sind aufgrund der Wirksamkeit der regenerativen Bremse und des geringeren Luftwiderstands bei niedrigeren Geschwindigkeiten und im Stop-and-Go-Verkehr in der Stadt normalerweise effizienter. Das sofortige Drehmoment ist in diesen Szenarien von Vorteil, aber konstantes Fahren mit hoher Geschwindigkeit (wo die regenerative Bremse seltener ist) kann zu einer schnelleren Entladung der Batterie führen.
- Batteriemanagementsysteme: Moderne Elektrofahrzeuge sind mit hochentwickelten Batteriemanagementsystemen ausgestattet, die Energienutzung und -verteilung optimieren. Diese Systeme helfen, die negativen Auswirkungen des momentanen Drehmoments zu mildern, indem sie die Leistungsabgabe anpassen und die thermischen Bedingungen steuern, um die Effizienz aufrechtzuerhalten und die Batterielebensdauer zu verlängern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das sofortige Drehmoment zwar ein beeindruckendes und angenehmes Fahrerlebnis bietet, sich jedoch negativ auf die Reichweite auswirken kann, wenn es nicht sorgfältig verwaltet wird. Effiziente Fahrpraktiken in Verbindung mit fortschrittlichen EV-Technologien können dazu beitragen, die Vorteile des sofortigen Drehmoments mit der Notwendigkeit einer maximalen Reichweite in Einklang zu bringen.
