In-Wheel-Motorsystem

Das Radnabenmotorsystem ist eine Art EV-Antriebssystem (Elektrofahrzeug). Elektromotoren sind direkt mit dem Rad verbunden, während herkömmliche Elektrofahrzeuge ein Design aufweisen und der Benzinmotor durch einen Elektromotor ersetzt wird.

Was ist ein In-Wheel-Motor?

Das Grundprinzip eines Fahrzeugs, das mit einem radintegrierten Elektromotor ausgestattet ist, ist einfach. Der Verbrennungsmotor, der sich normalerweise unter der Motorhaube befindet, ist einfach nicht notwendig. Er wird durch mindestens zwei Motoren ersetzt, die sich in der Nabe der Räder des Fahrzeugs befinden. Diese Räder enthalten nicht nur die kaputten Komponenten, sondern auch alle Funktionen, die früher von ihnen ausgeführt wurden Motor, Getriebe, Kupplung, Aufhängung und andere zugehörige Teile.

Obwohl das Konzept theoretisch relativ einfach ist und Motoren eine Reihe von Fragen zur Leistungsfunktion und Effizienz aufwerfen.

In den letzten Jahren haben wir gesehen, dass einige Fahrzeugentwickler zu einer Antriebsstrangkonfiguration übergegangen sind, bei der der Motor im Rad montiert ist, was einem In-Wheel-Motorsystem entspricht. Wir müssen zugeben, dass eine beeindruckende Menge an neuem Raum zur Verfügung steht, wenn die Elektromotoren in die Räder integriert werden, und diese sogenannten Nabenmotoren oder In-Wheel-Motoren bringen zwar gewisse Vorteile mit sich, bringen aber auch einige Herausforderungen mit sich.

Radnabenmotoren sind nicht neu, zu Beginn des 20. Jahrhunderts verwendete Ferdinand Porsches erstes Hybridfahrzeug in der Nabe montierte Elektromotoren in jedem Rad. Diese Motoren treiben das Rad direkt an das Rad an, ein Getriebe oder eine Antriebswelle sind nicht erforderlich. Beim Einsatz eines Untersetzungsgetriebes wird die Drehzahl reduziert und das Drehmoment vervielfacht. Bei einem In-Wheel-Motor gibt es jedoch keine Reduzierung. In diesem System ist die Radgeschwindigkeit gleich der Motorgeschwindigkeit, sodass das erforderliche Drehmoment und die erforderliche Leistung im Direktantriebsmodus bereitgestellt werden müssen.

Radnabenmotoren sind direkt Staub, Salzwasser und anderen Straßenflüssigkeiten sowie Vibrationen und Stößen ausgesetzt, was ihre Lebenserwartung verkürzt. Das ist einer der Hauptgründe dafür, dass Ford schließlich beschloss, die Konzepte mit Radnabenmotoren, an denen sie 150 für den neuen elektrischen F-2008 arbeiteten, aufzugeben.

Die vier In-Wheel-Motoren werden auch als Quad-Motor Drive bezeichnet. Diese vier Motoren liefern sofort Leistung und passen das Drehmoment an jedem Rad unabhängig voneinander an, um unter allen Bedingungen eine präzise Steuerung zu ermöglichen. Die Steuerung der Leistung auf der einzelnen Motorebene ermöglicht Torque Vectoring.

Was ist Torque Vectoring?

Grundsätzlich ist Torque Vectoring eine Technologie, die die Leistung eines Motors auf die linke und rechte Seite des Fahrzeugs verteilt. Beim Torque Vectoring kann eine Seite des Rades an der Achse schneller oder langsamer fahren als die andere.

Torque Vectoring zielt darauf ab, die Lenkreaktion und das Handling durch die Verteilung des Drehmoments zwischen den Rädern im Fahrzeug zu verbessern.

Wie unterscheidet sich der In-Wheel Motor EV von anderen Autos?

Bei herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor besteht das Antriebsstrangsystem aus herkömmlichen mechanischen Systemen wie Motor, Getriebe, Auspuff, Antriebswelle und Differential.

Bei einem herkömmlichen Elektrofahrzeug wird der Motor durch einen Elektromotor mit Wechselrichter und einem Satz Batterien ersetzt, die hinten oder an der Basis des Fahrzeugs installiert sind.

Bei Elektrofahrzeugen, die In-Wheel-Motoren verwenden, werden alle mechanischen Subsysteme des Antriebsstrangs eliminiert und durch Direktantrieb und Motoren ersetzt, die keine Antriebswelle benötigen, da sie direkt mit den Rädern verbunden sind.

Über Design

Die Herstellung eines Fahrzeugs mit radintegrierten Elektromotoren ist ein viel komplexerer Prozess, als nur den Motor herauszunehmen und dann Elektromotoren in den ungenutzten Raum im Rad zu stopfen. Diese Art von Elektromotor ist für den Einsatz in Hybridfahrzeugen konzipiert, um die Effizienz vollständig batteriebetriebener Fahrzeuge und sogar von Elektrofahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb zu verbessern.

Die von diesen In-Wheel-Motoren erzeugte Leistung kann je nach Hersteller und Größe des verwendeten Motors variieren. Der Elektromotor ist im Rad eingebaut und versorgt die Räder direkt mit Strom, ohne dass ein Getriebe erforderlich ist.

Die Idee, den Motor in die Felge eines Elektrofahrzeugs einzubauen, ist richtig, denn so kann sichergestellt werden, dass die volle Leistung des Motors ohne mechanische Übertragungsverluste am Rad zur Verfügung steht.

Bieten diese In-Wheel-Elektromotoren ausreichend Drehmoment für jede Anwendung?

Das Drehmoment spielt eine wichtige Rolle für die Reaktionszeit und Leistung eines jeden Automobils. In einem Fahrzeug, das mit radintegrierten Elektromotoren ausgestattet ist, steht tatsächlich nahezu sofort ausreichend Drehmoment zur Verfügung.

Elektromotoren erzeugen ein hohes Drehmoment und da diese Kraft direkt auf das Rad übertragen wird, kann jedes Rad mit Sensoren ausgestattet werden, um zu bestimmen, wie viel Drehmoment zu einem bestimmten Zeitpunkt erforderlich ist.

Effizienz des Radmotors

Bei Radnabenmotoren kommt es immer zu Leerlauf- und Teillastverlusten. weil die Motoren nicht von den Rädern entkoppelt werden können. Einige Unternehmen behaupten, dass die Effizienz von Radnabenmotoren höher sei, weil kein Getriebe vorhanden sei. Obwohl ein Getriebe immer eine gewisse Ineffizienz mit sich bringt, sind die Ein- oder Zwei-Gang-Getriebe, die normalerweise für Elektrofahrzeuge verwendet werden, viel effizienter als die komplexen Mehrstufengetriebe. Stufengetriebe im Antriebsstrang von Verbrennungsmotoren.

Dieser Effizienzverlust des Fahrzeugs wird durch die Tatsache überkompensiert, dass er auf das Getriebe zurückzuführen ist. Der Elektromotor kann in seinem effizientesten Betriebsbereich laufen, was je nach Anwendungsfall und Fahrzyklus zu einer Erhöhung der Fahrzeugreichweite im Vergleich zu einem Direktantriebssystem führt.

Regenerative Bremsleistung

Einige der Radnabenmotor-Designs bieten auch regeneratives Bremsen, was bedeutet, dass das System beim Bremsen einen Teil seiner eigenen kinetischen Energie aufnimmt und zum Laden der Batterie zurückgibt.

Einige Hybridfahrzeuge wie der Toyota Prius und der Tesla Roadster verfügen bereits über diese regenerative Bremstechnologie, die den Fahrzeugen eine größere Reichweite verleiht. Einer der größten Vorteile der In-Wheel-Motoren ist die Tatsache, dass die Kraft direkt vom Motor direkt auf das Rad übertragen wird, was die Distanz, die die Kraft zurücklegt, reduziert und die Effizienz des Motors erhöht. Zum Beispiel: Im Stadtverkehr läuft ein Verbrennungsmotor möglicherweise nur mit einem Wirkungsgrad von 20 %, was bedeutet, dass der größte Teil seiner Energie durch die mechanischen Methoden, mit denen die Leistung auf die Räder übertragen wird, verloren geht oder verschwendet wird, beim Radnabenmotor jedoch nicht Umgebung soll mit einem Wirkungsgrad von etwa 90 % arbeiten.

Ist das die Zukunft der Elektrofahrzeuge?

Porsche Engineering hat ein Drehmomentkontrollsystem für den Antriebsstrang eines viermotorigen Elektrofahrzeugs entwickelt, mit dem Elektro-SUVs selbst unter schwierigsten Bedingungen mit der Leistungsfähigkeit eines Sportwagens zurechtkommen. Aufgrund der viel schnelleren Reaktionsfähigkeit eines Elektromotors im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor kann das Traktionskontrollsystem eines Elektrofahrzeugs viel schneller reagieren.

Bei einem Elektrofahrzeug wird das Drehmoment rein elektronisch gesteuert, was deutlich schneller funktioniert als bei mechanischen Kupplungen. Jede Millisekunde verteilt eine intelligente Software die Kräfte so, dass sich das Fahrzeug immer neutral verhält. Die Lösung von Porsche ist jedoch nicht nur Allradantrieb, sondern nutzt separate Motoren, die jedes Rad im Fahrzeug steuern.

Mehrere Motoren haben Vor- und Nachteile. Mehr Motoren erhöhen die Kosten und die Komplexität, machen aber eine Antriebswelle überflüssig und ermöglichen eine bessere Kontrolle. Motoren können auch die ungefederten Massen erhöhen, was negative Auswirkungen auf das Handling und die Fahrqualität haben kann.

Beispielsweise ist es möglich, die Räder um 90 Grad zu drehen und nach links oder rechts zu fahren oder sich sogar auf der Stelle zu drehen, anstatt nur vorwärts oder rückwärts zu fahren. Dies erweitert die Bewegungsfreiheit des Fahrzeugs um eine weitere Dimension und erleichtert das Navigieren in engen Räumen.

Der neue Rivian R1T verfügt über einen Motor für jedes Rad. Dieser Quad-Motor-Antriebsstrang ermöglicht es dem Rivian Truck, sich auf der Straße wie eine Sportlimousine und im Gelände mühelos wie eine Sportlimousine zu bewegen. Dies macht den R4T angeblich zum schnellsten Truck der Welt.

Vorteile des In-Wheel-Motors

Radnabenmotoren sind einfach zu installieren und auszutauschen. Sie erhöhen die Flexibilität, da sie zum Antrieb von Fahrzeugen mit Heck- oder Frontantrieb sowie Allradantrieb verwendet werden können, ohne dass große Änderungen an der Antriebskette erforderlich sind. Sie sind ebenso kompakt wie der gesamte Motor befindet sich im Rad. Radnabenmotoren sorgen für einen hohen Wirkungsgrad, da keine mechanischen Verluste durch Getriebedifferenzial und Antriebswellen auftreten, und sorgen dank elektronischer Motorsteuerung dafür, dass das Auto leiser fährt. Dies bedeutet, dass Funktionen wie ABS, Traktionskontrolle und sogar Tempomat effizienter gehandhabt werden könnten.

Nachteile von In-Wheel-Motoren

Die größte Herausforderung bei Radnabenmotoren ist das Problem der ungefederten Massen. Ungefederte Massen sind die Masse aller Komponenten, einschließlich Rahmen, Motor, Passagiere und Karosserie, die nicht von der Federung eines Fahrzeugs getragen werden. Zu den ungefederten Massen zählen Räder und Bremsen. Das Fahrzeug bewegt sich auf und ab über alle Unebenheiten und Schlaglöcher und versucht, den Konturen der Straße zu folgen. Da Nabenmotoren Teil der ungefederten Masse des Fahrzeugs sind, werden sie den Auswirkungen jedes Schlaglochs und jeder Kurve mit hoher Geschwindigkeit ausgesetzt .

Außerdem sind sie Straßenschmutz, Schlamm, Staubwasser und Streusalz ausgesetzt, was die Lebensdauer der Motoren verkürzen kann. Radnabenmotoren sind teurer als eine einzelne Motormontage an der Hinterachse.

---

In-Wheel-Motorsystem Wurde ursprünglich veröffentlicht in Chatbots Leben Auf Medium, wo die Leute das Gespräch fortsetzen, indem sie auf diese Geschichte hinweisen und darauf reagieren.

• Coinsmart. Europas beste Bitcoin- und Krypto-Börse.
• Platoblockkette. Web3-Metaverse-Intelligenz. Wissen verstärkt. DEN FREIEN ZUGANG.
• CryptoHawk. Altcoin-Radar. Kostenlose Testphase.
• Source: https://chatbotslife.com/in-wheel-motor-system-ce373de6d1ae?source=rss—-a49517e4c30b—4