Wie funktioniert ein Elektromotor? 10 Fragen und Antworten (Teil 1)
Wir beantworten die wichtigsten Fragen zum Thema ElektromobilitätDas Zeitalter der Elektromobilität ist angebrochen und Elektroautos werden bald zu einem festen Bestandteil unseres täglichen Lebens. ŠKODA selbst wird bis 2025 bereits zehn elektrische Modelle anbieten. Doch bleibt die Art und Weise, wie sie funktionieren, für viele Fahrer ein großes Rätsel. Elektroautos sind für viele Fahrer technisches Neuland und die Funktionsweise des Antriebs scheint komplex und verwirrend. Im ersten Teil unseres Artikels über Elektromobilität sprechen wir unter anderem darüber, wie sich der Elektromotor vom herkömmlichen Verbrennungsmotor unterscheidet, wie die Leistung berechnet wird und wie es mit der Wartung aussieht.
Wie unterscheidet sich ein Elektromotor technisch von einem Verbrennungsmotor?
Während ein Verbrennungsmotor bei der Kraftstoffverbrennung auf die Thermodynamik angewiesen ist, verwandeln Elektromotoren die Energie in Bewegung, indem sie die elektromagnetischen Kräfte nutzen, die entstehen, wenn elektrischer Strom ein Magnetfeld durchläuft.
Ein Verbrennungsmotor verfügt über einen Kurbeltrieb (Zylinder, Kolben, Ventile, Kurbelwelle usw.), das Herzstück von Elektromotoren dagegen bilden Stator und Rotor (und deren gegenseitige Wechselwirkung). Darüber hinaus kann der Elektromotor als Generator fungieren, sodass beim Bremsen oder Abbremsen die Energie an die Batterie zurückgeführt wird, was zu ihrer Aufladung genutzt werden kann.
Wie funktioniert ein Elektromotor im Gegensatz zu einem Verbrennungsmotor?
Die Leistungsbänder und Drehmomentverläufe der beiden Motortypen unterscheiden sich grundlegend. Während Leistung und Drehmoment eines Verbrennungsmotors im Großen und Ganzen mit steigender Drehzahl zunehmen, wird in einem Elektromotor das maximale Drehmoment von fast Null Umdrehungen abgegeben und nimmt mit Erreichen der höchsten Drehzahl ab. In der Praxis bedeutet das, dass ein Elektroauto beim Start die maximale Kraft an die Antriebsräder schickt und damit eine relativ hohe Dynamik hat. Darüber hinaus sorgt der sehr breite Drehzahlbereich eines Elektromotors dafür, dass er kein Mehrganggetriebe mit Kupplung benötigt. Die Folge: Viele Elektroautos kommen mit einem einzigen Gang – oder einem Untersetzungsgetriebe – vom Stillstand bis zur Höchstgeschwindigkeit aus.
Wie wird die Leistung von Elektroautos gemessen?
Die Berechnung der Leistung ist etwas komplizierter als bei herkömmlichen Autos. In einem Elektroauto basiert die Gesamtleistung nicht nur auf der potenziellen Motorleistung, sondern sie wird auch von der Batterieleistung beeinflusst. Deshalb kann beispielsweise in unterschiedlichen Modellen ein Motor mit identischer technischer Basis eingebaut werden, der in der Realität aber verschiedene Leistungsvarianten liefert – denn die Leistung des Fahrzeugs hängt maßgeblich von der Größe der Batterien ab.
Wie wird der Verbrauch von Elektroautos gemessen?
Bei Elektroautos wird der Energieverbrauch in Kilowattstunden pro 100 Kilometer Fahrt (kWh/100 km) gemessen.
Wartung und Lebensdauer von Elektromotoren
Da der Rotor der einzige bewegliche Teil eines Elektromotors ist, ist der Wartungsaufwand im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor minimal. Es ist kein Ölwechsel oder der Austausch von Kraftstoff- und Luftfilter erforderlich. Im Allgemeinen erfordert der elektrische Antrieb weniger Wartung als ein herkömmlicher Motor.