Wie funktioniert ein Elektroauto?

Vier Räder, Dach, Fenster rundum. Auf den ersten Blick mag ein Elektroauto wie ein "traditionelles" Auto mit Verbrennungsmotor aussehen, es gibt jedoch einige wesentliche Unterschiede. In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die Funktionsweise eines Elektrofahrzeugs.

Wir alle wissen, wie ein Benzinauto funktioniert. An der Tankstelle befüllst du den Benzintank mit Kraftstoff. Dieses Benzin wird durch Rohre und Schläuche dem Verbrennungsmotor zugeführt, der alles mit Luft vermischt und zum Explodieren bringt. Wenn das Timing dieser Explosionen richtig abgestimmt ist, entsteht eine Bewegung, die sich in eine Drehbewegung der Räder übersetzt.

Vergleicht man diese extrem simple Erklärung mit einem Elektroauto, sieht man viele Gemeinsamkeiten. Sie laden die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs an einer Ladestation. Dieser Akku ist natürlich kein leerer „Tank“ wie in Ihrem Benziner, sondern ein Lithium-Ionen-Akku beispielsweise in einem Laptop oder Smartphone. Dieser Strom wird in Drehbewegungen umgewandelt, um das Fahren zu ermöglichen.

Auch Elektroautos sind anders

Die beiden Autos sind grundsätzlich vergleichbar, obwohl es erhebliche Unterschiede gibt. Wir nehmen das Getriebe. In einem „traditionellen“ Auto befindet sich zwischen dem Verbrennungsmotor und den Antriebsachsen ein Getriebe. Schließlich entwickelt ein Benziner nicht ständig die volle Leistung, sondern gewinnt an maximaler Leistung. Wenn Sie sich ein Diagramm ansehen, das die Leistung und Nm eines Verbrennungsmotors bei einer bestimmten Drehzahl zeigt, sehen Sie darauf zwei Kurven. Moderne Autos – mit Ausnahme von CVT-Getrieben – verfügen daher über mindestens fünf Vorwärtsgänge, um Ihren Verbrennungsmotor immer auf der idealen Drehzahl zu halten.

Der Elektromotor liefert vom Start weg die volle Leistung und hat einen deutlich größeren idealen Drehzahlbereich als ein Verbrennungsmotor. Mit anderen Worten, Sie können in einem Elektrofahrzeug von 0 bis 130 km / h fahren, ohne dass mehrere Gänge benötigt werden. Somit hat ein Elektrofahrzeug wie der Tesla nur einen Vorwärtsgang. Der Verzicht auf mehrere Gänge bedeutet keinen Kraftverlust beim Schalten, weshalb Elektroautos oft als König des Ampelsprints gelten. Man muss nur das Gaspedal auf dem Teppich drücken, und schon wird geschossen.

Es gibt Ausnahmen. Der Porsche Taycan zum Beispiel hat zwei Vorwärtsgänge. Schließlich soll Porsche sportlicher sein als ein Peugeot e-208 oder Fiat 500e. Für die Käufer dieses Autos ist eine (relativ) hohe Höchstgeschwindigkeit sehr wichtig. Deshalb verfügt der Taycan über zwei Vorwärtsgänge, sodass Sie im ersten Gang schnell von der Ampel wegkommen und im zweiten Gang eine höhere Vmax genießen können. Formel-E-Autos haben auch mehrere Vorwärtsgänge.

Drehmoment

Apropos Sportlichkeit des Autos, los geht's. Drehmomentvektorisierung zuordnen. Wir kennen diese Technik auch von Benzinfahrzeugen. Die Idee hinter Torque Vectoring ist, dass Sie das Motordrehmoment auf zwei Räder an derselben Achse verteilen können. Nehmen wir an, Sie werden von einem starken Regen überrascht, als das Rad plötzlich zu rutschen beginnt. Es macht keinen Sinn, die Motorleistung auf dieses Rad zu übertragen. Ein Torque-Vectoring-Differential kann weniger Drehmoment auf dieses Rad übertragen, um die Kontrolle über dieses Rad zurückzugewinnen.

Sportlichere Elektrofahrzeuge verfügen in der Regel über mindestens einen Elektromotor pro Achse. Der Audi e-tron S hat sogar zwei Motoren an der Hinterachse, einen für jedes Rad. Dies vereinfacht die Verwendung des Drehmomentvektors stark. Schließlich kann der Computer schnell entscheiden, das eine Rad nicht mit Strom zu versorgen, sondern das andere Rad zu übertragen. Etwas, das Sie als Fahrer nicht brauchen, aber mit dem Sie viel Spaß haben können.

„Ein-Pedal-Fahren“

Eine weitere Änderung bei Elektrofahrzeugen sind die Bremsen. Oder besser gesagt, eine Art zu bremsen. Ein Elektrofahrzeugmotor kann nicht nur Energie in Bewegung umwandeln, sondern auch Bewegung in Energie umwandeln. Bei einem Elektroauto funktioniert das ähnlich wie bei einem Fahrraddynamo. Das heißt, wenn Sie als Fahrer den Fuß vom Gaspedal nehmen, springt die Lichtmaschine sofort an und Sie kommen langsam zum Stehen. So bremsen Sie ohne zu bremsen und laden den Akku auf. Perfekt, oder?

Dies wird als regeneratives Bremsen bezeichnet, obwohl Nissan es gerne "Ein-Pedal-Fahren" nennt. Der Betrag des regenerativen Bremsens kann oft angepasst werden. Es ist ratsam, diesen Wert auf dem Maximum zu belassen, damit Sie den Betrieb des Elektromotors so weit wie möglich verlangsamen. Nicht nur wegen deiner Reichweite, sondern auch wegen der Bremsen. Wenn sie nicht verwendet werden, verschleißen sie nicht. Elektrofahrzeuge berichten oft, dass ihre Bremsbeläge und -scheiben viel länger halten, als wenn sie noch ein Benzinfahrzeug fuhren. Geld sparen durch Nichtstun, klingt das nicht nach Musik in Ihren Ohren?

Weitere Details zu den Vor- und Nachteilen finden Sie in unserem Artikel zu den Vor- und Nachteilen eines Elektroautos.

Abschluss

Natürlich sind wir nicht ins Detail gegangen, wie ein Elektroauto technisch funktioniert. Dies ist eine ziemlich komplexe Substanz, die für die meisten nicht von besonderem Interesse ist. Wir haben hier hauptsächlich geschrieben, was für uns die größten Unterschiede sind, Benzin. Nämlich eine andere Art zu beschleunigen, zu bremsen und zu motorisieren. Möchten Sie mehr darüber erfahren, welche Komponenten in einem Elektrofahrzeug enthalten sind? Dann ist das folgende YouTube-Video ein Muss. Ein Professor der Universität Delft erklärt, welchen Weg der Strom nehmen muss, um von der Gabel zum Rad zu gelangen. Neugierig, wie sich ein Elektroauto von einem Benziner unterscheidet? Dann besuchen Sie diese Website des US-Energieministeriums.

Foto: Model 3 Performance von @Sappy, über Autojunk.nl.