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verstehe es nicht ganz...

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  1. verstehe es nicht ganz...

    Autor: emdotjay 28.06.18 - 08:06

    wieso werden Peltier Elemente verwendet?
    Die dinger haben so einen niedrigen Wirkungsgrad!

    es stellt sich auch die frage ob 2 Motoren leichter sind als einer mit doppelter Leistung!?

  2. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: Der_Ing. 28.06.18 - 08:20

    Peltierelemente zur Kühlung von Fahrzeugantriebsteilen erscheinen auch mir unsinnig, wenn ich für jedes Watt abzuführender thermischer Leistung (Kühlleistung) sechs bis sieben Watt am Kühlkörper loswerden muss ...
    Bei zwei Motoren ist das Verhältnis Oberfläche zu Volumen günstiger, sie sind leichter zu kühlen.

  3. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: Ext3h 28.06.18 - 08:21

    emdotjay schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > es stellt sich auch die frage ob 2 Motoren leichter sind als einer mit
    > doppelter Leistung!?

    Beim beschleunigen, ja.
    Beim Bremsen müsste dann vorne klassisch per Umwandlung in Wärme gebremst werden was die Effizienz deutlich senkt.

    Und das Gewicht dürfte sowieso hauptsächlich auf den Akku entfallen.

    Was die Kühlung angeht, da dürfte die Kombination aus Peltierelement und Ölkühlung schlichtweg leichter sein als der große Radiator den es sonst bräuchte. Bzw. Die Akkus müssen für einen hohen Wirkungsgrad zu nahe oder unter Umgebungstemperatur gehalten werden.

  4. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: Der_Ing. 28.06.18 - 08:40

    Ein großer Teil der Bremsleistung kann bei nicht ganz geringen Geschwindigkeiten durch Generatorbetrieb der Motoren aufgebracht werden, bei niedrigem Tempo und starkem Bremsen sind allerdings entweder konventionelle Reibungsbremsen mit viel Wärmeentwicklung oder Rückwärtsbetrieb der Motoren erforderlich, was beides nicht gerade den Wirkungsgrad erhöht.
    Die Akkus scheinen tatsächlich eigentlich für normalen Fahrzeugbetrieb (im Gegensatz zu Staplern oder Trolleys etc.) nicht optimiert zu sein (z.B. Umgebungstemperatur -20°C bis +60°C, dazu Eigenerwärmung durch chemische Reaktion beim Laden/ Entladen), sonst wäre m. E. die Kombination von Heatpipes und Gebläse wohl günstiger.

  5. Ganz einfach. Das Ding wird nicht schnell genug um mit Fahrtwind zu kühlen

    Autor: Anonymer Nutzer 28.06.18 - 09:29

    ;)

  6. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: Eheran 28.06.18 - 09:38

    >für jedes Watt abzuführender thermischer Leistung (Kühlleistung) sechs bis sieben Watt am Kühlkörper loswerden muss ...
    Für welche Temperaturdifferenz gilt diese Aussage denn?
    So ohne Bezug ist sie quasi ohne Informationsgehalt und auch falsch.
    Denn: Je höher die Temperaturdifferenz zwischen kalter zu warmer Seite, desto weniger Wärme wird übertragen (bei konstantem eigenen Energieverbrauch). So verhält es sich auch bei einer klassischen Wärmepumpe.
    D.h. wenn die das Ding einfach ohne Kühlkörper in der Luft baumeln lasse (ohne es überhitzen zu lassen), dann verbraucht es die volle Leistung und "pumpt" dabei nur sehr sehr wenig Wärme, der Wirkungsgrad geht dann schnell mal in die Größenordnung von 1%.
    Packe ich zwei Kühlkörper drauf, ggf. auch Flüssigkühler (die selbe Flüssigkeiten, gleich warm, durch beide!) dann pumpt das Teil schon ordentlich Wärme siehe hier unter "Performance vs. Current".
    Bei geringen Strömen (also Leistungsaufnahme des Elements) und geringen Temperaturdifferenzen ist der COP >4. Es Pumpt dann mit 1W (elektrisch) über >4W Wärme.

    Freilich: Realistischer sind die Bereiche bei 40K delta-T und zwecks Platz- und Gewicht bei einem Motorrad auch eher mehr Strom. Dann ist der COP nur noch bei ~0,3...0,4. Aber auch das wäre noch ein Verhältnis von 3:1 statt 6:1. Natürlich kommt man auch zu 7:1 wenn man sich richtig doof anstellt - aber das würde ich hier nicht annehmen.

    Für sinnvoll halte ich deren Verwendung hier trotzdem nicht. Der Motor sollte einfach >100°C aushalten und luftgekühlt werden, dann hat man auch im heißen Sommer >50K Temperaturdifferenz. Statt den Motor auf 60°C zu kühlen wo 20K delta-T nicht mehr reichen und man muss Peltiers verwenden... Aber es ist ja auch nur ein Bastelprojekt, so wie ich das sehe. Also alles okay.

  7. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: chefin 28.06.18 - 09:54

    emdotjay schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > wieso werden Peltier Elemente verwendet?
    > Die dinger haben so einen niedrigen Wirkungsgrad!
    >
    > es stellt sich auch die frage ob 2 Motoren leichter sind als einer mit
    > doppelter Leistung!?


    Das mit den Peltiers verstehe ich auch nicht so ganz.

    Aber das mit den 2 Motoren ist logisch. Jeder Antriebsstrang kostet Gewicht und Leistung. Jedes Zahnrad bringt Verluste. Ideal wäre es jedes Rad seperat anzutreiben. Wobei 2 Motoren etwas schwerer sind als ein Motor. Die Motorleistung geht zwar linear mit dem Kupferanteil und dem Eisenanteil um die Wicklungen nach oben. Aber der Teil an nicht magnetisch wirksamen Metallen, wie Lagerung, Welle, Gehäuse, Kühlrippen, Befestigungsflansche steigt nicht linear mit an. Diese Masse steigt weniger als die Leistung selbst. Da aber 80% des Motorgewichts bei 1KW Motorleistung auf die magnetisch wirksamen Komponenten fallen, ist der Unterschied zwischen 2 Kleinen vs 1 großen Motor gering.

    Aber was beim Auto noch gut machbar wäre, wird beim Motorrad ein Unding. Der Vorderradantrieb. Das Vorderad hat zuviel Bewegungsspielraum. Der einzige Fixpunkt ist die Lenkachse oben am Lenkkopf. Und von dort müsste man, mittig ankommend, mit einem Knickgelenk links oder rechts am Rad vorbei um einen Antrieb hinzubekommen. Mechanisch sehr aufwenig. Zumal man oben am Lenkkopf keinen Motor dran flanschen kann, man muss also eine weitere Kraftübertragung dran bauen. Dazu die Kraft mehrfach umlenken. Kurbelwelle sitzt quer zur Fahrtrichtung, was günstig fürs Hinterrad ist. Muss dann umgelenkt werden längs zur Fahrtrichtung um vom Motor zum Lenkkopf zu kommen, umgelenkt senkrecht zum Motorrad um durch die Lenkachse zu passen und dann mit 2 Kardangelenken zum Rad geführt werden. Dort kommt es senkrecht an und muss nochmals umgelenkt werden.

    Also den mechanischen Aufwand muss man gegen 2 Kabel und eine Elektronikbox und das Mehrgewicht von 2 Motoren rechnen. Naja...und die ungefederte Masse am Vorderrad, die durch den Motor erhöht wird. Aber das Vorderrad kann eh nur 10-20% zum Vortrieb beitragen. Sobald der Hinterradmotor treibt, wird der Grip vorne reduziert und die Kraft kommt mehr von hinten. Nur im langsamen Beschelunigen kann man auch vorne Druck drauf bringen. Allerdings sind die Reifen von Motorrädern extrem asymetrisch und daher vorne schlecht für Kraftübertragung gebaut. Vorne will man Bremskräfte aufnehmen und Querbeschleunigung. Dazu ist die Gummimischung ebenfalls eine andere, nutzt sich schneller ab, würde also extrem hohen Verschleiss bringen wenn man auch noch Beschleunigungskräfte drauf wirken lässt.

  8. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: kernash 28.06.18 - 09:58

    Die Motoren kommen wohl mit Luftkühlung aus, aber der Akku muss gekühlt werden:
    "Der Akku wird mit einem Peltier-Element und mit Öl gekühlt, das die Zellen umfließt."

  9. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: tommihommi1 28.06.18 - 10:13

    Die haben eh schon nen Ölkreislauf um die Zellen, das durch nen klassischen Ölkühler pumpen, wie es bei Getriebekühlern oder Motorölkühlern üblich ist, und fertig? Schließlich braucht man so oder so Kühlfläche, die Wärme muss halt irgendwo hin, da kann man nichts dran ändern.

  10. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: Eheran 28.06.18 - 10:49

    Ja, stimmt natürlich... Habe mich gerade zu der Aussage verleiten lassen mit Bezug auf den Antrieb, obwohl ich es richtig im Artikel gelesen hatte.

    Aber auch für den Akku scheint mir das unnötig. Die 15kWh haben genug Masse und Oberfläche, um sie ordentlich kühlen zu können. Da sollten 20K Temperaturdifferenz auch kein Problem sein. Bei 22kW Dauerleistung des Gerätes müssen die Akkus nur mit <2C belastet werden, was zu keiner großen Erwärmung führen sollte. Für die Spitzenleistung reicht die Trägheit des Systems, wobei es da auch nur <4C sind. Aber nungut, vielleicht hat man sehr hochkapazitivie Akkus (ich komme auf 12Wh pro Zelle, was nicht mal NCR18650B 3400mAh erreichen... Wunderakku?) genutzt statt etwas Leistungsstärkere... oder ich kann nicht rechnen... oder was auch immer...

  11. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: EGMU 28.06.18 - 10:50

    Wird den das Peltierelement mit Strom versorgt, um das Öl, und somit die Akkus aktiv zu kühlen?
    Wenn die Temperaturdifferenz groß genug ist, könnte man die Peltierelemente auch dazu nutzen, aus der Abwärme der Akkus elektische Energie zu gewinnen.

  12. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: M.P. 28.06.18 - 10:56

    Es geht beim Frontmotor um das effiziente Rekuperieren.
    Ich möchte nicht auf einem Motorrad sitzen, bei dem der Hinterradmotor versucht, mit einer Bremswirkung von 50 kW zu rekuperieren ...
    50 kW verteilt auf Vorderrad (75%) und Hinterrad (25%) könnte ich mir aber durchaus vorstellen ...

    Dass Motorräder nur an der Vorderachse zwei Bremmsscheiben haben, aber an der Hinterachse nicht, liegt nicht nur daran, dass an der anderen Seite die Kette oder die Kardanwelle im Weg ist ...

  13. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: Eheran 28.06.18 - 11:08

    >Wenn die Temperaturdifferenz groß genug ist, könnte man die Peltierelemente auch dazu nutzen, aus der Abwärme der Akkus elektische Energie zu gewinnen.
    Das ist leider so hoffnungslos ineffizient, dass die Energiemenge in keinem Verhältnis zu den Kosten/Gewicht/Komplexität/usw. steht.
    Die Energiemenge wäre aber ohnehin nur niedrig. Wenn im Spitzenfall 10% des Energieinhaltes des Akkus noch in selbigem in Wärme umgesetzt werden, dann sind das ~1W pro Zelle bzw. ~1kW für den ganzen Akku. Also selbst bei 99% Wiedergewinnung (was unmöglich wäre, siehe Carnot Wirkungsgrad) nicht viel.

    Das sind auch zwei entgegengesetzte Ziele: Akku kühlen <-> Akku möglichst heiß

  14. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: elf 28.06.18 - 11:56

    chefin schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Aber was beim Auto noch gut machbar wäre, wird beim Motorrad ein Unding.
    > Der Vorderradantrieb. Das Vorderad hat zuviel Bewegungsspielraum. Der
    > einzige Fixpunkt ist die Lenkachse oben am Lenkkopf. Und von dort müsste
    > man, mittig ankommend, mit einem Knickgelenk links oder rechts am Rad
    > vorbei um einen Antrieb hinzubekommen. Mechanisch sehr aufwenig. Zumal man
    > oben am Lenkkopf keinen Motor dran flanschen kann, man muss also eine
    > weitere Kraftübertragung dran bauen. Dazu die Kraft mehrfach umlenken.

    Das was du da alles schreibst betrifft ja den Verbrenner-Motor, schreib das doch dazu!
    Ich habe lange gebraucht zu verstehen, warum du das alles benötigen solltest, wenn es sich doch um einen *Radnaben*-E-Motor handelt.
    Und ja, ich denke auch, dass das Vorderrad in erster Linie der Rekuperation beim Bremsen dient. bzw. beim Rückwärtsdrehen zum verschleißfreien Bremsen bis zum Stillstand. Hinten stärker zu Bremsen führt sehr schnell zum Blockieren des Hinterrads und das führt ja nur zum Rutschen und danach zum Umkippen des Motorrads.

  15. Re: verstehe es nicht ganz...

    Autor: M.P. 28.06.18 - 15:28

    Ein angetriebenes Vorderrad könnte bei einem Geländemotorrad einen Vorteil bieten: Auf rutschigem Grund könnte das dazu führen, dass das Rad bei starkem Einschlag nicht so stark seitlich wegschiebt - also eine Art Schubvektorsteuerung für das Vorderteil des Motorrades ;-)

    Kann mir aber nicht vorstellen, dass das bei Straßenmotorrädern groß ins Gewicht fällt, außer vielleicht bei extrem langsamer Fahrt...

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