Die Elektromobilität ist in den letzten Jahren zu einem festen Bestandteil der Überlegungen zur Zukunft des Verkehrs geworden. Es ist jedoch hervorzuheben, dass Elektrofahrzeuge völlig anders funktionieren als Autos mit Verbrennungsmotor. Was lohnt es sich darüber zu wissen?
Wie ist ein Elektroauto aufgebaut?
Der Aufbau von Elektroautos unterscheidet sich erheblich von der Konstruktion von Fahrzeugen mit Verbrennermotor, die bis vor kurzem die Straßen vollständig beherrschten. Diese Unterschiede sind hauptsächlich auf die Eigenschaften der in Elektroautos verwendeten Antriebe zurückzuführen. Die wichtigste Komponente ist dabei die Batterie, die die nötige Energie bereitstellt – am häufigsten kommen in dieser Funktion Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Ihre weite Verbreitung ist vor allem auf ihre hohe Energiedichte, lange Lebensdauer und ein relativ geringes Gewicht zurückzuführen.
Wie funktioniert ein Elektroauto? Bei solchen Fahrzeugen basiert der Betrieb des Motors auf der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie. Der Antrieb eines Elektroautos kann vorne oder hinten platziert werden. Es ist auch üblich, mehrere Antriebe gleichzeitig zu verwenden. Es sollte erwähnt werden, dass sowohl die Batterie als auch der Motor im Betrieb große Mengen Wärme erzeugen – daher ist eine effektive Kühlung dieser Komponenten wichtig. Ein optimal gestaltetes Kühlsystem sorgt dafür, dass alle Teile auf der richtigen Betriebstemperatur gehalten werden, was für die Leistungsentfaltung und die Langlebigkeit des Fahrzeugs entscheidend ist.
Ein weiteres wichtiges Element ist das Steuerungssystem, das den Energiefluss zwischen der Batterie und dem Elektromotor steuert und so eine optimale Effizienz und Leistung des Fahrzeugs gewährleistet. In solchen Fahrzeugen kommen häufig auch Bremsen mit Energierückgewinnung zum Einsatz. Ihre Aufgabe ist es, die Bewegungsenergie in Strom umzuwandeln, indem sie die Batterie laden. Dieser Prozess ermöglicht eine größere Reichweite und eine bessere Energieeffizienz.
Hat ein Elektroauto eine Kupplung?
Auch bei den Gängen des Motors sind deutliche Unterschiede festzustellen. Während bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ein Getriebe mit mehreren Gängen Standard ist, besteht bei Elektroautos keine Notwendigkeit, einen solchen Mechanismus zu verwenden. Stattdessen kommt ein sehr einfaches Ein-Gang-Getriebe ohne Kupplung zum Einsatz, was darauf zurückzuführen ist, dass das Drehmoment des Elektromotors bereits ab null Umdrehungen zur Verfügung steht. Eine Ausnahme bilden jedoch bestimmte elektrische Sportfahrzeuge, die von umfangreicheren Konfigurationen profitieren können.
Wie funktioniert der Antrieb eines Elektroautos?
Der Antrieb eines Elektroautos ist ein komplexes System, das für die Fortbewegung des Fahrzeugs durch Umwandlung des in den Batterien gespeicherten Stroms verantwortlich ist. Eine Schlüsselkomponente dieses Systems ist der Wechselrichter, dessen Aufgabe es ist, den Gleichstrom aus den Batterien in einen für den Motorbetrieb geeigneten Wechselstrom umzuwandeln. Darüber hinaus steuert dieses Element die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Fahrzeugs, indem es den Spannungspegel und die Frequenz des der Antriebseinheit zugeführten Stroms ändert.
Die Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Bewegung erfolgt mithilfe von Elektromagnetik. Eine typische Motorkonstruktion besteht aus zwei grundlegenden Komponenten, die bei diesem Prozess eine Schlüsselrolle spielen:
- einem Rotor mit einer elektrisch betriebenen Wicklung;
- einem Stator, in dem Magnetfelder erzeugt werden, die den Rotor in Drehung versetzen und damit das Fahrzeug antreiben.
Antrieb und Leistung beim Elektroauto
Elektromotoren zeichnen sich durch ein hohes Drehmoment aus, das von Beginn der Fahrt an zur Verfügung steht, was sich in einer schnellen und sanften Reaktion des Fahrzeugs auf das Gaspedal niederschlägt. Im Vergleich zu Verbrennungsmotoren, die eine gewisse Zeit brauchen, um ihre volle Leistung zu erreichen, reagieren Elektromotoren sofort, was zu einem dynamischeren Fahrerlebnis führt. Darüber hinaus verfügt der Elektroantrieb über einen sehr großen Arbeitsbereich, wodurch er auch bei sehr niedrigen Drehzahlen eine hohe Leistung liefern kann. Dies ist besonders wichtig bei Fahrten in der Stadt, wo oft eine schnelle Reaktion auf Veränderungen der Straßensituation erforderlich ist.
Die technischen Daten eines Elektroautos hängen in erster Linie von der Effizienz des gesamten Antriebsstrangs ab, einschließlich der Batterie, des Wechselrichters und des Elektromotors. Je effizienter die Komponenten zusammenarbeiten, desto mehr Leistung kann bei optimaler Energieeffizienz erzielt werden.
EPP-Komponenten im Aufbau eines Elektroautos
Die Batterie ist das Herzstück jedes Elektroautos und muss entsprechend geschützt werden. Aus diesem Grund müssen die für die Herstellung eines Autobatteriegehäuses verwendeten Materialien eine Reihe von strengen Anforderungen in Bezug auf Schlagfestigkeit, Wärmeisolierung, Feuerbeständigkeit und elektrische Durchschlagfestigkeit erfüllen. Wichtig ist auch, das Gewicht entsprechend niedrig zu halten, damit die verwendeten Komponenten die Leistung des Motors nicht negativ beeinflussen. Langlebigkeit, Isolierung und geringes Gewicht sind Eigenschaften, die zum Beispiel durch geschäumtes Polypropylen (EPP) gewährleistet werden.
EPP ist ein Werkstoff, der in vielen Bereichen der Automobilindustrie eingesetzt wird – von der Herstellung von Verpackungen bis hin zur Fertigung von Stoßschutzkomponenten oder Teilen der Fahrzeugausstattung. Aufgrund seiner Eigenschaften kann geschäumtes Polypropylen andere Kunststoffe und in einigen Fällen sogar Aluminiumteile effektiv ersetzen. EPP-Produkte sind einer der Höhepunkte im Angebot von Knauf Automotive, denn wir sind ein zuverlässiger Lieferant für viele Unternehmen im Automobilmarkt, die sich für effiziente, nachhaltige und innovative Lösungen entscheiden.