JackLees Polo E40 (Wieder aktiv seit 2023) IMG_20180102_210635.jpg
IMG_20180102_210635.jpgServus,
aktuell bin ich den div. Verbrennern etwas überdrüssig. Die Liste der aufgebauten Motoren wird ja mittlerweile recht umfangreich für ca. 3Jahre Hobbyausübung (1.0l 67PS AAU, 1.3l 92PS Frankenstein, 1.6l 100PS Spaßmotor, 1.3l 135PS Turbo, 1.4l 16V Frankenstein der aber nie verbaut wurde, 1.3l 87PS 3F mod., 1.6l 90PS Alltagsmotor, und div. Kleinigkeiten an anderen Motoren...).
Was nun? Eigentlich würde ich gern mal richtig Leistung, aber ohne dann 10l/100km bei sparsamster Fahrweise zu verballern. Zudem sind gerade die Turbomotoren verdammt aufwendig in Planung und Ausführung, zudem nicht gerade unempfindlich wenn man sie gern mal tritt. Also was tun?
Naja... ein Ansatz den ich schon vor Jahren mal gehen wollte, aber der finanziell bisher nicht drin war: [b]Elektro[/b]
Für Langstrecken (wie z.B. Urlaub bei einer guten Freundin in Österreich) behalte ich meinen Genesis mit 1.6er Motor, für alles innerhalb 150km Radius reicht aber (neben dem Rad) ne Elektrokarre.
Vorteile:
-tanken im Vergleich zu aktuellen Motoren nahezu "gratis" (aktuell 4-7l/100km Ultimate : 6-11€ Sprit pro 100km; danach ca. 7kWh/100km, 2€/100km)
-Kurzstrecke tut dem Motor nicht "weh"
-extreme Leistungsabgabe ohne große Probleme beim TÜV!
Nachteile:
-teuer...
-Reichweite begrenzt, "tanken" dauert ca. 30min (länger = schonender für Akkus) an ner Schnellladestation
-vielen fehlt das Geräusch wenn der G40 Lader Druck aufbaut und der Motor die Abgase durch den Fächerkrümmer und die Auspuffanlage nach draußen haut (mir nicht)
Nun, was habe ich hier genau vor?
Es soll ein Kompromiss aus Spaß, Alltagstauglichkeit und Bezahlbarkeit werden.
Kurzer Abriss zum Thema "E-Motor". Die meisten Nachrüstmotoren sind Asynchronmaschinen. Diese besitzen keine Magneten, das Magnetfeld wird im Stator aufgebaut, ein Gegenfeld entsteht im Rotor (je nach Aufbau z.B. durch Kurzschluss). Klingt simpel, ist es auch. Daher sind die Motoren nahezu "unzerstörbar" (eigentlich nur thermisch) und ziemlich günstig. Auch die Tesla verwenden Asynchronmotoren. Nachteil ist die niedrigere Leistungsdichte im Vergleich zu Synchronmaschinen.
Letztere werden in den meisten Serien-E-Autos verbaut und man kennt sie auch unter "Brushless DC Motor" bzw.BLDC. Diese erzeugen, im Regelfall, ihr Gegenfeld über Magnete aus seltenen Erden und können erheblich höhere Leistungsdichten erreichen. Beispiel Emrax-348: 39kg 300kW/1000Nm! Nachteil ist, das es kaum leistungsfähige Kontroller für hohe Spannungen auf dem freien Markt gibt (für Traktion) und die Motoren nennenswert teuerer sind. Gleichstrommotoren mit Bürsten sind mittlerweile "out", darauf werde ich nicht weiter eingehen.
Was aber Elektromotoren, besonders Synchronmotoren, gemein haben? Sie sind teils extrem überlastbar. Je nach Auslegung um den Faktor 5 und mehr. Grenze ist eigentlich nur die thermische Belastbarkeit, sowie teilweise die mechanische bezüglich Drehzahl und Drehmoment.
Das führt dazu das ein Tesla S mit 69kW im Fahrzeugbrief steht. Beschleunigungsleistung liegt aber bis über 450kW.
Hier sieht man schon was das schöne ist: Im Fahrzeugbrief steht die DAUERleistung und dafür müssen Bremsen, Karosse, Fahrwerk usw. ausgelegt sein. Somit kann man die Begrenzung von 113PS+20% schön umschiffen.
Weiter haben E-Motoren keine Probleme mit Drehzahl (wenn passend ausgelegt). Keine Unwuchten, irgendwelche Explosionen und hin und her schwingende Massen. 18000U/min sind keine Seltenheit. Was das bringt? Man braucht keine Gänge! Ein Gang reicht von 0 bis VMax. Damit fällt auch das zweite große Problem bezüglich "Viel mehr Leistung" : Das 085er Getriebe. Leider schränkt das auch die Auswahl der Motoren ein, gibt nicht viele mit passendem Vorschaltgetriebe (das es dennoch braucht, 1:9 o.ä.). Günstige Alternative wäre ein anflanschen eines Motors direkt ans Getriebe. Da das Drehmoment sehr gleichmäßig ist (keine schlagartigen Impulse wie beim Verbrenner) kann man das Getriebe deutlich mehr belasten, 200Nm sollten kein Problem sein.
Um zum Punkt zu kommen:
Aktuell sieht der Plan folgende Komponenten vor:
-Tesla "small Engine", externe DriveUnit (frei programmierbar),max. 294PS/330Nm 18000U/min, Getriebe 1:9.31 inkl., Gewicht ca. 95kg
-Batterie entweder auch Tesla-Packs (schön weil BMS und Kühlung integriert, außerdem sehr leicht), Gewicht pro 5kWh = 26kg
Der Motor erreicht seine 18000U/min und 294PS nur bei ca. 400V Eingangsspannung. Das wiederrum machts schwer die Teslamodule zu nutzen da diese nur 22V haben, aber schon 5,5kWh und 26kg. Eigene Batterien zusammenstellen ist aber aufwendig,teuer und beschränkt sich meist auf LiFePO4 Industriezellen mit 100-200Ah. Das wiederrum verdoppelt das Akkugewicht bei gleicher Kapazität.
Kompromiss: Spannung reduzieren, mit weniger Endgeschwindigkeit leben (für mich kein Problem).
18000U/min bei 1:9,3 Untersetzung wären auf normalen 13" Rädern eh über 190km/h, viel zu schnell für das was ich vor habe. 130km/h Spitze reichen.
Das Projekt soll bis Jahresende umgesetzt werden :)
Gruß,
Patrick
Dieses Bild wurde am 23.03.2019 von JackLee hochgeladen.