Hallo Zusammen,
vielleicht kann mir jemand helfen. Es geht um folgendes Problem z. Z. bin mit anderen Kollegen dabei ein Elektrofahrzeug zu entwickeln! Jedoch konnte ich bisher nicht das richtige Differential finden!
Vielleicht kann mir jemand mitteilen, wo man leichte Differentiale evtl. mit Getriebe, mit einem sehr guten Wirkungsgrad erwerben kann?
Für eure Hilfe, danke ich schon mal im Vorraus!
Hallo,
vielleicht kann mir jemand helfen. Es geht um folgendes
Problem z. Z. bin mit anderen Kollegen dabei ein
Elektrofahrzeug zu entwickeln! Jedoch konnte ich bisher nicht
das richtige Differential finden!
E-Antrieb hat einige Vorteile, nämlich z.B. kein Schaltgetriebe
und kein Differential.
Statt dessen werden die Antriebsmotoren sinniger weise direkt
an die Räder bzw. Achsen angeflanscht.
Vielleicht kann mir jemand mitteilen, wo man leichte
Differentiale evtl. mit Getriebe, mit einem sehr guten
Wirkungsgrad erwerben kann?
Überdenkt mal euer Konzept.
E-Mobile arbeiten anders als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.
Gruß Uwi
Danke für die schnelle Antwort, wir wollen den Elektromotor mit einer Brennstoffzelle antreiben und wollen zwei Motoren einsetzen, einen zum Anfahren und einen zum Betrieb. Unser Ziel ist es das Fahrzeug so leicht wie möglich zu bauen und natürlich so wenig Energie Verluste bzw. Reibungsverluste wie möglich zu haben!
Daran hatten wir auch schon gedacht, die Motoren direkt anzuflanschen, jedoch würde das bei kurven fahrten Verluste mit sich bringen, da wir auch energie zurückspeisen wollen!
Gruß k.
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Daran hatten wir auch schon gedacht, die Motoren direkt
anzuflanschen, jedoch würde das bei kurven fahrten Verluste
mit sich bringen, da wir auch energie zurückspeisen wollen!Gruß k.
Hallo k.,
den Effekt verstehe ich nicht: natürlich drehen sich die Räder bei Kurvenfahrt unterschiedlich schnell, deswegen die Frage nach dem Differential, also würde sich bei 2 Motoren der kurveninnere etwas langsamer drehen und wohl auch etwas weniger Leistung aufnehmen - aber weshalb soll dadurch ein Verlust entstehen??
Gruss Reinhard
Hallo ,
den Effekt verstehe ich nicht: natürlich drehen sich die Räder
bei Kurvenfahrt unterschiedlich schnell, deswegen die Frage
nach dem Differential, also würde sich bei 2 Motoren der
kurveninnere etwas langsamer drehen und wohl auch etwas
weniger Leistung aufnehmen - aber weshalb soll dadurch ein
Verlust entstehen??Gruss Reinhard
hat man sich denn schon überlegt, wie man den Gleichlauf bei Geradeausfahrt und Differenzgeschwindigkeiten links/rechts bei Kurvenfahrt regeln will. Das ist 'ne ausgesprochen anspruchsvolle „Kiste“ !
Was Getriebe für den Fahrzeugeinsatz betrifft : ZF Friedrichshafen, Eaton und Getrag sind Zulieferanten der Automobilindustrie. Die dürften sich allerdings kaum mit „Bastel“-Anwendungen abgeben.
Gruß
Karl
hat man sich denn schon überlegt, wie man den Gleichlauf bei
Geradeausfahrt und Differenzgeschwindigkeiten links/rechts bei
Kurvenfahrt regeln will. Das ist 'ne ausgesprochen
anspruchsvolle „Kiste“ !
Hallo Karl, warum sollte man die regeln wollen?
Das Auto fährt nicht geradeaus, weil die Räder synchron angetrieben werden (es ist doch kein Panzer) - vielmehr drehen sich die Räder synchron, weil das Auto geradeaus fährt. Was ich damit sagen will: es müsste genügen, wenn die beiden Regler an beiden Rädern ein bestimmtes Drehmoment erzeugen, zumindest solange man von extremen Zuständen wie durchdrehenden Rädern absieht; dann muss man eben das Drehmoment herabsetzen. Die Drehzahl ergibt sich automatisch, und bei Kurvenfahrt ist eine davon eben etwas geringer. Das muss man nicht regeln.
Wie gesagt, ein Panzer funktioniert anders.
Gruss Reinhard
hat man sich denn schon überlegt, wie man den Gleichlauf bei
Geradeausfahrt und Differenzgeschwindigkeiten links/rechts bei
Kurvenfahrt regeln will. Das ist 'ne ausgesprochen
anspruchsvolle „Kiste“ !Hallo Karl, warum sollte man die regeln wollen?
Hallo Reinhard,
das Differential im Auto gewährleistet, dass auif beiden Seiten dasselbe Moment abgegeben wird, es zu keinen „Verzwängungen“ kommt. Dadurch stellt sich bei Geradeausfahrt automatisch ein Gleichlauf zwischen linkem und rechtem Rad ein, bei Kurvenfahrt kein „radieren“ eines Rades (solange Kraftschluss gegeben ist). Damit ist ein idR problemloses Fahrverhalten gegeben.
Wenn man zwei Radmotore hat, müsste diese Funktion irgendwie - per Regelung der beiden Motore - nachgebildet werden.
Das Auto fährt nicht geradeaus, weil die Räder synchron
angetrieben werden (es ist doch kein Panzer) - vielmehr drehen
sich die Räder synchron, weil das Auto geradeaus fährt.
Nein, sondern weil das Differential das so - je nach Fahrtzustand - einstellt : siehe Grundlagen der Kfz-Technik.
Was ich damit sagen will: es müsste genügen, wenn die beiden
Regler an beiden Rädern ein bestimmtes Drehmoment erzeugen,
Das alleine tut es eben nicht. Und selbst wenn: dann müsste es eine (anspruchsvolle) Drehmomentenregelung geben, um ein bestimmtes (zu bestimmendes) Drehmoment zu erzeugen.
zumindest solange man von extremen Zuständen wie
durchdrehenden Rädern absieht; dann muss man eben das
Drehmoment herabsetzen.
Die Drehzahl ergibt sich automatisch,
Wie denn das ? Und selbst wenn : wie wäre gewährleistet, dass das die - für den jeweiligen Fahrzustand - richtige Drehzahl ist ?
und bei Kurvenfahrt ist eine davon eben etwas geringer. Das
muss man nicht regeln.Wie gesagt, ein Panzer funktioniert anders.
Ja. Der schlägt natürlich keine Vorderräder ein. Aber mach dich mal schlau, wie die Geradeausfahrt bei dem funktioniert. Da gibt’s auch so etwas wie ein Differential.
Gruß
Karl
Gruss Reinhard
Hallo Reinhard,
den Effekt verstehe ich nicht: natürlich drehen sich die Räder
bei Kurvenfahrt unterschiedlich schnell, deswegen die Frage
nach dem Differential, also würde sich bei 2 Motoren der
kurveninnere etwas langsamer drehen und wohl auch etwas
weniger Leistung aufnehmen - aber weshalb soll dadurch ein
Verlust entstehen??
Der langsamere nimmt mehr Leistung auf 
Zumindest wenn man eine einfacher Spannungsansteuerung der Motore verwendet.
MfG Peter(TOO)
Hallo Karl,
das Differential im Auto gewährleistet, dass auif beiden
Seiten dasselbe Moment abgegeben wird, es zu keinen
„Verzwängungen“ kommt. Dadurch stellt sich bei Geradeausfahrt
automatisch ein Gleichlauf zwischen linkem und rechtem Rad
ein, bei Kurvenfahrt kein „radieren“ eines Rades (solange
Kraftschluss gegeben ist). Damit ist ein idR problemloses
Fahrverhalten gegeben.
Wenn man zwei Radmotore hat, müsste diese Funktion irgendwie -
per Regelung der beiden Motore - nachgebildet werden.
Das ist bei einem E-Motor kein Problem, man muss diesen nur über den Strom ansteuern und nicht über die Spannung.
Was ich damit sagen will: es müsste genügen, wenn die beiden
Regler an beiden Rädern ein bestimmtes Drehmoment erzeugen,Das alleine tut es eben nicht. Und selbst wenn: dann müsste es
eine (anspruchsvolle) Drehmomentenregelung geben, um ein
bestimmtes (zu bestimmendes) Drehmoment zu erzeugen.
Bei einem E-Motor ist das recht einfach.
Vor 35 Jahren gab es schon Elektroschrauber mit elektronisch einstellbarem Drehmoment um die Probleme mit den Rutschkupplungen zu vermeiden. Da waren noch keine Mikroprozessoren drin und die ganze Elektronik war klein und handlich 
zumindest solange man von extremen Zuständen wie
durchdrehenden Rädern absieht; dann muss man eben das
Drehmoment herabsetzen.
Die Drehzahl ergibt sich automatisch,Wie denn das ? Und selbst wenn : wie wäre gewährleistet, dass
das die - für den jeweiligen Fahrzustand - richtige Drehzahl
ist ?
Das ist aber einfache Physik.
Bei einem konstanten Drehmoment stellt eine feste Endgeschwindigkeit ein, wenn die Verluste = der Antriebsleistung sind.
Zudem gibt es noch ein „Gaspedal“.
MfG Peter(TOO)
Hallo Zusammen
vielleicht kann mir jemand helfen. Es geht um folgendes
Problem z. Z. bin mit anderen Kollegen dabei ein
Elektrofahrzeug zu entwickeln! Jedoch konnte ich bisher nicht
das richtige Differential finden!Vielleicht kann mir jemand mitteilen, wo man leichte
Differentiale evtl. mit Getriebe, mit einem sehr guten
Wirkungsgrad erwerben kann?
Vielleicht habt ihr die Möglichkeit ein Diff. selbst zu bauen.
Ein Modell wäre hier http://nxtasy.org/wp-content/uploads/2006/08/Differe…
Viele Grüße
Markus
Hallo Peter,
das Differential im Auto gewährleistet, dass auif beiden
Seiten dasselbe Moment abgegeben wird, es zu keinen
„Verzwängungen“ kommt. …
Wenn man zwei Radmotore hat, müsste diese Funktion irgendwie -
per Regelung der beiden Motore - nachgebildet werden.Das ist bei einem E-Motor kein Problem, man muss diesen nur
über den Strom ansteuern und nicht über die Spannung.
Bei nur einem E-Motor das Drehmoment zu regeln, das ist nicht das Problem. Nur zwei so zu regeln, dass die Drehmomente links und rechts wirklich gleich sind (d.h. mit enger Toleranz), das wäre eine Herausforderung.
Was ich damit sagen will: es müsste genügen, wenn die beiden
Regler an beiden Rädern ein bestimmtes Drehmoment erzeugen,Das alleine tut es eben nicht. Und selbst wenn: dann müsste es
eine (anspruchsvolle) Drehmomentenregelung geben, um ein
bestimmtes (zu bestimmendes) Drehmoment zu erzeugen.Bei einem E-Motor ist das recht einfach.
Vor 35 Jahren gab es schon Elektroschrauber mit elektronisch
einstellbarem Drehmoment um die Probleme mit den
Rutschkupplungen zu vermeiden. Da waren noch keine
Mikroprozessoren drin und die ganze Elektronik war klein und
handlich
Dami meinst du bestimmt eine Drehmomentbegrenzung. Das ist letztlich nichts weiter als eine (einfache) Strombegrenzung. Nur wäre das bei weitem noch keine Regelung auf einen (beliebig wählbaren) Punkt der Motorkennlinie, die für einen Betrieb in variablen Fahrzuständen nötig ist.
zumindest solange man von extremen Zuständen wie
durchdrehenden Rädern absieht; dann muss man eben das
Drehmoment herabsetzen.
Die Drehzahl ergibt sich automatisch,Wie denn das ? Und selbst wenn : wie wäre gewährleistet, dass
das die - für den jeweiligen Fahrzustand - richtige Drehzahl
ist ?Das ist aber einfache Physik.
Vom Grundsatz her ist Physik, auch Fahrdynamik, einfach. Baut ja letztlich nur auf dem „alten Newton“ auf, dann noch ein wenig Differentialrechnung, vielleicht noch ein Schlupf-Diagramm des Reifens. Das wär’s. Und nun programmere man mal schön einen gut funktionierenden und stabilen Regelkreis !
Ach ja : dann wären noch die Drehzahlen der Räder links und rechts zu messen (um deren Regelung hinzubekommen), das mit einer hinreichenden Zuverlässigkeit und Genauigkeit. Da könnte man beim ABS „Anleihen“ machen.
Gruß
Karl
Bei einem konstanten Drehmoment stellt sich eine feste
Endgeschwindigkeit ein, wenn die Verluste = der
Antriebsleistung sind.Zudem gibt es noch ein „Gaspedal“.
MfG Peter(TOO)
Die Drehzahl ergibt sich automatisch,
Wie denn das ? Und selbst wenn : wie wäre gewährleistet, dass
das die - für den jeweiligen Fahrzustand - richtige Drehzahl
ist ?
Hallo Karl,
weil es einen darüber gelagerten Regelkreis für die Geschwindigkeit gibt - beim Auto Gaspedal und Fahrer.
Es lässt sich doch wohl nicht bestreiten, dass die erreichbare Geschwindigkeit mit dem Drehmoment steigt und fällt, also ist das Drehmoment eine geeignete Stellgrösse im Sinn der Regeltechnik.
Und selbst wenn man wie du der Meinung wäre, man müsste das Lenken durch unterschiedlichen Antrieb der Räder bewirken anstatt durch Einschlagen der Vorderräder, könnte man ja die Lenkung einfach auf die Drehmomentverteilung wirken lassen. Wird bei einem Frontantrieb aber schwierig. Das Prinzip Panzer ist für Autos einfach herzlich ungeeignet, sonst hätte man auf die herkömmliche Lenkung längst verzichtet.
Gruss Reinhard
Die Drehzahl ergibt sich automatisch,
Wie denn das ? Und selbst wenn : wie wäre gewährleistet, dass
das die - für den jeweiligen Fahrzustand - richtige Drehzahl
ist ?
Hallo Reinhard,
weil es einen darüber gelagerten Regelkreis für die
Geschwindigkeit gibt - beim Auto Gaspedal und Fahrer.Es lässt sich doch wohl nicht bestreiten, dass die erreichbare
Geschwindigkeit mit dem Drehmoment steigt und fällt, also ist
das Drehmoment eine geeignete Stellgrösse im Sinn der
Regeltechnik.
Gar keine Frage, einverstanden. Ist mir bekannt.
Die Schwierigkeit fängt nur dann an, wenn man die Differentialfunktion mit der Regelung von zwei (mechanisch) getrennten E-Motoren (linkes + rechtes Rad) realisieren will. Siehe mein Posting http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/www/service.fpl?..
Und selbst wenn man wie du der Meinung wäre, man müsste das
Lenken durch unterschiedlichen Antrieb der Räder bewirken
Der Meinung bin ich (siehe meine Vita) wahrhaftig nicht.
Bekannt ist mir sehr wohl das Prinzip : Vorderräder einschlagen.
anstatt durch Einschlagen der Vorderräder, könnte man ja die
Lenkung einfach auf die Drehmomentverteilung wirken lassen.
Wird bei einem Frontantrieb aber schwierig. Das Prinzip Panzer
ist für Autos einfach herzlich ungeeignet, sonst hätte man auf
die herkömmliche Lenkung längst verzichtet.Gruss Reinhard
Gruß
Karl
Moin,
Vom Grundsatz her ist Physik, auch Fahrdynamik, einfach. Baut
ja letztlich nur auf dem „alten Newton“ auf, dann noch ein
wenig Differentialrechnung, vielleicht noch ein
Schlupf-Diagramm des Reifens. Das wär’s. Und nun programmere
man mal schön einen gut funktionierenden und stabilen
Regelkreis !
Ach ja : dann wären noch die Drehzahlen der Räder links und
rechts zu messen (um deren Regelung hinzubekommen), das mit
einer hinreichenden Zuverlässigkeit und Genauigkeit. Da könnte
man beim ABS „Anleihen“ machen.
Sowas ist heute doch kein Problem.
Jedes Rad wird unabhängig voneinander von
redundanten Hochgeschwindigkeits-Motoren
angetrieben.
Jeder Motor besitzt zwei separate
elektrische Schaltkreise, die als mechanische Einheit
funktionieren, aber auch unabhängig voneinander
laufen können.
Schau mal hier. http://www.segway.de/howitworks.php
Ich hab das Teil vor 7 oder 8 Jahren zum ersten Mal gesehen.
Das fahren damit ist einfach nur Geil.
Warum soll diese Technik nicht, bei einem größeren Fahrzeug, genauso funktioniern?
Gruß
Karl
mfg
W.
Hallo Wolfgang
Sowas ist heute doch kein Problem.
Wenn man den dafür nötigen Entwicklungsaufwand investiert.
Natürlich bekommt man so etwas hin, dass es offensichtlich problemlos läuft. Nur der Entwicklungsaufwand, der darin steckt, der ist schon beachtlich. Wenn ich schätzen müsste, würde ich sagen : mindestens fünf Mannjahre.
Jedes Rad wird unabhängig voneinander von
redundanten Hochgeschwindigkeits-Motoren
angetrieben.
Jeder Motor besitzt zwei separate
elektrische Schaltkreise, die als mechanische Einheit
funktionieren, aber auch unabhängig voneinander
laufen können.
Schau mal hier. http://www.segway.de/howitworks.phpIch hab das Teil vor 7 oder 8 Jahren zum ersten Mal gesehen.
Das fahren damit ist einfach nur Geil.Warum soll diese Technik nicht, bei einem größeren Fahrzeug,
genauso funktioniern?
Keine Frage. Nur hatte ich zu bedenken gegeben, dass das eher 'ne Sache für „Profis“ ist, nichts für eine Schrauberei nach Feierabend.
Gruß
Karl
mfg
W.
Hallo Karl,
welches Prinzip überlegen ist, sieht man doch schon an der Verbreitung: Autos mit Differential gibt es nur auf der Erde, solche mit einzeln angetriebenen Rädern fahren auch auf Mond und Mars
Gruss Reinhard
Hallo Reinhard,
genau das habe ich von Anfang an versucht zun Ausdruck zu bringen : im Prinzip funktioniert der Einzelantrieb der Räder. Nur dass die Ralisierung dessen mit einem beträchtlichen Entwicklungdsaufwand einhergeht.
Als Ergänzung : Neueste ESP-Systeme regeln teilweise die Antriebsmomente links/rechts (durch gezielte Überlagerung von Bremsmomenten) für verbesserte Kurvengängigkeit. Das ist im Prinzip eine (Unterstützung der) Lenkung per Längskräften.
Gruß
Karl
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wann bracht’s ein Differential
Hallo,
hat man sich denn schon überlegt, wie man den Gleichlauf bei
Geradeausfahrt und Differenzgeschwindigkeiten links/rechts bei
Kurvenfahrt regeln will. Das ist 'ne ausgesprochen
anspruchsvolle „Kiste“ !
Nö, das geht bei einem normalen Fahrzeug mit normaler Lenkung
über die Vorderachse ganz von selbst.
Die geringen Unterschiede der Drehmomente durch die elektrischen
Motoren werden bei einem einfachen und nicht sehr schnellen
Fahrzeug kaum ins Gewicht fallen. Von einem Hochgeschwindigkeits-
Fahrzeug kann hier nicht die Rede sein.
Eine einfache Unterstützung der Kurvenfahrt durch eine
Leistungssteuerung der Antriebsmotoren in Abhängigkeit des
Lenkeinschlages wäre auch recht einfach zu realisieren.
E-Motoren lassen sich heutzutage sehr viel einfacher Steuern,
als das bei Verbrennungsmotoren der Fall ist.
das Differential im Auto gewährleistet, dass auf beiden
Seiten dasselbe Moment abgegeben wird, es zu keinen
„Verzwängungen“ kommt. Dadurch stellt sich bei Geradeausfahrt
automatisch ein Gleichlauf zwischen linkem und rechtem Rad ein,
Ja, aber nicht umgekehrt!
bei Kurvenfahrt kein „radieren“ eines Rades (solange
Kraftschluss gegeben ist). Damit ist ein idR problemloses
Fahrverhalten gegeben.
Das betrifft doch aber nur das klassische Antriebskonzept mit
einem Motor, bei welchem die Kraft sinnigerweise dann mechanisch
auf 2 oder 4 Räder übertragen werden muß. Da ist das Differential
sinnvoll, weil eben bei Kurvenfahrt mit starrer Kopplung der Räder
der Abrieb zu groß wird. Es gibt aber auch Fahrzeuge, die mit
starrer Achse gut fahren (-> K-Wagen bzw. Karts)
Bei Antrieben mit getrennten E-Motoren gibt es gar keine
mechanische Kopplung der Antriebsräder !
Wenn man zwei Radmotore hat, müsste diese Funktion irgendwie -
per Regelung der beiden Motore - nachgebildet werden.
Das wird von dir stark überbewertet. Getrennte E-Motore verhalten
sich nicht wie mechn. starr gekoppelte Räder !
Das Auto fährt nicht geradeaus, weil die Räder synchron
angetrieben werden (es ist doch kein Panzer) - vielmehr drehen
sich die Räder synchron, weil das Auto geradeaus fährt.
Genauso wie Peter es beschreibt, ist es auch.
Nein, sondern weil das Differential das so - je nach
Fahrtzustand - einstellt: siehe Grundlagen der Kfz-Technik.
Diese Grundlagen gehen von völlig anderen Randbed. aus !
Du verwechselst Ursache und Wirkung.
Was ich damit sagen will: es müsste genügen, wenn die beiden
Regler an beiden Rädern ein bestimmtes Drehmoment erzeugen,Das alleine tut es eben nicht. Und selbst wenn: dann müsste es
eine (anspruchsvolle) Drehmomentenregelung geben, um ein
bestimmtes (zu bestimmendes) Drehmoment zu erzeugen.
Bei getrennten E-Motoren muß man doch nicht die starre
Kopplung von Rädern kompensieren.
zumindest solange man von extremen Zuständen wie
durchdrehenden Rädern absieht; dann muss man eben das
Drehmoment herabsetzen.
Die Drehzahl ergibt sich automatisch,
Wie denn das ? Und selbst wenn : wie wäre gewährleistet, dass
das die - für den jeweiligen Fahrzustand - richtige Drehzahl
ist?
Das passiert einfach über die Leistungsregelung.
Genau wie beim konventionellen Antieb:
Gaspedal drücken -> mehr Leistung und umgekehrt.
Nur ist das ganze beim E-Antrieb noch viel direkter,
viel linearer und vor allem geht’s über einen viel größeren
Drehzahlbereich als bei Verbrennungsmotor mit seinen
mieserablen Drehzahlverhalten. Man spart also auch gleich noch
das blöde Schaltgetriebe!
und bei Kurvenfahrt ist eine davon eben etwas geringer. Das
muss man nicht regeln.
Wie gesagt, ein Panzer funktioniert anders.
Ja. Der schlägt natürlich keine Vorderräder ein. Aber mach
dich mal schlau, wie die Geradeausfahrt bei dem funktioniert.
Da gibt’s auch so etwas wie ein Differential.
Ich denke nicht. Beim Panzer wird mittels Kupplungen der
Antrieb für rechts und links gesteuert. Für geradeaus wäre
ein Differential IMHO eher sehr lästig.
Das könnte den Geradeauslauf nur versaun.
Gruß Uwi
Hallo Uwi,
das artet allmählich richtig in „Arbeit“ aus. Sei es drum, macht andererseits ja auch Spaß.
Hat man sich denn schon überlegt, wie man den Gleichlauf bei
Geradeausfahrt und Differenzgeschwindigkeiten links/rechts bei
Kurvenfahrt regeln will ? Das ist 'ne ausgesprochen
anspruchsvolle „Kiste“ !
Das bezog sich auf elektrische Radmotore, eigenständig links und rechts, mechanisch getrennt.
Nö, das geht bei einem normalen Fahrzeug mit normaler Lenkung
über die Vorderachse ganz von selbst.
Die geringen Unterschiede der Drehmomente durch die elektrischen
Motoren werden bei einem einfachen und nicht sehr schnellen
Fahrzeug kaum ins Gewicht fallen. Von einem Hochgeschwindigkeits-
Fahrzeug kann hier nicht die Rede sein.
Natürlich, wenn man die Erwartungen an ein solches Fahrzeug so weit herunterschraubt, dass man irgendwie vorwärts kommt, keine Anforderungen an Fahrstabilität, Reifenverschleiß und Wirkungsgrad hat, dann kann man so etwas vergleichsweise leicht zusammenbasteln. Wird aber keiner kaufen wollen.
Nun zur Fahrdynamik : Wenn die Drehmomente links/rechts unterschiedlich sind, muss für Geradeausfahrt entsprechend gegengelenkt werden. Seien es nur 5% Differenz, dann sind das schon 2,5% Verlustleistung. 5% Differenz können sich ohne weiteres ergeben durch die Drehmomenten-Toleranz der Motore. Dasselbe gilt auch für eine Differenz der Raddrehzahlen.
Die spannende Frage ist dabei, wo man sich gerade auf der Motorkennlinie befindet, wie genau letztere bestimmt ist (auch toleranzbedingt). Nicht umsonst ist eine zuverlässige und genaue Drehmomentenregelung eine ausserordentlich anspruchsvolle Aufgabenstellung. Denn idR misst man nicht das Drehmoment (weil das technisch aufwendig ist), sondern greift auf Hilfsgrößen zurück.
Eine einfache Unterstützung der Kurvenfahrt durch eine
Leistungssteuerung der Antriebsmotoren in Abhängigkeit des
Lenkeinschlages wäre auch recht einfach zu realisieren.
Im Prinzip hast du ja recht. Nur, was heisst „einfach zu realisieren“? Wenn du den Regelalgorithmus dafür niederschreiben willst, musst du schon einiges an Fahrdynamik in höhere Mathematik umsetzen. Dann sind die Parameter für das Fahrzeug zu ermitteln. Und sicher ist die Feinabstimmung des Regelalgorithmus im Fahrversuch auch keine Sache, die man in einer Woche durchhat.
E-Motoren lassen sich heutzutage sehr viel einfacher Steuern,
als das bei Verbrennungsmotoren der Fall ist.das Differential im Auto gewährleistet, dass auf beiden
Seiten dasselbe Moment abgegeben wird, es zu keinen
„Verzwängungen“ kommt. Dadurch stellt sich bei Geradeausfahrt
automatisch ein Gleichlauf zwischen linkem und rechtem Rad ein,Ja, aber nicht umgekehrt!
Noch einmal : Will man bei seitenweise
bei Kurvenfahrt kein „radieren“ eines Rades (solange
Kraftschluss gegeben ist). Damit ist ein idR problemloses
Fahrverhalten gegeben.Das betrifft doch aber nur das klassische Antriebskonzept mit
einem Motor, bei welchem die Kraft sinnigerweise dann
mechanisch auf 2 oder 4 Räder übertragen werden muß. Da ist das
Differential sinnvoll, weil eben bei Kurvenfahrt mit starrer
Kopplung der Räder der Abrieb zu groß wird.
Es gibt aber auch Fahrzeuge, die mit starrer Achse gut fahren
(-> K-Wagen bzw. Karts)
Gut ist ein relativer Begriff, eine Frage des angelegten Maßstabs.
Die allerfrühesten Autos hatten ja auch kein Differential! Und man war sogar begeistert! Nur sehr bald hat man dann festgestellt, dass so etwas sehr vorteilhaft ist.
Bei Antrieben mit getrennten E-Motoren gibt es gar keine
mechanische Kopplung der Antriebsräder !
Zutreffend, aber so selbstverständlich, wie „Nachts ist es dunkler als tagsüber“.
Wenn man zwei Radmotore hat, müsste diese Funktion irgendwie -
per Regelung der beiden Motore - nachgebildet werden.Das wird von dir stark überbewertet.
Immerhin ist es aus gutem Grund Stand der Technik, das man ein Differential auf der angetriebenen Achse hat. Um mit zwei mechanisch entkoppelten Motoren links/rechts dasselbe gute Verhalten zu haben, kommt man daran nicht vorbei, dass die Regelung der beiden Motore auch die Differential-Funktion nachbildet.
Getrennte E-Motore verhalten sich nicht wie mechn. starr gekoppelte Räder !
Das ist doch selbstverständlich, hat auch keiner behauptet.
Das Auto fährt nicht geradeaus, weil die Räder synchron
angetrieben werden (es ist doch kein Panzer) - vielmehr drehen
sich die Räder synchron, weil das Auto geradeaus fährt.
Wie schon vorher gepostet : Für einen Geradeauslauf ist Synchronlauf keine zwingende Voraussetzung, nur ist er dafür ausgesprochen vorteilhaft.
Nein, sondern weil das Differential das so - je nach
Fahrtzustand - einstellt: siehe Grundlagen der Kfz-Technik.Diese Grundlagen gehen von völlig anderen Randbed. aus !
Du verwechselst Ursache und Wirkung.
Nanu ? Hier fehlt mir jetzt der Bezug.
Verkneifen mag ich mir nicht den Hinweis auf die Erfahrung aus meiner seinerzeitigen Lehrtätigkeit an der Uni (Fachrichtung Kfz-Technik) : Wie ein Differential funktioniert und welche Auswirkungen es auf die Fahrdynamik hat, dazu hatten viele der Studenten merkliche Verständnisschwierigkeiten.
Was ich damit sagen will: es müsste genügen, wenn die beiden
Regler an beiden Rädern ein bestimmtes Drehmoment erzeugen,Das alleine tut es eben nicht. Und selbst wenn: dann müsste es
eine (anspruchsvolle) Drehmomentenregelung geben, um ein
bestimmtes (zu bestimmendes) Drehmoment zu erzeugen.Bei getrennten E-Motoren muß man doch nicht die starre
Kopplung von Rädern kompensieren.
Zur Klarstellung : auch bei einem herkömmlichen Fahrzeugantrieb mit Differential sind die Räder links/rechts nicht starr gekoppelt. Für’s Differential gibt es ja auch die Bezeichnung „Ausgleichsgetriebe“.
zumindest solange man von extremen Zuständen wie
durchdrehenden Rädern absieht; dann muss man eben das
Drehmoment herabsetzen.
Die Drehzahl ergibt sich automatisch,Wie denn das ? Und selbst wenn : wie wäre gewährleistet, dass
das die - für den jeweiligen Fahrzustand - richtige Drehzahl
ist?Das passiert einfach über die Leistungsregelung.
Genau wie beim konventionellen Antrieb:
Gaspedal drücken -> mehr Leistung und umgekehrt.
Klar : nur woher weiss die schlaue Elektronik, wie sie regeln muss, damit links und rechts - mit einer genügend engen Toleranz - dasselbe an Drehmoment bzw. Drehzahl herauskommt ?
Nur ist das ganze beim E-Antrieb noch viel direkter,
viel linearer und vor allem geht’s über einen viel größeren
Drehzahlbereich als bei Verbrennungsmotor mit seinen
miserablen Drehzahlverhalten. Man spart also auch gleich noch
das blöde Schaltgetriebe!
Man kann sogar die Kupplung einsparen.
Leider gibt’s aber eine Reihe von Randbedingungen, die gegen den Einsatz von E-Motor als Antrieb sprechen. Sonst gäb’s den schon längst.
Gruß
Karl
Hallo,
das artet allmählich richtig in „Arbeit“ aus. Sei es drum,
macht andererseits ja auch Spaß.
klar
Nö, das geht bei einem normalen Fahrzeug mit normaler Lenkung
über die Vorderachse ganz von selbst.
Die geringen Unterschiede der Drehmomente durch die elektrischen
Motoren werden bei einem einfachen und nicht sehr schnellen
Fahrzeug kaum ins Gewicht fallen. Von einem Hochgeschwindigkeits-
Fahrzeug kann hier nicht die Rede sein.
Natürlich, wenn man die Erwartungen an ein solches Fahrzeug so
weit herunterschraubt, dass man irgendwie vorwärts kommt,
keine Anforderungen an Fahrstabilität, Reifenverschleiß und
Wirkungsgrad hat, dann kann man so etwas vergleichsweise
leicht zusammenbasteln. Wird aber keiner kaufen wollen.
Erstens bin ich immer noch der Meinung, daß du die obigen
Parameter überbewertest bzw. zu sehr im Kontext traditioneller
Antriebssystem siehst.
Ich sehe bei Fahrstabilität, Reifenverschleiß und Wirkungsgrad
keine Nachteile.
Dann ist es tatsächlich so, daß es bei der Anfrage offensichtlich
um ein Bastelprojekt geht und ich habe eher den Eindruck, daß
der Fragesteller auf sehr viel niedrigerem Niveau arbeitet,
als du es hier ansetzen willst.
Nun zur Fahrdynamik : Wenn die Drehmomente links/rechts
unterschiedlich sind, muss für Geradeausfahrt entsprechend
gegengelenkt werden.
Das ließe sich elektronisch sehr leicht trimmen.
Man stellt die Steuerung einfach so ein, daß das Fahrzeug
gut geradeaus läuft.
Seien es nur 5% Differenz,
5% Differenz mögen bei Verbrennungsmotoren normal sein (obwohl
auch das offenbar heute nicht so ist), aber bei einigermaßen
qualitativ hochwertigen E-Motoren scheint mir das übertrieben.
dann sind das schon 2,5% Verlustleistung.
5% Differenz können sich ohne weiteres ergeben durch
die Drehmomenten-Toleranz der Motore.
Warum sollte das so sein. Außerdem müßte sich das in der
Leistungsaufnahme deutlich bemerkbar machen. Nichts ist aber
einfacher, als diese per Spannungs- und Strommessung ständig
zu überwachen.
Solche Mögl. hat man bei Verbrennungsmotoren nicht. Da geht sowas nur
auf Rollenprüfstand, wo die Sache wieder elektrisch umgesetzt wird.
Dasselbe gilt auch für eine Differenz der Raddrehzahlen.
Du meist also bei Kurvenfahrt?
Wo ist das Problem? Der innere Motor läuft etwas langsamer
und der außere etwas schneller. Wie schon geschrieben, kann
man dem entgegensteuern, indem man die Motorleistungen abhängig
vom Lenkeinschlag anpasst.
Die spannende Frage ist dabei, wo man sich gerade auf der
Motorkennlinie befindet, wie genau letztere bestimmt ist (auch
toleranzbedingt).
Die Kennlinie von E-Motoren läßt sich gut bestimmmen und ist
normalerweise ordentlich dokumentiert. Drehzahl läßt sich
elektronisch sehr gut messen. E-Leistungsaufnahme kann ebenfalls
gut gemessen und gesteuert werden.
E-Motore sind die hochwertigsten Antriebe, die wir haben.
Moderne Werkzeugmaschinen und Roboter sind ohne diese nicht
denkbar. Die Steuerung und Regelung von E-Motoren ist heute
in Bereichen möglich, die weit jenseits dessen liegen, was man
für ein KFZ braucht.
Nicht umsonst ist eine zuverlässige und
genaue Drehmomentenregelung eine ausserordentlich
anspruchsvolle Aufgabenstellung.
Ich weiß echt nicht, wozu man für ein normales Elektromobil
sowas braucht?
Denn idR misst man nicht das
Drehmoment (weil das technisch aufwendig ist), sondern greift
auf Hilfsgrößen zurück.
Ich denke, das geht eben bei E-Motoren alles viel besser und
einfacher als bei Verbrennungsmotoren, wenn’s überhaupt nötig ist.
Eine einfache Unterstützung der Kurvenfahrt durch eine
Leistungssteuerung der Antriebsmotoren in Abhängigkeit des
Lenkeinschlages wäre auch recht einfach zu realisieren.Im Prinzip hast du ja recht. Nur, was heisst „einfach zu
realisieren“? Wenn du den Regelalgorithmus dafür
niederschreiben willst, musst du schon einiges an Fahrdynamik
in höhere Mathematik umsetzen.
Wozu soll man was regeln? Eine einfache Steuerung nach
vorgegebener Kennlinie wird nicht ganz perfekt sein, aber die
Fahrdynamik schon deutlich verbessern, wenn’s denn sein muß.
Die Einflüsse durch andere Einflüsse (Reifen, Achsaufhängung
und Federung, Lenkgeometrie) wird wahrscheinlich größer sein.
Ja, aber nicht umgekehrt!
Noch einmal : Will man bei seitenweise
- ungleichen Raddrehzahlen und/oder
Ungleiche Drehzahlen bei Geradeausfahrt - Wie das?
- ungleichen Antriebskräften geradeaus fahren,
dann muss man gegenlenken. Bei losgelassenem
Warum sollten denn ungleiche Antriebskräfte auftreten.
Diese Annahmen sind doch rein spekulativ.
Lenkrad würde das Fahrzeug sonst in die Kurve gehen, „ziehen“.
Falls es im praktischen Fahrbetrieb tatsächlich auf Grund von
Toleranzen nach rechts/links ziehen sollte, so kann man das
leicht mittels Trimmung ausgleichen.
E-Antriebe lassen sich gut bis in den Promillebereich ansteuern.
Die allerfrühesten Autos hatten ja auch kein Differential! Und
man war sogar begeistert! Nur sehr bald hat man dann
festgestellt, dass so etwas sehr vorteilhaft ist.
Du vergleichst in dem Fall wieder die Starrachse von 1890
mit dem entkoppelten E-Antrieb von heute ???
Bei Antrieben mit getrennten E-Motoren gibt es gar keine
mechanische Kopplung der Antriebsräder !
Zutreffend, aber so selbstverständlich, wie „Nachts ist es
dunkler als tagsüber“.Wenn man zwei Radmotore hat, müsste diese Funktion irgendwie -
per Regelung der beiden Motore - nachgebildet werden.
Wozu etwas nachbilden, was gar nicht gebraucht wird?
Das wird von dir stark überbewertet.
Immerhin ist es aus gutem Grund Stand der Technik, das man ein
Differential auf der angetriebenen Achse hat.
Nicht bei Fahrzeugen mit verteilten E-Motoren !
Um mit zwei
mechanisch entkoppelten Motoren links/rechts dasselbe gute
Verhalten zu haben, kommt man daran nicht vorbei, dass die
Regelung der beiden Motore auch die Differential-Funktion
nachbildet.
Für Geradeausfahrt braucht man kein Differential.
Kurvenfahrt läßt sich wie oben beschrieben durchaus nachbilden.
Das Auto fährt nicht geradeaus, weil die Räder synchron
angetrieben werden (es ist doch kein Panzer) - vielmehr drehen
sich die Räder synchron, weil das Auto geradeaus fährt.Wie schon vorher gepostet : Für einen Geradeauslauf ist
Synchronlauf keine zwingende Voraussetzung, nur ist er dafür
ausgesprochen vorteilhaft.
Ist so.
Aber du gehst davon aus, daß baugleiche E-Motoren, die mit
gleicher elektrischer Leistung betrieben werden keinen
Sychronlauf hätten. Kannst du diese Hypothese belegen?
Wenn das ein E-Motor nicht gut kann, dann nimmt man einen
anderen Typ, der da keine Probleme mit hat.
Nein, sondern weil das Differential das so - je nach
Fahrtzustand - einstellt: siehe Grundlagen der Kfz-Technik.Diese Grundlagen gehen von völlig anderen Randbed. aus !
Du verwechselst Ursache und Wirkung.Nanu ? Hier fehlt mir jetzt der Bezug.
Verkneifen mag ich mir nicht den Hinweis auf die Erfahrung aus
meiner seinerzeitigen Lehrtätigkeit an der Uni (Fachrichtung
Kfz-Technik): Wie ein Differential funktioniert und welche
Auswirkungen es auf die Fahrdynamik hat, dazu hatten viele der
Studenten merkliche Verständnisschwierigkeiten.
Mag sein. Aber die Betrachtungen stehen doch wohl in Verbindung
mit traditionellem Antriebskonzept über eine einzige Antriebswelle.
Genau diese Randbedingung haben wir nicht!
Bei getrennten E-Motoren muß man doch nicht die starre
Kopplung von Rädern kompensieren.Zur Klarstellung : auch bei einem herkömmlichen
Fahrzeugantrieb mit Differential sind die Räder links/rechts
nicht starr gekoppelt. Für’s Differential gibt es ja auch die
Bezeichnung „Ausgleichsgetriebe“.
Ja, um eben die Probleme der Starrachse zu vermeiden.
Mit verteilten E-Motoren hat man die doch so aber gar nicht.
Das passiert einfach über die Leistungsregelung.
Genau wie beim konventionellen Antrieb:
Gaspedal drücken -> mehr Leistung und umgekehrt.
Klar : nur woher weiss die schlaue Elektronik, wie sie regeln
muss, damit links und rechts - mit einer genügend engen
Toleranz - dasselbe an Drehmoment bzw. Drehzahl herauskommt ?
Wenn baugleiche E-Motoren mit der gleichen elektrischen Leistung
beaufschlagt werden, dann verhalten sie sich auch identisch.
Da muß man gar nichts regeln, sondern nur mit der gleichen
Leistung ansteuern.
In dem Absatz habe ich versehentlich doch das böse Wort „regeln“
verwendet, obwohl in dem Zusammenhang nur Steuern gemeint war.
Nur ist das ganze beim E-Antrieb noch viel direkter,
viel linearer und vor allem geht’s über einen viel größeren
Drehzahlbereich als bei Verbrennungsmotor mit seinen
miserablen Drehzahlverhalten. Man spart also auch gleich noch
das blöde Schaltgetriebe!Man kann sogar die Kupplung einsparen.
Ja, das auch noch
Und bremsen kann man mit dem E-Motor auch noch …
und dabei Antriebsenergie zurückgewinnen …
und ABS geht viel einfacher und präsiser …
und Rückwärtsfahren ohne speziellen Rückwärtsgang …
und super schnelle Eingriffe in die Fahrdynamik sind viel besser
und viel genauer dosiert möglich als über den Umweg Bremssystem
und und und …
Leider gibt’s aber eine Reihe von Randbedingungen, die gegen
den Einsatz von E-Motor als Antrieb sprechen. Sonst gäb’s den
schon längst.
Es gibt E-Motore schon lange im Einsatz
-> z.B. O-BUS, Gabelstapler, Straßenbahn, E-Lok usw.
Die meisten dieser Fahrzeuge bauen auf verteilte Antriebsmotoren,
sofern sie dem heutigen Stand der Technik entsprechen.
Das hat erhebliche Vorteile.
Daß der E-Motor in normalen KFZ bisher wenig zum Einsatz kam,
hat rein gar nix mit Fahrstabilität zu tun, sondern ausschließlich
mit dem Problem der Energiedichte elektrischer Speicher (Akkus).
Von den Antriebsleistungen und Möglichkeiten der Steuerung und
Regelung sowie Effizienz (z.B. Energierückgewinnung) sind
elektrische Antriebskonzepte den Verbrennungsmotoren weit
überlegen, wenn man die Erzeugung der Elektroenergie mal außen
vor läßt.
Gruß Uwi