Warum werden Elektrofahrräder nach Drehmomentwerten eingestuft?

Ein wichtiges Bewertungskriterium für E-Bikes ist das Drehmoment des Motors. Fahrräder/Motoren mit höheren Drehmomenten werden in der Regel teurer verkauft als Fahrräder/Motoren mit niedrigeren Drehmomenten.

Als Fortsetzung dieses Threads erfahre ich, dass ein größeres Drehmoment in drehmomentintensiven Situationen wie Bergsteigen hilft.

Das Drehmoment kann jedoch leicht multipliziert / demultipliziert werden, indem Zahnräder zwischen der Radachse und der Motorachse verwendet werden. Diese Zahnräder können beispielsweise dediziert (im Motor selbst eingebettet) oder im Getriebesystem des Fahrrads sein.
Das entscheidende Drehmoment ist also das endgültige Drehmoment an der Radachse , nicht das abgegebene Drehmoment an der Motorachse.

Daraus ergeben sich also zwei Fragen:

  1. Verwendung von dedizierten Zahnrädern zur Änderung des Ausgangsdrehmoments: Warum wird die Drehmomentnennung als diskriminierende Konstante des Fahrrads verkauft (insbesondere für den Preis), wo es einfach ist, einfach ein Zahnrad am Motor selbst hinzuzufügen, um das Drehmoment zu erhöhen, auf Kosten der Erhöhung Drehzahl der Motorachse (wie bei Elektroautos)?
  2. Auswirkung des Übertragungssystems auf das Motordrehmoment: Da Motoren Nabenmotoren oder Mittelantriebsmotoren sein können, befindet sich der Motor nicht in der gleichen Übersetzungsstufe: Das bedeutet, dass das gleiche Motorausgangsdrehmoment nicht die gleiche Auswirkung auf das Raddrehmoment hat.
    Beispielsweise wird ein Nabenmotor mit einem Drehmoment von 50 Nm ein endgültiges Drehmoment von 50 Nm auf das Rad übertragen. Ein Mittelmotor mit einem Drehmoment von 50 Nm und einem Übersetzungsverhältnis von 0,5 liefert jedoch ein endgültiges Drehmoment von 25 Nm an die Räder.
    Wie interpretiert man vor diesem Hintergrund das angegebene Drehmoment für ein Fahrrad mit einer Nabe mit mittlerem Antrieb, da es stark vom Getriebe abhängt?
Weil die Drehmomentbewertung eine einzelne Zahl ist, die leicht verglichen werden kann. Wie bei Lautsprechern mit „PMPO“-Wattangaben und Computer-CPUs in Megahertz oder Gigahertz lautet der einfachste Vergleich: „Mehr ist besser“. Warum ein Fahrrad mit 25 Torkies kaufen, wenn dieses 50 hat.
1. "Es ist einfach, dem Motor selbst ein Getriebe hinzuzufügen, um das Drehmoment zu erhöhen, auf Kosten einer höheren Drehzahl der Motorachse." Aus technischer Sicht / Kosten-Nutzen-Verhältnis kann es sein, dass es einfacher ist Erhöhen Sie den Drehmoment, anstatt zusätzliche Kühlung / Verschleiß aufgrund erhöhter Drehzahl zu haben. Und der Wirkungsgrad (verbrauchte Energie gegenüber bereitgestelltem Drehmoment) variiert mit der Drehzahl des Motors, sodass eine Erhöhung der Drehzahl möglicherweise auch im absoluten Sinne nicht ideal ist. 2. mittleres Antriebsmoment werden an der Kurbel bereitgestellt, die Übersetzung hat keinen Einfluss auf diese Maßnahme, Übersetzungen sind die "Standard" -Fahrradschaltungen.
Bei Elektromotoren ist das Drehmoment an der Abtriebswelle über alle Drehzahlen, für die sie ausgelegt ist, konstant, sodass es die Grundlage für die Motorleistung bildet. Die Leistung variiert mit der Drehzahl, aber das Drehmoment bleibt gleich – Sie erreichen die maximale Leistung bei maximaler Drehzahl. Noch wichtiger ist, dass bei einer Fahrradanwendung, bei der Geschwindigkeit und Leistung oft eher durch gesetzliche als durch technische Beschränkungen eingeschränkt sind, das Drehmoment die mögliche Beschleunigung bestimmt.
Sie stellen jetzt Fahrräder mit dynamischen Feldinduktionsantrieben her? :)
Bei einem Nabenmotor sind Radachse und Motorachse gleich, also ist die Antwort dort selbstverständlich. Bei einem Mittelantrieb muss das Drehmoment dieselbe Übertragung durchlaufen wie das Treten des Fahrers. Ich glaube, dass aktuelle Mittelantriebsmotoren tatsächlich mit Getrieben ausgestattet sind.
@EarlGrey über einen bestimmten Punkt hinaus, das stimmt, aber viele Motoren (zumindest in anderen Anwendungen) treiben einen Lüfter von derselben Welle an, und das erfordert eine bestimmte Mindestdrehzahl, um viel zu tun
@R.Chung das stimmt, wenn Sie die Drehzahl durch Variieren der Last variieren - also Vollgas geben und zum Beispiel die Steigung ändern. Wenn Sie jedoch die Motordrehzahl eines burshless DC-Motors steuern, z. B. mit einem Gashebel, verwenden Sie PWM, um den zeitlich gemittelten Strom in den Wicklungen und damit das Drehmoment zu reduzieren (das Variieren der Antriebsspannung ist noch schlimmer, aber ich ' Ich wäre überrascht, wenn dies bei Serien-E-Bikes der Fall wäre). Gute moderne Systeme verwenden natürlich einen ausgefeilteren Motorsteuerungssatz, der die Spulen mit einer variablen Frequenz antreibt, aber BLDC-Motoren sind immer noch ziemlich verbreitet (ich habe an einem gearbeitet, der ein paar Jahre alt ist).

Antworten (1)

Behandeln Sie nur die eigentliche Frage wie angegeben, um einen Aufsatz mit 3.000 Wörtern zu vermeiden:

Wie interpretiert man vor diesem Hintergrund das angegebene Drehmoment für ein Fahrrad mit einer Nabe mit mittlerem Antrieb, da es stark vom Getriebe abhängt?

Das beworbene Drehmoment auf einem Fahrrad mit mittlerem Antrieb sagt Ihnen, wie groß ein Kadenzband und wie steil ein Hügel das Fahrrad tatsächlich die beworbene Unterstützungsstufe in Watt liefern kann. (im Allgemeinen 250 W äquivalenter mechanischer Fahrereingang an der Kurbel.)

Ein aktiver Bosch-Line-Motor mit niedrigem Drehmoment bietet möglicherweise nur 250 W äquivalente mechanische Eingangsunterstützung bei genau 70 U / min auf ebenem Boden, während ein Performance CX dieses Unterstützungsniveau bei viel niedrigeren Trittfrequenzen und viel steileren Steigungen bieten kann. Die Hersteller versuchen, dies auf eine einfache Zahl zu reduzieren, weil es Verbrauchermarketing ist. (Und auch die Hersteller von Antriebssystemen verkaufen Ihnen kein fertig montiertes Fahrrad, daher wissen sie nicht, welche endgültigen Zahlen am Antriebsrad im installierten System stehen werden.)

Das Marketing richtet sich an Verbraucher, die fertige Fahrräder kaufen, die aus Fahrradteilen des Massenmarkts hergestellt wurden. In Wirklichkeit wird die Übersetzung immer von etwas über 1:1 bis etwa 36:11 bis 38:11 gehen und das Antriebsrad wird immer etwa 26 "bis 29" Außendurchmesser haben, diese Dinge sind nicht nur stufenlos regelbar bekommen, was Sie wollen.

Wenn alles aus unendlich idealen "High-School-Physik" -Komponenten bestehen würde, könnten Sie sicherlich jede Kombination von Motoren und Getrieben verwenden, um jede gewünschte Drehmomentzahl zu erhalten, aber diese Dinge müssen aus echten Materialien hergestellt werden, die keine Zähne abstreifen oder in zwei Hälften brechen oder überhitzen, wenn sie sich mit der Geschwindigkeit drehen, mit der sich die Beine der Menschen tatsächlich drehen, also müssen viele technische Kompromisse eingegangen werden.

Meine zwischenmenschlichen Fähigkeiten sind durch zu viele lange Tage, an denen ich völlig kaputte Yuba Spicy Currys repariert habe, verdreht und verdorrt, daher muss ich darauf hinweisen, dass es eine Reihe beliebter 20-Zoll-Fracht- und Falträder mit mittlerem Antrieb gibt, wie das Yuba Spicy Curry Auch Bosch-Kettenblätter können kleiner sein, als man vermuten würde.
Haha, fair genug zu 20-Zoll-Rädern :) Diese alten "Teenie" -Bosch-Kettenblätter haben eine 2,5-fache Übersetzung zwischen den Kurbeln und dem Kettenblatt, also aus der "menschlichen" Perspektive ist es eine 37,5 oder 40, aber Sie haben Recht Die Abtriebswelle des Antriebssystems sieht ein anderes Verhältnis.Ich habe trotzdem mein Bestes getan, um die Bedeutung der Zahl für den Käufer anzusprechen, ohne ein Buch zu schreiben, das alle möglichen Fälle abdeckt!
(Auch bei diesen Bosch-Systemen haben Sie buchstäblich nur die Optionen 15 oder 16 Zähne, es sei denn, Sie bearbeiten Ihre eigenen Ersatzteile. Dies verstärkt also in gewisser Weise den Punkt des Absatzes, dass die Umstände des gesamten Antriebssystems die "Drehmomentzahl" sind im Kontext betrachtet werden, sind eigentlich ziemlich eingeschränkt ;) )
Warum werden Elektrofahrräder nach Drehmomentwerten eingestuft?
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