Dem modernen Antrieb kommt eine Schlüsselrolle zu.
- ein 2,7 KW Flugmotor
- ein 10 KW Flugmotor
Das betriebsfertige Fahrzeug wird ein normales Leergewicht von ca. 500 bis 700 Kilo haben werden, obwohl das vorerst nur eine Art Gedankenspiel ist.
Dennoch sollte das Fahrzeug mit 40 bis 50PS Anriebsleistung (also mit etwa 29 bis 35KW) für unser Economy-Konzept ausreichend motorisiert sein.
Das erforderliche Knowhow entnehmen wir wieder von den findigen Modellflug-Konstrukteuren und deren Flugzeugen sowie den hochgerüsteten Modellautos.
Modellflugzeuge müssen jedes Gramm Motorgewicht und Akkugewicht mit in die Luft tragen. Deshalb wird hier am "akribischsten" geforscht und entwickelt und zwar weltweit von einer ganzen enorm großen und einfallsreichen Fan(atiker)-Gemeinde von mehreren tausend motivierten Gehirnen.
Da das inzwischen sogar ein lukrativer Markt geworden ist, sogar ein weltweiter Markt, kommen die fertig entwickelten Produkte fast alle zu völlig "irren" Preisen (leider nur aus Fernost/Honkong) in Stückzahlen auf den Markt.
Und da Modellflugzeuge auch ein recht großes Quäntchen an Sicherheit eingebaut bekommen müssen und auch haben, sind die Komponenten erstaunlich aufwendig und zuverlässig konstruiert.
Die Technik in den Modellautos muß zusätzlich crash- und rüttelfest sein und auch noch ausfallsicher, weil sonst die 10 bis 20 Kilo Boliden quer von der Bahn fliegen.
4 Stück 10PS Servomotoren an allen 4 Rädern
- ein 10 KW Flugmotor
Nachdem sogar der ICE3 gelernt hat, daß die Antriebs-Motoren in den Drehgestellen der Waggons besser aufgehoben sind, als in den Triebköpfen der Züge, ist dieses Konzept allgemein leichter verständlich. Aus dem Flugmodellbau sind in 2011 sogar 10KW Drehstrom- motoren verfügbar. Das Bild zeigt solch einen Antrieb.
Diese Flugmodell- Motoren sind erst mal nur das Vorbild, was mit Schwachstom- (das war falsch benannt) also Niederspannungs- Drehstommotoren (also bis zu ungefährlichen 48 Volt) überhaupt machbar ist und vor allem, zu welchen Preisen. Die mechanische und elektrische Qualität dieses Lieferanten aus Honkong ist ganz erstaunliche Spitzenklasse, vielleicht sogar schon zu gut.
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- ein China Motor mir außergewöhnlichen Qualitäten
Die Flugmodell-Motoren sind alle komplett aus Alu mit gekapselten Kugellagern und laufen bis 13.000 Umdrehungen vibrationsfei. Das hat Seltenheitswert. Die Motoren müssen sicher in Bodennähe gegen Spritzwasser gekapselt werden, doch das ist alles machbar. Das Gewicht der 10KW Motors liegt bei geringen 2,5 Kilo.
Mehr über diesen Drehstrom-Motor rechts im Bild auf dieser Seite.
http://rudisflugis.ipw.net
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Der Motor an diesem Flugzeug hier ist ein Außenläufer
Bei einem solchen Konzept ist die Felge zugleich ein Teil des Motors (des Außenläuders mit den Magneten) und Kühlkörper zugleich. Bei dem darüber zu sehenden 10 KW Flugmotor dreht sich der Rotor im inneren des Stators.
Die vollelektronische Antriebs-Prozessor-Steuerung
Die Auto-Modellbauer sind mit ihren kleinen Rennern deutlich anspruchvoller als die Flug-Modellbauer. Vor allem müssen deren Steuerungen vorwärts und rückwärts arbeiten und dabei so wenig elektrische Verluste wie nur möglich verbraten.
Dazu müssen die Steuerungen, Motoren und Regler hohe Anfahrtströme liefern und verkraften.
Diese sogenannten Drehstrom-Regler verarbeiten inzwischen 180A Dauerlast. Das bedeutet, auch das Drehmoment ist beim Anfahren gewährleistet. Auf den Rennstrecken und in den Hallen werden Wettbewerbe ausgetragen, bei denen diese Modell- Antriebs- Technologie erstaunlich weit ausgereizt ist. Die kleinen Fahrzeuge erreichen locker "Tempo 80".
Die gesamte sogar winterfeste koordinierte 4-Motoren Antriebslogistik des Siromobil übernimmt der zentrale Antriebscomputer. Alle Probleme, die der Elchtest aufgedeckt hatte, können jetzt diekt in der Motorensteuerung in dreidimensionalen Kennlinien abgebildet und gelöst werden. Keine weiteren Sensoren sind erforderlich. Alle benötigten Informationen wie Blockieren der Räder oder Rutschen kommen in Echtzeit direkt aus den 4 Motoren wieder zurück zum Prozessor. Dieser Teil der Prozessorsteuerung ist (wäre) dreifach redundant ausgelegt und hat (hätte) einen kleinen Notstrom-Batteriepuffer.
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Zwei Bremssysteme und die elektronische Bremskontrolle
Wird ein Motor dagegen mit fremder Kraft gedeht, wird in den Wicklungen wiederum Strom erzeugt (ähnlich wie bei einem Dynamo ) und der kann zurück in den Akku eingespeist werden. Das bremst natürlich den Motor ab und das ist so gewollt. Reicht diese Bremskraft nicht, kann, ausgehend von hohen Drehzahlen, das verschleißfreie Prinzip der Wirbelstrombremse verwendet werden, und je höher die Geschwindigkeit ist, desto wirksamer ist die Bremswirkung.
Im Umkehrschluss gilt dann: Mit abnehmender Geschwindigkeit wird die Wirkung dieser Bremsmethode schwächer bzw. sie geht gegen Null, sodaß dann fließend auf die mechanischen Scheibenbremsen übergegangen werden muß.
Diese vier aber sehr kleinen und damit leichten Scheibenbremsen brauchen nicht mehr auf hohe Geschwindigkeiten von über 40 km/h (über-) dimensioniert werden, das machen die Motoren bzw. die Wirbelstrombremsen.
Das Zusammenspiel der elektrischen Bremsen mit den mechanischen Bremsen übernimmt der zentrale Steuercomputer.
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Das bedeutet erhebliche Einsparungen an Gewicht und Teilen
Sitzt also an jedem der 4 einzeln aufgehängten Achslenker direkt ein Servomotor samt seiner kleinen mechanischen Scheibenbreme, fallen Getriebe, Kupplung, Kardanwelle und Gelenkwellen usw. weg. Daß der schwere Verbrennungsmotor samt Kühler, Auspuffanlage und Katalysator im Grundsystem sowieso wegfallen, ist selbstredend.
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Vereinfachte Servolenkung durch reduziertes Gewicht :
Die Akkus sollten fast mittig zum Schwerpunkt des leeren Fahrzeuges (leicht hinten) sitzen. Damit ist die Gewichtauslastung /-Verteilung mit 2 Personen auf alle 4 Räder nahezu perfekt gleichmässig verteilt und auf die vorderen Lenkräder wirken weit weniger Kräfte ein als bei einem (Verbrennungs-) Frontmotor.
Damit kann die Servolenkung deutlich schwächer und damit energieeffizienter ausgelegt werden. Weiterhin kann eine elektrische Servolenkung abhängig von Geradeausfahrt und Geschwindigkeit von Leistung und Stromverbrauch herunter gefahren werden.
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