10 vragen over de elektromotor

 

Hoe werkt een elektromotor? En wat zijn de verschillen met een verbrandingsmotor? Hoe betrouwbaar zijn ze? De experts van Ames geven antwoord op 10 prangende vragen. Het tijdperk van de elektrisch aangedreven auto breekt aan. In 2019 brengt ŠKODA zijn eerste elektrische model op de markt en in 2025 zullen tien modellen een elektromotor hebben. Waaronder de productieversie van de ŠKODA VISION E in 2020. Voor velen is de elektrische auto echter verre toekomstmuziek, een exotisch verschijnsel, één grote ‘ver-van-je-bed-show’. Maar in feite steken elektrisch aangedreven auto’s een stuk eenvoudiger in elkaar dan auto’s met een verbrandingsmotor.

1. Elektromotor versus verbrandingsmotor

Wat zijn de verschillen tussen een elektromotor en een verbrandingsmotor? De manier waarop energie in beweging wordt omgezet, is totaal verschillend. Bij een verbrandingsmotor wordt energie opgewekt door het verbranden van benzine of diesel, bij de elektromotor worden elektromagnetische krachten opgewekt doordat er elektriciteit door een magnetisch veld stroomt. Een verbrandingsmotor heeft allerlei bewegende onderdelen, zoals de krukas, zuigers en kleppen. De elektromotor zit een stuk eenvoudiger in elkaar. En hij kan ook als generator werken. Wanneer je het gaspedaal loslaat en de auto uit laat rollen, of wanneer je het rempedaal intrapt, wordt de energie die daarbij vrijkomt teruggeleid naar het accupakket.

2. Kracht en acceleratie

Hoe gedraagt de elektromotor zich ten opzichte van een verbrandingsmotor? Beide motoren ontwikkelen hun krachten op geheel andere wijze. Bij een verbrandingsmotor nemen het vermogen en het koppel toe naarmate het toerental toeneemt. Een elektromotor heeft zijn maximum koppel direct paraat; het neemt af naarmate het toerental toeneemt. Dat houdt in dat een elektrische auto vanuit stilstand heel snel accelereert. Doordat de elektromotor een veel groter toerenbereik heeft dan een verbrandingsmotor, is een transmissie met meerdere versnellingen en een koppeling niet noodzakelijk. De elektrische auto heeft aan één versnelling genoeg om vanuit stilstand naar zijn topsnelheid te accelereren.

3. Vermogen berekenen

Hoe wordt het vermogen van een elektrische auto berekend? Het berekenen van het vermogen is bij een elektrische auto niet zo eenvoudig als bij een auto met een verbrandingsmotor. In een elektrische auto is het maximum vermogen gebaseerd op zowel de capaciteit van de motor zelf, als op de capaciteit van het accupakket. Op die manier kan de fabrikant verschillende vermogensvarianten aanbieden, door een en dezelfde elektromotor te combineren met accu’s van verschillende capaciteit.

4. Verbruik meten

En hoe wordt het verbruik gemeten? Met het verbruik van een elektrische auto wordt het aantal verbruikte kilowatts per 100 kilometer bedoeld (kWh/100 km). Net als bij een auto met verbrandingsmotor, geeft de boordcomputer zowel het actuele als het gemiddelde energieverbruik weer. Daarnaast laat het ook zien hoeveel energie er wordt geregenereerd en in het accupakket wordt opgeslagen.

5. Onderhoud en levensduur

Hoe zit het met het onderhoud en met de levensduur van elektromotoren? Een elektromotor heeft slechts één bewegend onderdeel: de rotor. Zodoende heeft de elektromotor in vergelijking met een verbrandingsmotor veel minder onderhoud nodig. Er wordt geen olie gebruikt, er zitten geen brandstof- en luchtfilter op. Doordat de elektromotor veel meer toeren maakt dan een verbrandingsmotor, wordt wel veel meer gevraagd van de lagering. Maar in het algemeen vereisen elektrische auto’s minder onderhoud dan een auto met een conventionele motor.

 

Bekijk Vison X

6. Voor- of achterwielaandrijving

Welke wielen worden door de elektromotor aangedreven? In theorie kan de compacte elektromotor zowel voor als achter in de auto worden gepositioneerd en de wielen op de voor- of op de achteras aandrijven. Voor een elektrische auto is achterwielaandrijving echter de beste oplossing, vanwege de betere tractie op het wegdek. Vierwielaandrijving kan eenvoudig worden gecreëerd door zowel voorin als achterin een elektromotor te plaatsen.

7. Verschillende soorten elektromotoren

Hebben alle elektrische auto’s hetzelfde soort elektromotor? Zoals er verschillende soorten verbrandingsmotoren zijn, zo zijn er ook verschillende soorten elektromotoren. Het gebruikte type is geheel afhankelijk van wat er van het voertuig verlangd wordt. In de meeste gevallen wordt een driefasige synchrone motor met permanente magneten toegepast, slechts een enkele keer maakt een fabrikant gebruik van een asynchrone elektromotor. Een belangrijk onderdeel is de regeleenheid, die ofwel direct in de motor is geïntegreerd, of met drie dikke kabels aan de motor is gekoppeld.

8. Plug-in versus volledig elektrisch

Wat is het verschil tussen de elektromotoren van plug-in hybrides en volledig elektrische auto’s? In een volledig elektrische auto wordt ervan uitgegaan dat er geen andere wijze van aandrijving is. Het vermogen en koppel dient geheel door de elektromotor te worden geleverd. Bij hybridetechniek dient de elektromotor te worden afgestemd op de karakteristiek van de verbrandingsmotor. Daarbij wordt onder meer rekening gehouden met de mechanische verbinding tussen beide motoren, de bedrijfstemperatuur, de toerentallen en de vermogensontwikkeling. De elektronica die het geheel aanstuurt is veel complexer. De auto moet zowel volledig elektrisch kunnen rijden, als alleen op de verbrandingsmotor of in een gecombineerde modus.

9. Geschiedenis

Klopt het dat de eerste elektrische auto’s al een eeuw geleden werden gebouwd? Al in 1835 werd de eerste poging ondernomen een elektrisch aangedreven voertuig te bouwen, 48 jaar voordat de eerste verbrandingsmotor er was. Zo werkte Ferdinand Porsche begin 20ste eeuw bijvoorbeeld al aan de ontwikkeling van een elektrische auto. Rond 1900 reden in de Verenigde Staten meer elektrische auto’s rond dan voertuigen met een verbrandingsmotor, en ook werd de 100 km/h voor het eerst doorbroken met een elektrisch aangedreven auto. Het gewicht van de loodbatterijen en de korte actieradius vormden echter een groot bezwaar. Doordat de productie van verbrandingsmotoren steeds goedkoper werd, stapten veel fabrikanten over en kwam de elektrische auto heel lang op een zijspoor te staan.

 

Bekijk modellen van de toekomst

10. Terug van weggeweest

Waarom worden tegenwoordig weer elektrische auto’s ontwikkeld? De opkomst van de elektrische auto is niet alleen een reactie op het milieuvraagstuk – waarbij het terugdringen van de CO2 zeer hoog op de agenda staat – maar ook het resultaat van de laatste ontwikkelingen en de beschikbaarheid van nieuwe technologie. Moderne accu’s hebben een grote capaciteit en geven hun vermogen gedoseerd af. Ze hebben hun eigen elektronica, die communiceert met de computers in de auto. Daarbij zijn de ontwikkelingen nog lang niet ten einde: de hedendaagse semiconductors kunnen een veel hogere spanning aan, met minimale verliezen. Dat maakt ze uitermate geschikt voor de aandrijving van elektrische auto’s. De beschikbaarheid van hernieuwbare, groene energie neemt daarbij ook steeds verder toe, terwijl de verbeteringen aan de infrastructuur voor het opladen van de accu’s in een elektrische auto ook een grote rol spelen bij de huidige populariteit van elektrische mobiliteit.

Lees ook

Alle primeurs op de Autosalon in Genève. do, 07 maart
Alle primeurs op de Autosalon in Genève. Overzichtelijk gepresenteerd voor de merken Volkswagen, Audi, SEAT en SKODA.
Amega Banendag wo, 27 februari
Op zaterdag 9 maart heten wij je van harte welkom op ons bedrijventerrein in Zwijndrecht (Langeweg 350, Zwijndrecht). Kom bij ons langs tussen 10:00 uur en 14:00 uur en zie welke mogelijkheden wij jou te bieden hebben!