Wie funktionieren Autos mit Elektromotor?

Heute geht es im MPTL Physik Blog wieder einmal um die Automobiltechnik. Das Auto ist ein physikalisches Wunderwerk und kann mit verschiedenen Kraftstoffen betrieben werden, darunter auch Elektrizität. Aber wie funktionieren Autos mit Elektromotor? Hier bekommen Sie die Antwort auf diese Frage.

So ist ein Elektroauto aufgebaut

Ein Elektroauto unterscheidet sich rein äußerlich kaum von Autos mit Benzin- oder Dieselmotoren. Natürlich ist das Innenleben aber ein völlig anderes. In der Karossierie befinden sich ein Elektomotor, viel Elektronik, Systeme zur Kühlung und natürlich auch ein Akku. Dieser ist besonders wichtig, denn das Lenken, Bremsen und die Klimaanlage müssen mit der Elektrik versorgt werden. Der Akku befindet sich mittig im Unterboden, Motor und Elektronik auf Höhe der Achsen. Sie können sich den Aufbau ein wenig wie ein Skateboard vorstellen, auf das die genannten Komponenten “geschnallt” werden. Das Blech, also die Karosserie, wird sozusagen wie ein Deckel auf diese Konstruktion geschnallt. Ein Vorteil dieser Konstruktion ist der Platzfaktor. Bei einem herkömmlichen Auto befindet sich die Ausstattung unter der Motorhaube, während sie beim Auto mit Elektromotor besser verteilt ist. Das Prinzip des Aufbaus wird tatsächlich als Skateboard-System oder Unterflur-Konstruktion bezeichnet.

Die physikalischen Vorteile des E-Motors

Elektromotoren sind längst erprobt, aber gerade die Elektroautos sind erst seit kurzer Zeit auf dem Vormarsch. Zuvor setzte man E-Motoren eher in Küchenmaschinen, Baumaschinen oder auch beim Rasenmäher ein. Man wirbt für diese Autos mit den Qualitäten, die sich auch beim Betrieb anderer Geräte erwiesen haben. Wenig Vibration, Geräuscharmut, wenig Verschleiß, hohe Zuverlässigkeit. Bei einem Elektromotor fällt die Gangschaltung weg, es reicht ein einziger Gang, da die Drehzahl sofort voll ausgenutzt werden kann. Viele Fahrer empfinden das als angenehm und tatsächlich sind die Autos mit Elektromotoren sehr flink unterwegs. Physikalisch gesehen liegt das am über neunzigprozentigen Wirkungsgrad, während im Motor wenig Reibung und somit Wärme- und Energieverlust entsteht.

Warum gab es früher noch keine Autos mit Elektromotor?

Bei diesen Vorteilen stellt man sich natürlich die Frage, warum die Hersteller erst jetzt mit dem Elektro-Trend daherkommen. Wäre uns nicht die Dieselkrise erspart geblieben? Die Antwort ist ganz pragmatischer Natur, es geht nämlich darum, dass die Energie auch gespeichert werden muss. Dazu braucht es sehr gute Batterien beziehungsweise Akkus, die eben erst jetzt auf dem Stand der Technik sind, dass sie leistungsfähig, langlebig und leicht genug sind, um damit ein ganzes Auto zu versorgen. Man hätte früher schlicht nicht so weit mit diesen Autos fahren können und hätte mehr am Ladegerät gehangen als alles andere.

Heute ist das Zusammenspiel zwischen Motor und Akku sehr gut entwickelt

Fährt man bergab, wird Energie zurückgewonnen wie mit einem Stromgenerator. Diese Energie landet dann wieder im Akku und verlängert die Fahrzeit. Das Bergabfahren ist eine Disziplin, die mit dem Elektroauto viel Spaß macht, denn bei günstigen Streckenverhältnissen kann man sich zum Ziel machen, die Bremse zu schonen. Geht man vom Gas herunter, wird das Auto langsamer und der Generator-Effekt tritt ein. Wenn Sie mehr zum Thema wissen möchten, empfehlen wir Ihnen die Seite Autosport.at, wo Sie Modelle und Designs finden.