Der Antrieb von Elektrofahrzeugen wird auch als Elektroantrieb bezeichnet. In reinen Elektroautos treiben ausschließlich Elektromotoren das Fahrzeug an. Zum Antriebsstrang von Elektroautos werden der oder die Motoren, sowie der Akku und die Leistungselektronik und Inverter gezählt. Einen Sonderfall stellen Brennstoffzellenfahrzeuge dar. Ihr Antrieb umfasst den Elektromotor, den Akku, einen Wasserstoff-Speicher und die Brennstoffzelle, in der die chemisch gespeicherte Energie des Wasserstoffs in elektrische Energie umgewandelt wird.
Der Elektromotor:
Ein Elektromotor ist eine elektrische Maschine, die elektrische Leistung in mechanische Leistung umwandelt. In Elektrofahrzeugen sorgen Elektromotoren für den Vortrieb, indem sie ihre Bewegungsenergie auf die Räder übertragen.
Verschiedene Arten von Elektromotoren
Grundsätzlich werden die folgenden Motorarten unterschieden:
In modernen Elektrofahrzeugen kommen heute nahezu ausschließlich Drehstrommotoren zum Einsatz.
Elektromotoren werden bevorzugt in unmittelbarer Nähe zu den Achsen, die sie antreiben sollen, untergebracht. Die Elektromotoren können dabei auf verschiedene Arten mit den Rädern mechanisch gekoppelt sein, zumeist über Untersetzungsgetriebe und Antriebswellen oder im Rad integriert als sogenannter Radnabenmotor.
E-Achse:
Sogenannte E-Achsen integrieren Motor, Elektronik und Getriebe in einem kompakten Bauteil, das unmittelbar die Fahrzeugachse antreibt. Das reduziert die bisherige Komplexität des E-Antriebs und macht den Antriebsstrang günstiger, kompakter und effizienter. eAchsen können sowohl an Vorder- und Hinterachsen von Hybridfahrzeugen und Elektroautos verbaut werden
Radnabenmotor:
Beim Radnabenmotor ist der Motor direkt im Rad, in der Regel innerhalb der Felge, untergebracht. Bei dieser Art des Antriebes entfallen die zentrale Motoreinheit sowie die Antriebsstränge und die Verteilergetriebe hin zu den Rädern. Der große Nachteil besteht darin, dass die ungefederten Massen erhöht werden. Bislang konnten sich Radnabenmotoren noch nicht durchsetzen.
Brennstoffzelle:
In der Brennstoffzelle wird in Wasserstoff chemisch gespeicherte Energie in elektrische Energie umgewandelt. Die Energie wird dann in einem Akku gespeichert oder direkt einem E-Motor zugeführt, der das Fahrzeug antreibt.
Achsmanschetten sind Faltenbälge aus Kunststoff oder Gummi, welche die Gelenke einer Antriebswelle abdecken.
Beim Allradantrieb wird die Antriebsleistung eines Fahrzeugs auf alle Räder verteilt auf die Straße übertragen.
Die Antriebswelle überträgt das Drehmoment des Motors vom Getriebe oder Differential auf die Räder. Zudem muss sie alle Winkel- und Längenveränderungen ausgleichen, die von Aus- und Einfederungen und Lenkbewegungen ausgehen.
Die Batteriekühlung sorgt in Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen dafür, die Li-Ionen-Batterie in einem optimalen Temperaturbereich zu halten.
Die Brennstoffzelle ist ein elektrochemischer Energiewandler: Sie dient dazu, die chemisch gespeicherte Energie von Wasserstoff in elektrische Energie umzuwandeln. In Brennstoffzellen-Fahrzeugen wird diese Energie entweder direkt einem Elektromotor zur Verfügung gestellt oder in einem Akku zwischengespeichert.
Das Differential, genauer „Differentialgetriebe“, hat die Aufgabe, die bei Kurvenfahrten auftretenden Drehzahlunterschiede der Räder an angetriebenen Achsen auszugleichen.
Die E-Achse ist eine Lösung für den elektrischen Antrieb von batterieelektrischen Fahrzeugen und Hybridanwendungen. E-Achsen kombinieren einzelne Bauteile wie Motor, Achse und Getriebe zu einer Einheit.
Akkus in Elektroautos und Hybrid-Fahrzeugen versorgen den oder die Elektromotoren mit elektrischer Energie, die in mechanische Bewegungsenergie für den Antrieb umgewandelt wird.
Der Elektromotor ersetzt in Elektrofahrzeugen den in herkömmlich angetriebenen Fahrzeugen verwendeten Verbrennungsmotor. Im Elektromotor wird elektrische Energie in mechanische Arbeit umgewandelt und für den Vortrieb genutzt.
Getriebe wandeln das Drehmoment eines Antriebsmotors in die erforderliche Zugkraft um. Getriebe kommen in Elektro-Fahrzeugen und in Hybrid-Fahrzeugen als elektrische Achsantriebssysteme zum Einsatz.
Die Längswelle wird auch Kardanwelle genannt. Sie ist dafür zuständig, das von der Motor- oder Getriebeeinheit ausgehende Drehmoment zum Achsdifferential zu übertragen.
Die Leistungselektronik steuert in Elektro- und Hybridfahrzeugen den Elektroantrieb und stellt die Verbindung zwischen Elektromotor und Hochvolt-Batterie her.
Der Radnabenmotor bzw. der Radnabenantrieb ist gegenüber herkömmlichen Antriebskonzepten mit zentralem Motor ein Antriebssystem, das direkt in das Rad bzw. in die Felge eines Fahrzeuges eingebaut ist. Es handelt sich dabei um Elektromotoren.