Wie funktioniert ein e-Bike? – Elektrofahrräder funktionieren auf ähnliche Weise wie normale Fahrräder, aber mit Akku und Motor. Der Motor nutzt die Energie des Akkus, damit sich eines der Räder schneller dreht, wenn Sie in die Pedale treten oder das Gaspedal betätigen.
Sie überlegen, sich ein e-Bike anzuschaffen? Es gibt tatsächlich eine Vielzahl von Typen, die auf unterschiedliche Weise funktionieren. Dieser Beitrag wird Ihnen die Möglichkeiten zeigen, wie Elektrofahrräder eingesetzt werden können und wie e-Bikes eigentlich funktionieren.
Wie Elektrofahrräder funktionieren
Unabhängig von der Art des Elektrofahrrads werden sie alle einen Motor und einem Akku verwenden.
Der Akku vom e-Bike
Bei den Akkus von Elektrofahrrädern wird es sich um Lithium-Ionen-Akku handeln, die sehr effizient sind und über eine Netzsteckdose aufgeladen werden können. Sie sind jedoch teuer
* und können zwischen 300 und 800 Euro kosten. Was eine Hauptursache für den hohen Preis von Elektrofahrrädern ist. Die Akkus können aus dem Fahrrad entfernt und an anderer Stelle gelagert werden. Je nach e-Bike sind sie oft so konstruiert, dass das Fahrrad auch bei Regen eingesetzt werden kann, ohne dass der Akku beschädigt wird.
Der Zweck des Akkus ist einfach: den Motor mit Strom zu versorgen. Die Akkus können das Gewicht des Fahrrads erheblich erhöhen. Sie können überall auf dem e-Bike platziert werden, aber normalerweise finden Sie sie entweder über dem Hinterrad oder am Hauptrahmen. Wenn sich der Akku über dem Hinterrad befindet, ist es einfacher, ihn zu entfernen. Aber es führt auch zu zusätzlichem Gewicht im hinteren Teil des Fahrrads, was das Fahrverhalten beeinträchtigen kann. Wenn die Akkus auf dem Hauptrahmen liegen, verteilt sich das zusätzliche Gewicht gleichmäßiger. Aber der Akku lässt sich dadurch etwas schwerer entfernen. Weitere Infos zu den Akkus gibt es hier.
Der Motor
Die Motoren von Elektrofahrrädern können verschiedene Formen haben, aber ihr Hauptzweck ist es, eines der Räder schneller drehen zu lassen..
Die Motoren können entweder das Vorderrad oder das Hinterrad drehen und ihre Anordnung kann die Leistung des Fahrrads beeinflussen.
Die Menge der Kraft im Motor hat Einfluss auf die Höchstgeschwindigkeit und die Reichweite. Mit einem größeren Motor können Sie leichter Hügel hinauffahren, aber es bedeutet, dass Sie nicht so viel Reichweite aus dem Akku herausholen können.
Es gibt drei Haupttypen von Motoren bei e-Bikes: Hinterradnabe, Mittelantrieb und Vorderradnabe.
Vordere Nabenmotoren
Die Vorderradnabenmotoren funktionieren, indem sie das Vorderrad mit Hilfe der Energie aus dem Akku zum Drehen bringen. Diese Art von Motoren wird man bei e-Bikes mit Pedalunterstützung nur selten finden. Das bedeutet, dass Sie einen Vorderradnabenmotor nur mit Hilfe eines Gashebels verwenden können. Wenn Sie das Vorderrad nach vorne ziehen, kann dies ein ungewöhnliches Gefühl erzeugen und die Kurvenfahrt etwas erschweren. Dazu kommt das Gewicht, das durch den Vorderradnabenmotor nach vorne auf das Fahrrad wirkt.
Diese Art von Motoren findet man normalerweise bei billigeren e-Bikes mit Gashebel-Unterstützung und bei Umbausätzen. Das liegt daran, dass es normalerweise einfacher ist, das Vorderrad zu ersetzen als das Hinterrad, da man sich nicht mit der Kette befassen muss.
Hintere Nabenmotoren
Hintere Radnabenmotoren funktionieren, indem sie das Hinterrad mit Hilfe von Strom aus dem Akku zum Drehen bringen. Wenn das Hinterrad die Kraft liefert, wird sich das für die meisten Menschen natürlicher anfühlen und es bedeutet auch, dass es sowohl mit Pedalunterstützung als auch mit Gashebel-Unterstützung bei Elektrofahrrädern verwendet werden kann. Wenn der Motor hinten angeordnet ist, bedeutet dies auch, dass das zusätzliche Gewicht am Heck des Fahrrads liegt, was für die meisten Menschen besser ist als eine Platzierung nach vorne.
Bei den meisten Elektrofahrrädern mit Gashebel-Unterstützung wird der Motor hinten angebracht. Dies ermöglicht eine bessere Leistung des Fahrrads gegenüber einer Platzierung vorne.
Mittelantrieb
Diese Motoren werden im mittleren Bereich des Fahrrads platziert. Sie werde in den Antriebsstrang des Fahrrads integriert. Das bedeutet, dass Sie bei Elektrofahrrädern mit Pedalunterstützung nur Motoren mit mittlerem Antrieb finden.
Die Motoren mit mittlerem Antrieb ermöglichen eine gleichmäßigere Verteilung des zusätzlichen Gewichts auf das gesamte Fahrrad. Dies kann die Beschleunigung und das Handling des Fahrrads erleichtern.
Getriebene vs. direkt angetriebene Naben
Wenn Sie daran denken, entweder einen Vorder- oder einen Hinterradnabenmotor zu bekommen, dann gibt es zwei verschiedene Arten von Naben: Getriebenaben und Naben mit Direktantrieb.
Getriebene Naben
Getriebenaben sind die kleineren der beiden und sie verwenden ein Umlaufgetriebe, das ein äußeres Zahnrad mit Innenverzahnung zur Verbindung mit dem Rad verwendet. Dieses hat drei Zahnräder im Inneren, von denen eines mit dem Motor selbst verbunden ist. Aufgrund der Art und Weise, wie diese Art von Motoren konstruiert ist, ist es für sie einfacher, bei geringeren Geschwindigkeiten mehr Drehmoment zu erzeugen. Dies hilft, das Fahrrad leichter vorwärts zu treiben. Sie können auch im Freilauf gefahren werden, ohne zusätzlichen Widerstand zu erzeugen. Das Hauptproblem bei diesen Nabentypen ist, dass sie etwas lauter sind als Naben mit Direktantrieb.
Direkter Antrieb
Direkt angetriebene Motoren sind größer und ein Teil des Rades selbst. In ihnen ist ein großer Ring aus magnetischen Erdungsmetallen verbunden. Der Motor arbeitet, indem er die äußere Schale beim Drehen der Drosselklappe zum Drehen bringt, wodurch sich das Rad ebenfalls dreht. Aufgrund ihrer Konstruktion sind sie nicht so gut ausgestattet, um bei niedrigeren Geschwindigkeiten ein Drehmoment zu erzeugen. Deshalb neigen sie dazu, fast so groß wie das Rad selbst zu sein. Dies erhöht das Gewicht des Rades und kann dazu führen, dass es schwieriger zu treten und zu handhaben ist. Das andere Problem ist, dass sie nicht im Freilauf gefahren werden können. Wenn Sie also ohne den Motor fahren wollen, müssen Sie mit einem erhöhten Luftwiderstand rechnen. Der Vorteil dieser Art von Motoren ist, dass sie sehr leise sind.
Pedal-Assistent vs. Drosselklappen-Assistent bei e-Bikes
Es gibt zwei Haupttypen von Elektrofahrrädern, die Sie bekommen können und zwar mit Pedal- und Gashebel_Unterstützung.
Pedal-Assistent
Die Pedalunterstützung für ein e-Bike funktioniert, indem sie Ihnen beim Treten zusätzliche Kraft gibt und nur dann funktioniert, wenn Sie in die Pedale treten. Sie sind ideal für Menschen, die ihre Fitness verbessern wollen. Sie ermöglichen es Ihnen auch, den Grad der Unterstützung über ein LCD-Display zu steuern. Die Möglichkeit, den Grad der Unterstützung zu steuern, ist besonders hilfreich, um die Reichweite zu erhöhen. Wenn Sie den Grad der Unterstützung auf eine niedrige Einstellung setzen, können Sie den Arbeitsaufwand des Motors reduzieren und die Reichweite des Fahrrads erhöhen.
Bei Fahrrädern mit Tretunterstützung wird die vom Motor geleistete Kraftunterstützung entweder durch einen Drehmomentsensor oder einen Trittfrequenzsensor variiert. Je härter Sie in die Pedale treten, desto mehr Kraft wird vom Motor bereitgestellt. Dies ist ideal, denn es bedeutet, dass Sie eine proportionale Kraftmenge erhalten, die von der Geschwindigkeit abhängt, die Sie fahren. Ein plötzlicher Kraftruck bei langsamer Geschwindigkeit würde ein unangenehmes Fahrgefühl hervorrufen und die Sensoren verhindern dies.
Drehmomentsensoren sind hochwertiger, sie ermöglichen eine präzisere Leistungsanpassung auf der Grundlage Ihrer Geschwindigkeit und sorgen für ein ruhigeres Fahrgefühl.
Trittfrequenzsensoren arbeiten, indem sie überwachen, wie schnell sich die Magnete auf dem Kettenblatt am Magnetsensor vorbei bewegen. Sie dienen dem gleichen Zweck wie Drehmomentsensoren, sind aber nicht so präzise. Wenn Sie also erwarten, häufig anzuhalten und zu starten, werden sie nicht so ein angenehmes Erlebnis bieten. Sie sind jedoch gut dafür geeignet, wenn Sie über einen längeren Zeitraum die gleiche Geschwindigkeit beibehalten wollen.
Drosselklappenunterstützung
Bei einem e-Bike mit Gashebel-Unterstützung dreht der Motor die Räder, wenn Sie das Gaspedal betätigen oder drehen. Bei dieser Art von Elektrofahrrädern müssen nicht in die Pedale getreten werden. Viele Menschen mögen es, wenn ihnen ein Gashebelassistent zur Verfügung steht, wenn sie auf schwierige Hindernisse wie z.B. Hügel stoßen. Deshalb entscheiden sich viele Menschen für Hybrid-Elektrofahrräder, die sowohl einen Pedal- als auch einen Gashebelassistenten haben. Das Problem mit dem Gashebelassistenten ist, dass er Ihnen nicht viel hilft, Ihre Fitness zu verbessern und die Benutzung des Gashebels kann die Akkus schnell entladen, so dass Sie keine große Reichweite erzielen können.
Wie Umrüstsätze für e-Bikes funktionieren
Es gibt Umbausätze, mit denen Sie Ihr gewöhnliches Fahrrad in ein Elektrofahrrad verwandeln können. Sie funktionieren, indem Sie eines Ihrer Räder durch ein Rad mit einem Nabenmotor ersetzen. Die Motoren können entweder als Pedal- oder als Gashebel-Unterstützung ausgeführt werden, letzteres ist häufiger anzutreffen.
Die Naben werden normalerweise Vorderradnaben sein, da es einfacher ist, das Vorderrad gegen das Hinterrad auszutauschen, aber es gibt auch Umbausätze für die Hinterradnabe.
Umbausätze sind ideal, da sie normalerweise billiger als ein vorgefertigtes Elektrofahrrad sind und es Ihnen ermöglichen, Ihr eigenes Fahrrad weiter zu benutzen. Sie erhöhen jedoch das Gewicht des Fahrrads und Sie müssen darauf achten, dass sie auch im Regen verwendet werden können.