Wie bestimmt man die Leistung für eine elektrische Motorisierung?

Bestimmen der Wahl der Motorleistung für ein Boot. Ein sehr wichtiger Begriff, besonders wenn Sie sich für einen Elektromotor entscheiden wollen. Wie gehen Sie dabei vor und welche Kriterien sind dabei zu berücksichtigen?

Wenn Sie sich für den Kauf eines Elektromotors entscheiden, ist die Wahl der Leistung ein sehr wichtiges Element, viel wichtiger als wenn Sie sich für einen Verbrennungsmotor entscheiden müssen. In der Tat können Sie es sich bei einem Verbrennungsmotor leisten, mehr Leistung zu wählen und den Motor nicht bis zum Maximum auszunutzen. Bei einem Elektromotor hat die Leistung einen großen Einfluss auf die Kapazität des Akkupacks und damit auf die Kosten der Anlage. Deshalb ist es notwendig, die ausreichende Leistung zu definieren, aus Sicherheitsgründen, aber nicht zu viel aus Kosten- und Gewichtsgründen.

Abgleich von PS mit kW

Zu Beginn unserer Forschung können wir die Leistung eines Verbrennungsmotors nutzen, der normalerweise anstelle unseres Elektromotors angepasst wird. Da wir wissen, dass 1 kW etwa 1,4 PS entspricht, könnten wir z. B. denken, dass ein 50 PS starker Dieselmotor einem 36 kW starken Elektromotor entsprechen könnte. Aber diese mathematische Berechnung ist weit von der Wahrheit entfernt.

Leitungsverluste bei Thermik

Bei einem Verbrennungsmotor wird die maximale Leistung (in unserem Beispiel 50 PS) nur bei maximaler Drehzahl angegeben. Auf einem Boot wird der Motor nur selten mit voller Drehzahl betrieben. Dies ist bei einem Elektromotor nicht der Fall, der ohne Risiko auch über längere Zeit mit voller Drehzahl betrieben werden kann.

Außerdem wird die Motorleistung am Kurbelwellenausgang angezeigt, aber der Motor ist dann an einen Wechselrichter angeschlossen, ganz zu schweigen von den verschiedenen Zubehörteilen (Pumpen, Lichtmaschine...), die ebenfalls Strom "verbrauchen". Mit 1 PS an der Kurbelwelle haben wir viel weniger am Propeller.

Guter Wirkungsgrad für den Elektromotor

Mit einem Elektromotor ist der Wirkungsgrad besser. Während ältere Elektromotorentechnologien niedrigere Wirkungsgrade haben (ca. 80 %), haben neuere Elektromotoren (Permanentmagnet-Synchron-Typ) Wirkungsgrade von über 90 %. 1 kW entspricht mehr als 0,9 kW, die an den Propeller zurückgegeben werden, viel mehr als bei einem Verbrennungsmotor. Außerdem benötigt ein Elektromotor keinen Reversierer, da es zum Umkehren der Drehrichtung ausreicht, den Motor in die andere Richtung zu drehen. Es wird allgemein davon ausgegangen, dass 1 KW elektrisch 2 PS thermisch entspricht.

Verlassen Sie sich auf die Widerstandskurve des Bootes

Um die benötigte Leistung zu berechnen, verwendet die Firma e-NAV Systems, ein Spezialist für Elektromotoren, die theoretische Widerstandskurve des Bootes. Dabei handelt es sich um eine mathematische Berechnung, die auf dem Boot, der Rumpfform und der Exposition gegenüber dem Wind basiert und die erforderliche Leistung angibt, um das Boot mit der gewünschten Geschwindigkeit vorwärts zu bewegen. Diese Daten, die vom Architekten des Bootes zur Verfügung gestellt oder vom Konstruktionsbüro von e-NAV Systems berechnet werden können, bestimmen die empfohlene Leistungsabgabe in kW.

Die Bedeutung des Drehmoments für ein Boot

Die Einstellungen werden dann entsprechend den Bedürfnissen der Nutzung vorgenommen. In der Tat stellen wir fest, dass das Boot, solange es nicht aus dem Wasser ist, hauptsächlich Drehmoment und nicht Leistung benötigt. Das Drehmoment ist die Fähigkeit, einen Propeller zu drehen. Ein Ventilator hat z. B. kein Drehmoment, man kann seinen Propeller mit einem einfachen Finger anhalten. Auf einem Boot sollte dies nicht passieren, um Propeller mit einer großen Steigung und einem großen Durchmesser anzutreiben. Bei einem Elektromotor steht das gesamte Drehmoment sofort ab den ersten Umdrehungen zur Verfügung (und variiert nicht bis zur maximalen Drehzahl).

Änderung der Referenz für den Bootsfahrer

Der Preisunterschied zwischen einem 20-PS- und einem 30-PS-Verbrennungsmotor ist so gering, dass die Leute natürlich den 30-PS-Motor wählen. Aber brauchen wir das? Für die elektrische, ist es anders, eine über-Motor (die nicht unbedingt erlauben, schneller zu gehen) erzeugt einen Park von Batterien wichtiger und eine nutzlose überKosten. Die Umstellung auf elektrische Energie im nautischen Bereich führt zu einem Wechsel des Bezugssystems, wie es heute in der Automobilindustrie der Fall ist, wo wir weniger über PS oder kW als über Leistung sprechen: Beschleunigung, Geschwindigkeit, Reichweite. Strom bedeutet auch, dass wir unsere Bedürfnisse in Bezug auf die Nutzung hinterfragen müssen: Ist es notwendig, 1 Knoten schneller voranzukommen, wenn ich 50% mehr verbrauche?

Weitere Artikel zum Thema