Der Schlüssel zum Vergleich von getriebelosen und getriebebestückten Nabenmotoren liegt darin, die besser geeignete Lösung für den jeweiligen Anwendungsfall auszuwählen.
Getriebelose Nabenmotoren nutzen elektromagnetische Induktion, um die Räder direkt anzutreiben. Sie zeichnen sich durch hohe Effizienz, geringe Geräuschentwicklung und einfache Wartung aus. Sie eignen sich für ebene Straßen oder leichte Lastszenarien, wie beispielsweise für elektrische Pendlerfahrzeuge im Stadtverkehr.
Getriebenabenmotoren erhöhen das Drehmoment durch Getriebeuntersetzung, verfügen über ein hohes Anlaufdrehmoment und eignen sich für Steigungen, Lasten oder Geländefahrten, wie z. B. für elektrische Bergfahrzeuge oder Lastwagen.
Die beiden unterscheiden sich deutlich in Effizienz, Drehmoment, Geräuschentwicklung, Wartungskosten usw., und bei der Auswahl nach Bedarf können sowohl Leistung als auch Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden.
Warum die Motorenwahl wichtig ist
Es ist offensichtlich, dass die Auswahl des geeigneten Motors nicht allein von der Leistungsfähigkeit abhängt, sondern auch von Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit. Ein bestimmter Motor kann die Systemeffizienz steigern, den Energieverbrauch senken und die Lebensdauer angrenzender Komponenten verlängern, wodurch er sich optimal für die jeweilige Anwendung eignet. Umgekehrt kann die Verwendung eines ungeeigneten Motors negative Folgen haben, darunter geringere Betriebsvorteile, höhere Wartungskosten und sogar vorzeitige Maschinenausfälle.
Was sindGetriebelose Nabenmotoren
Der getriebelose Nabenmotor treibt die Räder direkt über elektromagnetische Induktion an, ohne dass eine Getriebeuntersetzung erforderlich ist. Er zeichnet sich durch hohe Effizienz, geringe Geräuschentwicklung, einfache Bauweise und niedrige Wartungskosten aus. Er eignet sich für ebene Strecken und leichte Lasten, wie beispielsweise im Stadtverkehr und bei leichten Elektrofahrzeugen, weist jedoch ein geringes Anlaufdrehmoment und begrenzte Steig- und Tragfähigkeit auf.
Anwendbare Szenarien
Elektrische Fahrzeuge für den städtischen Pendlerverkehr: geeignet für ebene Straßen oder Szenarien mit geringer Last, wie z. B. den täglichen Arbeitsweg und Kurzstreckenfahrten, wodurch ihre Vorteile in Bezug auf hohe Effizienz und Geräuscharmut voll zur Geltung kommen.
Leichte Fahrzeuge wie Elektrofahrräder, langsame Elektroroller usw., die kein hohes Drehmoment benötigen, sondern auf Energieeinsparung und Komfort ausgelegt sind.
Was sind Getriebenabenmotoren?
Der Getriebenabenmotor ist ein Antriebssystem, das den Nabenmotor mit einem Untersetzungsgetriebe ausstattet und durch dieses Getriebe eine Drehzahlreduzierung und Drehmomenterhöhung erreicht, um den Anforderungen unterschiedlicher Betriebsbedingungen gerecht zu werden. Sein Hauptmerkmal ist die Verbesserung der Drehmomentleistung durch mechanische Kraftübertragung und die Ausgewogenheit zwischen hohem und niedrigem Drehzahlbereich.
Hauptunterschiede zwischenGetriebelose NabenmotorenUndGetriebenabenmotoren
1. Antriebsprinzip und Struktur
Getriebeloser Nabenmotor: Treibt das Rad direkt durch elektromagnetische Induktion an, kein Getriebeuntersetzungsmechanismus, einfache Konstruktion.
Getriebenabenmotor: Zwischen Motor und Rad ist ein Getriebesatz (z. B. ein Planetengetriebe) angeordnet, die Kraftübertragung erfolgt durch „Drehzahlreduzierung und Drehmomenterhöhung“, und die Konstruktion ist komplexer.
2.Drehmoment und Leistung
Getriebeloser Nabenmotor: Niedriges Anlaufdrehmoment, geeignet für ebene Straßen oder leichte Lastszenarien, hoher Wirkungsgrad bei gleichmäßiger Drehzahl (85%~90%), jedoch unzureichende Leistung beim Bergauffahren oder bei Belastung.
Getriebenabenmotor: Durch die Kraftübertragung mittels Zahnrädern wird das Drehmoment verstärkt. Starke Anfahr- und Steigfähigkeit, höhere Effizienz bei niedrigen Geschwindigkeiten, geeignet für schwere Lasten oder anspruchsvolle Straßenverhältnisse (wie Gebirge, Gelände).
3.Lärm- und Wartungskosten
Getriebeloser Nabenmotor: Kein Zahneingriff, geringes Betriebsgeräusch, einfache Wartung (keine Getriebeschmierung erforderlich), lange Lebensdauer (10 Jahre +).
Getriebenabenmotor: Durch die Reibung der Zahnräder entstehen Geräusche, das Getriebeöl muss regelmäßig gewechselt werden, eine Verschleißprüfung ist erforderlich, die Wartungskosten sind hoch und die Lebensdauer beträgt etwa 5 bis 8 Jahre.
Anwendungsszenarien für getriebelose Nabenmotoren
Stadtverkehr: Im täglichen Pendelverkehr auf ebenen Stadtstraßen, beispielsweise mit E-Bikes und leichten E-Scootern, können getriebelose Nabenmotoren ihren Wirkungsgradvorteil von 85–90 % bei hohen und konstanten Geschwindigkeiten dank ihrer hohen Effizienz und Energieeinsparung voll ausschöpfen. Gleichzeitig erfüllen sie mit ihrem geräuscharmen Betrieb die Anforderungen an Ruhezonen in Wohngebieten und eignen sich daher ideal für kurze Pendelstrecken, Einkäufe und andere Fahrten mit geringem Gewicht.
Szenarien für leichte Transportmittel: Bei langsam fahrenden Elektrogeräten mit geringem Lastbedarf, wie beispielsweise einigen Campus-Scootern und elektrischen Sightseeing-Fahrzeugen, kommen die Vorteile der einfachen Bauweise und der niedrigen Wartungskosten von getriebelosen Nabenmotoren besonders gut zur Geltung.
Anwendungsszenarien von Getriebenabenmotoren
Berg- und Offroad-Umgebungen: In Szenarien wie Mountainbikes und Offroad-Elektromotorrädern können Getriebenabenmotoren durch die „Verzögerungs- und Drehmomentsteigerungs“-Eigenschaften des Getriebes ein starkes Anfahrdrehmoment beim Bergauffahren oder Überqueren unwegsamer Straßen liefern und bewältigen problemlos komplexes Gelände wie steile Hänge und Schotterwege, während getriebelose Nabenmotoren in solchen Szenarien aufgrund unzureichenden Drehmoments oft schlecht abschneiden.
Lastentransport: Elektrische Lastendreiräder, schwere Elektro-Lkw und andere Transportfahrzeuge, die schwere Lasten transportieren müssen, sind auf das hohe Drehmoment von Getriebenabenmotoren angewiesen. Ob beim Anfahren mit voller Ladung oder bei Fahrten auf Steigungen – Getriebenabenmotoren verstärken die Leistungsabgabe durch die Getriebeübersetzung und gewährleisten so einen stabilen Fahrzeugbetrieb. Dies ist mit getriebelosen Nabenmotoren unter schweren Lasten nur schwer zu erreichen.
Vorteile vonGetriebelose Nabenmotoren
Hocheffizienter Betrieb
Der getriebelose Nabenmotor treibt die Räder direkt an und macht so ein Getriebe überflüssig. Der Wirkungsgrad der Energieumwandlung liegt bei 85–90 %. Dies bietet deutliche Vorteile sowohl bei hohen als auch bei konstanten Geschwindigkeiten. Energieverluste werden reduziert und die Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöht. Beispielsweise können elektrische Pendlerfahrzeuge im Stadtverkehr auf ebenen Strecken größere Entfernungen zurücklegen.
Geräuscharmer Betrieb
Da keine Zahnräder ineinandergreifen, liegt der Geräuschpegel üblicherweise unter 50 Dezibel und eignet sich daher ideal für lärmempfindliche Umgebungen wie Wohngebiete, Universitätsgelände und Krankenhäuser. Es erfüllt somit nicht nur die Anforderungen an Mobilität, sondern trägt auch zur Lärmminderung bei.
Einfache Struktur und geringe Wartungskosten
Die Konstruktion besteht lediglich aus Kernkomponenten wie Stator, Rotor und Gehäuse und verzichtet auf komplexe Teile wie Getriebe. Dadurch ist die Ausfallwahrscheinlichkeit gering. Die tägliche Wartung beschränkt sich auf die Überprüfung der Motorelektrik und die Reinigung. Die Wartungskosten liegen 40–60 % niedriger als bei Getriebenabenmotoren, und die Lebensdauer kann über 10 Jahre betragen.
Leichtgewicht und gute Steuerbarkeit
Nach dem Wegfall des Getriebes ist er 1–2 kg leichter als ein Getriebenabenmotor mit gleicher Leistung, wodurch Elektrofahrräder, Roller usw. flexibler zu steuern sind und zudem der Energieverbrauch gesenkt, die Reichweite optimiert und ein schnelleres Ansprechverhalten beim Beschleunigen und Bergauffahren erzielt werden kann.
Hohe Energierückgewinnungseffizienz
Die Effizienz der Umwandlung von kinetischer in elektrische Energie beim Bremsen oder Verzögern ist 15–20 % höher als bei Getriebenabenmotoren. Im häufigen Anfahren und Anhalten im Stadtverkehr kann dies die Reichweite effektiv erhöhen und die Anzahl der Ladevorgänge reduzieren.
Vorteile vonGetriebenabenmotoren
Hohes Anlaufdrehmoment, starke Leistung
Getriebenabenmotoren nutzen Zahnradsätze, um das Drehmoment zu erhöhen und die Drehzahl zu reduzieren. Ihr Anlaufdrehmoment ist 30–50 % höher als das von getriebelosen Nabenmotoren, wodurch sie auch anspruchsvolle Aufgaben wie Steigungen und hohe Belastungen problemlos bewältigen. Beispielsweise bietet der Motor ausreichend Unterstützung, wenn ein Elektrofahrzeug im Gebirge eine steile Steigung von 20° erklimmt oder ein voll beladener Lkw anfährt.
Hohe Anpassungsfähigkeit an komplexe Straßenverhältnisse
Durch die Getriebeübersetzung zur Drehmomentverstärkung kann eine stabile Leistungsabgabe auch in schwierigem Gelände wie Schotterpisten und schlammigem Untergrund aufrechterhalten werden, wodurch ein Stillstand des Fahrzeugs aufgrund unzureichenden Drehmoments vermieden wird. Dies ist besonders geeignet für Einsatzbereiche wie geländegängige Elektrofahrzeuge oder Baustellenfahrzeuge.
Breiter Geschwindigkeitsbereich und effizienter Betrieb
Bei niedriger Geschwindigkeit wird das Drehmoment durch Getriebeuntersetzung erhöht, und der Wirkungsgrad kann über 80 % erreichen; bei hoher Geschwindigkeit wird das Übersetzungsverhältnis angepasst, um die Leistungsabgabe aufrechtzuerhalten, wobei die Bedürfnisse unterschiedlicher Geschwindigkeitsbereiche berücksichtigt werden, was sich besonders für Stadtlogistikfahrzeuge eignet, die häufig anfahren und anhalten, oder für Fahrzeuge, die die Geschwindigkeit ändern müssen.
Hervorragende Tragfähigkeit
Die drehmomentsteigernden Eigenschaften des Getriebes verbessern dessen Tragfähigkeit deutlich gegenüber der eines getriebelosen Nabenmotors. Es kann Lasten von über 200 kg tragen und erfüllt damit die Anforderungen an schwere Lastentransporte, beispielsweise mit elektrischen Lastdreirädern und Schwerlastwagen. So wird ein reibungsloser Fahrbetrieb auch unter Last gewährleistet.
Schnelle Leistungsreaktion
Beim Anfahren und Anhalten bei niedriger Geschwindigkeit oder beim starken Beschleunigen kann das Getriebe die Motorleistung schnell auf die Räder übertragen, wodurch das Ansprechverhalten verbessert und das Fahrgefühl optimiert wird. Es eignet sich für den Stadtverkehr oder Lieferfahrten, die häufige Geschwindigkeitsänderungen erfordern.
Bei der Auswahl des richtigen Motors zu beachten: Getriebelose Nabenmotoren oder Getriebenabenmotoren
Vergleich der Kernleistung
Anlaufdrehmoment und Leistungsleistung
Getriebeloser Nabenmotor: Das Anlaufdrehmoment ist gering, in der Regel 30–50 % niedriger als bei Nabenmotoren mit Getriebe. Die Leistung ist beim Bergauffahren oder unter Last schwach, beispielsweise reicht die Kraft nicht aus, um eine steile Steigung von 20° zu bewältigen.
Getriebenabenmotor: Durch die „Verzögerung und Drehmomentsteigerung“ des Getriebesatzes ist das Anlaufdrehmoment stark, wodurch Situationen wie Steigungen und Belastungen problemlos bewältigt werden können und ausreichend Leistung für Elektrofahrzeuge im Gebirge zum Erklimmen steiler Hänge oder für Lastwagen zum Anfahren unter Volllast geboten wird.
Effizienzleistung
Getriebeloser Nabenmotor: Der Wirkungsgrad ist bei hoher und gleichmäßiger Drehzahl hoch und erreicht 85 bis 90 Prozent, sinkt aber bei niedriger Drehzahl deutlich.
Getriebenabenmotor: Der Wirkungsgrad kann bei niedrigen Drehzahlen über 80 % erreichen, die Leistungsabgabe kann durch Anpassen des Übersetzungsverhältnisses bei hohen Drehzahlen aufrechterhalten werden, und er kann in einem breiten Drehzahlbereich effizient arbeiten.
Anpassungsfähigkeit an Straßenverhältnisse und Szenerie
Getriebeloser Nabenmotor: Eignet sich besser für ebene Straßen oder leichte Lasten, wie z. B. Stadtverkehr, leichte Roller usw., und schneidet unter komplexen Straßenbedingungen schlecht ab.
Getriebenabenmotor: Dank des Getriebes zur Drehmomentverstärkung kann er auch in schwierigem Gelände wie Schotterwegen und schlammigem Untergrund eine stabile Leistungsabgabe gewährleisten und sich an verschiedene anspruchsvolle Arbeitsbedingungen wie Bergfahrten, Offroad-Einsätze und Lastentransporte anpassen.
Vorschläge zur Anpassung des Anwendungsszenarios
Szenarien, in denen getriebelose Nabenmotoren bevorzugt werden
Getriebelose Nabenmotoren eignen sich besonders für Fahrten mit geringer Last auf ebener Strecke. Beispielsweise kann ihr hoher Wirkungsgrad von 85–90 % bei konstanter Geschwindigkeit im Stadtverkehr die Akkulaufzeit verlängern. Der geringe Geräuschpegel (< 50 dB) ist ideal für lärmempfindliche Bereiche wie Universitätsgelände und Wohngebiete. Leichte Scooter und andere Fahrzeuge für den Kurzstreckenverkehr benötigen aufgrund ihrer einfachen Bauweise und geringen Wartungskosten keine häufige Getriebewartung.
Szenarien, in denen Getriebenabenmotoren bevorzugt werden
Getriebenabenmotoren werden für anspruchsvolle Straßenverhältnisse oder hohe Lastanforderungen eingesetzt. Ob Bergfahrten mit Steigungen von über 20° oder Schotterpisten – das erhöhte Drehmoment des Getriebes gewährleistet die nötige Kraftübertragung. Auch bei Lasten über 200 kg von elektrischen Lastendreirädern werden die Anforderungen an das Anfahren erfüllt. Im häufigen Anfahren und Anhalten, beispielsweise in der städtischen Logistik, liegt der Wirkungsgrad bei niedrigen Geschwindigkeiten über 80 % und die Leistungsreaktion ist schnell.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Hauptunterschied zwischen getriebelosen und getriebebestückten Nabenmotoren darin besteht, ob sie ein Getriebe nutzen. Beide Varianten weisen hinsichtlich Effizienz, Drehmoment, Geräuschentwicklung, Wartungsaufwand und Einsatzmöglichkeiten Vor- und Nachteile auf. Bei der Auswahl sollte der Einsatzzweck im Vordergrund stehen: Für leichte Lasten und ebene Strecken empfiehlt sich ein getriebeloser Nabenmotor, der sich durch hohe Effizienz und Geräuscharmut auszeichnet. Für schwere Lasten, komplexe Bedingungen und hohe Leistungsanforderungen ist hingegen ein getriebebestückter Nabenmotor die bessere Wahl, um ein optimales Verhältnis zwischen Leistung und Wirtschaftlichkeit zu erzielen.
Veröffentlichungsdatum: 23. Juni 2025