Der TQ HRP 120S e-Bike Antrieb im Detail

Der TQ HPR 120S e-MTB Motor im Detail

Spätestens mit der Präsentation der spektakulären neuen "FlyOn" e-Mountainbikes von Haibike ist der TQ Antrieb in aller Munde. Dabei findet der 48-Volt-Antrieb mit seinen gewaltigen 120 Nm Drehmoment bereits seit einigen Jahren Verwendung in Bikes der Marke  M1 Sporttechnik. Auf dem Riva.-Bike Festival 2017 konnten wir ihn seiner Zeit im kleinen Rahmen etwas fahren. Nun wollen wir euch den Antrieb mit allen seinen Details in diesem Artikel etwas näher vorstellen.

TQ e-Bike Antrieb - aus der Nische auf die große Bühne

Warum der TQ Antrieb bisher wenig Aufmerksamkeit erregte, bzw. bei den großen e-Bike-Schmieden wenig Anwendung fand, ist fast ein wenig ein Rätsel. Vielleicht ging er zwischen den ganzen etablierten Mittelmotoren von Bosch, Yamaha, Shimano und Brose etwas unter, da er keine Lobby durch einen großen Hersteller erfuhr - vielleicht war die Serienproduktion mit entsprechender Service-Abwicklung nicht in der Reife wie es den Anforderungen als Massenprodukt entsprechen sollte. Dass Haibike, als selbsternannter e-MTB-Pionier den Antrieb nun intensiv bewirbt und in in der kommenden Saison in zehn Modellen verbaut sollte ein positives Zeichen sein. Seiner Zeit 2015 war es ebenfalls Haibike, die den Yamaha Mittelmotor salonfähig und damit bekannt machten.


Gehört dem 48-Volt-System die Zukunft?

M1 Spitzing e-MTB mit TQ HPR 120S e-Mountainbike Motor

Dabei bietet der Antrieb vor allem in technischer Hinsicht allerlei Innovationen und zukunftsweisende Technologien die hier Anwendung finden. Als Basis sei hier sicherlich das 48-Volt-System zu erwähnen, was in Zukunft wohl der Standard bei vielen Pedelec-Mittelmotoren werden dürfte. Durch die höhere Spannung gegenüber den bisher etablierten 36-Volt-Systemen lässt sich nach dem sogenannten Jouleschen Gesetz mehr Energie transportieren ohne dabei eine höhere Wärmeentwicklung befürchten zu müssen.

Zudem etabliert sich das 48-Volt-System im Zuge der zunehmenden Elektrifizierung des KFZ immer mehr im Automotive Bereich. Dies reduziert Entwicklungskosten da bestehende Technologie einfach in den Bereich der e-Bike-Antriebe transferiert werden kann.

Die E-Maschine wird von einem elliptischen Wälzlager angetrieben. Die ovale Kontur bewegt 150 Pins wellenförmig zwischen einem innerem Zahnrad mit 148 Zähnen und dem feststehenden äußeren Zahnrad mit 152 Zähnen. Die Pins wirken dabei als Transmitter - man spricht hier auch von einem Pinring-Getriebe.

 

Übersetzung des Pinion-Getriebes

Die Übersetzung findet zwischen der Drehbewegung des Lagers (Eingang Motor) und dem inneren Zahnrad (Abtrieb zum Kettenblatt) statt. Im gesamten Umfang befinden sich alle Pins im Eingriff, wodurch die Kraftübertragung auf kleinstem Bauraum erreicht wird. Das Getriebe untersetzt damit in nur einer Stufe im Verhältnis von 1:37 was einen effizienten Betrieb des Elektromotors unterstützen soll.

Praktisch bedeutet dies, dass bei einer Trittfrequenz von 80 U/min die E-Maschine bei etwa 3.000U/min. läuft. Dank integriertem Freilauf soll sich das Rad pedalieren lassen, wie ein Bike ohne Motor, denn bei ausgeschaltetem Antrieb laufen keine inneren antriebsrelevanten Bauteile mit.

 

Die Leistungsentfaltung im TQ HRP 120S

Im Zusammenspiel zwischen variablem Energiespeicher und Elektromotor erfolgt die Leistungsentfaltung über die indirekten Befehle des Bikers. Ein Drehmomentsensor an der Tretlagerachse sowie ein Speedsensor nehmen die Fahrdaten permanent auf und sorgen je nach Softwaremanagement für eine zielgerichtete Leistungsentfaltung.

Die Vorteile des hohen Drehmoments

Der TQ HPR 120S e-MTB Motor hat ein besonders hohes Drehmoment

Im Prinzip sind e-Bike-Motoren mit zunehmender Kraft sowohl komfortabler als auch leistungsstärker nutzbar. Denn: Je höher das Drehmoment, desto niedriger kann die Trittfrequenz bei gleicher Leistung sein. Auch die Leistungsbandbreite ist höher, so dass man beispielsweise weniger schalten muss und eine kleinere Übersetzungsbandbreite nötig ist. Und durch das höhere Drehmoment ergibt sich wiederum mehr Spitzenleistung bei höherer Trittfrequenz, falls so gewählt.

Technische Spezifikationen des Pedelec Antriebs - TQ HPR 120S

  • Nennleistung - 250 Watt
  • Drehmoment - 120 Nm
  • Schiebehilfe - bis 6 km/h
  • Spannung -  48 Volt
  • Kommunikation -  CAN-Bus
  • Wirkungsgrad lt. Hersteller - 80%
  • Gewicht Antrieb - 3,9 kg
  • Größe Zylindrisch -  144 mm Durchmesser
  • Länge der Tretlagerwelle -  146 mm
  • Kompatibilität Schaltsysteme - alle gängigen mechanischen Schaltungen

 

Neben der 250-Watt-Version gibt es eine mit 500 Watt, welche für Geschwindigkeiten bis 45 km/h ausgelegt ist. Spitzenmodell ist die 920-Watt-Variante, welche nach Herstellerangaben Geschwindigkeiten von bis zu 75km/h zulassen soll.

Dem engagierten Biker stehen sechs Unterstützungsstufen zur Verfügung, die sich wie folgt aufteilen:

  • Stufe 0, aus
  • Stufe 1, 40% - 20km/h
  • Stufe 2, 40% - 25km/h
  • Stufe 3, 110%
  • Stufe 4, 195%
  • Stufe 5, 550%

Was dieser Antrieb in der Praxis kann, also wie er sich fährt und welche Eigenschaften damit verbunden sind werden wir hoffentlich zeitnah in Erfahrung bringen können. Wie immer wird es hier dann in den bekannten Formen darüber berichtet werden - wir sind gespannt! Ihr auch?

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