Nuvinci/Enviolo - maximales Eingangsdrehmoment, generell Drehmomente Fahrer, Motor, Schaltung

Diskutiere Nuvinci/Enviolo - maximales Eingangsdrehmoment, generell Drehmomente Fahrer, Motor, Schaltung im Fahrradkomponenten, Zubehör und Ausrüstung Forum im Bereich Diskussionen; Brauche mal Euren fachlichen Rat zum Zusammenhang der Drehmomente des Fahrers des Motors (konkret Bosch Perfomance Line CX 3. Gen.) am Eingang...
VielfahrerB

VielfahrerB

Themenstarter
Dabei seit
07.03.2020
Beiträge
86
Punkte Reaktionen
281
Ort
12099 Berlin
Details E-Antrieb
R & M Superdelite m. Bosch Perf. CX, 25 km/h
Brauche mal Euren fachlichen Rat zum Zusammenhang der Drehmomente
  • des Fahrers
  • des Motors (konkret Bosch Perfomance Line CX 3. Gen.)
  • am Eingang der Nabenschaltung (konkret Nuvinci N380 Trekking).
In meiner Kurzvorstellung (Hallo aus Berlin, Vielfahrer mit R&M Delite) hatte ich ja geschrieben, dass ich als Vielfahrer schon mehrere Ausfälle der Nuvinci-Schaltung an meinem Riese & Müller Delite zu verzeichnen hatte. Nun habe ich heute erstmals genauer nach den maximalen Drehmomenten geschaut und bin erschrocken/erstaunt/verwundert, weil das irgendwie nicht zusammen passt:
  1. Mein Nyon zeigte mir heute beim Anfahren ein maximales Drehmoment des Fahrers (ich) von 108 Nm an.
  2. Der Bosch-Motor liefert ja maximal 75 Nm in der höchsten Unterstützungsstufe. Macht in Summe 183 Nm?
  3. Nun ist die Nuvinci N380 Trekking gemäß Informieren Sie sich über enviolo Schaltsysteme mit NuVinci Technologie nur für 75 Nm ausgelegt, also ein Bruchteil des von vorn ankommenden Drehmoments.
Konkret:
  • Liege ich da richtig, für den Abtrieb vom Motor vorn einfach das angezeigte Fahrerdrehmoment (heute 108 Nm) und das Motordrehmoment (75 Nm) zu addieren? Oder beziehen sich die Momente auf unterschiedliche Orte/Wellen/Drehzahlen? Wie berechnet man dann das Abtriebsdrehmoment am Motor?
  • Was kommt den bei den o. g. Zahlen als Eingangsdrehmoment hinten an der Schaltung an? Wegen der etwa gleich großen Riemenscheiben vorn und hinten bei der Motorgeneration 3 unterscheiden sich die Drehzahlen des Ausgangs Motor und des Eingangs Schaltung ja kaum. Nach meiner laienhaften Überlegung überlaste ich die Nuvinci-Schaltung ja total und brauche mich nicht zu wundern, dass sie häufig ausfällt. (Mal abgesehen davon, dass der Händler für sportliche und Vielfahrer dann grundsätzlich von der Nuvinci abraten müsste)?
Danke vorab für Euren Rat.

Bild: Nyon mit den maximalen Leistungen (linke Spalte unten) und Drehmomenten (mittlere Spalte unten) des Fahrers.
20200402_164324.jpg
 
VielfahrerB

VielfahrerB

Themenstarter
Dabei seit
07.03.2020
Beiträge
86
Punkte Reaktionen
281
Ort
12099 Berlin
Details E-Antrieb
R & M Superdelite m. Bosch Perf. CX, 25 km/h
Nach Gespräch mit dem netten Fahrradhändler heute bin ich ein Stück weiter gekommen:
  • Drehmomente von Fahrer und Motor würden sich beide auf die Tretlagerachse beziehen. (in meinem Beispiel also 108 Nm + 75 Nm = 183 Nm)
  • Dann erfolgt motorintern eine Drehzahlerhöhung mit Faktor 2,5, also Drehmoment wird um Faktor 2,5 kleiner. (in meinem Beispiel also 183/2,5 = 73,2 Nm)
  • Dann gibt es ja noch einige Wirkungsgradverluste.
  • Somit kommen in meinem Beispiel weniger als 75 Nm hinten an der Nuvinci als Eingangsdrehmoment an. Somit läge das noch im Limit der Nuvinci.
Das erscheint mir plausibel. Wenn ich da aber einen Denkfehler drin habe, würde ich mich freuen, wenn ihr hierzu was schreibt.
 
J

Jaap

Dabei seit
12.08.2017
Beiträge
2.810
Punkte Reaktionen
2.344
Erst Mal zwei Dinge vorab.
1. Drehmomente von E-Motoren sind Drehzahlabhängig und gelten für Tretlager. Da die Hersteller nie angeben bei welcher Drehzahl die Nm erreicht werden kann man die weder vergleichen noch zur Berechnung des Eingangsdrehmoment der Nabe verwenden.
2. Das Drehmoment am Tretlager ist nicht das Eingangsdrehmoment am Nabenritzel.
Zur Umrechnung muss das Drehmoment am Tretlager durch das Verhältnis Kettenblatt/Ritzel geteilt werden.

Wie hoch das Eingangsdrehmoment ist kann man deshalb nur abschätzen.
Am Biorad kann man das theoretische maximale Drehmoment berechnen.
Dazu geht man davon aus das im Wiegetritt das ganze Körpergewicht auf einem Pedal liegt.
Gewicht* Kurbellänge /10 = Nm am Tretlager
Bsp 60kg * 175mm /10 = 105Nm am Tretlager
Kettenblatt 40 / Ritzel 20= 2

105Nm/2 = 57,5Nm Eingangsdrehmoment

(Bei Boschmotoren mit kleinem Kettenblatt muß man mit 2,5 multiplizieren um die richtige Zahl für das vordere Kettenblatt zu berechnen.
Bsp. 18*2,5=45)

Bei solchen Rechnungen kommen aber immer unrealistisch Höhe Werte raus.

Für den Alltag berechnet man das Drehmoment besser über Geschwindigkeit und Leistung.
Die Geschwindigkeit ist messbar und die Leistung kann man über
Geschwindigkeit und Leistung auf Fahrrädern berechnen recht gut abschätzen.

Drehmoment ( Nabenausgang) =
Leistung * Radius Laufrad / km/h * 3,6

Eingangsdrehmoment =
Drehmoment (Nabenausgang) / Übersetzung Nabe)

Die Eingangsdrehmomente sind immer im kleinsten Gang sehr hoch. Deshalb Mal kurze Rechnung für 10% Bergfahrt.

Fahrer 180cm 80kg Rad 25kg Aufrechte Sitzposition ergibt bei 10km/h 319W

D(Ausgang) = 319W * 0,35 / 10km/h * 3,6
D(Ausgang) = 40,2Nm
Übersetzung Nuvinci im kleinsten Gang 0,5

D(Eingang) = 40,2 / 0,5
D(Eingang) = 80,4 Nm

Bei 20km/h 700W
D(Aus) = 44,1Nm
Gehen wir davon aus dass bei 20km/h die Nuvinci 1:1 übersetzt ergibt sich.

D(Ein) =44,1/1 =44,1Nm

Bei Topspeed 45km/h sind die Drehmomente niedriger.
Gleicher Fahrer aufrechte Sitzposition 45km/h 989W
D(Aus) = 27,7Nm
Übersetzung Nuvinci 380 höchster Gang 1,9
D(Ein) = 14,6Nm

Hoffe die Zahlen helfen bei deinen Überlegungen.
 
S

schmadde

Dabei seit
21.04.2013
Beiträge
7.825
Punkte Reaktionen
11.450
Ort
Lkr. München
Details E-Antrieb
Stromer ST2 , Dail-E Grinder S, Bosch Lastenrad
Nach Gespräch mit dem netten Fahrradhändler heute bin ich ein Stück weiter gekommen:
  • Drehmomente von Fahrer und Motor würden sich beide auf die Tretlagerachse beziehen. (in meinem Beispiel also 108 Nm + 75 Nm = 183 Nm)
  • Dann erfolgt motorintern eine Drehzahlerhöhung mit Faktor 2,5, also Drehmoment wird um Faktor 2,5 kleiner. (in meinem Beispiel also 183/2,5 = 73,2 Nm)
  • Dann gibt es ja noch einige Wirkungsgradverluste.
  • Somit kommen in meinem Beispiel weniger als 75 Nm hinten an der Nuvinci als Eingangsdrehmoment an. Somit läge das noch im Limit der Nuvinci.
Das erscheint mir plausibel. Wenn ich da aber einen Denkfehler drin habe, würde ich mich freuen, wenn ihr hierzu was schreibt.
Da sind noch ein paar Denkfehler drin:

1. Das ganze bezieht sich auf vorne - die Primärübersetzung spielt auch noch eine Rolle, also wie groß das Ritzel hinten ist im Vergleich zu vorne. Fallbrooks hat damals die zulässigen Primärübersetzungen im technischen Handbuch aufgeführt und die Werte des zulässigen Eingangsdrehmoments nach Aufkommen des Bosch Antriebs nach oben korrigiert - da wunderte sich damals so mancher, wie das sein kann, wenn sie an der Schaltung nix geändert haben.
2. Das Motordrehmoment von Bosch war doch an der Kette angegeben, sollte also nicht nochmal durch die 2,5* Übersetzung verringert werden, wäre sonst ja gemogelt.
3. Wirkungsgradverluste kann man vernachlässigen: Kette hat Wirkungsgrad von >98% also vernachlässigbar. Evtl. ist das Bosch-Getriebe ineffizient.

Punkt 1 ist allerdings der wesentliche.
 
VielfahrerB

VielfahrerB

Themenstarter
Dabei seit
07.03.2020
Beiträge
86
Punkte Reaktionen
281
Ort
12099 Berlin
Details E-Antrieb
R & M Superdelite m. Bosch Perf. CX, 25 km/h
Danke @Jaap und @schmadde für Eure Aufklärung. Das hilft mir weiter!

Zur Primärübersetzung zwischen Kettenblatt und Ritzel hätte ich besser aufschreiben sollen, dass beim Riese & Müller Delite mit Motorgeneration 3 von Bosch das Übersetzungsverhältnis nahe 1 ist (26 Zähne vor, 28 hinten, mit Riemen). Deshalb hatte ich das mal eben unter den Tisch fallen lassen.

Bei dem Drehmoment der Boschmotoren: Weil bei Motorgeneration 3 vorn so ein kleines Kettenblatt (26 Zähne) ist, muss intern übersetzt werden (Faktor 2,5). Für diese hohe Drehzahl der Abtriebswelle das kleinere Drehmoment (1/2,5) anzugeben, ist sicher aus Gründen des Marketings und der Vergleichbarkeit mit anderen Motoren mit großem Kettenblatt nicht klug und wird von Bosch daher nicht gemacht.

Interessant fand ich Deinen @Jaap Hinweis, dass die Hersteller nicht angeben, bei welcher Drehzahl das maximale Drehmoment erreicht wird. Damit wird es insgesamt ein Stochern im Nebel. Auch mein freundlicher Fahrradhändler sagte mir gestern, es könne durchaus sein, dass abhängig vom Drehmoment/Leistung des Fahrers Bosch das Drehmoment/Leistung des Motors abregelt.

Fazit für mich:
  • Aufgangspunkt war ja meine Erfahrung, schon 3x die Nuvinci-Schaltung bei 47.000 km erneuert zu haben und die Befürchtung, sie ist für mich schon von ihren theoretischen Werten zu schwach bemessen.
  • Mit Eurer Hilfe bin ich zumindest zu dem Ergebnis gekommen, dass theoretisch die Schaltung nicht überlastet wird, weil die 75 Nm Drehmoment wahrscheinlich nicht oder nur gerade so an der Schaltung ankommen.
  • Nachdenklich macht mich, dass Fallbrocks die zulässigen Eingangsdrehmomente nach Aufkommen des Bosch Antriebs nach oben korrigiert hat. Vielleicht ging das zu Lasten der Haltbarkeit. Meine Erfahrung ist es jedenfalls, da die Schaltungen nicht lange durchhielten. Beim nächsten Rad würde ich mich nicht wieder für sie entscheiden.
 
S

schmadde

Dabei seit
21.04.2013
Beiträge
7.825
Punkte Reaktionen
11.450
Ort
Lkr. München
Details E-Antrieb
Stromer ST2 , Dail-E Grinder S, Bosch Lastenrad
Interessant fand ich Deinen @Jaap Hinweis, dass die Hersteller nicht angeben, bei welcher Drehzahl das maximale Drehmoment erreicht wird.
Das ist für die Fragestellung auch völlig egal. Es interessiert nur das maximale Drehmoment das anliegen kann und das das Getriebe in der Nabe aushalten muss. Bei welcher Drehzahl das anliegt interessiert nicht.
 
VielfahrerB

VielfahrerB

Themenstarter
Dabei seit
07.03.2020
Beiträge
86
Punkte Reaktionen
281
Ort
12099 Berlin
Details E-Antrieb
R & M Superdelite m. Bosch Perf. CX, 25 km/h
Für den Alltag berechnet man das Drehmoment besser über Geschwindigkeit und Leistung.
Die Geschwindigkeit ist messbar und die Leistung kann man über
Geschwindigkeit und Leistung auf Fahrrädern berechnen recht gut abschätzen.

Sehr nützlich, dieser Leistungs- und Geschwindigkeitsrechner. Aber wenn ich das richtig sehe, geht es bei ihm ja um den Gleichgewichtszustand Antriebskräfte = Widerstandskräfte bei gleichbleibender Geschwindigkeit. Wenn ich aber beschleunigen will, müssen die Antriebskräfte > Widerstandskräfte sein, und da treten ja die deutlich höheren Drehmomente auf, die für die zulässigen Eingangsdrehmomente der Schaltung relevant sind.
 
J

Jaap

Dabei seit
12.08.2017
Beiträge
2.810
Punkte Reaktionen
2.344
Das ist für die Fragestellung auch völlig egal. Es interessiert nur das maximale Drehmoment das anliegen kann und das das Getriebe in der Nabe aushalten muss. Bei welcher Drehzahl das anliegt interessiert nicht.

Wenn das maximale Drehmoment bei einer Trittfrequenz anliegt die niemand tritt interessiert das schon.
Weil dann ist es nur Marketing und sonst nichts.

Persönlich schätze ich daß die Nuvinci nicht am Drehmoment kaputt geht.
Tippe eher daß wenn man oft in der gleichen Übersetzung fährt. Die Nabe an der Stelle einläuft und dann irgendwann der Abstand für das Traktionsöl zu groß wird und vermehrt Schlupf entsteht.
Und daß dürfte beim Pedelec wo man oft 23-25km/h mit seiner Wohlfühltrittfrequenz fährt oft der Fall sein. Am Biograd eher selten und da gibt es Berichte daß die Nuvinci hält.
 
S

schmadde

Dabei seit
21.04.2013
Beiträge
7.825
Punkte Reaktionen
11.450
Ort
Lkr. München
Details E-Antrieb
Stromer ST2 , Dail-E Grinder S, Bosch Lastenrad
Wenn das maximale Drehmoment bei einer Trittfrequenz anliegt die niemand tritt interessiert das schon.
Das ist aber technisch nicht möglich. Oder willst du ernsthaft behaupten, dass das max. Drehmoment bei sehr hohen Drehzahlen anliegt, also dort die Leistung explodiert?

In der Regel liegt das maximale Drehmoment beim anfahren oder bei sehr niedrigen Drehzahlen an, wenn sich der Fahrer mit dem ganzen Körpergewicht auf die Pedale stellt oder gar noch zusätzlich am Lenker zieht im Wiegetritt. Der Motor hat ja meist schon vom Start weg nahezu das max. Drehmoment verfügbar, dort interessiert es ja hauptsächlich, denn bei höheren Drehzahlen wird es Recht schnell heruntergeregelt, sonst würde man die zulässige Leistung um ein Vielfaches überschreiten.

Das kann man ganz einfach und Recht präzise ausrechnen: (Körpergewicht * 9,81 * kurbelarmlänge in Meter + Drehmoment des motors) geteilt durch Primärübersetzung. Das ist das eingangsdrehmoment in Nm.


Persönlich schätze ich daß die Nuvinci nicht am Drehmoment kaputt geht.
Du meinst der Hersteller gibt das Limit zum Spass an? Andere Nabenschaltungen gehen davon kaputt, habe selbst mehrere zertreten. Ob das für die nuvinci auch gut kannst gerne ausprobieren
 
VielfahrerB

VielfahrerB

Themenstarter
Dabei seit
07.03.2020
Beiträge
86
Punkte Reaktionen
281
Ort
12099 Berlin
Details E-Antrieb
R & M Superdelite m. Bosch Perf. CX, 25 km/h
Persönlich schätze ich daß die Nuvinci nicht am Drehmoment kaputt geht.
Tippe eher daß wenn man oft in der gleichen Übersetzung fährt. Die Nabe an der Stelle einläuft und dann irgendwann der Abstand für das Traktionsöl zu groß wird und vermehrt Schlupf entsteht.
Und daß dürfte beim Pedelec wo man oft 23-25km/h mit seiner Wohlfühltrittfrequenz fährt oft der Fall sein. Am Biograd eher selten und da gibt es Berichte daß die Nuvinci hält.

Meine praktischen Erfahrungen: Die Nuvincis gingen bei mir kaputt:
  • Nr. 1: Radlager ausgeschlagen. Hinterrad wackelt ca. 2 mm, an der Felge gemessen, hin und her. Diese Schaltung hat ca. 7.000 km, 5 Monate gehalten.
  • Nr. 2: Völlig unspezifisch, ich hatte kein Fehlerbild bemängelt, sondern der freundliche Fahrradhändler kriegt nach Bremsscheibenwechsel unerklärliche starke Vibrationen des Zahnriemens nur weg, indem er die Schaltung tauschte. Ich kenne die Ursache nicht. Diese Schaltung hat ca. 15.000 km, 12 Monate gehalten.
  • Nr. 3: Beim Anfahren mit ca. 800 W Eigenleistung und TURBO, lautes Krachen aus der Schaltung und Durchrutschen, danach kaum noch Kraftübertragung, Fettaustritt. Diese Schaltung hat ca. 23.000 km, 14 Monate gehalten.
Hinzu kommen noch 4 Erneuerungen der Freiläufe , die jeweils wegen Überspringen, Nichtfassen oder lautem Knacken nötig wurden.
 
J

Jaap

Dabei seit
12.08.2017
Beiträge
2.810
Punkte Reaktionen
2.344
Das ist aber technisch nicht möglich. Oder willst du ernsthaft behaupten, dass das max. Drehmoment bei sehr hohen Drehzahlen anliegt.

Hab ich nie behauptet. Mir ist schon klar daß das maximale Motordrehmoment bei niedrigen Drehzahlen anliegt. Bei üblichen Trittfrequenzen bleibt davon nicht soviel übrigen. Und deswegen sind die Werte weder real noch vergleichbar.
 
S

schmadde

Dabei seit
21.04.2013
Beiträge
7.825
Punkte Reaktionen
11.450
Ort
Lkr. München
Details E-Antrieb
Stromer ST2 , Dail-E Grinder S, Bosch Lastenrad
Mir ist schon klar daß das maximale Motordrehmoment bei niedrigen Drehzahlen anliegt.
Worüber diskutieren wir dann? Das sind dann eben keine "Trittfrequenzen die niemand tritt", sondern Trittfrequenzen, die jeder tritt, denn um in höhere Kadenzbereiche zu kommen muss man erst alle niedrigeren durchlaufen. Hauptproblem ist wie gesagt das Anfahren und da muss jeder durch.
Es handelt sich ja nicht um eine Begrenzung der Eingangsleistung, sondern des Eingangsdrehmoments. Das muss nur 1x anliegen, damit es knack macht. Oder eben oft genug, aber nicht dauerhaft.
 
S

sigimann

Dabei seit
31.08.2021
Beiträge
246
Punkte Reaktionen
80
Ort
Siegen
Details E-Antrieb
Bosch Performnce CX
Die meisten Naben sterben, wenn unter Last geschaltet wird.
Man bedenke, wir haben am Rad (leider) keine Kupplung. Mal im Auto bei Halbgas einen Gang ohne Kupplung durchziehen.
Ein nachlaufen der Motoren ist kritisch, aufpasssen bei Bosch cx gen2 im Turbomode, der Fahrer hält kurz inne aber der Motor lauft noch voll in den Gangwechsel rein.
Die Enviolo ist die einzige Nabenschaltung, die beim Schalten unter Last keinen inneren Schaden nimmt, da reist man eher den Zug kaputt.
Mit Automatic ???
Sigi
 
Thema:

Nuvinci/Enviolo - maximales Eingangsdrehmoment, generell Drehmomente Fahrer, Motor, Schaltung

Nuvinci/Enviolo - maximales Eingangsdrehmoment, generell Drehmomente Fahrer, Motor, Schaltung - Ähnliche Themen

Maximales Eingangsdrehmoment Nabe: Die Hersteller der gängigen Naben z. B. Rohloff oder Enviolo geben in ihren technischen Datenblättern unter anderem auch das max...
Reibungsverlust Enviolo/Nuvinci Schaltung >25kmh: Moin, in Anbetracht eines baldigen E-Bike Kaufes stehe ich zwischen der Entscheidung : Kettenschaltung oder Enviolo Alles andere habe ich für...
sonstige(s) Umbau von SRAM DD3 auf NuVinci mit Riemen: Hallo zusammen! Mein Name ist Marcus und ich fahre seit rund 2 Jahren ein Haibike Xduro Trekking Pro auf 45kmh mit einem Bosch Nyon und dem...
sonstige(s) BOSCH Center-Motor: vom Tiger zur Schlaftablette: Der Bosch Center-Motor für Pedelecs ist ein guter, leistungsstarker Motor, der bei sportlicher Programmierung richtig giftig sein kann und...
Oben