Motoren für Mobilität Kompakte Antriebe für Lenkung, Fahrantrieb und Fahrwerk
Mobilitätsanwendungen stellen hohe Anforderungen an Leistung, Gewicht, Bauraum und Zuverlässigkeit. Ob elektrischer Fahrantrieb, autonomes Lenksystem oder aktives Fahrwerk: Motoren müssen hohe Drehmomente auf engem Raum bereitstellen, dynamisch reagieren und auch unter wechselnden Lastbedingungen zuverlässig funktionieren.
TQ-RoboDrive bietet drehmomentstarke Frameless-Motoren für Mobilität, die sich direkt in die mechanische Struktur einer Anwendung integrieren lassen. Unterschiedliche Durchmesser, Baulängen und Verschaltungen ermöglichen es, die Motoren gezielt auf Drehmoment, Drehzahl, Versorgungsspannung und Bauraum abzustimmen. Damit eignen sich die ILM- und ILM-E-Serien für kompakte und leistungsfähige elektrische Antriebslösungen in unterschiedlichen Mobilitätsanwendungen.
Welche Motoren eignen sich für Mobilitätsanwendungen?
Für anspruchsvolle Mobilitätsanwendungen eignen sich besonders Frameless-Servomotoren. Da Stator und Rotor ohne eigenes Motorgehäuse direkt in die kundenseitige Konstruktion integriert werden, lassen sich kompakte Antriebseinheiten entwickeln und Motor, Getriebe, Lagerung, Sensorik und Mechanik gezielt aufeinander abstimmen.
TQ-RoboDrive bietet dafür mit der ILM- und ILM-E-Serie zwei skalierbare Motorplattformen. Die ILM-Serie eignet sich insbesondere für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Performance, Präzision, thermische Belastbarkeit und individuelle Auslegung. Die ILM-E-Serie ist als leichte und kostenoptimierte Lösung insbesondere für skalierbare Anwendungen und höhere Stückzahlen interessant.
Welche Serie und Baugröße genau geeignet ist, hängt von der konkreten Anwendung ab. Für einen Lenkantrieb gelten dabei andere Anforderungen an Drehmoment, Drehzahl und Dynamik als für einen Fahrantrieb oder ein aktives Fahrwerk.
Was sind die wichtigsten Eigenschaften von Motoren für Mobilität?
Maximale Drehmomentdichte
In Fahrzeugen steht für elektrische Antriebe häufig nur begrenzter Bauraum zur Verfügung. Gleichzeitig müssen hohe Kräfte und Drehmomente erzeugt werden. Eine hohe Drehmomentdichte ermöglicht leistungsfähige Antriebe bei kompakten Abmessungen und unterstützt gleichzeitig eine gewichtsoptimierte Konstruktion.
Besonders in Lenkantrieben, Fahrantrieben und aktiven Fahrwerken ist das Verhältnis aus verfügbarem Drehmoment, Gewicht und Bauraum entscheidend für die Auslegung des Gesamtsystems.
Skalierbares Portfolio
Mobilitätsplattformen stellen je nach Fahrzeugklasse, Achse und Funktion unterschiedliche Anforderungen an den Motor. Ein skalierbares Motorenportfolio ermöglicht es, verschiedene Leistungsstufen auf einer gemeinsamen technologischen Basis abzudecken. TQ-RoboDrive bietet ILM- und ILM-E-Motoren mit unterschiedlichen Durchmessern, Baulängen und Verschaltungen. Dadurch können Drehmoment, Drehzahl, Spannung und Einbauraum gezielt auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden.
Hohe Lebensdauer und geringer Wartungsaufwand
Antriebe in Mobilitätsanwendungen sind häufig wiederkehrenden Lastwechseln und langen Betriebszeiten ausgesetzt. Eine hohe Lebensdauer und ein geringer Wartungsaufwand sind deshalb wichtige Voraussetzungen für einen zuverlässigen Betrieb. Frameless-Servomotoren arbeiten bürstenlos und benötigen keine mechanisch kommutierenden Bürsten. Je nach Antriebskonzept kann zudem die Anzahl mechanischer Übertragungselemente reduziert werden. Die Lebensdauer des Gesamtsystems wird darüber hinaus von Faktoren wie Lagerung, Getriebe, Thermik, Schmierung und Lastprofil bestimmt.
Welche TQ-Motoren empfehlen wir für welche Mobilitätsanwendung?
Lenkantriebe und autonome Lenksysteme
Elektrische Lenkantriebe müssen Lenkbewegungen schnell, präzise und reproduzierbar umsetzen. Besonders bei autonomen Fahrzeugen beeinflussen Reaktionszeit und Regelbarkeit des Antriebs unmittelbar die Qualität der Fahrzeugführung.
Bei Steer-by-Wire (SbW) ist keine permanente mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern erforderlich. Die Lenkradbewegung wird über Sensoren erfasst und elektronisch übertragen. Ein elektrischer Aktuator stellt den gewünschten Lenkwinkel an der Vorderachse ein, während ein weiterer Aktuator am Lenkrad das gewünschte Steering- beziehungsweise Road-Feedback für den Fahrer erzeugt.
Drehmomentdichte Frameless-Motoren sind für diese Anwendungen besonders interessant, da sie direkt in die vorhandene Mechanik integriert werden können. So lassen sich bei minimalem Bauraum und Gewicht ein hohes Drehmoment, eine schnelle dynamische Reaktion und eine präzise Momentenregelung realisieren. Das ist insbesondere für kompakte Lenkaktuatoren und ein präzises Steering-Feedback relevant.
Für skalierbare Anwendungen und größere Stückzahlen kann die ILM-E-Serie eine wirtschaftliche Lösung sein. Bei besonders hohen Anforderungen an Präzision, Dynamik oder individuelle Auslegung kommt eher die ILM-Serie infrage.
Elektrische Fahrantriebe
Bei elektrischen Fahrantrieben sind insbesondere hohe Effizienz, geringes Gewicht und eine hohe Drehmomentdichte entscheidend. Der Motor muss das benötigte Antriebsmoment bereitstellen und gleichzeitig möglichst effizient mit der verfügbaren Energie umgehen.
Die Frameless-Bauweise ermöglicht es, den Motor eng in die vorhandene Fahrzeugstruktur und das jeweilige Antriebskonzept einzubinden. Baugröße, Wicklung und Übersetzung können auf Drehzahl, Drehmoment und Betriebsspannung der Anwendung abgestimmt werden.
Aktive Fahrwerke und Fahrdynamiksysteme
Aktive Fahrwerke stellen besonders hohe Anforderungen an Dynamik und Regelbarkeit. Der Motor muss innerhalb kurzer Zeit Kräfte aufbauen und präzise auf wechselnde Fahrsituationen reagieren können.
Neben hoher Drehmomentdichte sind hier insbesondere eine hohe Motorkonstante, geringe Rotormassenträgheit und ein dynamisches Ansprechverhalten relevant. Unterschiedliche Baugrößen und Verschaltungen ermöglichen es, den Motor gezielt auf Kraftbedarf, Geschwindigkeit und verfügbare Versorgungsspannung abzustimmen.
Erfolgsstories aus der Mobilität
StarkStrom Augsburg: Frameless-Motor für autonomes Lenken
Das Formula-Student-Team StarkStrom Augsburg setzt TQ-Motoren im autonomen Lenksystem seiner Rennfahrzeuge ein. Der Frameless-Motor ermöglicht eine kompakte und leichte Konstruktion und übernimmt die präzise Umsetzung der Lenkbewegungen im Driverless-Betrieb. Das Team erreichte 2023 den ersten Platz in der Driverless-Kategorie bei Formula Student East.
TUfast Eco Team: effiziente Motoren für ein Weltrekordfahrzeug
Das TUfast Eco Team der Technischen Universität München entwickelt Fahrzeuge mit möglichst geringem Energieverbrauch. TQ-Motoren kommen dabei im Antriebssystem sowie im autonomen Lenksystem zum Einsatz. Mit seinem energieoptimierten Fahrzeug erzielte das Team einen Weltrekord von 2.573,79 Kilometern mit einer Batterieladung.
KA-RaceIng: ILM-E für den autonomen Lenkantrieb
Das Formula-Student-Team KA-RaceIng des Karlsruher Instituts für Technologie setzt einen ILM-E70×10 Frameless-Motor im autonomen Lenksystem ein. In Kombination mit einem Harmonic-Drive-Getriebe ermöglicht der Motor eine kompakte, leichte und dynamische Lenkeinheit. Das Fahrzeug erzielte in der Saison 2025 unter anderem Platz zwei im Driverless Cup bei Formula Student Germany.
High-Voltage Motorsports: Torquemotor für ein aktives Fahrwerk
High-Voltage Motorsports entwickelte ein vollaktives elektromechanisches Fahrwerk für seinen Formula-Student-Rennwagen. Ein TQ-Motor übernimmt dabei eine zentrale Funktion im Fahrwerk. Ausschlaggebend waren unter anderem hohe Drehmomentdichte, geringe Rotormassenträgheit und die Möglichkeit, den Motor auf die spezifischen Anforderungen des Systems abzustimmen. Das Konzept wurde 2022 bei Formula Student Spain mit dem Innovation Award ausgezeichnet.
FAQs zu Motoren für Mobilität
Welche Motoren eignen sich für Mobilitätsanwendungen?
Für anspruchsvolle Mobilitätsanwendungen eignen sich besonders kompakte und drehmomentstarke Frameless-Servomotoren. Sie können direkt in die mechanische Struktur integriert und gemeinsam mit Getriebe, Lagerung und Sensorik auf die jeweilige Funktion abgestimmt werden. Typische Anwendungen sind elektrische Lenkantriebe, Fahrantriebe und aktive Fahrwerke. TQ-RoboDrive bietet hierfür ILM- und ILM-E-Motoren mit unterschiedlichen Durchmessern, Baulängen und Verschaltungen.
Warum eignen sich Frameless-Motoren für elektrische Lenkantriebe?
Frameless-Motoren eignen sich für elektrische Lenkantriebe, weil sie eine hohe Drehmomentdichte mit kompakter Integration und präziser Regelbarkeit verbinden. Stator und Rotor können unmittelbar in die mechanische Struktur der Lenkeinheit eingebunden werden. Dadurch lassen sich bei geringem Bauraum und Gewicht hohe Drehmomente, schnelle dynamische Reaktionen und eine präzise Momentenregelung realisieren. Diese Eigenschaften sind besonders für kompakte Lenkaktuatoren und das Steering-Feedback in Steer-by-Wire-Systemen relevant.
Was ist Steer-by-Wire und welche Aufgabe übernimmt der Elektromotor?
Bei Steer-by-Wire (SbW) ist keine permanente mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern erforderlich. Sensoren erfassen die Bewegung des Lenkrads und übertragen sie elektronisch. Ein elektrischer Aktuator stellt den gewünschten Lenkwinkel an der Vorderachse ein. Ein weiterer Aktuator am Lenkrad erzeugt das gewünschte Steering- beziehungsweise Road-Feedback für den Fahrer. Für beide Funktionen sind eine schnelle Reaktion und präzise Momentenregelung besonders wichtig.
Welche Anforderungen gelten für Motoren in autonomen Lenksystemen?
Motoren für autonome Lenksysteme müssen Lenkbefehle schnell, präzise und reproduzierbar umsetzen. Wichtig sind insbesondere hohe Drehmomentdichte, dynamisches Ansprechverhalten, geringe Rotormassenträgheit und präzise Regelbarkeit. Die direkte Integration eines Frameless-Motors unterstützt dabei kompakte und leichte Lenkantriebe. Für skalierbare Anwendungen und größere Stückzahlen kann die ILM-E-Serie eine wirtschaftliche Lösung sein. Bei besonders hohen Anforderungen an Präzision, Dynamik oder individuelle Auslegung kommt eher die ILM-Serie infrage.
Welche Vorteile bieten Frameless-Motoren als elektrische Fahrantriebe?
Frameless-Motoren ermöglichen eine hohe Drehmomentdichte und eine direkte Anpassung des Motors an die Fahrzeugkonstruktion. Durch unterschiedliche Durchmesser, Baulängen und Verschaltungen kann die Motorauslegung auf Drehmoment, Drehzahl, Betriebsspannung und verfügbaren Bauraum abgestimmt werden. Für energieoptimierte Fahrzeuge sind zusätzlich Motoreffizienz und Gewicht entscheidend.
Welche Motoren eignen sich für aktive Fahrwerke?
Für aktive Fahrwerke eignen sich Servomotoren mit hoher Drehmomentdichte, geringer Massenträgheit und dynamischem Ansprechverhalten. Sie müssen Kräfte schnell und präzise aufbauen können und auf wechselnde Fahrzustände reagieren. Abhängig vom Kraft-, Geschwindigkeits- und Bauraumbedarf können unterschiedliche ILM- oder ILM-E-Baugrößen mit passenden Verschaltungen eingesetzt werden. High-Voltage Motorsports nutzt einen TQ-Motor beispielsweise in einem vollaktiven elektromechanischen Fahrwerk.