Reparatur Motor im E-Bike bzw. Pedelec

Ein Nabenmotor im Vorderrad eines E-Bikes (genauer gesagt im Pedelec, wie es eigentlich heißen müsste) verursachte Laufgeräusche, deren Ursache ich auf den Grund gehen wollte. Kann man einen solchen E-Bike-Motor reparieren? Da mich interessierte, wie solch ein Antrieb funktioniert und aufgebaut ist, wurde er etwas genauer unter die Lupe genommen.

Dies ist der Antrieb des Fahrrades in Form eines im Vorderrad eingebauten Nabenmotors. Das Fahrrad hat also einen Frontantrieb. Die Ansteuerung und Stromversorgung des Antriebs erfolgen über Kabelanschlüsse, welche über die hohle Radachse in das Innere des Motors gelangen.

Der Deckel für den Radnabenantrieb kann nach dem Lösen von sechs Schrauben abgenommen werden. Man kann also diesen E-Bike Motor zerlegen, ohne dafür Spezialwerkzeug zu benötigen. Dies ging hier etwas schwierig, da beim Auseinanderbau auch das Kugellager von der Achse abgezogen wird. Im Bild zu sehen ist bereits eines der insgesamt sieben Kugellager. Mehrere davon machten beim Betrieb des Motors unangenehme Geräusche. Nun ging es darum, den E-Bike Motor leiser zu machen und die Geräusche zu beseitigen. Ebenfalls im Bild zu sehen ist die Statorwicklung für den Motor, die fest auf der Achse montiert wurde.

Hier wurde die komplette Einheit aus dem Radnabengehäuse herausgenommen. Sie sehen hier die Rückseite des Antriebs mit dem Planetengetriebe, über das mithilfe von drei Kunststoffzahnrädern eine Kraftübertragung auf die Radnabe erfolgt. In dieser Baugrube sind noch weitere Kugellager enthalten. Natürlich befindet sich auch in der Radnabe noch ein weiteres Kugellager.

Dies ist der Antrieb in einer seitlichen Ansicht. Auf der fest angebrachten Wicklung rotiert eine Metallglocke mit innenliegenden und ringförmig angeordneten Permanentmagneten, hier in der Mitte des Bildes zu sehen. Auch diese Metallglocke ist mit zwei Kugellagern drehbar auf der Achse gelagert. Diese drehbare Glocke treibt über ein Zahnrad die drei Kunststoffzahnräder des Planetengetriebes an.

In dieser Abbildung ist die Radnabe mit Zahnkranz und einem weiteren Lager zu sehen, die zugleich das Gehäuse des Antriebs bildet. Die Kraftübertragung vom Antrieb erfolgt über die drei Kunststoffzahnräder auf einen Zahnkranz, natürlich mit etwas geringer Drehzahl als die ursprüngliche Drehzahl des Antriebs, dafür aber mit einem wesentlich höheren Drehmoment.

Der Antrieb für das Vorderrad ist ähnlich aufgebaut wie ein Drehstrommotor und erzeugt über eine elektronische Schaltung ein magnetisches Drehfeld. Durch die ringförmig angeordneten Permanentmagnete wird auf diese Weise eine Drehbewegung erzeugt. In der Abbildung zu sehen ist dieser Antrieb mit abgenommenem Planetenrad, das rechts in der Abbildung auch zu sehen ist. Es enthält übrigens drei weitere Kugellager, je ein Kugellager für eines der drei Zahnräder.

Alle insgesamt sieben Kugellager wurden nach der Reinigung des Antriebs neu mit hochwertigem Lagerfett versehen und wieder verschlossen, soweit dies möglich war. Auch die verschiedenen Zahnräder sowie der innen in der Radnabe liegende Zahnkranz wurde neu gefettet, bevor die gesamte Einheit wieder zusammengesetzt wurde.

Zur Sicherheit habe ich beim Auseinanderbau der kompletten Einheit einige Bilder gemacht, darunter auch das hier zu sehende, das die genaue Reihenfolge der verschiedenen Scheiben, Distanzringe und schließlich der Mutter zur Befestigung des Vorderrades zeigt.

Die Metallglocke für den Antrieb enthält wie bereits erwähnt zwei der Kugellager, die allerdings etwas umständlich auszubauen sind. Sie wurden hier durch die Zahlen in der Abbildung gekennzeichnet. Vor allem der Ausbau des zweiten Kugellagers (in der Abbildung durch eine 2 gekennzeichnet) gestaltete sich etwas schwierig. Allerdings ist es sehr wichtig, die Kugellager soweit zugänglich zu machen, dass sie problemlos mit neuem Schmiermittel versehen werden können. Vor allem die innenliegenden Lager in der Abbildung verursachten einige Laufgeräusche.

Diese Abbildung zeigt noch einmal den fast komplett zerlegten Antrieb und seine einzelnen Bestandteile. Man kann sehr gut die Metallglocke mit den ringförmig angeordneten Permanentmagneten oben rechts im Bild erkennen. Natürlich sollte bei solchen Arbeiten darauf geachtet werden, die einzelnen Teile später wieder in der richtigen Folge zusammenzusetzen. Außerdem musste für die Demontage des Antriebs der Kontaktstecker entfernt werden, um die einzelnen Leitungen für den elektrischen Anschluss durch die Mutter und die Scheibe zu bekommen. Dabei muss natürlich beachtet werden, später wieder die richtige Anschlussbelegung herzustellen. Die drei Anschlüsse für die Wicklungen werden hergestellt durch separate Rundstecker mit den entsprechenden Gegenstücken. Die Kabel für die Steuerung sind wesentlich dünner als die für den eigentlichen Motorenantrieb.