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Der Shimano Steps E8000 Motor setzt auf die selbe Hollowtech II Achse wie Shimanos MTB-Kurbeln
Der Shimano Steps E8000 Motor setzt auf die selbe Hollowtech II Achse wie Shimanos MTB-Kurbeln
Wie man sehen kann, ist die Achse hohl
Wie man sehen kann, ist die Achse hohl - hier wird viel Gewicht gespart.
Stecker und Anschlüsse an der Außenseite des Motors
Stecker und Anschlüsse an der Außenseite des Motors
Die Befestigungslaschen fallen sehr robust aus
Die Befestigungslaschen fallen sehr robust aus - müssen jedoch auch einiges an Last aufnehmen.
Shimano Steps E8000 Motor mit aufgeklappter Abdeckung
Shimano Steps E8000 Motor mit aufgeklappter Abdeckung - eines der ersten Fotos dieser Art im Netz.
Gears
Gears
Drive sprocket
Drive sprocket
Der Freilauf ist grade so hinter der grünen Platine zu erkennen.
Der Freilauf ist grade so hinter der grünen Platine zu erkennen.
case thickness
case thickness
Back case
Back case
Circuit board
Circuit board
Heat Sync
Heat Sync
Sprocket design.
Sprocket design.

Obwohl Shimano bereits seit längerem Motoren für Straßen- und City-Bikes produzieren, haben sie sich Zeit gelassen, bevor sie mit dem Shimano Steps E8000 Motor in den eMTB Markt eingestiegen sind – und das aus gutem Grund. Ein E-Bike-Motor muss unter wechselhaften Witterungen und Belastungen funktionieren und zugleich anspruchsvolle Leistungsvorgaben erfüllen. Wir konnten einen Blick unter das Gehäuse eines Shimano Steps E8000 Motors werfen – erfahrt im Artikel, was wir dabei herausgefunden haben.

Kurz & Knapp

Shimanos Wurzeln liegen eigentlich nicht in der Motorenindustrie, weshalb hinter dem Shimano Steps E8000 Motor sicherlich einiges mehr an Forschungs- und Entwicklungsaufwand steckt als üblich. Der späte Einstieg in den eMTB-Markt kann sich für Shimano allerdings durchaus als Vorteil erweisen, da sie sofort auf die neusten Forderungen und Trends eingehen können. Wir konnten in unseren Tests verschiedene, mit dem Shimano Steps E8000 Motor ausgestattete E-Bikes fahren und haben hierbei den Eindruck gewonnen, dass die Entwickler bei Shimano viel Wert auf ein natürliches Tret-Gefühl gelegt haben. Nachdem wir bereits den Bosch CX Motor zerlegt haben, waren wir sehr daran interessiert mit dem Shimano Steps E8000 Motor ähnlich vorzugehen – was wir schlussendlich auch getan haben.

Spezifikationen Shimano Steps E8000 Motor

  • Höchstgeschwindigkeit im Gelände beträgt 25 km/h
  • Der Q-Faktor ist der eines normalen Mountainbikes, gleich dem eines Shimano XT Kurbelsatzes
  • Die Akkukapazität beträgt 500 Wh
  • 70 Nm Drehmoment
  • 3,2 kg Motorgewicht
  • Nennspannung: 36 V
  • Nenndauerleistung: 250 W
  • Hollowtech-Tretlagerachse
  • Je nach Wahl Kettenblätter mit 34 oder 38 Zähnen
  • Voller Ladezustand nach 4 Stunden
  • Separates Display wird am Lenker angebracht und kann mit einer angebotenen App via Bluetooth komplett individuell angepasst werden
  • Bedieneinheit komplett mit der Di2-Ausführung integrierbar
  • Inklusive Kettenführung, um ein Abspringen der Kette zu verhindern
  • Kompatibel mit 10- oder 11-fach Schaltkomponenten

Öffnen des Shimano Steps E8000 Motors

Der Shimano Steps E8000 Motor setzt auf die selbe Hollowtech II Achse wie Shimanos MTB-Kurbeln
# Der Shimano Steps E8000 Motor setzt auf die selbe Hollowtech II Achse wie Shimanos MTB-Kurbeln

Hauptunterschied eines Shimano-Motors im Vergleich zur aktuellen Konkurrenz sind die Achse und die Außenmaße des Gehäuses, welche die Verwendung kürzerer Kettenstreben ermöglichen. Die Achse entspricht der, aus Shimanos MTB-Kurbeln bekannten, Hollowtech II Achse – unserer Meinung nach ein sehr praktisches Feature, das bei anderen Motoren fehlt. Bei Betrachtung des Motorgehäuses fällt auf, wie stabil dieses wirkt, ohne jedoch zu martialisch oder technisiert zu sein.

Wie man sehen kann, ist die Achse hohl
# Wie man sehen kann, ist die Achse hohl - hier wird viel Gewicht gespart.
Stecker und Anschlüsse an der Außenseite des Motors
# Stecker und Anschlüsse an der Außenseite des Motors

Auf der Außenseite des Motorgehäuses befinden sich sechs Anschlüsse: Die drei linken Anschlüsse sind für den Shimano Di2-Shifter, die Stromversorgung des Displays und das Di2-Schaltwerk vorgesehen (unseren Artikel zum Umbau auf die elektrische Di2-Schaltung findet ihr hier). Die unteren beiden Di2-Anschlüsse sind austauschbar: Theoretisch ist das Di2-System “Plug & Play” – inklusive der Kontrolle der Motorleistung.

Bei den benachbarten beiden Klemmen handelt es sich um Batterieanschlüsse, an welche steckerlose, offene Drähte geklemmt werden können. “Last but not least” ist der ganz rechts liegende Hauptanschluss zur Shimano-Batterie zu nennen.

Die Befestigungslaschen fallen sehr robust aus
# Die Befestigungslaschen fallen sehr robust aus - müssen jedoch auch einiges an Last aufnehmen.

Bevor wir das Gehäuse öffnen, lohnt es sich einen Blick auf die Befestigungslaschen des Motors zu werfen. Diese sehen extrem robust aus, was jedoch auch zwingend notwendig ist, schließlich lastet das komplette Fahrergewicht darauf. Zwischen den Planflächen kann sich jedoch leicht Dreck und Staub ansammeln und mit der Zeit zu unschönem Knarzen führen – kein seltenes Problem bei E-Bikes.

Shimano Steps E8000 Motor mit aufgeklappter Abdeckung
# Shimano Steps E8000 Motor mit aufgeklappter Abdeckung - eines der ersten Fotos dieser Art im Netz.

Nun zum wirklich interessanten Schritt: Dem Öffnen des Motorgehäuses. Beim ersten Blick ins Innere fällt eines sofort auf – alles ist sehr eng zusammengepackt, es wurde absolut kein Platz verschwendet. Die Platinen und Kabel wurden geschickt in den Zwischenräumen der mechanischen Bauteile untergebracht.

Gears
# Gears

Überraschenderweise sind die mechanischen Komponenten des Motors recht simpel ausgeführt. Obwohl sich der Shimano-Motor im Vergleich zum Bosch-Motor sehr reibungsarm anfühlt, finden auch hier Zahnräder Verwendung, anstatt von Riemen. Ein Getriebe aus vier oder fünf Zahnrädern sorgt für die notwendige Untersetzung zum außenliegenden Antriebsstrang und trägt somit zur hohen Effizienz des Motors bei.

Drive sprocket
# Drive sprocket

Wie man gut erkennen kann, benötigt das Getriebe nur sehr wenig Schmierung. Das kleine Zahnrad zur linken Hand ist mit dem eigentlichen E-Motor verbunden, welcher unter den Hauptplatine versteckt liegt. Leider konnten wir es diesmal nicht riskieren diese auszubauen, um einen Blick dahinter zu werfen, da die Gefahr einer Beschädigung einfach zu groß war – anders als beim Bosch CX Motor hatten wir diesmal leider kein Vorführmodell zur Verfügung. Shimano hat uns jedoch verraten, dass sie beim Steps E8000 Motor auf einen bürstenlosen Antrieb setzen.

Der Freilauf ist grade so hinter der grünen Platine zu erkennen.
# Der Freilauf ist grade so hinter der grünen Platine zu erkennen.

Wer glaub das gut auszumachenden Klicken beim Rotieren der Achse wäre ein Hinweis auf die Verwendung von Sperrklinken, der täuscht sich, denn beim Shimano Steps E8000 Motor kommt ein Rollen-Freilauf zum Einsatz. Die hinter der weißen Plastikhalterung versteckte Platine dient unter anderem der Messung des Drehmoments.

case thickness
# case thickness

Mit der abmontierten Abdeckung lässt sich die etwa 3 mm messende Wandstärke des Aluminium-Motorgehäuses gut erkennen. Offenbar konnte Shimano hier etwas Gewicht einsparen, allerdings stellt sich uns sofort die Frage: Was wäre, wenn man in der Zukunft Magnesium oder gar Carbon einsetzt? Vielleicht ist das alles noch etwas weit gegriffen – Fakt ist, es handelt sich um eine sehr robuste Konstruktion, die sowohl Schutz bietet, als auch der Hitzeableitung dient.

Back case
# Back case

Auf diesem Bild sehen wir das Innenleben der, im eingebauten Zustand, linken Hälfte des Motorgehäuses, welche die Kugellager der Wellen und die eingangs beschriebenen elektrischen Anschlüsse beherbergt. Wärmeableitbleche oder dergleichen sucht man hier vergebens.

Circuit board
# Circuit board

Die Hauptplatine des Shimano-Motors ist im Vergleich zu der des Bosch-Motors sehr viel enger und unübersichtlicher bepackt, mit vielen Verkabelungen, Mikrochips und anderen Schaltkreisen. Die Platine ist in der SMT-Bauweise (surface-mounting technology = Oberflächenmontage) ausgeführt und somit ziemlich unempfindlich gegen Vibrationen und andere äußere Einflüsse – Eigenschaften die für eine lange Lebensdauer entscheidend sind.

Heat Sync
# Heat Sync

Die Platinen und Kabel befinden sich äußerst nahe am Motor: Shimano scheint die Hitzeentwicklung sehr gut in den Griff bekommen zu haben, ansonsten wäre eine solche Bauweise kaum möglich. Die oben dargestellten, externen Finnen sind die einzigen Kühlkörper des Motors.

Sprocket design.
# Sprocket design.

Hier dargestellt sind die Kugellager auf den Antriebswellen, sowie eine Nahaufnahme der Antriebsritzel. Diese sind alle aus Metall gefertigt, Kunststoffritzel sucht man beim Shimano Steps E8000 Motor beinahe vergeblich – lediglich ein versteckt liegendes Freilaufritzel ist daraus gefertigt.

Meinung @ eMTB-news.de

Wir haben hier einen Blick ins Innere des neuen Shimano Steps E8000 Motors geworfen. Unter dem Gehäusedeckel verbirgt sich Hightech pur und ein sehr komplexes Innenleben. Jeder weiß, dass ein Elektromotor gegen Erschütterungen sowie das Eindringen von Wasser, Schmutz und Staub sorgfältig geschützt werden muss – und das über seine komplette Lebensdauer. Shimano scheint dies auf Anhieb sehr gut gelungen zu sein, denn das Innere des Motors wirkt nicht unnötig komplex, jedoch durchdacht und funktionell.

Wie habt ihr euch den Aufbau eines E-Bike-Motors vorgestellt? Hat euch irgendwas überrascht?


Weitere Informationen

Webseite: www.shimano-steps.de 
Text & Redaktion: Alex Boyce | eMTB-News.de
Bilder: Alex Boyce

Die neuesten Kommentare
  1. benutzerbild

    bluecat

    dabei seit 12/2011

    carbono
    Vermutlich steckt unter der Platine ein kleinerer E-Motor, der die Leistung über höhere Drehzahl holt.
    View attachment 1521

    Ok, das ist von der 6000er Serie.

    Für einen Nabenmotor wären 14 Pole arg wenig. Aber das 8000er Getriebe ist vielleicht 1:10, dann würde der Motor so 500 bis 1'000 U/min machen. Bei den Drehzahlen lassen sich gewiss anprechende Datren realisieren. Peak power soll 500W sein, bei 42 Volt wären 12 A notwendig. Da muss der Wirkungsgrad gut sein, weil sonst der Controller von der Motorabwärme gegrillt wird. Der Drehmomentsensor misst die Kraft, welche der Fahrer auf die Pedle gibt. Je mehr das ist, desto mehr legt der Motor obendrauf.


    View attachment 1522
  2. benutzerbild

    Anzeige

  3. benutzerbild

    carbono

    dabei seit 04/2017

    bluecat
    Für einen Nabenmotor wären 14 Pole arg wenig. Aber das 8000er Getriebe ist vielleicht 1:10, dann würde der Motor so 500 bis 1'000 U/min machen. Bei den Drehzahlen lassen sich gewiss anprechende Datren realisieren. Peak power soll 500W sein, bei 42 Volt wären 12 A notwendig.
    Der 6000er hat eine Gesamtuntersetzung von ca. 40:1, wenn man mal die Zähnezahlen der 4 Zahnräder abzählt. Dabei im Rotor/Stator je 14 Pole.
    Ein Bosch Performance eine Gesamtuntersetzung von ca. 50:1, wenn man einen Faktor 2,6 durch das kleine Kettenblatt (nur 15Zähne) einbezieht. Dabei im Rotor/Stator 14/18 Pole.
    Der 8000er Shimano hat eine Untersetzung von min. 90:1. Deshalb ist die Grösse, Polzahl und Windungszahl des bisher noch nicht zerlegten Motors (hoffentlich Teil2) recht interessant.
    Wie berechnest du die Drehzahl aus den Daten? Neben Polzahl, Spannung fließt doch auch die Windungszahl mit ein, oder?[/QUOTE]
  4. benutzerbild

    bluecat

    dabei seit 12/2011

    carbono
    Wie berechnest du die Drehzahl aus den Daten? Neben Polzahl, Spannung fließt doch auch die Windungszahl mit ein, oder?
    [/QUOTE]

    Ich habe geschätzt - aufgrund dessen, was ich anderswo (z.B. auf endless-sphere.com/forums) gelesen habe; von Tretlagermotoren verstehe ich nichts. Die früheren Panasonic drehten vermutlich sehr langsam, denn dort wurden Ritzel runter bis zu 8 Zähnen verbaut. Bisher dachte ich, die Azahl Pole ist für die Drehzahl wichtig, wobei eine grössre Anzahl Magnete als Pole ein Vorteil sei. Die mächtigkeit der Windungen hatte ich mit der Leistung in Verbindung gebracht.

    Die 90:1 Untersetzung würde bedeuten, dass der Motor bei einer 75 Kadenz mit 7000rpm dreht. Das kann ich mir kaum vorstellen.
  5. benutzerbild

    Schuffa87

    dabei seit 02/2014

    Ist diesen Motor denn schon jemand gefahren und kann was zur Unterstützung sagen? Besonders interessiert mich der Vergleich mit dem alten Bosch Performance (ohne CX) Motor.

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