Koenigsegg zeigt 250-kW-Elektromotor mit „Raxial Flux“-Technologie

Der schwedische Sportwagenherstellers Koenigsegg hat einen selbst entwickelten Elektromotor sowie eine E-Antriebseinheit vorgestellt. Der Elektromotor namens Quark erzeugt 250 kW und bis zu 600 Nm Drehmoment – bei nur 30 Kilogramm Gewicht.

Das Layout des E-Motors bezeichnet Koenigsegg in der Mitteilung als „Raxial Flux“-Technologie, also eine Mischung aus Axialfluss- und Radialfluss-Motor. Der in heutigen E-Motoren weit verbreitete Radialfluss-Ansatz, bei dem das Magnetfeld des Stator radial zur Drehachse fließt, sorgt für ein hohes Drehmoment. Die Axialfluss-Topologie (Stator-Magnetfeld fließt parallel zur Drehachse) erhöht die Leistungsdichte.

Axialflussmotoren sind noch sehr selten, ein solcher Motor wurde etwa im Hybridsystem des LaFerrari eingesetzt. Mercedes hat im vergangenen Jahr den britischen E-Motor-Spezialisten Yasa übernommen und will künftig Axialflussmotoren nach Yasa-Konstruktion für seine kommenden E-Hochleistungssportwagen im Werk Berlin-Marienfelde montieren.

Zu dem „Raxial Flux“-Ansatz gibt Koenigsegg an, dass diese Topologie „das branchenweit beste Verhältnis von Drehmoment zu Leistung zu Gewicht“ biete. „Der Quark wurde entwickelt, um den Niedriggeschwindigkeitsbereich des Gemera dort zu verstärken, wo Sie ihn brauchen, für brutale Beschleunigung“, sagt Dragos-Mihai Postariu, Elektromotor-Designleiter bei Koenigsegg. Der Verbrennungsmotor im Gemera konzentriere sich auf den Hochgeschwindigkeitsbereich. „Was die Leistung für den Gemera angeht, bedeutet dies einen großen Leistungsschub, gefolgt von einem kontinuierlichen Rekordgeschwindigkeitsschub auf 400 km/h ohne Drehmoment- oder Leistungsverlust.“

Um das Gewicht niedrig zu halten, besteht die Welle aus dem im Motorsport und der Luft- und Raumfahrt bekannten 300M-Stahl, der Rotor wird aus Kohlefasern hergestellt. Laut Entwicklungsleiter András Székely wurde wegen der Effizienz und kompakten Bauweise eine direkte Kühlung gewählt. Ohne die speziellen Funktionen für den Gemera sei sogar ein Gewicht von 28 Kilogramm möglich.

Der Name Quark spielt auf die Quarks-Elementarteilchen an. Sie sind die einzigen Teilchen, die alle vier Grundkräfte (Elektromagnetismus, Gravitation, starke Wechselwirkung und schwache Wechselwirkung) erfahren. „Da er auch mit dem Mysterium des Magnetismus zusammenhängt, eignete sich der Name Quark gut für ein neuartiges E-Motor-Design“, so das Unternehmen. Für den Motor seien die Grundlagen von Magnetismus, Materialien, Kühlung und Pack neu betrachtet worden, anstatt der Norm zu folgen.

Christian von Koenigsegg, CEO und Gründer des Autobauers, betont das Zusammenspiel von Drehmoment, Drehzahl, Leistung und Gewicht. „Das bedeutet, dass beim Einsatz des Quark in Anwendungen wie Marine, Flugzeug oder VTOL kein Untersetzungsgetriebe erforderlich ist, sondern direkter Antrieb erreicht werden kann, da die Drehzahl des Motors von Anfang an stimmt“, sagt der Schwede. „Kleine Hochdrehzahlmotoren können ein höheres Verhältnis von Spitzenleistung zu Gewicht haben, benötigen jedoch in den meisten Anwendungen Getriebe, um die gewünschte Ausgangsdrehzahl und das gewünschte Drehmoment zu erreichen, was zu Energieverlusten führt und Gewicht und Komplexität erhöht, um die gleiche Arbeit zu erledigen. So geht jeglicher Größenvorteil verloren.“

Während das Unternehmen wie erwähnt auch über andere Einsatzzwecke nachdenkt, steht der Einsatz in den Hochleistungs-Sportwagen im Vordergrund. Hierfür hat Koenigsegg zwei der E-Motoren zusammen mit einem Wechselrichter und Planetengetriebe integriert, um eine EV-Torque-Vectoring-Antriebseinheit namens Terrier zu entwickeln. Bei dem Wechselrichter namens David handelt es sich um einen Sechs-Phasen-Wechselrichter, der jeden Quark-Motor unabhängig voneinander mit drei Phasen versorgen kann. Im Koenigsegg Gemera, dem ersten Viersitzer des Herstellers, kommen drei der E-Motoren als Teil eines Hybridantriebssystems zum Einsatz. Die Besonderheit ist, dass auch der rund 450 kW starke Verbrenner nicht über ein Getriebe verfügt – im unteren Geschwindigkeitsbereich übernehmen die Elektromotoren.
cision.com (E-Antriebe), koenigsegg.com (Gemera)