Die Kühlung macht den Unterschied
Der Automobilzulieferer Mahle hat eine E-Maschine entwickelt, die unbegrenzt lange mit hoher Leistung arbeiten kann. Was genau dahintersteckt.
Um einen E-Motor dauerhaft mit hoher Last zu betreiben, war laut Mahle ein Technologiesprung beim Kühlkonzept nötig. Bilder: Mahle
Um E-Fahrzeuge uneingeschränkt alltagstauglich zu machen, fehlten bisher ausdauernde und gleichzeitig kompakte Antriebe“, betont Martin Berger, Leiter der Konzernforschung bei Mahle. Der sogenannte Superior-Continuous-Torque-E-Motor (SCT) ist laut dem Experten deshalb so konstruiert, dass er innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereichs besonders effizient ist. Die Dauerleistung beträgt – trotz der sehr kompakten und leichten Bauweise – über 90 Prozent seiner Spitzenleistung, wie jüngste Messergebnisse des Unternehmens belegen.
Vorteil Ölkühlung
Erreicht hat der Zulieferer diese Belastbarkeit seines neuen SCT-E-Motors durch den Einsatz einer integrierten Ölkühlung. Sie soll das Bauteil nicht nur robuster machen, vielmehr lässt sich auf diesem Weg auch entstehende Abwärme im Gesamtsystem des Fahrzeugs nutzen. Ein weiterer Vorteil der Ölkühlung ist die fehlende Leitfähigkeit des Kühlmediums und der nahezu optimale Korrosionsschutz. Davon abgesehen kann herkömmliches Getriebeöl verwendet werden.
Neben dem fortschrittlichen Kühlkonzept ergibt sich zudem durch die kompakte Bauweise ein Materialkosten- und Gewichtsvorteil: Ein leichterer Motor erfordert weniger Material bei der Herstellung und erhöht bei Nutzfahrzeugen gleichzeitig die mögliche Nutzlast.
Die Motorbauart
Der E-Motor wurde von Mahle deshalb als permanenterregter Motor ausgelegt, da gerade diese Bauart eine sehr kompakte Konstruktion ermöglicht und keine Energie als Erregerstrom in den Rotor übertragen werden muss. Den Angaben zufolge hat dies den Motor effizienter und nahezu verschleißfrei gemacht.
„Es ist einfach, E-Maschinen zu bauen, die kurzfristig hohe Leistungen erbringen. Die große Herausforderung ist, dies auf Dauer zu ermöglichen.“
Zur Erzeugung des Magnetfelds im Motor kommen Neodymmagnete, derzeit die stärksten herstellbaren Permanentmagnete, zum Einsatz. Für eine größere Unabhängigkeit von Rohstoffpreisen und geopolitischen Entwicklungen kann der SCT-E-Motor jedoch auch ohne Permanentmagnete ausgelegt werden. Auch eine magnetfreie Variante würde durch einen – ebenfalls von Mahle entwickelten – kontaktlosen Übertrager verschleißfrei und effizient arbeiten, dabei aber geringfügig mehr Bauraum beanspruchen.
Für alle Bedürfnisse
Im Bereich der Motorenentwicklung soll damit der Weg frei für die Ablösung des Verbrennungsmotors in allen Fahrzeugklassen sein. Klassische Beispiele sind etwa die Fahrt eines E-Lkw über Gebirgspässe oder wiederholte Sprints eines batterieelektrischen Pkw. Diese Szenarien sind mit den bisher am Markt erhältlichen E-Motoren dem Automobilzulieferer zufolge nur unzureichend möglich gewesen.
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