Motore elettrico Quark: Koenigsegg rivoluziona le Hypercar

Il motore elettrico Quark si presenta come qualcosa di rivoluzionario. Infatti, trattasi di una minuscola scatola di pura magia ingegneristica. Ultracompatto e leggerissimo, con un peso di circa 30 Kg, è capace di erogare 335 Cv e ben 600 Nm di coppia. Lo stesso Koenigsegg afferma che il motore elettrico Quark “è unico per la sua elevata efficienza in combinazione con la sua matrice coppia-potenza-peso leader della categoria”. Emblematica la fotografia accanto ad una semplice bibita da 330 ml, che fa capire quanto sia compatto.

Le parole degli esperti

L’Azienda svedese, costruisce la maggior parte delle sue tecnologie internamente, piuttosto che affidarsi a produttori esterni. Un noto esempio, è il 3 cilindri freevalve (qui un’approfondimento) da 600 Cv della Gemera. Anche il motore elettrico Quark è frutto di un lavoro interno infatti: “Il Quark è progettato per rafforzare la gamma a bassa velocità della Gemera. In questo modo, si hanno accelerazioni brutali anche se si montano motori termici la cui potenza serve quasi esclusivamente ad alte velocità. Ciò significa in termini di prestazioni per la Gemera un grande aumento di potenza seguito da una spinta continua di velocità record a 400 km/h senza alcuna perdita di potenza”. Tutto questo grazie alla tecnologia “Raxial Flux”. Così parla il responsabile della progettazione di motori elettrici presso Koenigsegg, Dragos-Mihai Postariu. Ciò fa intendere che il motore elettrico Quark sarà presente nelle prossime auto stradali dell’azienda.

“Ci sono motori altrettanto compatti ad alto numero di giri che possono arrivare a generare potenze di picco anche maggiori. Tuttavia per spingere un’auto a certe velocità hanno bisogno di trasmissioni nella maggior parte delle applicazioni per raggiungere il numero di giri e la coppia desiderati, causando una perdita di energia e aggiungendo peso e complessità per svolgere lo stesso lavoro. Quindi ogni vantaggio in termini di dimensioni è perso”.  Spiega il fondatore e Ceo della Casa svedese Christian von Koenigsegg.

“Ciò significa che, quando si utilizza il Quark in applicazioni marittime, aerei o VTOL, non è necessaria una trasmissione step-down, ma è possibile ottenere la trasmissione diretta, poiché il numero di giri del motore è soddisfacente fin dall’inizio”. Dice l’amministratore delegato. Questo piccolo gioiellino ingegneristico è pensato quindi, per spaziare in vari ambiti non solo nel mondo automotive.

Come già accennato, il Quark, è un vero gioiello, a partire dal nome che non è affatto casuale. Infatti, allude alle particelle elementari dell’attuale modello standard. Esse sono le uniche a prendere parte a tutte e quattro le interazioni fondamentali (elettromagnetica, gravitazionale, forte e debole). Infatt il motore elettrico Quark rinnova i principi del magnetismo, dei materiali, del raffreddamento e del packaging.  “Dato come si collega anche al mistero del magnetismo, il nome Quark si è reso bene per un nuovo design di motori elettrici”. Dichiara la società. Passiamo ai fatti.

Motore elettrico Quark: la tecnica

La combinazione del layout tra flusso radiale e assiale, il Raxial Flux appunto, è sicuramente uno dei punti fondamentali. La tipologia a flusso assiale, fornisce una coppia elevata. La topologia del flusso radiale, aumenta la densità di potenza. Nel primo, il campo magnetico dello statore scorre parallelamente all’asse di rotazione. Mentre nel secondo il campo magnetico dello statore scorre radialmente. In questo modo si raggiunge l’equilibrio ideale tra coppia e potenza.

Il motore elettrico Quark è stato progettato per accoppiarsi con un innovativo inverter a 6 fasi prodotto da Koenigsegg e chiamato “David”. Infine, poiché il quark fornisce potenza e coppia enormi a regimi ragionevoli , sono necessari solo piccoli ingranaggi epicicloidali a basso rapporto ad alta efficienza a ciascuna uscita. Ed ecco formata la power unit “Terrier”.

Sembrerebbe tutto rose e fiori ma c’è un problema. Quei numeri di potenza di picco sono disponibili solo per 20 secondi, che è comune per i motori elettrici. Successivamente, le cifre scendono a 134 CV e 112 Nm di coppia. 

Il piano di Koenigsegg è semplice, mi spiego meglio. L’unità Terrier è formata da 2 motori Quark associati all’inverter a 6 fasi David (3 fasi per ogni motore) ed accoppiati ad una trasmissione Torque Vectoring. In aiuto al Terrier ci sarà il magnifico 3 cilindri 2,0 l da 600 Cv della Koenigsegg Gemera, il quale porterà la vettura  ad ottenere accelerazioni brutali fino alla velocità di 400 Km/h.

Per raggiungere un tale livello è stato fondamentale anche avere un peso ridotto. Basti pensare che l’intera unità Terrier pesa solo 85 kg. Il motore elettrico Quark è stato costruito con acciaio 300M utilizzato negli sport motoristici e aerospaziale. Mentre per il rotore si è utilizzato la rinomata tecnologia Koenigsegg Aircore, in fibra cava di carbonio (attualmente utilizzata nei cerchi, nel volante, nei sedili, ecc.) di Koenigsegg. “Dovevamo abbassare al massimo i pesi, anche per questo motivo abbiamo adottato un raffreddamento diretto: è più efficiente e permette di avere un layout più compatto”. Spiega Andreas Szekely, responsabile proprio dello sviluppo dei motori elettrici della Casa svedese.

Ultimo ma non meno importante, l’unità Terrier può essere imbullonata direttamente al telaio senza telaietti aggiuntivi. Ciò vuol dire una semplicità di montaggio senza aggiungere peso per strutture ausiliarie.

Conclusioni

“Abbiamo reso il motore più leggero e più piccolo di quello della Gemera, e credo che non ci siano in circolazione altri motori di questa classe altrettanto compatti. Nessun motore da 30 kg arriva ad erogare 600 Nm di coppia e 335 CV di potenza. Senza gli elementi accessori che servono sulla Gemera il Quark arriva a 28,5 kg”. Ha ribadito Szekely.

Se non siete ancora innamorati di questo motore….