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Hyundai Ioniq 5 und Kia EV6: Allradsystem mit Mechanik-Kupplung

Energie sparen durch Abkoppeln eines E-Motors (wohl auch beim Genesis GV60)

hyundai ioniq 5 und kia ev6: allradsystem mit mechanik-kupplung

Eine Feinheit des Allradsystems der auf E-GMP basierenden Elektroautos Hyundai Ioniq 5, Kia EV6 und Genesis GV60 haben uns die drei Korea-Marken bislang verschwiegen: die mechanische Kupplung.

Kürzlich stieß uns Kollege Kyle Conner mit seinem Test-Video zum EV6 auf die Fährte. Nun bekamen wir von Hyundai die Bestätigung, dass auch der Ioniq 5 eine mechanische Kupplung hat. Der Hersteller wies uns auch auf ein Video von Alexander Bloch von Auto Motor Sport zum gleichen Thema hin.

Sowohl der Hyundai als auch der Kia koppeln die Vorderachse mechanisch ab, wenn diese nicht gebraucht wird, um Schleppverluste zu vermeiden. Beim GV60 ist es offenbar ähnlich, zumindest erwähnt Genesis ein Disconnector Actuator System (DAS), das Motor und “Antriebswelle” (drive shaft) trennen soll.

hyundai ioniq 5 und kia ev6: allradsystem mit mechanik-kupplung Kia EV6 hyundai ioniq 5 und kia ev6: allradsystem mit mechanik-kupplung Genesis GV60

Natürlich haben Elektroautos keine Antriebswelle zwischen den Achsen wie fossil angetriebene Allradler. Gemeint ist: Der Elektromotor wird von der sich drehenden Achse abgekuppelt.

Im Unterschied zu Induktionsmotoren (wie der Asynchronmaschine, ASM) kann man die bei den E-GMP-Allradlern verbauten Permanentmagnet-Synchronmaschinen (PSM) nicht einfach durch Abschalten des Stroms stilllegen. Wenn man das täte, würde die sich weiterdrehende Achse durch Induktion einen Fahrwiderstand erzeugen – der Stromverbrauch stiege.

Wenn man ein Elektroauto “segeln” lassen will, sind deswegen Induktionsmotoren besser: Dort kann man den Antrieb einer Achse einfach durch Abschalten des Stroms abschalten. Aber ein PSM hat dafür andere Vorteile; so steht die Leistung hier immer sofort zur Verfügung, weil nicht erst ein Magnetfeld aufgebaut werden muss.

Segeln mit dem Induktionsmotor oder sofortige Leistung mit dem Permanentmagnet-Motor: Beides hat etwas für sich. Deswegen setzt zum Beispiel Audi beim Q4 50 e-tron quattro vorne eine Induktionsmaschine ein, hinten eine Permanentmagnet-Maschine.

Kia, Hyundai und offenbar auch Genesis gehen einen anderen Weg: Sie setzen eine mechanische Kupplung ein, um den vorderen PSM von der Achse zu trennen.

An der Hinterachse gibt es eine solche Kupplung offenbar nicht. Das heißt: Beide Autos können beim Loslassen des Gaspedals nur “an der Vorderachse” segeln. Hinten dagegen wird vermutlich in diesem Fall rekuperiert – je nach Verkehrssituation und Akku-Füllstand ist das allerdings nur die zweitbeste Möglichkeit nach dem Segeln.

Wann die Kupplung aktiv wird, ist offenbar abhängig vom Fahrmodus. Laut Kyle Conner wird beim Kia EV6 Long Range AWD im Eco-Modus stets ausschließlich die Hinterachse benutzt, im Normal-Modus wird die Vorderachse bei starkem Gaseinsatz zugeschaltet, während im Sport-Modus immer beide PSM (beide Achsen) permanent im Einsatz sind. Ob das auch beim GT-Modell der Fall ist, bleibt einstweilen offen – wir werden versuchen, das bei unserem EV6-Test Mitte Oktober in Erfahrung zu bringen.

Unklar bleibt für uns auch, warum Kia, Hyundai und Genesis nicht an beiden Achsen eine solche Kupplung einsetzt. Möglicherweise liegt es ja einfach an den Kosten der Kupplung.

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Interessant wäre auch, wer der Zulieferer der Kupplung ist. Kürzlich stellte ZF ein solches System vor. Weil dabei eine Klauenkupplung verwendet wird, dachten wir damals an echte Offroader wie den Mercedes EQG. Aber ZF pries das System als Stromsparlösung an, daher geht es wohl doch eher um das Stilllegen von PSM-Achsen.

“ZF eConnect ist eine flexible Lösung für Allradfahrzeuge. Das bauraumneutral ausgeführte System lässt die zweite Achse energiesparend abgekoppelt, solange sie nicht benötigt wird. Damit werden mechanische Schleppverluste um bis zu 90 Prozent reduziert. Je nach Bedarf kann eConnect den zweiten Antrieb jedoch binnen Millisekunden über eine Klauenkupplung verlustfrei zuschalten. eConnect überzeugt mit einer Effizienzsteigerung von deutlich mehr als zwei Prozent gegenüber dem aktuell besten Vergleichssystem auf dem Markt.” (ZF)

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