内燃发预算大幅下降时，内燃机面临着更严格的减排和减排要求。名为 Cross Charger 电动废气涡轮增压器执行器为车辆制造商提供了解决方案：从而实现高节能 10% 汽油、柴油和混合驱动系统，性能更强，没有涡轮迟滞，成本可控。斯沃博达与技术合作伙伴的创新带来了三个独特的电动涡轮优势：介质间隙电机、能量回收和内置模块化附加概念。高级车 OEM 已批量使用测试 Cross Charger。该系统也适用于乘用车和商用车中的氢能驱动系统。

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从欧洲目前的角度来看，所有的注意力都可能集中在全电动驱动系统上。然而，内燃发动机在全球范围内远未过时：根据最新研究，2030年 年[1]内燃机也将被用作的一半Zilog代理乘用车的主要驱动装置-约 5 包括混合动力车混合动力车。商用车也是必不可少的。但必须大大改进内燃机。“我们的 Cross Charger，斯沃博达的销售和开发总经理针对废气涡轮增压器的新型电气化解决方案，使汽油发动机和柴油发动机大要求 Christian G?ser 表示。

图片文字说明: Swoboda采用创新设计Cross Charger它是一种电气化涡轮增压器，有助于显著降低内燃发动机的油耗和有害气体的排放。图片：斯沃博达提供

电气化刺激情绪而不增加排放

该创新暂时提高了扭矩和功率 消除涡轮迟滞，最大限度地提高启动加速度 55% 促进驾驶乐趣[2]：通过电动涡轮升级，测试乘用车驾驶 2.5 秒后达到 55 km/h——以传统的充电方式为速度 25 km/h。此外，Cross Charger 可显著降低油耗和排放。在试验台测试中，一个 2 柴油机的燃油消耗量降低了高达 排放氮氧化物10%（NOX）减少 40%。随着欧 7 标准计划于 2025 年实施后，必须大大减少后者，并在发动机加热时间明显缩短后。由于尽可能多的车辆类型和应用场景，斯沃博达使车辆制造商更容易实现这些目标： Cross Charger，从插电式混合动力汽车上的小型汽油发动机到大排量商用车柴油机。因此，主要的开发目标是方便系统安装，成本相对较低。G?ser 说道。斯沃博达通过许多设计和概念细节创新实现了这一目标，这些创新使 Cross Charger 从市场上现有的电气化量产涡轮增压器中脱颖而出。

原废气涡轮增压器可保留

通过斯沃博达的创新，现有增压器可以实现后续电气化。在这种情况下，执行器被用作精确匹配的附加解决方案(add-on)放置在涡轮增压器压缩机叶轮前。因此，它不必从一开始就作为新的、昂贵的增压器系统的集成组件一起开发。在现有的量产增压器零件中，高达 90% 我们的解决方案可以接管。但它几乎不占用额外的结构空间，工程设计合作伙伴 G L innotec的执行董事 Holger G?deke表示，它负责 Cross Charger 技术基础开发部分。

此外，该附加原理特别适用于涡轮增压器，在增压基本机组的基础上实现不同的功率变形：Cross Charger 提高顶级发动机的功率。此外，它还可以切换到发电机模式并进行能量回收，即将不必要的废气能量转化为电池的充电电流。斯沃博达开发的电子控制系统可直接安装在涡轮增压器上或单独安装，作为集成解决方案。

介质间隙冷却电机

压缩机叶轮前的新安装位置也给电机带来了巨大的优势。它在那里最高 120 在摄氏度的温度下。因此，可以节省对高温敏感的复杂冷却系统或转子退磁的风险。由于结构类型，涡轮增压器的旋转质量仅略有增加（< 5%）。这说明了与传统观念的本质区别:在传统观念中，电机位于废气涡轮压缩机与空气压缩机之间的轴承上，承受最大热负荷(高达 350 °C）和机械负荷(高达 300,000 旋转/分钟)涡轮增压器部件之一。然而，这种传统的解决方案也会旋转惯量 20% 这极大地影响了涡轮增压器的响应特性。

Cross Charger 电机之所以能够位于更有利的前进安装位置，是因为它采用了独特的设计方法：这种所谓的介质间隙电机在转子和定子之间留下了很大的空间，使所有吸入的空气都能流过。作为正面副作用，可以额外冷却机器。主要部件之间的更大距离不会影响电机的效率- 95% 实现与传统竞争对手相同的高效率。

清洁能源引起了极大的兴趣

Cross Charger 与其他电动涡轮增压器共享基本工作原理。在低负荷范围内，即在低发动机转速和低排气压力下，当踩下油门踏板时，功率为数千瓦的电机使进气涡轮快速启动：所需的增压地下室开始。此外，内燃机获得更多最大扭矩：目前参考涡轮发动机2 380 Nm强化到 475 Nm，仅得益于 Cross Charger。这样，机组也可以在效率优化范围内工作更长时间。从而降低油耗。尤其是对于 Cross Charger，废气再循环（EGR）提高效率，后处理系统更快地达到工作温度。两者明显减少 NOX排放，尤其是面对欧洲 7 标准。

汽车行业对这一创新表现出相应的兴趣：我们目前正在与许多人合作 OEM 谈判。一家德国高级汽车制造商正在进行中 Cross Charger 测试新一代内燃机的批量使用，G?ser 称。无论是燃料电池还是改进后的内燃发动机，电气化增压设备也适用于电子燃料和氢能的应用。

[1] IHS Markit 2021年轻型汽车替代推进系统预测 年10 月

[2]运动紧凑型轿车 2.0 L GDI 四缸涡轮发动机