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DE102009009129B4 - Turbocharger with variable turbine geometry - Google Patents

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DE102009009129B4
DE102009009129B4 DE102009009129.7A DE102009009129A DE102009009129B4 DE 102009009129 B4 DE102009009129 B4 DE 102009009129B4 DE 102009009129 A DE102009009129 A DE 102009009129A DE 102009009129 B4 DE102009009129 B4 DE 102009009129B4
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turbine
turbine wheel
carrier ring
turbocharger
gap
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Timo Tries
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Abstract

Turbolader, bei dem innerhalb eines Turbinengehäuses (4) angeordnete, ein Turbinenrad (3) ringförmig umfassende Radialspalt (6), zur Zuführung von Ab- bzw. Treibgasen zum Turbinenrad (3) über Leitschaufeln (12) vorgesehen sind, die an einem zur Turbinenradachse zentrischen Trägerring (8) angeordnet sind, welcher im Wesentlichen eine Radialwand des Radialspaltes (6) bildet und von einer eine innere Ringzone am Trägerring (8) axial beaufschlagenden ringförmigen Tellerfeder (10) axial in Richtung des Turbinenrades (3) gegen zumindest einen Anschlag am oder im Turbinengehäuse (4) gespannt wird, wobei die Leitschaufeln (12) vorzugsweise für eine variable Turbinengeometrie um zur Turbinenachse im Wesentlichen parallele Achsen (13) schwenkbar sind,dadurch gekennzeichnet,dass der Trägerring (8) einen, einer zugewandten Stirnseite des Turbinenrades (3) radial unter Bildung eines als Drosselspalt ausgebildeten radialen Spaltes (18), überlappenden Ringflansch (17) aufweist,dass der Trägerring (8) radial innerhalb seiner von der Tellerfeder (10) beaufschlagten Ringzone den Ringflansch (17) besitzt, der der zugewandten Stirnseite des Turbinenrades (3) derart benachbart ist, dass der Drosselspalt (18) gebildet wird, der den axial zwischen dem Turbinenrad (3) und einer Wellendichtung (19) der Rotorwelle (1) verbleibenden Abstandsraum gegenüber den von Ab- bzw. Treibgasen durchsetzten Teilen des Turbinengehäuses abtrennt.Turbocharger in which a radial gap (6) is arranged inside a turbine housing (4) and encompasses a turbine wheel (3) in the form of a ring, for the supply of exhaust gases or propellant gases to the turbine wheel (3) via guide vanes (12), which are on one of the turbine wheel axles central carrier ring (8), which essentially forms a radial wall of the radial gap (6) and is supported axially in the direction of the turbine wheel (3) against at least one stop on the or is clamped in the turbine housing (4), the guide vanes (12) preferably being pivotable about axes (13) essentially parallel to the turbine axis for a variable turbine geometry, characterized in that the support ring (8) has a face side facing the turbine wheel ( 3) radially forming a radial gap (18) designed as a throttle gap, has an overlapping annular flange (17) that the support ring (8) has the annular flange (17) radially inside its annular zone acted upon by the disc spring (10), which is adjacent to the facing end face of the turbine wheel (3) in such a way that the throttle gap (18) is formed, which extends axially between the turbine wheel (3) and a shaft seal (19) of the rotor shaft (1) separates the space remaining from the parts of the turbine housing through which exhaust or propellant gases permeate.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Turbolader bei dem innerhalb eines im Turbinengehäuse angeordneten, ein Turbinenrad ringförmig umfassenden Radialspalt zur Zuführung von Ab- bzw. Treibgasen zum Turbinenrad über Leitschaufeln vorgesehen sind, die an einem zur Turbinenradachse zentrischen Trägerring angeordnet sind, welcher im Wesentlichen eine Radialwand des Radialspaltes bildet und von einer eine innere Umfangszone am Trägerring axial beaufschlagenden ringförmigen Tellerfeder axial in Richtung des Turbinenrades gegen zumindest einen Anschlag am oder im Turbinengehäuse gespannt wird, wobei die Leitschaufeln vorzugsweise für eine variable Turbinengeometrie um zur Turbinenradachse im Wesentlichen parallele Achsen schwenkbar sind.The invention relates to a turbocharger in which, within a radial gap arranged in the turbine housing and enclosing a turbine wheel in the form of a ring, for the supply of exhaust gases or propellant gases to the turbine wheel via guide vanes are provided, which are arranged on a support ring that is central to the turbine wheel axis and essentially has a radial wall of the radial gap and is tensioned axially in the direction of the turbine wheel against at least one stop on or in the turbine housing by an annular disk spring that acts axially on an inner peripheral zone on the carrier ring, the guide vanes preferably being pivotable about axes that are essentially parallel to the turbine wheel axis for variable turbine geometry.

Ein derartiger Turbolader ist Gegenstand der US 2008/0075582 A1 . Durch den Trägerring wird ein zur Aufnahme von Steuerelementen der Leitschaufeln dienender Ringraum, welcher zwischen dem Turbinengehäuse und einem axial anschließenden Lagergehäuse vorgesehen ist, gegenüber den zum Turbinenrad strömenden Ab- bzw. Treibgasen abgetrennt. Dabei wird dieser Ringraum am Umfang des Trägerringes durch die dort angeordnete Tellerfeder gasdicht abgeschlossen. Am Außenumfang des Trägerringes wird dessen ab- bzw. treibgasseitige Stirnseite radial von einem im Zustrombereich der Ab- bzw. Treibgase liegenden Ringflansch des Turbinengehäuses radial überlappt, wobei der Trägerring durch die vorgenannte Tellerfeder axial gegen diesen Ringflansch gespannt wird, der dementsprechend die Sollposition des Trägerringes vorgibt.Such a turbocharger is the subject of U.S. 2008/0075582 A1 . The support ring separates an annular space, which serves to accommodate control elements of the guide vanes and is provided between the turbine housing and an axially adjoining bearing housing, from the exhaust or propellant gases flowing to the turbine wheel. This annular space is closed gas-tight on the circumference of the carrier ring by the plate spring arranged there. On the outer circumference of the carrier ring, the end face of the carrier ring on the exhaust or propellant side is radially overlapped by an annular flange of the turbine housing in the inflow area of the exhaust or propellant gases, with the carrier ring being tensioned axially against this annular flange by the aforementioned disc spring, which accordingly determines the desired position of the carrier ring pretends.

Bei diesem bekannten Turbolader hat die Tellerfeder eine Mehrfachfunktion, einerseits dient dazu, den Trägerring in die Sollposition zu spannen, andererseits dient die Tellerfeder als Hitzeschild des axial an das Turbinengehäuse anschließenden Lagergehäuses, welches das stationäre Widerlager der Tellerfeder bildet.In this known turbocharger, the plate spring has multiple functions: on the one hand, it serves to tension the carrier ring in the desired position, and on the other hand, the plate spring serves as a heat shield for the bearing housing, which is axially connected to the turbine housing and forms the stationary abutment of the plate spring.

Aus der WO 2006/015559 A1 ist ein weiterer Turbolader mit variabler Turbinengeometrie bekannt. Hier ist der Trägerring der Leitschaufeln kraft- und formschlüssig axial zwischen dem Turbinengehäuse und dem Lagergehäuse angeordnet und bildet gleichzeitig einen Hitzeschild für das Lagergehäuse, indem sich der Trägerring radial bis an den Umfang einer das Turbinenrad tragenden Rotorwelle erstreckt, die trägerringseitige Stirnseite des Turbinenrades wird also radial vollständig vom Trägerring bzw. Teilen des Trägerringes überlappt.From the WO 2006/015559 A1 another turbocharger with variable turbine geometry is known. Here the carrier ring of the guide vanes is arranged axially between the turbine housing and the bearing housing with a positive and non-positive fit and at the same time forms a heat shield for the bearing housing, in that the carrier ring extends radially to the circumference of a rotor shaft carrying the turbine wheel, i.e. the end face of the turbine wheel on the carrier ring side becomes radially completely overlapped by the carrier ring or parts of the carrier ring.

Die Abdichtung des die Steuerelemente für die Leitschaufeln aufnehmenden Ringraumes auf der vom Turbinengehäuse abgewandten Stirnseite des Trägerringes wird durch axiale Verspannung des Trägerrings am Lagergehäuse gewährleistet.The sealing of the annular space accommodating the control elements for the guide vanes on the end face of the carrier ring facing away from the turbine housing is ensured by axial bracing of the carrier ring on the bearing housing.

Der aus der WO 2006/015559 A1 bekannte Turbolader bedingt einen vergleichsweise großen Herstellungsaufwand, weil der Trägerring bei seiner Montage zwischen dem Lager- und dem Turbinengehäuse genauestens justiert werden muss. Außerdem ist nachteilig, dass durch den Kraftschluss zwischen Trägerring und Lagergehäuse mit einem hohen Wärmestrom vom Trägerring zum Lagergehäuse gerechnet werden muss, denn beim Betrieb des Turboladers wird der Trägerring thermisch extrem belastet. Dementsprechend kann der Trägerring die wünschenswerte Funktion eines Hitzeschildes für das Lagergehäuse nur eingeschränkt übernehmen.The one from the WO 2006/015559 A1 Known turbochargers require a comparatively high production cost because the support ring must be precisely adjusted when it is installed between the bearing housing and the turbine housing. In addition, it is disadvantageous that a high flow of heat from the carrier ring to the bearing housing must be expected due to the non-positive connection between the carrier ring and the bearing housing, because the carrier ring is subjected to extreme thermal loads during operation of the turbocharger. Accordingly, the support ring can only perform the desirable function of a heat shield for the bearing housing to a limited extent.

Auch der Turbolader der US 2008/0075582 A1 ist konstruktiv noch nicht zufriedenstellend, weil für die als Hitzeschild genutzte Tellerfeder vergleichsweise exotische Materialien eingesetzt werden müssen.Also the turbocharger U.S. 2008/0075582 A1 is not yet satisfactory in terms of construction, because comparatively exotic materials have to be used for the plate spring used as a heat shield.

Weiterhin offenbart EP 1 536 103 A1 einen Turbolader mit einem innerhalb des Turbinengehäuses vorgesehenen Turbinenrotor. Die Zufuhr von Ab- bzw. Treibgasen ist durch einen Schaufellagerraum gewährleistet. In diesem sind an einem zu einer Turbinenradachse zentrisch ausgerichtetem Schaufellagerring Leitschaufeln angeordnet, wobei der Schaufellagerring eine Radialwand des Schaufellagerraums bildet. Zusätzlich wird der Schaufellagerring an seiner radial inneren Ringzone axial durch eine Tellerfeder in Richtung des Turbinenrotors gegen zumindest einen Anschlag am Turbinengehäuse beaufschlagt. Die Leitschaufeln sind dabei im Sinne einer variablen Turbinengeometrie verschwenkbar. Eine Dichtfunktion des Schaufellagerrings gegenüber dem Gehäuse wird an der radial außen liegenden Lagerung des Schaufellagerrings realisiert.Further disclosed EP 1 536 103 A1 a turbocharger having a turbine rotor provided within the turbine housing. The supply of exhaust and propellant gases is ensured by a blade storage room. Guide vanes are arranged in this on a vane bearing ring aligned centrally to a turbine wheel axis, the vane bearing ring forming a radial wall of the vane bearing space. In addition, the blade bearing ring is axially loaded at its radially inner ring zone by a disc spring in the direction of the turbine rotor against at least one stop on the turbine housing. The guide vanes can be pivoted in the sense of a variable turbine geometry. A sealing function of the blade bearing ring relative to the housing is realized on the radially outer bearing of the blade bearing ring.

Dokument DE 10 2004 038 748 A1 zeigt einen gattungsgemäßen Turbolader, wobei in einer Ausführungsform ein Hitzeschild am radial innen liegenden Umfang einteilig mit dem Trägerring ausgeführt ist. In dieser Ausführungsform ist jedoch die Vorspannung nicht durch eine Tellerfeder realisiert. In einer weiteren Ausführungsform wird eine Tellerfeder zur Vorspannung verwendet, wobei der Hitzeschild als separates Bauteil vorgesehen ist.document DE 10 2004 038 748 A1 shows a generic turbocharger, wherein in one embodiment a heat shield is designed in one piece with the support ring on the radially inner circumference. In this embodiment, however, the preload is not realized by a plate spring. In a further embodiment, a disk spring is used for prestressing, with the heat shield being provided as a separate component.

Weitere bekannte Turbolader sind in den Dokumenten DE 10 2004 057 864 A1 , DE 20 2005 009 491 U1 sowie in EP 1 895 106 A1 gezeigt.Other known turbochargers are in the documents DE 10 2004 057 864 A1 , DE 20 2005 009 491 U1 as in EP 1 895 106 A1 shown.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen Turbolader zu schaffen, der sich einerseits durch hohe thermische Belastbarkeit und andererseits durch vergleichsweise geringen Herstellungsaufwand auszeichnet.It is therefore the object of the invention to create a turbocharger which is characterized on the one hand by high thermal load capacity and on the other hand characterized by comparatively low production costs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Trägerring einen, einer zugewandten Stirnseite des Turbinenrades radial unter Bildung eines Drosselspaltes ausgebildeten radialen Spalts im Wesentlichen vollständig überlappende ab- bzw. treibgasseitige Stirnfläche in Form eines Ringflansches aufweist. Der Ringflansch ist dabei radial innerhalb des Trägerrings angeordnet und wird von der Tellerfeder in der Ringzone beaufschlagt. Der Drosselspalt wird durch das Turbinenrad sowie durch die dem Turbinenrad zugewandte Stirnseite des Trägerrings gebildet. Infolgedessen ist der axial zwischen dem Turbinenrad und einer Wellendichtung der Rotorwelle verbleibende Abstandsraum gegenüber den von Ab- bzw. Treibgasen durchsetzten Teilen des Turbinengehäuses abgetrennt.This object is achieved according to the invention in that the carrier ring has a radial gap formed radially towards an end face of the turbine wheel, forming a throttle gap, essentially completely overlapping the end face on the side facing away from or on the propellant gas side in the form of an annular flange. The ring flange is arranged radially inside the carrier ring and is acted upon by the disc spring in the ring zone. The throttle gap is formed by the turbine wheel and by the face of the carrier ring facing the turbine wheel. As a result, the space remaining axially between the turbine wheel and a shaft seal of the rotor shaft is separated from the parts of the turbine housing through which exhaust or propellant gases permeate.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Trägerring in grundsätzlich bekannter Weise mittels einer ringförmigen Tellerfeder in seine Solllage zu spannen, wobei jedoch die Tellerfeder, die zusätzlich die Funktion einer Dichtung zwischen Trägerring und Lagergehäuse übernehmen kann, aufgrund einer besonderen Ausformung des Trägerringes gegen eine direkte Beaufschlagung durch den das Turbinenrad treibenden Ab- bzw. Treibgasstrom geschützt wird.The invention is based on the general idea of tensioning the carrier ring in a basically known manner by means of an annular plate spring in its desired position, whereby the plate spring, which can also assume the function of a seal between the carrier ring and the bearing housing, is held against a direct exposure to the exhaust or propellant gas flow driving the turbine wheel is protected.

Auf diese Weise kann für die Tellerfeder auch bei deren Herstellung aus preiswerten Federmaterialien eine hohe Lebensdauer gewährleistet werden.In this way, a long service life can be guaranteed for the cup springs even if they are made from inexpensive spring materials.

Da der Trägerring durch die Tellerfeder axial in seine Solllage gespannt wird, kann er den durch thermische Belastung der angrenzenden Bauteile verursachten Wärmedehnungen dieser Bauteile ohne weiteres folgen, ohne dass an oder in den Bauteilen übermäßige Verspannungen auftreten können.Since the support ring is clamped axially into its desired position by the disc spring, it can easily follow the thermal expansion of these components caused by thermal stress on the adjacent components without excessive tension occurring on or in the components.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass auf der dem Trägerring gegenüberliegenden Seite des Radialspaltes eine die Innenseite des Turbinengehäuses überdeckende ringscheibenförmige Deckscheibe mit daran angeordneten Distanzkörpern vorgesehen ist, gegen die der Trägerring mittels der Tellerfeder gespannt ist, wobei gleichzeitig die Deckscheibe gegen die Innenseite des Turbinengehäuses gespannt wird.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided that on the side of the radial gap opposite the carrier ring there is an annular disk-shaped cover disk covering the inside of the turbine housing with spacers arranged on it, against which the carrier ring is tensioned by means of the disc spring, the cover disk simultaneously being pressed against the inside of the turbine housing is clamped.

Hier ist besonders vorteilhaft, dass die den Radialspalt begrenzenden Teile ein segmentiertes Ensemble bilden, welches Relativbewegungen seiner Teile zulässt, so dass auch bei extremer thermischer Beanspruchung keine Verspannungen auftreten können.It is particularly advantageous here that the parts delimiting the radial gap form a segmented ensemble, which allows relative movements of its parts, so that no distortions can occur even under extreme thermal stress.

Alternativ können die Distanzelemente auch am Trägerring angeordnet sein und mit der Deckscheibe anschlagartig zusammenwirken.Alternatively, the spacer elements can also be arranged on the carrier ring and interact with the cover plate in the manner of a stop.

Im Übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche und die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform näher beschrieben wird.Otherwise, with regard to preferred features of the invention, reference is made to the claims and the following explanation of the drawing, on the basis of which a particularly preferred embodiment is described in more detail.

Schutz wird nicht nur für angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen, sondern auch für prinzipiell beliebige Kombinationen der angegebenen oder dargestellten Einzelmerkmale beansprucht.Protection is claimed not only for specified or illustrated combinations of features, but also for any combination of the specified or illustrated individual features.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen axialen Halbschnitt eines erfindungsgemäßen Turboladers im Bereich des Turbinengehäuses.In the drawing, the only figure shows an axial half-section of a turbocharger according to the invention in the area of the turbine housing.

In grundsätzlich bekannter Weise besitzt der Turbolader eine Rotorwelle 1, die in einem Lagergehäuse 2 drehgelagert und an ihrem einen axialen Ende mit einem nicht dargestellten Verdichterrad und am anderen axialen Ende mit einem Turbinenrad 3 drehfest verbunden ist. Das Turbinenrad 3 arbeitet in einem Turbinengehäuse 4, welches über einen das Turbinenrad 3 ringförmig umfassenden Spiralraum 5 Treib- bzw. Abgase aufnimmt, die dann über einen das Turbinenrad 3 ringförmig umfassenden Radialspalt 6 zum Turbinenrad 3 strömen, welches dadurch in Drehung versetzt wird, und sodann über einen Auslass 7 des Turbinengehäuses 4 abströmen.In a manner known in principle, the turbocharger has a rotor shaft 1 which is rotatably mounted in a bearing housing 2 and is non-rotatably connected at one axial end to a compressor wheel (not shown) and at the other axial end to a turbine wheel 3 . The turbine wheel 3 works in a turbine housing 4 which, via a spiral space 5 surrounding the turbine wheel 3 in the form of a ring, receives propellant or exhaust gases, which then flow through a radial gap 6 surrounding the turbine wheel 3 in the form of a ring to the turbine wheel 3, which is thereby set in rotation, and then flow out via an outlet 7 of the turbine housing 4 .

Der Radialspalt 6 wird lagergehäuseseitig durch einen Trägerring 8 und turbinengehäuseseitig durch eine ringförmige Deckscheibe 9 begrenzt.The radial gap 6 is delimited by a carrier ring 8 on the bearing housing side and by an annular cover disk 9 on the turbine housing side.

Der Trägerring 8 wird mittels einer an der zugewandten Stirnseite des Lagergehäuses 2 abgestützten ringförmigen Tellerfeder 10 gegen Distanzkörper 11 an der Deckscheibe 9 angeschoben, so dass die axiale Breite des Radialspaltes 6 durch die Distanzkörper 11 bestimmt und die Deckscheibe 9 gegen Widerlager im Turbinengehäuse 4 angeschoben wird. Im Radialspalt 6 sind verstellbare Leitschaufeln 12 angeordnet, die mit drehfest verbundenen Achsen 13 schwenkbar im Trägerring 8 gelagert sind. Diese Leitschaufeln 12 lassen sich zwischen einer Stellung, in der die Leitschaufelebene im Wesentlichen oder annähernd radial zur Achse der Rotorwelle 1 erstreckt ist, und einer Lage, in der die Leitschaufelebene im Wesentlichen tangential zu einem die Achsen 13 durchsetzenden und zur Achse der Rotorwelle 1 zentrischen Kreis liegt, verstellen. Damit können die Leitschaufeln 8 der Stromstärke der das Turbinenrad 3 treibenden Ab- bzw. Treibgase angepasst werden. Bei zunehmender Stromstärke der Ab- bzw. Treibgase werden die Leitschaufeln 12 zunehmend in Richtung ihrer zur Achse der Rotorwelle 1 radialen Lage verstellt.The carrier ring 8 is pushed against the spacer 11 on the cover disk 9 by means of an annular plate spring 10 supported on the facing end of the bearing housing 2, so that the axial width of the radial gap 6 is determined by the spacer 11 and the cover disk 9 is pushed against an abutment in the turbine housing 4 . Adjustable guide vanes 12 are arranged in the radial gap 6 and are pivotably mounted in the carrier ring 8 with axes 13 connected in a rotationally fixed manner. These guide vanes 12 can be moved between a position in which the plane of the guide vanes extends essentially or approximately radially to the axis of the rotor shaft 1 and a position in which the plane of the guide vanes is essentially tangential to a plane that passes through the axes 13 and is central to the axis of the rotor shaft 1 circle, adjust. The guide vanes 8 can thus be adapted to the current strength of the exhaust gases or propellant gases driving the turbine wheel 3 . With increasing amperage of the exhaust or propellant gases are the Leit blades 12 are increasingly displaced in the direction of their radial position relative to the axis of the rotor shaft 1 .

Zu ihrer Verstellung sind die Leitschaufeln 12 über die Achsen 13 drehfest mit Stellhebeln 14 verbunden, deren freie Enden mit einem zur Achse der Rotorwelle 1 zentrisch angeordneten Stellring 15 gekoppelt sind, derart, dass die Stellhebel 14 und damit die Leitschaufeln 12 einen Schwenkhub ausführen, wenn der Stellring 15 einen Drehhub um die Achse der Rotorwelle 1 ausführt. Die Stellhebel 14, der Stellring 15 sowie damit zusammenwirkende Stellorgane sind in einem Ringraum 16 untergebracht, der axial zwischen den einander zugewandten Stirnseiten des Lagergehäuses 2 und des Trägerringes 8 vorgesehen ist und gegenüber dem von den Ab- bzw. Treibgasen durchsetzten Radialspalt 6 durch die Tellerfeder 10 abgedichtet ist, die somit auch eine Dichtfunktion übernimmt.To adjust them, the guide vanes 12 are connected via the axes 13 in a rotationally fixed manner to adjusting levers 14, the free ends of which are coupled to an adjusting ring 15 arranged centrally to the axis of the rotor shaft 1, such that the adjusting levers 14 and thus the guide vanes 12 perform a pivoting stroke when the adjusting ring 15 performs a rotary stroke around the axis of the rotor shaft 1. The adjusting lever 14, the adjusting ring 15 and the adjusting elements that interact with them are accommodated in an annular space 16 which is provided axially between the mutually facing end faces of the bearing housing 2 and the carrier ring 8 and opposite the radial gap 6 through which the exhaust or propellant gases pass through through the disk spring 10 is sealed, which thus also assumes a sealing function.

Der Trägerring 8 besitzt radial innerhalb seiner von der Tellerfeder 10 beaufschlagten Ringzone einen Ringflansch 17, der der zugewandten Stirnseite des Turbinenrades 3 eng benachbart ist, so dass ein Drosselspalt 18 gebildet wird, der den axial zwischen dem Turbinenrad 3 und einer Wellendichtung 19 der Rotorwelle 1 verbleibenden Abstandsraum gegenüber den von Ab- bzw. Treibgasen durchsetzten Teilen des Turbinengehäuses 4 abtrennt. Dadurch wird der Vorteil gewährleistet, dass einerseits die Tellerfeder 10 und andererseits der Verbindungsbereich zwischen Turbinenrad 3 und Rotorwelle 1 gegenüber einer unmittelbaren Beaufschlagung durch strömende Ab- bzw. Treibgase abgeschirmt werden und somit thermisch weniger stark belastet sind.The carrier ring 8 has an annular flange 17 radially inside its annular zone acted upon by the plate spring 10, which is closely adjacent to the facing end face of the turbine wheel 3, so that a throttle gap 18 is formed which extends axially between the turbine wheel 3 and a shaft seal 19 of the rotor shaft 1 the remaining space in relation to the parts of the turbine housing 4 through which exhaust or propellant gases permeate. This ensures the advantage that on the one hand the disc spring 10 and on the other hand the connection area between the turbine wheel 3 and the rotor shaft 1 are shielded from direct exposure to flowing shielding or propellant gases and are therefore less thermally stressed.

Die Erfindung ist nicht auf die zeichnerisch dargestellten Turbolader mit variabler Turbinengeometrie, die durch schwenkbare Leitschaufeln erreicht wird, beschränkt. The invention is not limited to the turbocharger shown in the drawing with variable turbine geometry, which is achieved by pivoting guide vanes.

Vielmehr bezieht sich die Erfindung auch auf Turbolader mit am Trägerring fixierten Leitschaufeln, d. h. mit invariabler Turbinengeometrie.Rather, the invention also relates to turbochargers with guide vanes fixed to the carrier ring, i. H. with invariable turbine geometry.

Claims (4)

Turbolader, bei dem innerhalb eines Turbinengehäuses (4) angeordnete, ein Turbinenrad (3) ringförmig umfassende Radialspalt (6), zur Zuführung von Ab- bzw. Treibgasen zum Turbinenrad (3) über Leitschaufeln (12) vorgesehen sind, die an einem zur Turbinenradachse zentrischen Trägerring (8) angeordnet sind, welcher im Wesentlichen eine Radialwand des Radialspaltes (6) bildet und von einer eine innere Ringzone am Trägerring (8) axial beaufschlagenden ringförmigen Tellerfeder (10) axial in Richtung des Turbinenrades (3) gegen zumindest einen Anschlag am oder im Turbinengehäuse (4) gespannt wird, wobei die Leitschaufeln (12) vorzugsweise für eine variable Turbinengeometrie um zur Turbinenachse im Wesentlichen parallele Achsen (13) schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring (8) einen, einer zugewandten Stirnseite des Turbinenrades (3) radial unter Bildung eines als Drosselspalt ausgebildeten radialen Spaltes (18), überlappenden Ringflansch (17) aufweist, dass der Trägerring (8) radial innerhalb seiner von der Tellerfeder (10) beaufschlagten Ringzone den Ringflansch (17) besitzt, der der zugewandten Stirnseite des Turbinenrades (3) derart benachbart ist, dass der Drosselspalt (18) gebildet wird, der den axial zwischen dem Turbinenrad (3) und einer Wellendichtung (19) der Rotorwelle (1) verbleibenden Abstandsraum gegenüber den von Ab- bzw. Treibgasen durchsetzten Teilen des Turbinengehäuses abtrennt.Turbocharger in which a radial gap (6) is arranged inside a turbine housing (4) and encompasses a turbine wheel (3) in the form of a ring, for the supply of waste gases or propellant gases to the turbine wheel (3) via guide vanes (12), which are on one of the turbine wheel axles central carrier ring (8), which essentially forms a radial wall of the radial gap (6) and is supported axially in the direction of the turbine wheel (3) against at least one stop on the or is clamped in the turbine housing (4), the guide vanes (12) preferably being pivotable about axes (13) essentially parallel to the turbine axis for a variable turbine geometry, characterized in that the carrier ring (8) has a face side facing the turbine wheel ( 3) radially forming a radial gap (18) designed as a throttle gap, overlapping annular flange (17) that the carrier ring (8) has the annular flange (17) radially inside its annular zone acted upon by the plate spring (10), which is adjacent to the facing end face of the turbine wheel (3) in such a way that the throttle gap (18) is formed, which extends the axial gap between the turbine wheel ( 3) and a shaft seal (19) of the rotor shaft (1) separates the remaining space from the parts of the turbine housing through which exhaust or propellant gases permeate. Turbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Trägerring (8) gegenüberliegende Radialwand des Radialspaltes (6) als ringscheibenförmige Deckscheibe (9) mit daran angeordneten Distanzkörpern (11) ausgebildet ist, gegen die der Trägerring (8) von der Tellerfeder (10) gespannt wird.turbocharger after claim 1 , characterized in that the radial wall of the radial gap (6) opposite the carrier ring (8) is designed as an annular disc-shaped cover disc (9) with spacers (11) arranged thereon, against which the carrier ring (8) is tensioned by the disk spring (10). Turbolader nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring (8) mit an ihm angeordneten Distanzkörpern (11) gegen die gegenüberliegende Radialwand des Radialspaltes (6) gespannt wird.turbocharger after claim 1 or 2 , characterized in that the carrier ring (8) with spacers (11) arranged on it is clamped against the opposite radial wall of the radial gap (6). Turbolader nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (9) gegen mindestens eine Anschlagfläche im Turbinengehäuse (4) gespannt wird.turbocharger after claim 2 or 3 , characterized in that the cover plate (9) is clamped against at least one stop surface in the turbine housing (4).
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