[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102015219773B4 - Turbo machine and internal combustion engine - Google Patents

Turbo machine and internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE102015219773B4
DE102015219773B4 DE102015219773.5A DE102015219773A DE102015219773B4 DE 102015219773 B4 DE102015219773 B4 DE 102015219773B4 DE 102015219773 A DE102015219773 A DE 102015219773A DE 102015219773 B4 DE102015219773 B4 DE 102015219773B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
turbine
compressor
housing wall
wheel
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102015219773.5A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102015219773A1 (en
Inventor
Nicolas Lachenmaier
Stefan Höttges
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Priority to DE102015219773.5A priority Critical patent/DE102015219773B4/en
Publication of DE102015219773A1 publication Critical patent/DE102015219773A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102015219773B4 publication Critical patent/DE102015219773B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/04Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F02C3/08Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor the compressor comprising at least one radial stage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/024Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/051Axial thrust balancing
    • F04D29/0516Axial thrust balancing balancing pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/083Sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Turbomaschine (100) mit einem Verdichter (110) und einer Turbine (120), wobei- ein Turbinenrad (142, 20) der Turbine (120) und ein Verdichterrad des Verdichters (110) an einer Turboladerwelle (140) angebracht sind, wobei- die Turboladerwelle (140) mittels eines Lagers (130) drehbar gelagert ist, wobei das Lager (130) eine die Turboladerwelle (140) drehbar lagernde Lageranordnung in einem Lagergehäuse aufweist, und- das Turbinenrad (142, 20) in einer Turbinenkammer (10) eines Turbinengehäuses (30) der Turbine (120) drehbar angeordnet ist, wobei ein lagerseitiger Rücken (21.A, 21.B) des Turbinenrades (20) einer Innenseite (31.A, 31.B) einer Turbinengehäusewand (31) über einen Radrückenraum (13) in der Turbinenkammer (10) zugewandt ist, wobei in dem Radrückenraum ein Gas, nämlich ein Abgas, umlaufend um eine axiale Richtung (z) strömen kann, und- das Verdichterrad (141) in einer Verdichterkammer eines Verdichtergehäuses des Verdichters (110) drehbar angeordnet ist, wobei ein lagerseitiger Rücken des Verdichterrades einer Innenseite einer Verdichtergehäusewand über einen Radrückenraum in der Verdichterkammer zugewandt ist, wobei in dem Radrückenraum ein Gas, nämlich eine Ladeluft, umlaufend um eine axiale Richtung (z) strömen kann,- die Turbinenkammer (10) und ein Lagerhohlraum des Lagergehäuses (50) und/oder die Verdichterkammer und ein Lagerhohlraum des Lagergehäuses (50) durch jeweils eine radial zur Turboladerwelle (140) verlaufende Trennwand (40) getrennt sind, welche eine Turbinengehäusewand (31) und eine Lagergehäusewand (51) und/oder eine Verdichtergehäusewand und eine Lagergehäusewand umfasst, wobei die jeweilige Trennwand (40) gegen die Turboladerwelle (140) abgedichtet ist, und- die Trennwand (40) hohl ist, wobei die Trennwand (40) jeweils einen zwischen Turbinengehäusewand (31) und Lagergehäusewand (51) und/oder einen zwischen Verdichtergehäusewand und Lagergehäusewand verlaufenden Ringkanal (41) umfasst, und- die Trennwand (40) und ein radial zur Turboladerwelle (140) verlaufender Radialteil der Turbinengehäusewand (31) und/oder der Verdichtergehäusewand ganz oder teilweise als ein Hitzeschild ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine lichte Weite (W) eines Ringspalts (RS) des Radrückenraumes (13) in axialer Richtung (z), die in einem sich in radialer Richtung (r) erstreckenden Abschnitt (13r) des Radrückenraumes (13) vorherrscht, mittels wenigstens eines in dem Abschnitt (13r) angeordneten Strömungswiderstandselements (1A, 1B) zur Erhöhung eines Strömungswiderstands der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung (r) verändert ist, und- eine Innenseite (31.A) des Hitzeschildes das wenigstens eine Strömungswiderstandselement (1A) trägt, wobei das Strömungswiderstandselement (1A) in Form einer Kontur (KA) gebildet ist, und somit die Kontur (KA) auf der Innenseite (31.A) der Turbinengehäusewand (31) und/oder Verdichtergehäusewand angebracht ist, und- die lichte Weite (W) des Ringspalts des Radrückenraumes (13) in der Turbinenkammer (10) und/oder die lichte Weite des Ringspalts des Verdichter-Radrückenraumes in der Verdichterkammer jeweils mittels des wenigstens einen Strömungswiderstandselements (1A, 1B) entlang der radialen Richtung (r) abwechselnd verengt und aufgeweitet ist in dem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt (13r), wobei der Strömungswiderstand der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung (r) mittels des Strömungswiderstandselements (1A, 1B) gebildet ist, das sich in den Radrückenraum (13) in axialer Richtung (z) hinein erstreckt zur abschnittsweisen Veränderung, nämlich Verengung oder Aufweitung, des Ringspaltes (RS), wobei- die Kontur (KA) als abwechselnde, in radialer Richtung angeordnete Abfolge von Nuten (13N) und Stegen (13S) gebildet ist, so dass aufgrund einer abwechselnden Tiefe einer Oberfläche auf der Innenseite (31.A) der Turbinengehäusewand (31) und/oder Verdichtergehäusewand der Strömungswiderstand in radialer Richtung (r) erzeugbar ist.Turbomachine (100) with a compressor (110) and a turbine (120), wherein- a turbine wheel (142, 20) of the turbine (120) and a compressor wheel of the compressor (110) are attached to a turbocharger shaft (140), wherein- the turbocharger shaft (140) is rotatably mounted by means of a bearing (130), the bearing (130) having a bearing arrangement which rotatably supports the turbocharger shaft (140) in a bearing housing, and - the turbine wheel (142, 20) in a turbine chamber (10) a turbine housing (30) of the turbine (120) is rotatably arranged, wherein a bearing-side back (21.A, 21.B) of the turbine wheel (20) an inner side (31.A, 31.B) of a turbine housing wall (31) over a The wheel back space (13) in the turbine chamber (10) faces, wherein a gas, namely an exhaust gas, can flow circumferentially around an axial direction (z) in the wheel back space, and - the compressor wheel (141) in a compression chamber of a compressor housing of the compressor ( 110) is rotatably arranged, with a bearing-side The back of the compressor wheel faces an inside of a compressor housing wall via a wheel back space in the compressor chamber, wherein a gas, namely charge air, can circulate around an axial direction (z) in the wheel back space, - the turbine chamber (10) and a bearing cavity of the bearing housing ( 50) and / or the compressor chamber and a bearing cavity of the bearing housing (50) are each separated by a partition wall (40) which runs radially to the turbocharger shaft (140) and which has a turbine housing wall (31) and a bearing housing wall (51) and / or a compressor housing wall and comprises a bearing housing wall, the respective dividing wall (40) being sealed against the turbocharger shaft (140), and the dividing wall (40) being hollow, the dividing wall (40) each having one between the turbine housing wall (31) and the bearing housing wall (51) and / or comprises an annular channel (41) running between the compressor housing wall and the bearing housing wall, and the partition wall (40) and one radially to the turbocharger shaft (140) extending radial part of the turbine housing wall (31) and / or the compressor housing wall is designed entirely or partially as a heat shield, characterized in that a clear width (W) of an annular gap (RS) of the wheel back space (13) in the axial direction (z ), which prevails in a section (13r) of the wheel back space (13) extending in the radial direction (r), by means of at least one flow resistance element (1A, 1B) arranged in the section (13r) to increase a flow resistance of the gas flow along the circulating gas the radial direction (r) is changed, and - an inner side (31.A) of the heat shield carries the at least one flow resistance element (1A), the flow resistance element (1A) being in the form of a contour (KA), and thus the contour ( KA) is attached to the inside (31.A) of the turbine housing wall (31) and / or the compressor housing wall, and - the clear width (W) of the annular gap of the wheel back space (13) in the turbine chamber (10) and / or the clear width of the annular gap of the compressor wheel back space in the compressor chamber is alternately narrowed and widened in the radial direction by means of the at least one flow resistance element (1A, 1B) along the radial direction (r) extending portion (13r), wherein the flow resistance of the gas flow of the circulating gas along the radial direction (r) is formed by means of the flow resistance element (1A, 1B), which extends into the wheel back space (13) in the axial direction (z) in sections Change, namely narrowing or widening, of the annular gap (RS), the contour (KA) being formed as an alternating sequence of grooves (13N) and webs (13S) arranged in the radial direction, so that due to an alternating depth of a surface the inside (31.A) of the turbine housing wall (31) and / or the compressor housing wall generates the flow resistance in the radial direction (r) ar is.

Description

Turbomaschine und BrennkraftmaschineTurbo machine and internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Turbomaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit einem Verdichter und einer Turbine, wobei

  • - ein Turbinenrad der Turbine und ein Verdichterrad des Verdichters an einer Turboladerwelle angebracht sind, wobei
  • - die Turboladerwelle mittels einem Lager drehbar gelagert ist, insbesondere wobei das Lager eine die Turboladerwelle drehbar lagernde Lageranordnung in einem Lagergehäuse aufweist, und
  • - das Turbinenrad in einer Turbinenkammer eines Turbinengehäuses der Turbine drehbar angeordnet ist, wobei ein lagerseitiger Rücken des Turbinenrades einer Innenseite einer Turbinengehäusewand über einen Radrückenraum in der Turbinenkammer zugewandt ist, wobei in dem Radrückenraum ein Gas, insbesondere Abgas, umlaufend um eine axiale Richtung strömen kann, und
  • - das Verdichterrad in einer Verdichterkammer eines Verdichtergehäuses des Verdichters drehbar angeordnet ist, wobei ein lagerseitiger Rücken des Verdichterrades einer Innenseite einer Verdichtergehäusewand über einen Radrückenraum in der Verdichterkammer zugewandt ist, wobei in dem Radrückenraum ein Gas, insbesondere eine Ladeluft, umlaufend um eine axiale Richtung strömen kann.
The invention relates to a turbomachine according to the preamble of claim 1, with a compressor and a turbine, wherein
  • - A turbine wheel of the turbine and a compressor wheel of the compressor are attached to a turbocharger shaft, wherein
  • the turbocharger shaft is rotatably mounted by means of a bearing, in particular wherein the bearing has a bearing arrangement which rotatably supports the turbocharger shaft in a bearing housing, and
  • - The turbine wheel is rotatably arranged in a turbine chamber of a turbine housing of the turbine, a bearing-side back of the turbine wheel facing an inside of a turbine housing wall via a wheel back space in the turbine chamber, wherein a gas, in particular exhaust gas, can circulate in an axial direction in the wheel back space , and
  • - The compressor wheel is rotatably arranged in a compressor chamber of a compressor housing of the compressor, a bearing-side back of the compressor wheel facing an inside of a compressor housing wall via a wheel back space in the compressor chamber, a gas, in particular charge air, flowing circumferentially in an axial direction in the wheel back space can.

Die Erfindung betrifft weiter eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Wasserfahrzeug oder ein Landfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug wie einen Kipper oder dergleichen.The invention further relates to an internal combustion engine, in particular for a watercraft or a land vehicle, preferably a utility vehicle such as a dump truck or the like.

Aus WO 01/73278 A1 ist eine Radialturbine eines Abgasturboladers bekannt. Eine solche Radialturbine weist, zur Reinigung und Vermeidung von schädlichen Ablagerungen in der Radialturbine im stromaufwärtigen Bereich der Trennwand zumindest eine Durchgangsöffnung auf, welche den Strömungskanal über den Hohlraum mit dem Trennspalt verbindet. Dabei wird von einer den Strömungskanal beaufschlagenden Hauptströmung des Arbeitsmediums der Radialturbine eine Teilströmung mit einem ersten Druck abgezweigt. Die Teilströmung wird in den zwischen der Trennwand sowie dem Turbinenrad ausgebildeten Trennspalt eingeleitet und anschliessend in einen mit einem zweiten Druck ausgestatteten Bereich des Strömungskanals entlassen, wobei der erste Druck größer ist als der zweite Druck.Out WO 01/73278 A1 a radial turbine of an exhaust gas turbocharger is known. To clean and avoid harmful deposits in the radial turbine, such a radial turbine has at least one passage opening in the upstream region of the dividing wall, which connects the flow channel to the dividing gap via the cavity. In this case, a partial flow with a first pressure is branched off from a main flow of the working medium of the radial turbine acting on the flow channel. The partial flow is introduced into the separating gap formed between the dividing wall and the turbine wheel and then released into an area of the flow channel equipped with a second pressure, the first pressure being greater than the second pressure.

Eine Turbomaschine mit einem Verdichter und einer Turbine, ist regelmäßig als Turbolader in einer Peripherie einer Brennkraftmaschine eingebunden, um über den Verdichter der Turbomaschine eine dem Motor zuzuführende Luft anzusaugen, und diese als verdichtete Ladeluft dem Motor zuzuführen. Angetrieben wird der Verdichter regelmäßig durch die Turbine, die mit dem vom Motor ausgegebenen Abgas angetrieben wird. Eine Brennkraftmaschine kann ladeluftseitig auch einen Luftfilter und abgasseitig eine Abgasnachbehandlung oder Abgasrückführung umfassen. Des Weiteren kann die Peripherie der Brennkraftmaschine geeignete Wärmetauscher zur Kühlung der verdichteten Ladeluft und/oder des Abgases umfassen. Eine Turbomaschine der eingangs genannten Art kann auch mehrstufig ausgeführt sein mit einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe eines Turboladers; also mit einem ersten Verdichter einer Niederdruckstufe und einem zweiten Verdichter einer Hochdruckstufe und mit einer ersten Turbine einer Hochdruckstufe und mit einer zweiten Turbine einer Niederdruckstufe.A turbomachine with a compressor and a turbine is regularly integrated as a turbocharger in the periphery of an internal combustion engine in order to suck in air to be supplied to the engine via the compressor of the turbomachine and to supply it to the engine as compressed charge air. The compressor is regularly driven by the turbine, which is driven by the exhaust gas emitted by the engine. An internal combustion engine can also include an air filter on the charge air side and exhaust gas aftertreatment or exhaust gas recirculation on the exhaust gas side. Furthermore, the periphery of the internal combustion engine can include suitable heat exchangers for cooling the compressed charge air and / or the exhaust gas. A turbo machine of the type mentioned at the outset can also be designed in multiple stages with a first stage and a second stage of a turbocharger; thus with a first compressor of a low pressure stage and a second compressor of a high pressure stage and with a first turbine of a high pressure stage and with a second turbine of a low pressure stage.

Eine Turbomaschine dient regelmäßig zur Leistungserhöhung des Motors. Die Turboladerwelle ist, wie eingangs erläutert, mittels eines Lagers drehbar gelagert. Das Lager kann ein Radial- und/oder ein Axiallager aufweisen, sowie ein geeignetes Schmiersystem, das mit einem Schmierfluid wie Öl oder dergleichen, befüllt ist, um dieTurboladerwelle drehbar und möglichst reibungsfrei in der Lageranordnung des Lagers zu lagern.A turbo machine is used regularly to increase the power of the engine. As explained above, the turbocharger shaft is rotatably mounted by means of a bearing. The bearing can have a radial and / or a thrust bearing, as well as a suitable lubrication system which is filled with a lubricating fluid such as oil or the like, in order to mount the turbocharger shaft in the bearing arrangement of the bearing in a rotatable manner and with as little friction as possible.

Das Schmierfluid kommt regelmäßig mit der Turboladerwelle in Berührung und steht, insbesondere in einem Lagerhohlraum des Lagergehäuses an. Ein Eindringen des Schmierfluids in eine Turbinenkammer und/oder Verdichterkammer sollte verhindert werden. Ein Eindringen des Schmierfluids in die Turbinenkammer und/oder Verdichterkammer kann nicht nur Beeinträchtigungen der Abgaswerte nach sich ziehen, sondern darüber hinaus aufgrund der erhöhten Temperatur in der Turbinenkammer und/oder der Verdichterkammer zu einer Verkokung in der Turbine bzw. dem Verdichter führen. Grundsätzlich besteht diese Gefahr in der Turbine und, wenn auch in verringerten Maße, auch bei dem Verdichter.The lubricating fluid regularly comes into contact with the turbocharger shaft and is in particular in a bearing cavity of the bearing housing. Penetration of the lubricating fluid into a turbine chamber and / or compression chamber should be prevented. Penetration of the lubricating fluid into the turbine chamber and / or compressor chamber can not only impair the exhaust gas values, but also lead to coking in the turbine or the compressor due to the increased temperature in the turbine chamber and / or the compressor chamber. Basically, this danger exists in the turbine and, albeit to a lesser extent, also in the compressor.

Beispielsweise offenbart das Dokument WO 2014/074433 A1 einen Turbolader mit Luftkühlsystem zur Kühlung eines elektrischen Motors innerhalb des Turboladers.For example, the document discloses WO 2014/074433 A1 a turbocharger with an air cooling system for cooling an electric motor within the turbocharger.

In DE 198 45 375 A1 wird eine Vorrichtung zur Kühlung der Strömung in zwischen Rotoren und Statoren von Turbomaschinen ausgebildeten Radialspalten beschrieben. Dies wird dadurch erreicht, dass Wasser als Kühlfluid für das dem Radialspalt benachbarte Statorteil verwendet wird. Dazu ist entweder im Inneren des dem Radialspalt benachbarten Statorteils zumindest eine Ausnehmung ausgebildet oder am Statorteil zumindest ein Hohlraum angeordnet.In DE 198 45 375 A1 describes a device for cooling the flow in radial gaps formed between rotors and stators of turbomachines. This is achieved in that water is used as the cooling fluid for the stator part adjacent to the radial gap. For this purpose, at least one recess is formed either in the interior of the stator part adjacent to the radial gap or at least one cavity is arranged on the stator part.

Eine eingangs genannte Turbomaschine ist beispielsweise in DE 11 2008 002 729 T5 offenbart. Zur Vermeidung eines Öllecks wird dort zusätzlich zu einer Dichtung vorgeschlagen, innerhalb eines sogenannten Hitzeschildholraumes zwischen Turbinengehäusewand und Lagergehäusewand einen Druck zu erhöhen. Dazu wird ein geeigneter Hohlraum zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse mit Druck beaufschlagt, nämlich ein Hohlraum-Kanal zwischen dem genannten Hitzeschild und dem Lagergehäuse. Eine ähnliche Lösung ist in der dort genannten US 7,086,842 B2 vorgeschlagen. Ein solches, an sich geeignetes Konzept erfordert jedoch zusätzliche Maßnahmen bei den genannten Gehäuseteilen und ist darüber hinaus noch verbesserbar.A turbo machine mentioned at the beginning is for example in DE 11 2008 002 729 T5 disclosed. To avoid an oil leak, it is proposed there, in addition to a seal, to increase a pressure within a so-called heat shield cavity between the turbine housing wall and the bearing housing wall. For this purpose, pressure is applied to a suitable cavity between the turbine housing and the bearing housing, namely a cavity channel between the said heat shield and the bearing housing. A similar solution is in the one mentioned there US 7,086,842 B2 suggested. Such a concept, which is suitable per se, however, requires additional measures for the aforementioned housing parts and, moreover, can still be improved.

Eine zusätzliche Problematik ergibt sich nämlich daraus, dass die Öldichtigkeit an der Turboladerwelle insofern beeinträchtigt wird, als dass im Turbinen- und/oder Verdichtergehäuse, d. h. in einem Radrückenraum der Turbinenkammer und/oder in einem Radrückenraum der Verdichterkammer ein absoluter Druck erzeugt wird, sodass Öl über die Dichtung hinweg angesaugt werden kann.An additional problem arises from the fact that the oil tightness on the turbocharger shaft is impaired insofar as that in the turbine and / or compressor housing, i. H. An absolute pressure is generated in a wheel back space of the turbine chamber and / or in a wheel back space of the compressor chamber, so that oil can be sucked in via the seal.

Darüber hinaus zeigt sich, wie vorliegend erkannt, dass Axialschübe bei der Turbine und dem Verdichter unterschiedlich sein können, so dass ein daraus resultierender Axialschub in die eine oder andere Richtung des Lagers zunächst die Dichtung an der Turboladerwelle beeinträchtigen kann. Insbesondere hat sich gezeigt, dass ein Axialschub der Turbine im Vergleich zum Verdichter vergleichsweise groß ist, so dass Lagerschäden vor allem an einer Gegenschubfläche auftreten können.In addition, it is shown, as recognized here, that axial thrusts in the turbine and the compressor can be different, so that an axial thrust resulting therefrom in one or the other direction of the bearing can initially impair the seal on the turbocharger shaft. In particular, it has been shown that an axial thrust of the turbine is comparatively large compared to the compressor, so that bearing damage can occur primarily on a counter-thrust surface.

Eine elektrisch angetriebene Turboladergruppe mit einem strömungsgünstig gestalteten Rücken eines Turbinen- und Verdichterrades beziehungsweise einer strömungsgünstigen Innenseite einer Gehäusewand ist in US 2010/0175377 A1 offenbart. Grundsätzlich ist es bekannt, dass strömungsgünstige Geometrien gewählt werden, um einen strömungswiderstandsarmen Drehverlauf eines Turbinenrades und/oder Verdichterrad in einem Turbinengehäuse beziehungsweise Verdichtergehäuse zu gewährleisten.An electrically driven turbocharger group with a streamlined back of a turbine and compressor wheel or a streamlined inside of a housing wall is shown in US 2010/0175377 A1 disclosed. Basically, it is known that geometries that are favorable to the flow are selected in order to ensure a flow resistance of a turbine wheel and / or compressor wheel in a turbine housing or compressor housing with little flow resistance.

Die vorgenannte Problematik ist jedoch in bekannten Turbomaschinen nicht berücksichtigt. Wünschenswert ist es, die Öldichtigkeit und/oder die Axialschubproblematik bei einem Lager für die Turboladerwelle mit einer verbesserten Vorrichtung, insbesondere einer verbesserten Turbomaschine und Brennkraftmaschine, zu berücksichtigen.However, the aforementioned problem is not taken into account in known turbo machines. It is desirable to take into account the oil tightness and / or the axial thrust problem in a bearing for the turbocharger shaft with an improved device, in particular an improved turbomachine and internal combustion engine.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine verbesserte Turbomaschine und eine verbesserte Brennkraftmaschine anzugeben, welche die vorgenannte Problematik adressiert. Insbesondere soll die Turbomaschine und die Brennkraftmaschine ausgebildet sein, eine Öldichtigkeit und/oder eine verminderte Axialschubanfälligkeit zu gewährleisten, vorzugsweise beides, d.h. gleichermaßen die Öldichtigkeit als auch die verminderte Axialschubanfälligkeit zu gewährleisten. Insbesondere soll ein Druck in Turbinengehäuse bzw. Verdichtergehäuse erhöht und/oder ein Axialschub im Lager verringert werden.This is where the invention begins, the object of which is to specify an improved turbo machine and an improved internal combustion engine which addresses the aforementioned problem. In particular, the turbo machine and the internal combustion engine should be designed to ensure oil tightness and / or reduced susceptibility to axial thrust, preferably both, i.e. to ensure both oil tightness and reduced susceptibility to axial thrust. In particular, a pressure in the turbine housing or compressor housing is to be increased and / or an axial thrust in the bearing is to be reduced.

Die Aufgabe, betreffend eine Turbomaschine wird durch die Erfindung mit einer Turbomaschine des Anspruchs 1 gelöst.The object relating to a turbo machine is achieved by the invention with a turbo machine of claim 1.

Die Erfindung basiert auf einer eingangs genannten Turbomaschine mit einem Verdichter und einer Turbine, wobei

  • - ein Turbinenrad der Turbine und ein Verdichterrad des Verdichters an einer Turboladerwelle angebracht sind, wobei
  • - die Turboladerwelle mittels eines Lagers drehbar gelagert ist, wobei das Lager eine die Turboladerwelle drehbar lagernde Lageranordnung in einem Lagergehäuse aufweist, und
  • - das Turbinenrad in einer Turbinenkammer eines Turbinengehäuses der Turbine drehbar angeordnet ist, wobei ein lagerseitiger Rücken des Turbinenrades einer Innenseite einer Turbinengehäusewand über einen Radrückenraum in der Turbinenkammer zugewandt ist, wobei in dem Radrückenraum ein Gas, nämlich ein Abgas, umlaufend um eine axiale Richtung strömen kann, und
  • - das Verdichterrad in einer Verdichterkammer eines Verdichtergehäuses des Verdichters drehbar angeordnet ist, wobei ein lagerseitiger Rücken des Verdichterrades einer Innenseite einer
The invention is based on a turbo machine mentioned at the beginning with a compressor and a turbine, wherein
  • - A turbine wheel of the turbine and a compressor wheel of the compressor are attached to a turbocharger shaft, wherein
  • the turbocharger shaft is rotatably supported by means of a bearing, the bearing having a bearing arrangement which rotatably supports the turbocharger shaft in a bearing housing, and
  • The turbine wheel is rotatably arranged in a turbine chamber of a turbine housing of the turbine, a bearing-side back of the turbine wheel facing an inside of a turbine housing wall via a wheel back space in the turbine chamber, a gas, namely an exhaust gas, flowing circumferentially in an axial direction in the wheel back space can, and
  • - The compressor wheel is rotatably arranged in a compressor chamber of a compressor housing of the compressor, with a bearing-side back of the compressor wheel on an inside

Verdichtergehäusewand über einen Radrückenraum in der Verdichterkammer zugewandt ist, wobei in dem Radrückenraum ein Gas, nämlich eine Ladeluft, umlaufend um eine axiale Richtung strömen kann.Compressor housing wall faces over a wheel back space in the compressor chamber, wherein a gas, namely a charge air, can flow circumferentially around an axial direction in the wheel back space.

Weiter ist gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgesehen, dass

  • - die Turbinenkammer und ein Lagerhohlraum des Lagergehäuses und/oder die Verdichterkammer und ein Lagerhohlraum des Lagergehäuses durch jeweils eine radial zur Turboladerwelle verlaufende Trennwand getrennt sind, welche eine Turbinengehäusewand und eine Lagergehäusewand und/oder eine Verdichtergehäusewand und eine Lagergehäusewand umfasst, wobei die jeweilige Trennwand gegen die Turboladerwelle abgedichtet ist, und
  • - die Trennwand hohl ist, wobei die Trennwand jeweils einen zwischen Turbinengehäusewand und Lagergehäusewand und/oder einen zwischen Verdichtergehäusewand und Lagergehäusewand verlaufenden Ringkanal umfasst, und
  • - die Trennwand und ein radial zur Turboladerwelle verlaufender Radialteil der Turbinengehäusewand und/oder der Verdichtergehäusewand ganz oder teilweise als ein Hitzeschild ausgebildet ist.
It is further provided according to the preamble of claim 1 that
  • the turbine chamber and a bearing cavity of the bearing housing and / or the compressor chamber and a bearing cavity of the bearing housing are each separated by a partition wall running radially to the turbocharger shaft, which comprises a turbine housing wall and a bearing housing wall and / or a compressor housing wall and a bearing housing wall, wherein the respective partition is sealed against the turbocharger shaft, and
  • the partition wall is hollow, the partition wall each comprising an annular channel running between the turbine housing wall and the bearing housing wall and / or between the compressor housing wall and the bearing housing wall, and
  • the partition and a radial part of the turbine housing wall and / or the compressor housing wall that extends radially to the turbocharger shaft is designed entirely or partially as a heat shield.

Erfindungsgemäß ist bei dieser Turbomaschine vorgesehen, dass eine lichte Weite eines Ringspalts des Radrückenraumes in axialer Richtung, die in einem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt des Radrückenraumes vorherrscht, mittels wenigstens eines in dem Abschnitt angeordneten Strömungswiderstandselements zur Erhöhung eines Strömungswiderstands der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung verändert ist und eine Innenseite des Hitzeschildes das wenigstens eine Strömungswiderstandselement trägt, wobei das Strömungswiderstandselement in Form einer Kontur gebildet ist, und somit die Kontur auf der Innenseite einer Turbinengehäusewand und/oder Verdichtergehäusewand angebracht ist.According to the invention, it is provided in this turbomachine that a clear width of an annular gap of the wheel back space in the axial direction, which prevails in a section of the wheel back space extending in the radial direction, by means of at least one flow resistance element arranged in the section to increase a flow resistance along the gas flow of the circulating gas the radial direction is changed and an inside of the heat shield carries the at least one flow resistance element, wherein the flow resistance element is formed in the form of a contour, and thus the contour is attached to the inside of a turbine housing wall and / or compressor housing wall.

Erfindungsgemäß ist bei der Turbomaschine weiter vorgesehen, dass die lichte Weite des Ringspalts des Radrückenraumes in der Turbinenkammer und/oder die lichte Weite des Ringspalts des Verdichter-Radrückenraumes in der Verdichterkammer jeweils mittels des wenigstens einen Strömungswiderstandselements entlang der radialen Richtung abwechselnd verengt und aufgeweitet ist in dem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt, wobei der Strömungswiderstand der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung mittels des Strömungswiderstandselements gebildet ist, das sich in den Radrückenraum in axialer Richtung hinein erstreckt zur abschnittsweisen Veränderung, nämlich Verengung oder Aufweitung, des Ringspaltes, wobei die Kontur als abwechselnde, in radialer Richtung angeordnete Abfolge von Nuten und Stegen gebildet ist, so dass aufgrund einer abwechselnden Tiefe einer Oberfläche auf der Innenseite der Turbinengehäusewand und/oder Verdichtergehäusewand der Strömungswiderstand in radialer Richtung erzeugbar ist.According to the invention, it is further provided in the turbomachine that the clear width of the annular gap of the wheel back space in the turbine chamber and / or the clear width of the annular gap of the compressor wheel back space in the compressor chamber is alternately narrowed and widened along the radial direction by means of the at least one flow resistance element in the section extending in the radial direction, wherein the flow resistance of the gas flow of the circulating gas along the radial direction is formed by means of the flow resistance element, which extends into the wheel back space in the axial direction for changing sections, namely narrowing or widening, of the annular gap, the Contour is formed as an alternating sequence of grooves and webs arranged in the radial direction, so that, due to an alternating depth of a surface on the inside of the turbine housing wall and / or compressor housing wall, the flow impedes tand can be generated in the radial direction.

Die Erfindung führt im Rahmen der Aufgabenstellung auch auf eine Brennkraftmaschine des Anspruchs 11. Die Brennkraftmaschine hat einen Motor und eine Turbomaschine gemäß der Erfindung, wobei eine Ladeluftführung des Motors an den Verdichter und eine Abgasführung des Motors an die Turbine angeschlossen ist. Die Brennkraftmaschine eignet sich mit Vorteil insbesondere für ein Wasserfahrzeug oder ein Landfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug wie einen Kipper od. dgl.The invention also leads within the scope of the object to an internal combustion engine of claim 11. The internal combustion engine has an engine and a turbo machine according to the invention, a charge air duct of the motor being connected to the compressor and an exhaust duct of the motor being connected to the turbine. The internal combustion engine is particularly suitable for a watercraft or a land vehicle, preferably a utility vehicle such as a tipper or the like.

Die Erfindung hat erkannt, dass sich mit einer Veränderung der in axialer Richtung vorherrschenden lichten Weite eines Ringspalts des Radrückenraumes ein Strömungswiderstand im Radrückenraum verändern lässt. Ein solcher Strömungswiderstand in einem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt kann insbesondere über eine Verengung und/oder Aufweitung der in axialer Richtung vorherrschenden lichte Weite des Ringspaltes erzeugt werden. Dazu kann in dem radialen Abschnitt wenigstens ein Strömungswiderstandselement angeordnet sein. Diese Maßnahme gilt grundsätzlich für einen Turbinenradrückenraum als auch, zusätzlich oder alternativ für einen Verdichterradrückenraum.The invention has recognized that a flow resistance in the wheel back space can be changed with a change in the clear width prevailing in the axial direction of an annular gap in the wheel back space. Such a flow resistance in a section extending in the radial direction can in particular be generated via a narrowing and / or widening of the clear width of the annular gap prevailing in the axial direction. For this purpose, at least one flow resistance element can be arranged in the radial section. This measure applies in principle to a turbine wheel back space and, additionally or alternatively, to a compressor wheel back space.

Das Konzept der Erfindung eignet sich dafür einen absoluten Druck in dem Radrückenraum an einem Innenradius eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle im Radrückenraum zu erhöhen und fördert damit die Öldichtigkeit einer Abdichtung an einer Turboladerwelle. Üblicherweise ist ein absoluter Druck in einem Radrückenraum an einem Innenradius eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle ohne Strömungswiderstandselement geringer.The concept of the invention is suitable for increasing an absolute pressure in the wheel back space at an inner radius of a region of the turbocharger shaft near the shaft in the wheel back space and thus promotes the oil tightness of a seal on a turbocharger shaft. An absolute pressure in a wheel back space is usually lower at an inner radius of a region of the turbocharger shaft close to the shaft without a flow resistance element.

Darüber hinaus verringert das Strömungswiderstandselement im Radrückenraum -mittels der Erhöhung eines im Radrückenraum vorherrschenden absoluten Drucks--, abhängig von Lastpunkten am Abgasturbolader, existierende Axialschübe beziehungsweise kompensiert diese. Insbesondere werden Axialschübe beim Verdichterradrückenraum und/oder Turbinenradrückenraum verringert beziehungsweise angeglichen. Dadurch werden Axiallagerschäden an einer Gegenschubfläche vermieden.In addition, the flow resistance element in the wheel back space - by increasing the absolute pressure prevailing in the wheel back space - depending on load points on the exhaust gas turbocharger, reduces or compensates for existing axial thrusts. In particular, axial thrusts in the compressor wheel back space and / or the turbine wheel back space are reduced or adjusted. This prevents axial bearing damage on a counter thrust surface.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass die lichte Weite des Ringspalts des Turbinen-Radrückenraumes in der Turbinenkammer und/oder die lichte Weite des Ringspalts des Verdichter-Radrückenraumes in der Verdichterkammer,

  • - jeweils mittels dem wenigstens einen Strömungswiderstandselement entlang der radialen Richtung verengt oder aufgeweitet oder abwechselnd verengt und aufgeweitet ist in dem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt. Auf diese Weise ist besonders vorteilhaft die lichte Weite mittels dem Strömungswiderstandselement zur Erhöhung eines Strömungswiderstands der Gasströmung verändert.
According to the invention it is thus provided that the clear width of the annular gap of the turbine wheel back space in the turbine chamber and / or the clear width of the annular gap of the compressor wheel back space in the compressor chamber,
  • is narrowed or widened or alternately narrowed and widened by means of the at least one flow resistance element along the radial direction in the section extending in the radial direction. In this way, the clear width is changed in a particularly advantageous manner by means of the flow resistance element in order to increase a flow resistance of the gas flow.

Erfindungsgemäß ist somit der Strömungswiderstand der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung mittels dem Strömungswiderstandselement gebildet, das sich in den Radrückenraum in axialer Richtung hinein erstreckt zur abschnittsweisen Veränderung, insbesondere Verengung und/oder Aufweitung, des Ringspaltes. Das Strömungswiderstandselement wirkt somit vergleichsweise effektiv.According to the invention, the flow resistance of the gas flow of the circulating gas is thus formed along the radial direction by means of the flow resistance element, which is located in the The wheel back space extends in the axial direction for changing sections, in particular narrowing and / or widening, of the annular gap. The flow resistance element thus acts comparatively effectively.

Im Rahmen der Erfindung ist somit der Strömungswiderstand der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung mittels einem Strömungswiderstandselement in Form einer Kontur gebildet. Eine Kontur lässt sich besonders gut an die Strömungsbedingungen anpassen und vergleichsweise einfach anbringen.In the context of the invention, the flow resistance of the gas flow of the circulating gas along the radial direction is thus formed by means of a flow resistance element in the form of a contour. A contour can be adapted particularly well to the flow conditions and can be attached comparatively easily.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.Advantageous further developments of the invention can be found in the subclaims and indicate in detail advantageous possibilities for realizing the concept explained above within the scope of the task and with regard to further advantages.

Im Rahmen einer besonders bevorzugten ersten Variante kann die Kontur auf dem Rücken des Turbinenrades und/oder Verdichterrades angebracht sein, insbesondere aufgebracht oder eingebracht ist. Im Rahmen einer besonders bevorzugten zweiten Variante kann -zusätzlich oder alternativ-- die Kontur auf der Innenseite einer Turbinengehäusewand und/oder Verdichtergehäusewand angebracht sein, insbesondere aufgebracht oder eingebracht ist. Sowohl die Maßnahmen der ersten Variante als auch der zweiten Variante haben sich allein oder in Kombination als vorteilhaft erwiesen, die lichte Weite eines Ringspalts des Radrückenraumes mittels wenigstens einem Strömungswiderstandselement in einem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt zu verengen und/oder aufzuweiten.In the context of a particularly preferred first variant, the contour can be attached, in particular applied or introduced, on the back of the turbine wheel and / or compressor wheel. In the context of a particularly preferred second variant, the contour can - additionally or alternatively - be attached, in particular applied or introduced, on the inside of a turbine housing wall and / or compressor housing wall. Both the measures of the first variant and the second variant have proven to be advantageous, alone or in combination, to narrow and / or widen the clear width of an annular gap in the wheel back space by means of at least one flow resistance element in a section extending in the radial direction.

Bevorzugt ist eine Strömungsgeschwindigkeit der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung des Radrückenraumes, insbesondere der Ladeluft und/oder des Abgases, in der radialen Richtung des Radrückenraumes gegeben und das Strömungswiderstandselement ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sich die Strömungsgeschwindigkeit in der radialen Richtung und/oder umlaufenden Richtung des Radrückenraumes sublinear erhöht. Eine besonders bevorzugte beispielhafte Erläuterung ist dazu im Detail der 4(A) gezeigt.A flow rate of the gas flow of the circulating gas along the radial direction of the wheel back space, in particular the charge air and / or the exhaust gas, is preferably given in the radial direction of the wheel back space and the flow resistance element is preferably designed such that the flow speed is in the radial direction and / or circumferential direction of the wheel back space is increased sublinearly. A particularly preferred exemplary explanation is given in detail in FIG 4 (A) shown.

Insbesondere ist in dem Radrückenraum ein Betrag eines Druckgefälles von einem Innenradius eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle zu einem Außenradius eines wellenfernen Bereichs der Turboladerwelle gegeben. Bevorzugt ist das Strömungswiderstandselement derart ausgebildet, dass der Betrag des Druckgefälles geringer ist als bei einer linearen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit. Eine besonders bevorzugte beispielhafte Erläuterung ist dazu im Detail der 4(B) gezeigt. Ein Zusammenhang zwischen Strömungsgeschwindigkeit und Druckgefälle ergibt sich grundsätzlich nach der Stromfaden-Theorie wie sie beispielsweise in Zierep „Grundzüge der Strömungslehre“, 5. Auflage, Springer-Lehrbuch auf Seiten 45 bis 56 beschrieben ist. Weitere Details dazu sind im Rahmen der Zeichnung anhand von 4 bis 6 erläutert. Bevorzugt ist das Strömungswiderstandselement derart ausgebildet ist, dass ein absoluter Druck in dem Radrückenraum an einem Innenradius eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle einen höheren Betrag hat gegenüber einem absoluten Druck in einem Radrückenraum an einem Innenradius eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle ohne Strömungswiderstandselement.In particular, there is an amount of pressure gradient in the wheel back space from an inner radius of a region of the turbocharger shaft near the shaft to an outer radius of a region of the turbocharger shaft remote from the shaft. The flow resistance element is preferably designed in such a way that the amount of the pressure gradient is less than in the case of a linear increase in the flow velocity. A particularly preferred exemplary explanation is given in detail in FIG 4 (B) shown. A relationship between flow velocity and pressure gradient results in principle according to the stream filament theory as it is described, for example, in Zierep "Fundamentals of Fluid Mechanics", 5th edition, Springer textbook on pages 45 to 56. Further details can be found in the drawing using 4th to 6th explained. The flow resistance element is preferably designed in such a way that an absolute pressure in the wheel back space at an inner radius of a region of the turbocharger shaft near the shaft has a higher magnitude than an absolute pressure in a wheel back space at an inner radius of a shaft near region of the turbocharger shaft without a flow resistance element.

Erfindungsgemäß sind die Turbinenkammer und ein Lagerhohlraum des Lagergehäuses und/oder die Verdichterkammer und ein Lagerhohlraum des Lagergehäuses durch jeweils eine radial zur Turboladerwelle verlaufende Trennwand getrennt, welche eine Turbinengehäusewand und eine Lagergehäusewand und/oder eine Verdichtergehäusewand und eine Lagergehäusewand umfasst, wobei die Trennwand gegen die Turboladerwelle abgedichtet ist, insbesondere durch eine Dichtnabe, Wellendichtung oder dergleichen. Mit einer solchen Trennwand lässt sich das Konzept der Erfindung besonders vorteilhaft umsetzen.According to the invention, the turbine chamber and a bearing cavity of the bearing housing and / or the compressor chamber and a bearing cavity of the bearing housing are separated by a partition wall running radially to the turbocharger shaft, which comprises a turbine housing wall and a bearing housing wall and / or a compressor housing wall and a bearing housing wall, the partition wall against the Turbocharger shaft is sealed, in particular by a sealing hub, shaft seal or the like. The concept of the invention can be implemented particularly advantageously with such a partition.

Erfindungsgemäß istdie Trennwand hohl, wobei die Trennwand jeweils einen zwischen Turbinengehäusewand und Lagergehäusewand und/oder einen zwischen Verdichtergehäusewand und Lagergehäusewand verlaufenden Ringkanal umfasst. Ein Hohlraum der Trennwand lässt sich vorteilhaft auch für das Konzept der Erfindung nutzen, insbesonderedurch eine Druckbeaufschlagung desselben.According to the invention, the partition is hollow, the partition comprising in each case an annular channel running between the turbine housing wall and the bearing housing wall and / or between the compressor housing wall and the bearing housing wall. A cavity in the partition can also be used advantageously for the concept of the invention, in particular by applying pressure to it.

Erfindungsgemäß istdie Trennwand und/oder ein radial zur Turboladerwelle verlaufender Radialteil der Turbinengehäusewand und/oder der Verdichtergehäusewand ganz oder teilweise als ein Hitzeschild ausgebildet. Dadurch lässt sich vorteilhaft ein Wärmeübertrag in das Lager verringern bzw. vermeiden. Vorzugsweise trägt eine Innenseite des Hitzeschildes das Strömungswiderstandselement, insbesondere ist das Strömungswiderstandselement in Form einer Kontur gebildet.According to the invention, the partition wall and / or a radial part of the turbine housing wall and / or the compressor housing wall extending radially to the turbocharger shaft is designed entirely or partially as a heat shield. As a result, a heat transfer into the bearing can advantageously be reduced or avoided. An inside of the heat shield preferably bears the flow resistance element, in particular the flow resistance element is in the form of a contour.

Vorteilhaft ist die Trennwand als ein vom Lagergehäuse und/oder als ein vom Turbinengehäuse und/oder als ein vom Verdichtergehäuse separates und mit diesen verbundenes Ringteil gebildet. Insbesondere ist der Hitzeschild als eine Strahlscheibe ausgebildet und die Innenseite der Strahlscheibe trägt ein Strömungswiderstandselement in Form einer Kontur. Das Konzept der Erfindung kann somit vorteilhaft im Rahmen des Hitzeschildes und der Strahlscheibe umgesetzt werden.The partition is advantageously formed as an annular part that is separate from the bearing housing and / or from the turbine housing and / or as an annular part that is connected to the compressor housing. In particular, the heat shield is designed as a jet disk and the inside of the jet disk carries a flow resistance element in the form of a contour. The concept of the invention can thus advantageously be implemented in the context of the heat shield and the jet disk.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing. This should not necessarily represent the embodiments to scale; rather, the drawing, where useful for explanation, is in a schematic and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings that can be seen directly from the drawing, reference is made to the relevant prior art. It must be taken into account that various modifications and changes relating to the shape and detail of an embodiment can be made without deviating from the general idea of the invention. The features of the invention disclosed in the description, in the drawing and in the claims can be essential for the development of the invention both individually and in any combination. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawing and / or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not restricted to the exact form or the detail of the preferred embodiment shown and described below or restricted to an object which would be restricted in comparison to the object claimed in the claims. In the case of the specified measurement ranges, values lying within the stated limits should also be disclosed as limit values and be able to be used and claimed as required. For the sake of simplicity, the same reference symbols are used below for identical or similar parts or parts with an identical or similar function.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Motor und einer Turbomaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
  • 2 ein Detail einer Turbomaschine gemäß dem Stand der Technik, bei der ein Radrückenraum in einer Turbinenkammer eine in axialer Richtung im Wesentlichen gleichbleibende vorherrschende lichte Weite eines Ringspalts --und somit mit entsprechend hohem radialen Druckgradienten (p2'-p1')-- hat;
  • 3A eine zur Erfindung gehörende erste besonders bevorzugte Ausführungsform einer Turbomaschine, bei welcher --beispielhaft bei der Turbine-- die in axialer Richtung vorherrschende lichte Weite eines Ringspalts des Radrückenraumes entlang der radialen Richtung (r) wiederholt aufgeweitet ist, wobei ein entsprechendes Strömungswiderstandselement an der Innenseite einer Turbinengehäusewand angeordnet ist;
  • 3B eine nicht zur Erfindung gehörende Ausführungsform, wobei im Unterschied zu 3A ein entsprechendes Strömungswiderstandselement am Rücken des Turbinenrades anstatt an der Innenseite einer Turbinengehäusewand angeordnet ist;
  • 4A, 4B eine schematische Darstellung eines Geschwindigkeitsverlaufs (A) und Druckverlaufs (B) entlang des Radius eines Starrkörperwirbels in einem Radrückenraum bei einer Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik;
  • 5 eine schematische Darstellung der Dichtigkeitsproblematik im Stand der Technik aufgrund der in 4A, 4B gestrichelt dargestellten Geschwindigkeits- und Druckverläufe;
  • 6A, 6B eine schematische Prinzipskizze entsprechend der speziellen Ausführungsform der 3A, 3B welche den in 4A und 4B dargestellten durchgezogenen Geschwindigkeits- und Druckverläufen zugeordnet sind;
  • 7A, 7B Details der 3A und 3B in Bezug auf eine Trennwand der Turbomaschine.
Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of the preferred embodiments and with reference to the drawing; this shows in:
  • 1 a schematic representation of an internal combustion engine with a motor and a turbo machine according to a preferred embodiment;
  • 2 a detail of a turbomachine according to the prior art, in which a wheel back space in a turbine chamber has a predominant clear width of an annular gap that is essentially constant in the axial direction - and thus with a correspondingly high radial pressure gradient (p2'-p1 ');
  • 3A a first particularly preferred embodiment of a turbomachine belonging to the invention, in which - for example in the case of the turbine - the clear width of an annular gap of the wheel back space prevailing in the axial direction along the radial direction ( r ) is repeatedly expanded, a corresponding flow resistance element being arranged on the inside of a turbine housing wall;
  • 3B an embodiment not belonging to the invention, wherein in contrast to 3A a corresponding flow resistance element is arranged on the back of the turbine wheel instead of on the inside of a turbine housing wall;
  • 4A , 4B a schematic representation of a speed curve (A) and pressure curve (B) along the radius of a rigid body vortex in a wheel back space in an embodiment of the invention compared to the prior art;
  • 5 a schematic representation of the leakage problem in the prior art due to the in 4A , 4B speed and pressure curves shown in dashed lines;
  • 6A , 6B a schematic outline diagram corresponding to the special embodiment of FIG 3A , 3B which the in 4A and 4B solid speed and pressure curves shown are assigned;
  • 7A , 7B Details of the 3A and 3B with respect to a partition wall of the turbo-machine.

1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1000 mit einem Motor 200, in dessen Ladeluft- und Abgasperipherie 300 eine Turbomaschine 100 eingebunden ist. Die Turbomaschine 100 weist einen Verdichter 110 und eine Turbine 120 auf, wobei eine Turboladerwelle 140 mittels einem Lager 130 drehbar gelagert ist und ein Verdichterrad 141 des Verdichters 110 und ein Turbinenrad 142 der Turbine 120 an der Turboladerwelle 140 angebracht ist. Der Verdichter 110 ist an eine Ladeluftführung 111 für Ladeluft LL angeschlossen, wobei dem Verdichter Luft L aus der Umgebung zugeführt wird, die über einen Luftfilter 112 vom Verdichter 110 angesaugt wird. Das vom Motor abgegebene Abgas AG in einer Abgasführung 121 wird der Turbine 120 zugeführt, die an die Abgasführung 121 angeschlossen ist. Das Abgas AG wird anschließend an eine Abgasnachbehandlung und/oder eine Abgasrückführung 122 weitergegeben. Das über das Abgas AG angetriebene Turbinenrad 142 der Turbine 120 treibt wiederum über die Turboladerwelle 140 das Verdichterrad 141 des Verdichters 110 zur Verdichtung der Luft L zu Ladeluft LL an. 1 shows an internal combustion engine 1000 with an engine 200 , in its charge air and exhaust gas peripherals 300 a turbo machine 100 is involved. The turbo machine 100 has a compressor 110 and a turbine 120 on, being a turbocharger shaft 140 by means of a warehouse 130 is rotatably mounted and a compressor wheel 141 of the compressor 110 and a turbine wheel 142 the turbine 120 on the turbocharger shaft 140 is appropriate. The compressor 110 is to a charge air duct 111 for charge air LL connected, with the compressor air L. is supplied from the environment via an air filter 112 from the compressor 110 is sucked in. The exhaust gas given off by the engine AG in an exhaust system 121 becomes the turbine 120 fed to the exhaust system 121 connected. The exhaust AG is then followed by exhaust gas treatment and / or exhaust gas recirculation 122 passed on. That about the exhaust AG driven turbine wheel 142 the turbine 120 drives in turn via the turbocharger shaft 140 the compressor wheel 141 of the compressor 110 to compress the air L. to charge air LL on.

2 zeigt zum Stand der Technik ein Detail einer Turbine T120 mit einer schematisch dargestellten Turboladerwelle T140 und, auf dieser, ein drehbar angebrachtes Turbinenrad TR in einer Turbinenkammer TK zur Verdichtung von Abgas AG. Zwischen dem Rücken TRR des Turbinenrades TR und einer Innenseite TGI einer Turbinengehäusewand TG ist ein Radrückenraum RR gebildet, mit einem Druckgradienten p2'-p1' in radialer Richtung. An einem Innenradius r1 eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle T140 herrscht ein absoluter Druck p1' und eine Strömungsgeschwindigkeit c1' einer Gasströmung eines Starrkörperwirbels, wobei der absolute Druck p1' deutlich geringer ist als ein absoluter Druck p2' in einem Außenradius r2 eines wellenfernen Bereichs der Turboladerwelle T140; d. h. der dort herrschende Druck p2' des Starrkörperwirbels liegt ebenso wie dessen Geschwindigkeit c2' deutlich über dem Druck p1' beziehungsweise Geschwindigkeit c1'. 2 shows a detail of a turbine for the prior art T120 with a schematically shown turbocharger shaft T140 and, on this, a rotatably mounted turbine wheel TR in a turbine chamber TK for compressing exhaust gas AG . Between the back TRR of the turbine wheel TR and an inside TGI a turbine housing wall TG is a wheel back room RR formed, with a Pressure gradient p2'-p1 ' in the radial direction. On an inside radius r1 of a region of the turbocharger shaft close to the shaft T140 there is absolute pressure p1 ' and a flow rate c1 ' a gas flow of a rigid body vortex, where the absolute pressure p1 ' is significantly lower than an absolute pressure p2 ' in an outer radius r2 a region of the turbocharger shaft remote from the shaft T140 ; ie the pressure there p2 ' of the rigid body vortex lies as well as its speed c2 ' well above the pressure p1 ' or speed c1 ' .

Aufgrund dieser Druckverhältnisse, insbesondere im Bereich des Innenradius r1, ergeben sich zwei wesentliche Probleme, die von der Erfindung erkannt wurden. Zum Einen wird Schmierfluid „Öl“ in axialer Richtung z in den Radrückenraum RR gezogen und kann dort aufgrund der herrschenden Temperaturverhältnisse in dem Radrückenraum RR zu einer Verkokungsgefahr führen. Der Ringspalt RS des Radrückraumes RR ist vergleichsweise eng und mit geringem Strömungswiderstand gestaltet.Because of these pressure conditions, especially in the area of the inner radius r1 , two major problems arise which have been recognized by the invention. On the one hand, lubricating fluid becomes “oil” in the axial direction z in the wheel back space RR pulled and can there due to the prevailing temperature conditions in the wheel back space RR lead to a risk of coking. The annular gap RS of the rear wheel space RR is comparatively narrow and designed with low flow resistance.

Zum Anderen bringen gegebenenfalls unterschiedliche Druck- und Geschwindigkeitsverhältnisse p1`, c1' der Gasströmung bei der Turbine T120 --im Unterschied zum auf gleicher Turboladerwelle T140 angebrachten Verdichter V110-- unterschiedliche Axialschübe in ein Lager La ein, das vorliegend lediglich symbolisch zwischen Turbine T120 und Verdichter V110 gezeigt ist. Dies kann dazu führen, dass bei Lagern La des Standes der Technik Axiallagerschäden an einer entsprechenden Gegenschubfläche auftreten.On the other hand, there may be different pressure and speed ratios p1` , c1 ' the gas flow at the turbine T120 - in contrast to the same turbocharger shaft T140 attached compressor V110 - different axial thrusts in one bearing La one, the present only symbolically between turbine T120 and compressor V110 is shown. This can lead to bearings La of the prior art, axial bearing damage occurs on a corresponding counter thrust surface.

3A und 3B zeigen zwei unterschiedliche Varianten einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer Turbomaschine. Das Konzept der Erfindung wird anhand von 3A und 3B beispielhaft für eine Turbine 120 erläutert, wobei hier für identische oder ähnliche Merkmale oder Merkmale identischer oder ähnlicher Funktion der Einfachheit halber gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Die Systematik der anhand der Turbine 120 erläuterten Erfindung lässt sich gleichermaßen --zusätzlich oder alternativ-- auf einen Verdichter 110 anwenden auch wenn dieser im Nachgang zu 1 im Folgenden nicht dargestellt ist. 3A and 3B show two different variants of a particularly preferred embodiment of a turbo machine. The concept of the invention is based on 3A and 3B exemplary for a turbine 120 explained, the same reference numerals being used here for identical or similar features or features with an identical or similar function for the sake of simplicity. The system of using the turbine 120 The explained invention can equally - additionally or alternatively - be applied to a compressor 110 apply even if this is an afterthought 1 is not shown below.

Im Einzelnen zeigt 3A und 3B eine Turbine 120 in zwei unterschiedlichen Varianten einer Turbomaschine 100 wie sie in 1 dargestellt ist im Detail. Beide Turbinen 120 haben ein Turbinenrad 20, das in einer Turbinenkammer 10 eines Turbinengehäuses 30 drehbar angeordnet ist. Das Turbinenrad 20 wird vorliegend durch Abgas AG angetrieben, das radial entlang eines Radius r in einen Diffusor 11 der Turbinenkammer eintritt und über einen Auslass 12 axial austritt, d.h. in Axialrichtung z, die hier entlang der Achse A bezeichnet ist. In 3A als auch in 3B ist erkennbar, dass ein Rücken 21.A bzw. 21.B des Turbinenrades 20 einer Innenseite 31.A bzw. 31.B der Turbinengehäusewand 31 zugewandt ist. Zwischen der Innenseite 31.A und dem Rücken 21.A der Turbine 120 der 3B bzw. zwischen der Innenseite 31.B und dem Rücken 21.B der Turbine 120 der 3B ist ein Radrückenraum 13 in der Turbinenkammer 10 mit einem Ringspalt RS gebildet.Shows in detail 3A and 3B a turbine 120 in two different variants of a turbo machine 100 like them in 1 is shown in detail. Both turbines 120 have a turbine wheel 20th that is in a turbine chamber 10 a turbine housing 30th is rotatably arranged. The turbine wheel 20th is present by exhaust gas AG driven radially along a radius r into a diffuser 11 the turbine chamber enters and via an outlet 12th exits axially, ie in the axial direction z , which is indicated along the axis A here. In 3A as well as in 3B can be seen that a back 21.A or. 21.B of the turbine wheel 20th an inside 31.A or. 31.B the turbine housing wall 31 is facing. Between the inside 31.A and the back 21.A the turbine 120 the 3B or between the inside 31.B and the back 21.B the turbine 120 the 3B is a wheel back room 13th in the turbine chamber 10 with an annular gap RS educated.

Gemäß dem Konzept der Erfindung ist bei beiden Ausführungsformen der Turbine 120 der 3A und 3B eine in axialer Richtung z vorherrschende lichte Weite W eines scheibenartigen Ringspalts RS des Radrückenraums 13 in einem sich in radialer Richtung r erstreckenden Abschnitt 13r wiederholt aufgeweitet; man könnte auch sagen, dass sich die tatsächliche Breite des Radrückenraums 13 in dem radialen Abschnitt 13r abwechselnd erhöht und verringert, d.h. der verengt sich beziehungsweise weitet sich abwechselnd auf entlang der radialen Richtung r. Vorliegend ist eine lichte Weite W mit einem Strömungswiderstandselement 1A, 1B von Stegen 13S (also ringförmigen Rippen) gebildet, das hier als Kontur KA, KB abwechselnd mit den dazwischenliegenden Nuten 13N (also ringförmigen Nuten) erkennbar ist - siehe 7A, 7B im Detail. Dabei ist die Kontur KA vorliegend in der Ausführungsform der 3A gemäß dem Konzept der Erfindung auf der Innenseite 31. 1A der Turbinengehäusewand 31 angebracht und im Unterschied dazu ist die Kontur KB auf dem Rücken 21.B des Turbinenrades 20 angebracht.According to the concept of the invention, the turbine is in both embodiments 120 the 3A and 3B one in the axial direction z prevailing clear width W. a disk-like annular gap RS of the wheel back space 13th in a radial direction r extending section 13r repeatedly expanded; you could also say that is the actual width of the wheel back space 13th in the radial section 13r alternately increased and decreased, that is to say it narrows or widens alternately along the radial direction r . The present is a clear width W. with a flow resistance element 1A , 1B of jetties 13S (i.e. ring-shaped ribs) formed here as a contour KA , KB alternating with the grooves in between 13N (i.e. annular grooves) can be seen - see 7A , 7B in detail. Here is the contour KA present in the embodiment of 3A according to the concept of the invention on the inside 31 . 1A the turbine housing wall 31 appropriate and in contrast to this is the contour KB on the back 21.B of the turbine wheel 20th appropriate.

Das Strömungswiderstandselement 1A, 1B ist derart ausgebildet, dass sich eine Strömungsgeschwindigkeit c in radialer Richtung und/oder umlaufender Richtung des Radrückenraumes sublinear erhöht, wie es in 4A als durchgezogene Linie im Vergleich zur gestrichelten Linie des Standes der Technik gezeigt ist. Das Strömungswiderstandselement 1A, 1B ist weiter derart ausgebildet, dass in dem Radrückenraum 13 ein Betrag eines Druckgefälles p1-p2 von einem Innenradius r1 eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle zu einem Außenradius r2 eines wellenfernen Bereichs der Turboladerwelle geringer ist als bei einer linearen Erhöhung einer Strömungsgeschwindigkeit c in radialer Richtung r und/oder umlaufender Richtung des Radrückenraumes 13 wie es 4 dargestellt ist.The flow resistance element 1A , 1B is designed such that a flow velocity c increases sublinearly in the radial direction and / or circumferential direction of the wheel back space, as shown in FIG 4A is shown as a solid line compared to the dashed line of the prior art. The flow resistance element 1A , 1B is also designed such that in the wheel back space 13th an amount of pressure differential p1-p2 from an inner radius r1 of a region of the turbocharger shaft close to the shaft to an outer radius r2 of a region of the turbocharger shaft remote from the shaft is less than in the case of a linear increase in a flow velocity c in the radial direction r and / or circumferential direction of the wheel back space 13th like it 4th is shown.

4A und 4B verdeutlichen also, dass, --wie sich durch Vergleich der 5 einerseits mit der 6A (entsprechend 3A) und 6B (entsprechend 3B) andererseits sofort ergibt-- ein absoluter Druck p1 in dem Radrückenraum 13 in dem radialen Abschnitt 13r an einem Innenradius r1 eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle einen höheren Betrag hat gegenüber einem absoluten Druck p1' in einem Radrückenraum an einem Innenradius eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle ohne Strömungswiderstandselement. Dies hat zur Folge, dass die Dichtigkeit einer Dichtung TD der 5 in Bezug auf ein Schmierfluid „Öl“ (gegenüber dem Stand der Technik) erheblich verbessert ist. 4A and 4B thus make it clear that - as can be seen by comparing the 5 on the one hand with the 6A (corresponding 3A) and 6B (corresponding 3B) on the other hand immediately results - an absolute pressure p1 in the wheel back room 13th in the radial section 13r at an inner radius r1 of a region of the turbocharger shaft close to the shaft has a higher magnitude compared to an absolute pressure p1 ' in a wheel back space on an inner radius of a region of the turbocharger shaft close to the shaft without a flow resistance element. This has the consequence that the tightness of a seal TD the 5 in relation to a lubricating fluid "oil" (compared to the prior art) is considerably improved.

Mit anderen Worten ist durch die Anhebung des absoluten Drucks p1 gemäß den Ausführungsformen der 3A, 3B (beziehungsweise 6A, 6B) gegenüber einem Druck im Stand der Technik p1' der absolute Druck im wellennahen Bereich der Turboladerwelle erhöht --damit sind die auf das Schmierfluid wirkenden Saugkräfte in dem Radrückenraum 13 im radialen Abschnitt 13r, aber insbesondere im wellennahen Bereich des ersten Radius r1, verringert als auch die Axialschübe verringert in synergetischer Weise.In other words, by increasing the absolute pressure p1 according to the embodiments of 3A , 3B (respectively 6A , 6B) versus prior art pressure p1 ' the absolute pressure in the area of the turbocharger shaft close to the shaft increases - so the suction forces acting on the lubricating fluid are in the wheel back space 13th in the radial section 13r , but especially in the area of the first radius close to the wave r1 , decreases as well as the axial thrust decreases in a synergistic manner.

Die entsprechenden grundsätzlichen Formeln ergeben sich durch Betrachtung eines Starrkörperwirbels im Radrückenraum 13 aus den Ausführungen von Zierep „Grundzüge der Strömungslehre“ (5. Auflage, Springer Lehrbuch) zur Stromfadentheorie der Hydro- und Aerodynamik auf den Seiten 43 bis 77 des Kapitels 3.1.3. Die dazugehörige Differenzialgleichung (dort 4.16) und deren Lösung (beispielhaft für eine als konstant angenommene Dichte p des Gases; dort 4.27) ist im Folgenden als Gleichung aufgeführt. c 2 r = 1 ρ d p d r

Figure DE102015219773B4_0001
p ( r ) = p 1 + ρ 2 c 1 2 r 1 2 ( r 2 r 1 2 ) , r r 1
Figure DE102015219773B4_0002
The corresponding basic formulas result from considering a rigid body vortex in the wheel back space 13th from the explanations by Zierep “Fundamentals of Fluid Mechanics” (5th edition, Springer textbook) on the streamline theory of hydro- and aerodynamics on pages 43 to 77 of chapter 3.1.3. The associated differential equation (4.16 there) and its solution (exemplary for a density p of the gas assumed to be constant; 4.27 there) is listed below as an equation. c 2 r = 1 ρ d p d r
Figure DE102015219773B4_0001
p ( r ) = p 1 + ρ 2 c 1 2 r 1 2 ( r 2 - r 1 2 ) , r r 1
Figure DE102015219773B4_0002

7A und 7B zeigen ein Detail der bereits in 3A und 3B dargestellten Turbomaschine 100 betreffend die Gestaltung des Radrückenraumes 13 mit einer abschnittsweisen Verengung und/oder Aufweitung durch die Kontur KA, KB, d.h. hier einer wiederholten Aufweitung der Weite W des Ringspaltes RS entlang der radialen Richtung r wie anhand von 3A und 3B beschrieben. 7A and 7B show a detail of the already in 3A and 3B illustrated turbo machine 100 regarding the design of the wheel back space 13th with a section-wise narrowing and / or widening through the contour KA , KB , ie here a repeated widening of the width W. of the annular gap RS along the radial direction r as with 3A and 3B described.

Im Einzelnen ist dort ersichtlich, dass die Turbinenkammer 10 und ein nicht näher bezeichneter Lagerhohlraum des Lagers 130 mit dem Lagergehäuse 50 durch eine radial zur Turboladerwelle 140 (entlang der Achse A) verlaufende hohle Trennwand 40 getrennt sind. Die Trennwand 40 umfasst jeweils ein zwischen der Turbinengehäusewand 31 und der Lagergehäusewand 51 verlaufenden Ringkanal 41 und ist im Ganzen als ein Hitzeschild ausgebildet. Der Hitzeschild ist insbesondere in der der Turbinenkammer 10 zugewandten Wand der Trennwand 40, umfassend die Innenseite 31.A, 31.B der Turbinengehäusewand 31, als Strahlscheibe ausgebildet. Bei der Ausführungsform der 7A ist diese Strahlscheibe mit der vorerwähnten Kontur KA zur Darstellung eines Strömungswiderstandselements 1A versehen. Bei der Ausführungsform der 7B ist die Strahlscheibe an ihrer Innenseite zur Turbinenkammer 10 flach gestaltet; stattdessen trägt der Rücken 21.B des Turbinenrades 20 die vorgenannte Kontur KB zur Bildung eines Strömungswiderstandselements 1B.In detail it can be seen there that the turbine chamber 10 and an unspecified bearing cavity of the bearing 130 with the bearing housing 50 through a radial to the turbocharger shaft 140 Hollow partition (along axis A) 40 are separated. The partition 40 each includes one between the turbine housing wall 31 and the bearing housing wall 51 extending annular channel 41 and is formed as a whole as a heat shield. The heat shield is in particular in the turbine chamber 10 facing wall of the partition 40 , including the inside 31.A , 31.B the turbine housing wall 31 , designed as a jet disk. In the embodiment of 7A is this jet disc with the aforementioned contour KA to represent a flow resistance element 1A Mistake. In the embodiment of 7B is the jet disc on its inside to the turbine chamber 10 designed flat; instead, the back carries 21.B of the turbine wheel 20th the aforementioned contour KB to form a flow resistance element 1B .

Die Kontur KA, KB ist vorliegend als abwechselnde, in radialer Richtung angeordnete Abfolge von Nuten 13N und Stegen 13S gebildet. Die Nuten 13N weisen einen im Wesentlichen halbkreisförmigen nicht näher bezeichneten Grund auf. Die Stege 13S sind an ihrer Oberseite im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet. Aufgrund der abwechselnden Tiefe der Oberfläche auf der Innenseite 31.A bzw. auf dem Rücken 21.B in radialer Richtung r wird ein Strömungswiderstand derart erzeugt, dass in radialer Richtung r und/oder umlaufender Richtung die Strömungsgeschwindigkeit c des Starrkörperwirbels an der Rückseite des Turbinenrades 20 im Radrückenraum 13 herabgesetzt ist und ein Druckgradient p2-p1 in radialer Richtung r --wie oben erläutert-- ebenfalls vermindert ist. Insgesamt führt dies dazu, dass unterhalb der Trennwand 40 ein Sog auf ein im Lagerhohlraum befindliches Öl durch die Dichtung TD nicht mehr besteht beziehungsweise nur noch in vermindertem Maße besteht. Außerdem werden Axialschübe auf das Lager 130 verringert.The contour KA , KB is present as an alternating sequence of grooves arranged in the radial direction 13N and bars 13S educated. The grooves 13N have an essentially semicircular base, which is not specified in more detail. The bridges 13S are essentially rectangular on their upper side. Due to the alternating depth of the surface on the inside 31.A or on the back 21.B in the radial direction r a flow resistance is generated in such a way that in the radial direction r and / or in the circumferential direction, the flow velocity c of the rigid body vortex at the rear of the turbine wheel 20th in the back of the wheel 13th is decreased and a pressure gradient p2-p1 in the radial direction r - as explained above - is also reduced. Overall, this leads to the fact that below the partition 40 a suction of oil in the bearing cavity through the seal TD no longer exists or only exists to a reduced extent. There are also axial thrusts on the bearing 130 decreased.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1A, 1B1A, 1B
StrömungswiderstandselementFlow resistance element
TK, 10TK, 10
TurbinenkammerTurbine chamber
1111
DiffusorDiffuser
1212th
AuslassOutlet
1313th
RadrückenraumRear wheel space
13r13r
radialer Abschnittradial section
13S13S
Stegweb
13N13N
NutGroove
2020th
TurbinenradTurbine wheel
21.A, 21.B21.A, 21.B
Rücken des Turbinenrades der TurbineBack of the turbine wheel of the turbine
3030th
TurbinengehäuseTurbine housing
3131
TurbinengehäusewandTurbine housing wall
31.A, 31.B31.A, 31.B
Innenseite der TurbinengehäusewandInside of the turbine housing wall
4040
Trennwandpartition wall
5050
LagergehäuseBearing housing
5151
LagergehäusewandBearing housing wall
10001000
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
100100
TurbomaschineTurbo engine
V110, 110V110, 110
Verdichtercompressor
111111
LadeluftführungCharge air duct
112112
LuftfilterAir filter
T120, 120T120, 120
Turbineturbine
121121
AbgasführungExhaust gas routing
122122
AbgasrückführungExhaust gas recirculation
130130
Lagerwarehouse
T140, 140T140, 140
TurboladerwelleTurbocharger shaft
141141
VerdichterradCompressor wheel
142142
TurbinenradTurbine wheel
200200
Motorengine
300300
AbgasperipherieExhaust peripherals
AGAG
AbgasExhaust gas
LL.
Luftair
LLLL
LadeluftCharge air
LaLa
Lagerwarehouse
TR, 20TR, 20
TurbinenradTurbine wheel
TRRTRR
Rücken des TurbinenradesBack of the turbine wheel
TGTG
TurbinengehäusewandTurbine housing wall
TGITGI
Innenseite der TurbinengehäusewandInside of the turbine housing wall
TDTD
Dichtungpoetry
RRRR
RadrückenraumRear wheel space
RSRS
RingspaltAnnular gap
TGITGI
TurbinengehäuseinnenwandTurbine housing inner wall
p1, p2, p1', p2'p1, p2, p1 ', p2'
Druckprint
c1, c2, c1', c2'c1, c2, c1 ', c2'
StrömungsgeschwindigkeitFlow velocity
r1r1
InnenradiusInner radius
r2r2
AußenradiusOuter radius
WW.
lichte Weiteclear width
zz
axiale Richtungaxial direction
rr
radiale Richtungradial direction
KA, KBKA, KB
Konturcontour

Claims (11)

Turbomaschine (100) mit einem Verdichter (110) und einer Turbine (120), wobei - ein Turbinenrad (142, 20) der Turbine (120) und ein Verdichterrad des Verdichters (110) an einer Turboladerwelle (140) angebracht sind, wobei - die Turboladerwelle (140) mittels eines Lagers (130) drehbar gelagert ist, wobei das Lager (130) eine die Turboladerwelle (140) drehbar lagernde Lageranordnung in einem Lagergehäuse aufweist, und - das Turbinenrad (142, 20) in einer Turbinenkammer (10) eines Turbinengehäuses (30) der Turbine (120) drehbar angeordnet ist, wobei ein lagerseitiger Rücken (21.A, 21.B) des Turbinenrades (20) einer Innenseite (31.A, 31.B) einer Turbinengehäusewand (31) über einen Radrückenraum (13) in der Turbinenkammer (10) zugewandt ist, wobei in dem Radrückenraum ein Gas, nämlich ein Abgas, umlaufend um eine axiale Richtung (z) strömen kann, und - das Verdichterrad (141) in einer Verdichterkammer eines Verdichtergehäuses des Verdichters (110) drehbar angeordnet ist, wobei ein lagerseitiger Rücken des Verdichterrades einer Innenseite einer Verdichtergehäusewand über einen Radrückenraum in der Verdichterkammer zugewandt ist, wobei in dem Radrückenraum ein Gas, nämlich eine Ladeluft, umlaufend um eine axiale Richtung (z) strömen kann, - die Turbinenkammer (10) und ein Lagerhohlraum des Lagergehäuses (50) und/oder die Verdichterkammer und ein Lagerhohlraum des Lagergehäuses (50) durch jeweils eine radial zur Turboladerwelle (140) verlaufende Trennwand (40) getrennt sind, welche eine Turbinengehäusewand (31) und eine Lagergehäusewand (51) und/oder eine Verdichtergehäusewand und eine Lagergehäusewand umfasst, wobei die jeweilige Trennwand (40) gegen die Turboladerwelle (140) abgedichtet ist, und - die Trennwand (40) hohl ist, wobei die Trennwand (40) jeweils einen zwischen Turbinengehäusewand (31) und Lagergehäusewand (51) und/oder einen zwischen Verdichtergehäusewand und Lagergehäusewand verlaufenden Ringkanal (41) umfasst, und - die Trennwand (40) und ein radial zur Turboladerwelle (140) verlaufender Radialteil der Turbinengehäusewand (31) und/oder der Verdichtergehäusewand ganz oder teilweise als ein Hitzeschild ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine lichte Weite (W) eines Ringspalts (RS) des Radrückenraumes (13) in axialer Richtung (z), die in einem sich in radialer Richtung (r) erstreckenden Abschnitt (13r) des Radrückenraumes (13) vorherrscht, mittels wenigstens eines in dem Abschnitt (13r) angeordneten Strömungswiderstandselements (1A, 1B) zur Erhöhung eines Strömungswiderstands der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung (r) verändert ist, und - eine Innenseite (31.A) des Hitzeschildes das wenigstens eine Strömungswiderstandselement (1A) trägt, wobei das Strömungswiderstandselement (1A) in Form einer Kontur (KA) gebildet ist, und somit die Kontur (KA) auf der Innenseite (31.A) der Turbinengehäusewand (31) und/oder Verdichtergehäusewand angebracht ist, und - die lichte Weite (W) des Ringspalts des Radrückenraumes (13) in der Turbinenkammer (10) und/oder die lichte Weite des Ringspalts des Verdichter-Radrückenraumes in der Verdichterkammer jeweils mittels des wenigstens einen Strömungswiderstandselements (1A, 1B) entlang der radialen Richtung (r) abwechselnd verengt und aufgeweitet ist in dem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt (13r), wobei der Strömungswiderstand der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung (r) mittels des Strömungswiderstandselements (1A, 1B) gebildet ist, das sich in den Radrückenraum (13) in axialer Richtung (z) hinein erstreckt zur abschnittsweisen Veränderung, nämlich Verengung oder Aufweitung, des Ringspaltes (RS), wobei - die Kontur (KA) als abwechselnde, in radialer Richtung angeordnete Abfolge von Nuten (13N) und Stegen (13S) gebildet ist, so dass aufgrund einer abwechselnden Tiefe einer Oberfläche auf der Innenseite (31.A) der Turbinengehäusewand (31) und/oder Verdichtergehäusewand der Strömungswiderstand in radialer Richtung (r) erzeugbar ist.Turbomachine (100) with a compressor (110) and a turbine (120), wherein - a turbine wheel (142, 20) of the turbine (120) and a compressor wheel of the compressor (110) are attached to a turbocharger shaft (140), wherein - the turbocharger shaft (140) is rotatably mounted by means of a bearing (130), the bearing (130) having a bearing arrangement which rotatably supports the turbocharger shaft (140) in a bearing housing, and - the turbine wheel (142, 20) in a turbine chamber (10) a turbine housing (30) of the turbine (120) is rotatably arranged, wherein a bearing-side back (21.A, 21.B) of the turbine wheel (20) an inner side (31.A, 31.B) of a turbine housing wall (31) over a The wheel back space (13) in the turbine chamber (10) faces, wherein a gas, namely an exhaust gas, can flow circumferentially around an axial direction (z) in the wheel back space, and - the compressor wheel (141) in a compression chamber of a compressor housing of the compressor ( 110) is rotatably arranged, with a bearing side iger back of the compressor wheel faces an inside of a compressor housing wall via a wheel back space in the compressor chamber, wherein a gas, namely charge air, can circulate around an axial direction (z) in the wheel back space - the turbine chamber (10) and a bearing cavity of the bearing housing (50) and / or the compressor chamber and a bearing cavity of the bearing housing (50) are each separated by a partition wall (40) which runs radially to the turbocharger shaft (140) and which has a turbine housing wall (31) and a bearing housing wall (51) and / or a compressor housing wall and a bearing housing wall, wherein the respective partition (40) is sealed against the turbocharger shaft (140), and - the partition (40) is hollow, the partition (40) each between the turbine housing wall (31) and the bearing housing wall (51) and / or comprises an annular channel (41) running between the compressor housing wall and the bearing housing wall, and - the partition wall (40) and one radial to the door The radial part of the turbine housing wall (31) and / or the compressor housing wall running through the bolader shaft (140) is entirely or partially designed as a heat shield, characterized in that a clear width (W) of an annular gap (RS) of the wheel back space (13) in the axial direction (e.g. ), which prevails in a section (13r) of the wheel back space (13) extending in the radial direction (r), by means of at least one flow resistance element (1A, 1B) arranged in the section (13r) to increase a flow resistance of the gas flow along the circulating gas the radial direction (r) is changed, and - an inner side (31.A) of the heat shield carries the at least one flow resistance element (1A), the flow resistance element (1A) is formed in the form of a contour (KA), and thus the contour (KA) is attached to the inside (31.A) of the turbine housing wall (31) and / or the compressor housing wall, and - the clear width (W) of the annular gap of the wheel back space ( 13) in the turbine chamber (10) and / or the clear width of the annular gap of the compressor wheel back space in the compressor chamber is alternately narrowed and widened by means of the at least one flow resistance element (1A, 1B) along the radial direction (r) in which in radial direction extending portion (13r), wherein the flow resistance of the gas flow of the circulating gas along the radial direction (r) is formed by means of the flow resistance element (1A, 1B) which extends into the wheel back space (13) in the axial direction (z) for changing sections, namely narrowing or widening, of the annular gap (RS), where - the contour (KA) as an alternating sequence of grooves (13 N) and webs (13S) is formed so that the flow resistance in the radial direction (r) can be generated due to an alternating depth of a surface on the inside (31.A) of the turbine housing wall (31) and / or compressor housing wall. Turbomaschine (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand der Gasströmung des umlaufenden Gases entlang der radialen Richtung (r) mittels eines weiteren Strömungswiderstandselement (1B) in Form einer Kontur (KB) gebildet ist, die auf dem Rücken (21.B) des Turbinenrades (142, 20) und/oder des Verdichterrades (141) angebracht ist.Turbo machine (100) Claim 1 , characterized in that the flow resistance of the gas flow of the circulating gas along the radial direction (r) is formed by means of a further flow resistance element (1B) in the form of a contour (KB) which is placed on the back (21.B) of the turbine wheel (142, 20) and / or the compressor wheel (141) is attached. Turbomaschine (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (13N) einen halbkreisförmigen Grund aufweisen und/oder die Stege (13S) an ihrer Oberseite rechteckförmig ausgebildet sind.Turbo machine (100) Claim 1 , characterized in that the grooves (13N) have a semicircular base and / or the webs (13S) are rectangular on their upper side. Turbomaschine (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (KA, KB) aufgebracht oder eingebracht ist.Turbo machine (100) Claim 2 , characterized in that the contour (KA, KB) is applied or introduced. Turbomaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (40) gegen die Turboladerwelle (140) durch eine Dichtnabe, Wellendichtung oder dergleichen Dichtung abgedichtet ist.Turbo machine (100) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the partition (40) is sealed against the turbocharger shaft (140) by a sealing hub, shaft seal or the like seal. Turbomaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsgeschwindigkeit (c) der Gasströmung des umlaufenden Gases, nämlich der Ladeluft und/oder des Abgases, entlang der radialen Richtung (r) des Radrückenraumes gegeben ist und das Strömungswiderstandselement (1A, 1B) derart ausgebildet ist, dass sich die Strömungsgeschwindigkeit (c) in der radialen Richtung (r) des Radrückenraumes (13) sublinear erhöht.Turbo machine (100) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that a flow rate (c) of the gas flow of the circulating gas, namely the charge air and / or the exhaust gas, is given along the radial direction (r) of the wheel back space and the flow resistance element (1A, 1B) is designed such that the flow velocity (c) in the radial direction (r) of the wheel back space (13) increases sublinearly. Turbomaschine (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Radrückenraum (13) ein Betrag eines Druckgefälles (p1-p2) von einem Innenradius (r1) eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle (140) zu einem Außenradius (r2) eines wellenfernen Bereichs der Turboladerwelle (140) gegeben ist, und das Strömungswiderstandselement (1A, 1B) derart ausgebildet ist, dass der Betrag des Druckgefälles (p1-p2) geringer ist als bei einer linearen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit (c) in der radialen Richtung (r) des Radrückenraumes (13).Turbo machine (100) Claim 6 , characterized in that in the wheel back space (13) there is an amount of a pressure gradient (p1-p2) from an inner radius (r1) of a region of the turbocharger shaft (140) close to the shaft to an outer radius (r2) of a region of the turbocharger shaft (140) remote from the shaft , and the flow resistance element (1A, 1B) is designed in such a way that the amount of the pressure drop (p1-p2) is less than in the case of a linear increase in the flow velocity (c) in the radial direction (r) of the wheel back space (13). Turbomaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungswiderstandselement (1A, 1B) derart ausgebildet ist, dass ein absoluter Druck (p1) in dem Radrückenraum (13) an einem Innenradius (r1) eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle (140) einen höheren Betrag hat gegenüber einem absoluten Druck (p1') in einem Radrückenraum (13) an einem Innenradius (r1) eines wellennahen Bereichs der Turboladerwelle (140) ohne Strömungswiderstandselement.Turbo machine (100) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the flow resistance element (1A, 1B) is designed such that an absolute pressure (p1) in the wheel back space (13) at an inner radius (r1) of a region of the turbocharger shaft (140) close to the shaft has a higher magnitude than an absolute one Pressure (p1 ') in a wheel back space (13) at an inner radius (r1) of a region of the turbocharger shaft (140) close to the shaft without a flow resistance element. Turbomaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (40) als ein vom Lagergehäuse (50) separates und mit diesem verbundenes Ringteil gebildet ist.Turbo machine (100) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the partition (40) is formed as a ring part that is separate from the bearing housing (50) and connected to it. Turbomaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hitzeschild als eine Strahlscheibe ausgebildet ist und die Innenseite der Strahlscheibe das Strömungswiderstandselement (1A) in Form der Kontur (KA) trägt.Turbo machine (100) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the heat shield is designed as a jet disk and the inside of the jet disk carries the flow resistance element (1A) in the form of the contour (KA). Brennkraftmaschine (1000) mit einem Motor (200) und einer Turbomaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ladeluftführung (111) des Motors an den Verdichter (110) und eine Abgasführung (121) des Motors an die Turbine (120) angeschlossen ist.Internal combustion engine (1000) with a motor (200) and a turbo machine (100) according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that a charge air duct (111) of the engine is connected to the compressor (110) and an exhaust gas duct (121) of the engine is connected to the turbine (120).
DE102015219773.5A 2015-10-13 2015-10-13 Turbo machine and internal combustion engine Expired - Fee Related DE102015219773B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015219773.5A DE102015219773B4 (en) 2015-10-13 2015-10-13 Turbo machine and internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015219773.5A DE102015219773B4 (en) 2015-10-13 2015-10-13 Turbo machine and internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015219773A1 DE102015219773A1 (en) 2017-04-13
DE102015219773B4 true DE102015219773B4 (en) 2021-04-08

Family

ID=58405847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015219773.5A Expired - Fee Related DE102015219773B4 (en) 2015-10-13 2015-10-13 Turbo machine and internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015219773B4 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19845375A1 (en) * 1998-10-02 2000-04-06 Asea Brown Boveri Indirect cooling process for flow in gap between turbine rotor and stator, involving use of water to cool stator part adjacent to gap
WO2001073278A1 (en) * 2000-03-27 2001-10-04 Abb Turbo Systems Ag Waste gas turbocharger radial turbine
US7086842B2 (en) * 2002-08-03 2006-08-08 Holset Engineering Company Limited Turbocharger
US20100175377A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 Will Hippen Cooling an electrically controlled turbocharger
DE112008002729T5 (en) * 2007-10-13 2010-08-26 Cummins Turbo Technologies Ltd. turbomachinery
WO2014074433A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-15 Borgwarner Inc. Supplemental air cooling system and air pressure oil sealing system for electrical turbocompound machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19845375A1 (en) * 1998-10-02 2000-04-06 Asea Brown Boveri Indirect cooling process for flow in gap between turbine rotor and stator, involving use of water to cool stator part adjacent to gap
WO2001073278A1 (en) * 2000-03-27 2001-10-04 Abb Turbo Systems Ag Waste gas turbocharger radial turbine
US7086842B2 (en) * 2002-08-03 2006-08-08 Holset Engineering Company Limited Turbocharger
DE112008002729T5 (en) * 2007-10-13 2010-08-26 Cummins Turbo Technologies Ltd. turbomachinery
US20100175377A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 Will Hippen Cooling an electrically controlled turbocharger
WO2014074433A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-15 Borgwarner Inc. Supplemental air cooling system and air pressure oil sealing system for electrical turbocompound machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zierep, Jürgen : Grundzüge der Strömungslehre. Berlin, Heidelberg : Springer , 1993. S. 43-77. Kap. 3.1.3. - ISBN 978-3-662-00073-1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015219773A1 (en) 2017-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60300288T2 (en) Sealed oil-damped rolling bearing
DE102011055150B4 (en) Turbine blade arrangement
EP2796668B1 (en) Casing section of a turbo engine compressor or turbo engine turbine stage
DE102017115042A1 (en) Shroud configurations for turbine blades
DE112018002222T5 (en) Fuel injector and gas turbine
DE102011051650A1 (en) Axial shaft seal
WO2010034601A1 (en) Arrangement comprising a shaft seal
DE102008044471A1 (en) Compression labyrinth seal and turbine with this
EP1898054A1 (en) Gas turbine
CH706814B1 (en) Labyrinth seal for sealing between a rotating and a stationary component of a turbomachine.
DE112013007082T5 (en) Bidirectional shaft seal
DE102009031737A1 (en) Impeller for a turbomachine
DE102014205226A1 (en) Blade row group
DE1601664B2 (en) ARRANGEMENT OF THROUGH CHANNELS FOR COOLING GASES IN A HOLLOW CYLINDER-SHAPED RUNNER OF A FLOW MACHINE
DE102017202687A1 (en) Bearing housing and a Abgasturoblader with such a housing
DE112015005131T5 (en) Cooling structure for turbine, and gas turbine
EP2787178B1 (en) Guide vane assembly
DE102012108973A1 (en) Bearing device and exhaust gas turbocharger
EP1887195B1 (en) Cooling device for a motor vehicle
DE102015219773B4 (en) Turbo machine and internal combustion engine
EP0690204A2 (en) Steamturbine with at least two seals in the casing for sealing the same
EP3371420B1 (en) Arrangement for separation of lubricant flows and exhaust gas turbocharger comprising such arrangement
DE102018222827A1 (en) Static sealing arrangement and fluid machine
EP3486494B1 (en) Radial fan housing and radial fan
DE102017211719A1 (en) Arrangement for a mechanical seal

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F01D0005020000

Ipc: F01D0005040000

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ROLLS-ROYCE SOLUTIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee