DE2948398A1

DE2948398A1 - EXHAUST TURBOCHARGER

Info

Publication number: DE2948398A1
Application number: DE19792948398
Authority: DE
Inventors: Anton 8731 Sulzthal Marx
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1979-12-01
Filing date: 1979-12-01
Publication date: 1981-06-04
Also published as: IT8026202A0; FR2470860B1; IT1134439B; JPS5685524A; GB2064656B; GB2064656A; FR2470860A1

Description

SKF KÜGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 23.11.1979SKF KÜGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, November 23, 1979

- TPA/gl.hb DE 79 025 DE- TPA / gl.hb DE 79 025 DE

Exhaust gas turbocharger

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit auf einer gemeinsamen Welle aufgesetztem Verdichter- und Turbinenrad und dazwischen in einem Gehäuse angeordneten Lagern.The present invention relates to an exhaust gas turbocharger with a compressor and turbine wheel placed on a common shaft and in a housing in between arranged bearings.

lieben Abgasturboladern mit einer Außenlagerung der Welle, d. h. einer Ausführung, bei der die das Turbinenrad und das Verdichterrad tragende Welle axial außerhalb dieser Räder in auf den Enden der Welle aufgesetzten Lagern abgestützt ist, sind auch Abgasturbolader mit einer sogenannten Innenlagerung bekanntgeworden. Bei diesen bekannten Ausführungen mit Innenlagerung sind das Turbinenrad und das Verdichterrad auf einer gemeinsamen Welle aufgesetzt, wobei zwischen den beiden Rädern eine in einem mit dem Turbinengehäuse und dem Verdichtergehäuse verbundenen Zwischengehäuse eingesetzte Lagerung angeordnet ist. Diese Lagerung besteht aus zwei/ bei separatem Axiallager sogar drei Lagern, z. B. Wälz- oder Gleitlager, die aus Steifigkeitsgründen in der Regel einen relativ großen Abstand voneinander aufweisen.love exhaust gas turbochargers with an external shaft bearing, d. H. an embodiment in which the shaft carrying the turbine wheel and the compressor wheel is axially outside the latter Wheels is supported in bearings placed on the ends of the shaft, are also exhaust gas turbochargers with a so-called Indoor storage became known. In these known designs with internal bearings, the turbine wheel and the compressor wheel is placed on a common shaft, with an in an intermediate housing connected to the turbine housing and the compressor housing is arranged is. This storage consists of two / with separate axial bearings even three bearings, z. B. rolling or Plain bearings, which are usually used for reasons of rigidity have a relatively large distance from each other.

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Bei den meist als hydrodynamischen Gleitlager ausgebildeten Lagerungen sind zur Schmierung der LagerflS-chen in dem Zwischengehäuse Kanäle oder dgl. vorgesehen, die mit dem Motorölkreislauf verbunden sind.In the case of the bearings, which are usually designed as hydrodynamic plain bearings, the bearing surfaces are lubricated In the intermediate housing channels or the like. Provided, which are connected to the engine oil circuit.

Diese bekannten Ausführungen bauen insbesondere in axialer Richtung sehr groß, was einerseits einen großen Raumbedarf, andererseits aber auch einen großen Materialbedarf und damit hohes Gewicht sowie große Massenkräfte bedeutet. Weiterhin weisen die Lager der bekannten Ausführungen eine Vielzahl von Einzelteilen auf, deren Herstellung und Zusammenbau erschwert ist.These known designs build very large in particular in the axial direction, which on the one hand a large space requirements, but on the other hand also a large material requirement and thus high weight and large inertia forces means. Furthermore, the bearings of the known designs have a large number of individual parts on, the manufacture and assembly of which is difficult.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Abgasturbolader der eingangs genannten Art zu schaffen, der Kompakt ist, d. h. nur einen geringen Bauraum erfordert und damit leicht ist und geringere rotierende Massen aufweist, eine hohe Laufruhe und einen hohen Wirkungsgrad besitzt und trotzdem aus wenigen Teilen besteht, die eine einfachere und damit auch kostengünstigere Fertigung erlauben.The object of the present invention is to create an exhaust gas turbocharger of the type mentioned at the outset, which Is compact, i.e. H. only requires a small amount of space and is therefore light and has lower rotating masses has a very smooth running and a high degree of efficiency and still consists of a few parts, which allow a simpler and thus more cost-effective production.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in claim 1.

Diese Maßnahmen führen zu wesentlichen Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber den bekannten Ausführungen. Dadurch, daß das Verdichterrad und das Turbinenrad sehr nahe aneinandergerückt sind, kann eine wesentlich kürzere Welle zur Anwendung gelangen, was einerseits einen geringeren axialen Raumbedarf erfordert, andererseits geringeres Gewicht und damit geringeren Materialbedarf sowie geringere rotierende Massen ergibt. Die Welle und die darauf aufgesetztenThese measures lead to significant advantages of the solution according to the invention over the known designs. Because the compressor wheel and the turbine wheel are moved very close to one another, a much shorter shafts are used, which on the one hand requires less axial space, on the other hand, lower weight and thus lower material requirements as well as lower rotating Mass results. The shaft and those placed on it

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Räder werden nahezu im Massenschwerpunkt abgestützt, wodurch geringere Unwuchtkräfte und Schwingungen entstehen. Schließlich wird damit auch die thermische Längenausdehnung verringert, so daß engere Spalte zwischen dem Turbinenrad bzw. dem Verdichterrad und den dazu gehörigen Gehäuseflächen eingehalten werden können, wodurch der Wirkungsgrad nicht unwesentlich erhöht wird.Wheels are supported almost in the center of mass, whereby lower imbalance forces and vibrations arise. Finally, it also reduces the thermal expansion in length reduced so that narrower gaps between the turbine wheel or the compressor wheel and the associated Housing surfaces can be maintained, whereby the efficiency is increased not insignificantly.

Das bei den bekannten Ausführungen benötigte relativ aufwendige Gehäuse "schrumpft" zu einer Trennwand zusammen, die ebenfalls wieder einen geringeren Materialbedarf erfordert und damit geringeres Gewicht aufweist. Diese Trennwand kann in kostengünstigerer Weise hergestellt werden als die bei den bekannten Ausführungen verwendeten Lagergehäuse.The relatively complex housing required in the known designs "shrinks" to form a partition, which again requires less material and is therefore less weight. These Partition wall can be manufactured in a more cost-effective manner than that used in the known designs Bearing housing.

Durch die unmittelbar an den Naben der Räder und in der Trennwand vorgesehenen Lagerflachen, die leicht be- oder eingearbeitet werden können, wird die Zahl der Teile verringert, was sich in einer einfacheren Herstellung und Zusammenbau niederschlägt.Due to the bearing surfaces provided directly on the hubs of the wheels and in the partition wall, which are easy to load or can be incorporated, the number of parts is reduced, resulting in easier manufacture and Assembly is reflected.

Das Lager ist als zweiseitig wirkendes Luftlager ausgebildet, wobei die Luft unmittelbar aus der Umgebung bzw. der Ansaugleitung des Verdichters oder des Verdichterraumes entnommen werden kann. Es ist somit keine Verbindung der Lager mit dem ölkreislauf des Motors notwendig, d. h. es entfallen aufwendige Verbindungsrohre. Weiterhin wird das Motorenöl nicht zusätzlich thermisch belastet.The bearing is designed as a double-acting air bearing, with the air coming directly from the environment or can be taken from the suction line of the compressor or the compressor room. So it is not a connection the bearings with the oil circuit of the engine are necessary, d. H. there is no need for complex connecting pipes. Furthermore, the engine oil is not subjected to any additional thermal stress.

Die Ausbildung der Lagerung als Luftlager hat den Vorteil, daß das dem heißeren Turbinenrad zugeordnete Lager von sich aus tragfähiger ist, weil die dort ein-The formation of the bearing as an air bearing has the advantage that the bearing assigned to the hotter turbine wheel is inherently more viable because the

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strömende Luft heißer und damit dichter ist als die Luft in dem dem Verdichterrad zugeordneten Lager. Dies kommt den tatsächlichen Gegebenheiten sehr zustatten, weil das dem Turbinenrad zugeordnete Lager im Betrieb auch höher belastet wird.flowing air is hotter and therefore denser than the air in the bearing associated with the compressor wheel. this The actual conditions are very useful because the bearing assigned to the turbine wheel is in operation is also heavily burdened.

Ein weiterer Vorteil der Luftlagerung liegt auch darin, daß der Abgasturbolader gemäß der Erfindung in jeder Lage, d. h. auch mit senkrechter Welle, angeordnet werden kann.Another advantage of the air storage is that the exhaust gas turbocharger according to the invention in each Location, d. H. can also be arranged with a vertical shaft.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Dnteransprüchen gekennzeichnet.Further expedient refinements of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings will.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 bis 4 Längsschnitte durch verschiedene Ausbildungen eines Abgasturboladers. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.1 to 4 are longitudinal sections through different designs of an exhaust gas turbocharger. Same Parts are denoted by the same reference numerals.

Der Abgasturbolader nach Figur 1 besteht aus dem Turbinenteil mit dem Turbinenrad 1 und dem Turbinengehäuse 2, das zweiflutig ausgebildet ist, und dem Verdichterteil mit dem Verdichterrad 3 und dem Verdichtergehäuse 4. Turbinenrad 1 und Verdichterrad 3' sitzen auf einer gemeinsamen Welle 5 und sind lediglich durch eine axial kurze Ab-The exhaust gas turbocharger according to Figure 1 consists of the turbine part with the turbine wheel 1 and the turbine housing 2, which is designed with two flows, and the compressor part with the compressor wheel 3 and the compressor housing 4th turbine wheel 1 and the compressor wheel 3 'sit on a common shaft 5 and are only accessible by an axially short distance

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Standshülse 6 voneinander getrennt. Zur axialen Fixierung der Teile ist die Welle 5 an einem Ende mit einem Ringbund 7 und am anderen Ende mit einem Gewindeansatz versehen, auf dem die Befestigungsmutter 8 aufgeschraubt ist. Diese Befestigungsmutter 8 drückt das Turbinenrad 1, die Abstandshüle 6 und das Verdichterrad 3 gegen den Ringbund 7 und stellt somit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Teilen her.Stand sleeve 6 separated from each other. For the axial fixation of the parts, the shaft 5 has an annular collar at one end 7 and provided at the other end with a threaded attachment onto which the fastening nut 8 is screwed. These Fastening nut 8 presses the turbine wheel 1, the spacer sleeve 6 and the compressor wheel 3 against the annular collar 7 and thus creates a positive connection between the parts.

Tm Innenbereich des Turbinengehäuses 2 ist zwischen dem Turbinengehäuse 2 und dem Verdichtergehäuse 4 eine Trennwand 9 vorgesehen, die am Turbinengehäuse 2 befestigt ist und in den Zwischenraum zwischen Turbinenrad 1 und Verdichterrad 3 eingreift und sehr nahe bis an die Mantelfläche 10 der Abstandshülse 6 herangezogen ist. Die beispielsweise mit ringförmigen Ausnehmungen versehenen Naben des Turbinenrades 1 und des Verdichterrades 3 sind an den einander gegenüberliegenden Seitenflächen mit gegeneinander gerichteten balligen Ringflächen 11 bzw. 12 versehen, deren Krümmungsmittelpunkte im Abstand "x" voneinander auf der Achse der Welle 5 liegen. Zusammen mit den entsprechend hohlkugel ig ausgebildeten voneinander abgewandten Ringflächen 13 und 14 der Trennwand 9, die am Umfang mit mehreren Lagertaschen 15 bzw. 16 versehen sind, bilden die Ringflächen 11 und 12 zwei Schräglager, die die Welle 5 mit dem Turbinenrad 1 und dem Verdichterrad 3 abstützen. Zur Zuführung der Luft aus dem Ansaugraum 17 für den Verdichter ist in der Welle 5 eine zentrale Bohrung 18 vorgesehen, die über eine oder mehrere radiale Bohrungen 19 und 20 in der Welle 5 und in der Ab-Tm the inner area of the turbine housing 2 is between the turbine housing 2 and the compressor housing 4 Partition wall 9 is provided, which is attached to the turbine housing 2 and into the space between the turbine wheel 1 and the compressor wheel 3 engages and is drawn very close to the lateral surface 10 of the spacer sleeve 6 is. The hubs of the turbine wheel 1 and the, for example, provided with annular recesses Compressor wheels 3 are on the opposite side surfaces with mutually directed spherical annular surfaces 11 and 12 provided, the centers of curvature at a distance "x" from each other on the axis of the shaft 5. Along with the accordingly hollow spherical ig formed remote annular surfaces 13 and 14 of the partition wall 9, which on the circumference are provided with several bearing pockets 15 and 16, the annular surfaces 11 and 12 form two angular contact bearings, the support the shaft 5 with the turbine wheel 1 and the compressor wheel 3. For supplying the air from the intake area 17 for the compressor, a central bore 18 is provided in the shaft 5, which has one or more radial Bores 19 and 20 in shaft 5 and in the

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Standshülse 6 mit dem Raum 21 radial innerhalb der Trennwand 9 in Verbindung steht. Von dort wird die Luft in die Lagertaschen 15 bzw. 16 geleitet und bewirkt durch Druckaufbau eine Trennung der Lagerflächen und damit eine Lagerung der Welle 5 und des Turbinenrades 1 sowie des Verdichterrades 3.Stand sleeve 6 is in communication with space 21 radially inside partition wall 9. From there the Air is passed into the bearing pockets 15 and 16 and causes the bearing surfaces to separate through pressure build-up and thus a mounting of the shaft 5 and the turbine wheel 1 as well as the compressor wheel 3.

Die so gebildete Luftlagerung hat außer der wesentlich geringeren Reibung gegenüber einem ölgeschmierten Lager und damit der kürzeren Anlaufzeit und der höheren erreichbaren Drehzahl noch den Vorteil, daß der Lagerraum zum Turbinen- und zum Verdichterraum nicht so hermetisch abgedichtet werden muß, wie bei ölgeschmierten Lagern, wo die Gefahr besteht, daß öl in diese Räume eindringt und dadurch beispielsweise der Anteil unverbrauchter Kohlenwasserstoffe im Abgas erhöht wird. Eine in vielen Fällen ausreichende Abdichtung wird dadurch erreicht, daß das Turbinenrad 1 an der die Schaufeln tragenden Scheibe oberhalb der Nabe mit einem ringförmigen axial vorstehenden Vorsprung 2 2 versehen ist, der in eine entsprechende ringförmige Ausnehmung 2 3 der Trennwand 9 eingreift und so eine mehrstufige Labyrinthdichtung gegenüber dem Abgasraum 24 der Turbine bildet.The air bearing formed in this way has, in addition to the significantly lower friction compared to an oil-lubricated bearing and thus the shorter start-up time and the higher achievable speed still have the advantage that the storage room the turbine and compressor room does not have to be hermetically sealed as with oil-lubricated bearings, where there is a risk that oil will penetrate into these spaces and thereby, for example, the proportion of unused Hydrocarbons in the exhaust gas is increased. In many cases, sufficient sealing is achieved by that the turbine wheel 1 on the disk carrying the blades above the hub with an annular axial protruding projection 2 2 is provided, which in a corresponding annular recess 2 3 of the partition wall 9 engages and thus forms a multi-stage labyrinth seal with respect to the exhaust gas chamber 24 of the turbine.

Durch die Anordnung der balligen bzw. hohlkugeligen Flächen 11, 12 bzw. 13, 14 mit in einem Abstand "x" voneinander liegenden Mittelpunkten entsteht eine sphärische Lagerung, die sowohl radiale als auch axiale Kräfte sowie Momente aufzunehmen in der Lage ist.Due to the arrangement of the spherical or hollow spherical surfaces 11, 12 and 13, 14 with at a distance "x" Centers lying apart from one another create a spherical bearing that is both radial and axial Is able to absorb forces and moments.

Durch die so entstehende "O-Anordnung" ist trotz der kurzen Bauweise eine relativ große wirksame Stützbreite gegeben, also eine Lagerung mit großer Lagersteifigkeit geschaffen.The resulting "O-arrangement" is despite the short construction given a relatively large effective support width, so a storage with great bearing rigidity created.

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Durch die Wahl der Länge der Abstandshüle 6 ist es weiterhin möglich, die axiale und radiale Lagerluft in den beiden sphärischen Lagern einzustellen, wodurch einerseits die Funktion verbessert und andererseits auch die Genauigkeit erhöht wird. Dabei kann durch geeignete Wahl des Durchmessers und der Berührungswinkel sowie des Abstandes "x" der Lager eine Anordnung geschaffen werden, bei der sich die thermischen Längenänderungen kompensieren.By choosing the length of the spacer sleeve 6, it is still possible to reduce the axial and radial clearance in the adjust both spherical bearings, which on the one hand improves the function and on the other hand also the Accuracy is increased. This can be done by suitable choice of the diameter and the contact angle as well of the distance "x" of the bearings an arrangement can be created in which the thermal changes in length compensate.

Es ist ferner möglich, durch Wahl der Werkstoffe für das Turbinenrad 1 und das Verdichterrad 3 und/oder für die Trennwand 9, eine geeignete Gleitpaarung für den Anlauf zu bilden, wenn der Lagerdruck in den sphärischen Lagern noch nicht aufgebaut ist.It is also possible, by choosing the materials for the turbine wheel 1 and the compressor wheel 3 and / or for the partition wall 9 to form a suitable sliding pair for start-up when the bearing pressure is in the spherical Storage is not yet set up.

In den durch die Trennwand 9 und dem Turbinengehäuse 2 gebildeten Raum 25 kann über nicht gezeichnete Anschlüsse Kühlwasser zu- und abgeleitet werden, das den Wärmeübergang vom Turbinenteil zum Verdichterteil verhindert.In the space 25 formed by the partition 9 and the turbine housing 2, connections (not shown) can be used Cooling water can be supplied and discharged, which prevents the heat transfer from the turbine part to the compressor part.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich dadurch vom Gegenstand der Figur 1, daß die Luftzuführung für die Lagerflächen 11, 13 bzw. 12, 14 von außen von der Umgebungsluft radial durch die Trennwand 9 zum Raum 21 erfolgt. Anstelle der Lagertaschen 15, 16 in der Trennwand 9 sind hier die Flächen 11 und 12 der Naben des Turbinenrades 1 bzw. des Verdichterrades mit Spiralrillen 26 versehen, die im Spalt zwischen den Flächen 11 bzw. 12 und 13 bzw. 14 einen Druck aufbauen, der die Lagerflächen voneinander trennt.The embodiment of Figure 2 differs from the subject of Figure 1 in that the air supply for the bearing surfaces 11, 13 or 12, 14 from the outside from the ambient air radially through the partition 9 to the room 21 he follows. Instead of the bearing pockets 15, 16 in the partition 9, the surfaces 11 and 12 of the hubs are here Turbine wheel 1 or the compressor wheel is provided with spiral grooves 26, which in the gap between the surfaces 11 and 12 and 13 or 14 build up a pressure that separates the bearing surfaces from one another.

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Beim Gegenstand nach Figur 3 ist zum Unterschied zum Gegenstand nach Figur 1 oder 2 die die Schaufeln tragende Scheibe des Turbinenrades 1 mit einer glatten Seitenfläche 27 ausgebildet. Dadurch entfällt das Labyrinth, was in solchen Anwendungsfällen zweckmäßig ist, wo der Abgasdruck im Turbinenradspalt kleiner ist als der Lagerluftaustrittsdruck unter Einbeziehung der Spalt- und Saugwirkung am Turbinenrad 1. Die Lagerung ist hier als aerostatisches Lager ausgebildet, wobei die Druckluft aus dem Verdichterraum 28 über Bohrungen 29 in der Trennwand 9 zu den Lagertaschen 3 0 zugeführt wird. Weiterhin ist die Welle 5 in der Länge wesentlich reduziert gegenüber den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 oder 2.In the object according to FIG. 3, in contrast to the object according to FIG. 1 or 2, the one carrying the blades Disc of the turbine wheel 1 is designed with a smooth side surface 27. This eliminates the maze, which is useful in those applications where the exhaust pressure in the turbine wheel gap is less than that Bearing air outlet pressure taking into account the gap and suction on the turbine wheel 1. The bearing is designed here as an aerostatic bearing, with the Compressed air is supplied from the compression chamber 28 via bores 29 in the partition 9 to the storage pockets 3 0 will. Furthermore, the shaft 5 is significantly reduced in length compared to the exemplary embodiments according to Fig. 1 or 2.

Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen die Trennwand 9 radial innerhalb des Turbinengehäuses 2 angeordnet ist, ist in Figur 4 schließlich eine Ausführung dargestellt, bei der die Trennwand 9 aus Keramik hergestellt ist und so weit radial nach außen verlängert ist, daß sie über ihre gesamte radiale Höhe eine Trennung zwischen Verdichtergehäuse und Turbinengehäuse bildet. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die heißen Abgase des Turbinenteils nicht die verdichtete Luft des Verdichterteils erwärmen, wodurch der Wirkungsgrad des Abgasturboladers erhöht wird. Auch hier kann - ebenso wie auch bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 und 3 - der zwischen Trennwand und Turbinengehäuse 2 gebildete Raum 25 von Kühlwasser durchflossen werden. Weiterhin ist hier die Welle 5 als Differentialgewinde-Bolzen ausgebildet.While in the embodiments described so far, the partition wall 9 radially inside the turbine housing 2, an embodiment is finally shown in FIG. 4 in which the partition 9 is made of ceramic and is extended so far radially outward that it over its entire radial Height forms a separation between the compressor housing and the turbine housing. This ensures that that the hot exhaust gases of the turbine part do not heat the compressed air of the compressor part, whereby the efficiency of the exhaust gas turbocharger is increased. Here too, as in the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3, the one between the partition wall and turbine housing 2 formed space 25 are traversed by cooling water. Furthermore, the shaft 5 is here as Differential thread bolts formed.

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Die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendeten sphärischen Lager haben den Vorteil, daß sie unempfindlich gegen Lager- und Formänderungen der zu lagernden Teile sind. Statt der balligen Flächen 11 und an den Naben des Turbinenrades 1 und des Verdichterrades und der hohlkugeligen Ringflächen 13 und 14 an der Trennwand kann auch die umgekehrte Anordnung getroffen werden, d. h. die balligen Flächen werden an der Trennwand und die hohlkugeligen Flächen an den Naben des Turbinen- und des Verdichterrades angeordnet. Selbstverständlich ist es aber auch möglich und in gewissen Fällen auch vorteilhaft, statt der beschriebenen sphärischen Lager solche mit kegeligen Lagerflächen vorzusehen. Die kegeligen Lagerflächen sind dabei zweckmäßigerweise gegensinnig zueinander geneigt, um Axialkräfte in beiden Richtungen aufzunehmen und damit die Welle mit den darauf angeordneten Turbinen- und Verdichterrädern exakt axial zu führen. Außer der Trennwand 9 können auch insbesondere die der Abgaswärme ausgesetzten Teile, d. h.The spherical bearings used in the embodiments described above have the advantage that they are insensitive to changes in storage and shape of the parts to be stored. Instead of the spherical surfaces 11 and on the hubs of the turbine wheel 1 and the compressor wheel and the hollow spherical annular surfaces 13 and 14 on the partition the reverse arrangement can also be made, i. H. the spherical surfaces are on the partition wall and the spherical surfaces are arranged on the hubs of the turbine and compressor wheel. Of course but it is also possible and in certain cases also advantageous instead of the spherical bearings described to provide those with conical bearing surfaces. The conical bearing surfaces are expediently in opposite directions inclined to each other in order to take up axial forces in both directions and thus the shaft with the one on it arranged turbine and compressor wheels to guide exactly axially. In addition to the partition 9, in particular the parts exposed to the heat of the exhaust gas, d. H.

das Turbinenrad und das Turbinengehäuse oder auch die anderen Teile des Abgasturboladers aus einem keramischen Werkstoff hergestellt werden.the turbine wheel and the turbine housing or the other parts of the exhaust gas turbocharger made of a ceramic Material are produced.

Auch bezüglich der Luftzufuhr zu den Lagerflächen sind andere als die beschriebenen Lösungen denkbar. So kann beispielsweise beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 die Luft von der zentralen axialen Bohrung 18 durch radiale Bohrungen in die Ausnehmungen in den Naben des Turbinenrades 1 und des Verdichterrades 3 und von dort durch entsprechende Bohrungen zu den Lagerflächen 11 bzw. 12 geführt werden. In gleicher Weise ist es auchAlso with regard to the air supply to the storage areas other solutions than those described are conceivable. For example, in the embodiment according to FIG the air from the central axial bore 18 through radial bores into the recesses in the hubs of the Turbine wheel 1 and the compressor wheel 3 and from there through corresponding bores to the bearing surfaces 11 or 12 are performed. In the same way it is too

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beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 möglich, die aus der Umgebung angesaugte Luft durch entsprechende Bohrungen unmittelbar an die Ringflächen 13 und 14 in der Trennwand 9 zu führen.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, it is possible to guide the air sucked in from the environment directly to the annular surfaces 13 and 14 in the partition 9 through corresponding bores.

Darüber hinaus sind weitere konstruktive Abwandlungen möglich, die nicht n?her aufgeführt werden sollen. In addition, other constructive modifications are possible, which are not to be listed in more detail.

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Claims

SKF KUGELLAGERPABRIKEN GMBH Schweinfurt, November 23, 1979

TPA / ql.hb DE 79 02 5 DE

A hg astiirbola_d he

P a t e α t claims

Exhaust gas turbocharger with compressor and turbine wheel placed on a common shaft and in between Bearings arranged in a housing, characterized in that the turbine wheel (1) and the compressor wheel (3) only placed on the shaft (5) leaving a small axial gap are that in this space a partition (9) is arranged and that the bearing as a two-sided acting air bearing is formed, each of which has a bearing surface (11, 12) directly on the Hubs of the turbine wheel (1) and the compressor wheel (3) is arranged, while the complementary bearing surfaces (13, 14) on the between the turbine housing

(2) and compressor housing (4) arranged partition (9) are provided.

2. Exhaust gas turbocharger according to claim 1, characterized in that the air bearing consists of two conical There is bearings, the conical surfaces of which are arranged inclined in opposite directions.

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ORIGINAL INSPECTiD

3. exhaust gas turbocharger according to claim 1, characterized in that the air bearing consists of two spherical Bearings with oppositely directed spherical annular surfaces (11, 12) and correspondingly hollow spherical ones facing away from each other annular surfaces (13, 14).

4. Exhaust gas turbocharger according to claim 1, characterized in that the air bearing consists of two spherical ones Bearings with spherical annular surfaces facing away from one another and correspondingly hollow spherical ones against one another directed annular surfaces.

5. Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the air bearing as an aerostatic Bearing is formed.

6. exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the air bearing as an aerodynamic Bearing is formed.

7. exhaust gas turbocharger according to claim 6, characterized in that at least one of the annular surfaces (11, 12 or 13, 14) is provided with pressure-building spiral grooves (26).

8. Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least the partition (9) between the turbine housing (2) and the compressor housing (4) made of a ceramic material is.

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9. exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 8, characterized in that for setting the optimal bearing clearance between the turbine wheel (1) and Compressor wheel (3) a spacer sleeve (6) is arranged.

10. Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the partition (9) a cavity (25) is provided to which cooling water can be applied.

11. Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 10, characterized in that for supplying the air from the compressor side to the storage areas (11, 12 or 13, 14) in the shaft (5) a central bore (18) extending from the compressor inlet and from this outgoing radial bores (18) and thus corresponding radial bores (19) in the Spacer sleeve (6) are provided.

12. Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 10, characterized in that the air supply from radially outside in the partition wall (9) at least one radial bore, which with the space (21) between the turbine wheel (1) and the compressor wheel (3) is in connection, is provided.

13. Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 10, characterized in that the air supply from the Compressor space (28) in the partition (9) bores (29) which are connected to the bearing pockets (30) are provided.

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