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EP0939198B1 - Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP0939198B1
EP0939198B1 EP99100678A EP99100678A EP0939198B1 EP 0939198 B1 EP0939198 B1 EP 0939198B1 EP 99100678 A EP99100678 A EP 99100678A EP 99100678 A EP99100678 A EP 99100678A EP 0939198 B1 EP0939198 B1 EP 0939198B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust gas
gas turbocharger
matrix
turbocharger according
housing
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 - Lifetime
Application number
EP99100678A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0939198A1 (de
Inventor
Paul Löffler
Erwin Schmidt
Siegfried Sumser
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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 DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP0939198A1 publication Critical patent/EP0939198A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0939198B1 publication Critical patent/EP0939198B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/167—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes of vanes moving in translation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/143—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/49318—Repairing or disassembling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • exhaust gas flows at high speed through the Flow channels between the vanes and acted upon the turbine wheel whose power is transferred to the compressor is, which builds up an overpressure in the intake tract and feeds to the cylinder.
  • the cylinder is therefore the input side with increased boost pressure acted upon, the output side is between the cylinder outlet and the exhaust gas turbocharger a quasi-static overpressure on, the blowing of compressed air in the cylinder counteracts into the exhaust system.
  • braking mode In braking mode must thus the piston in the compression stroke against compression work Do the high pressure in the exhaust system, creating a strong braking effect is achieved.
  • the document DE 43 30 487 C1 shows a turbine with Variable turbine geometry.
  • the turbine has a radial and a semi-axial annular nozzle, wherein in the semi-axial Ring nozzle a fixed guide grid and in the radial Ring nozzle a variable guide grid with rotatable vanes is arranged.
  • At the fixed baffle is also arranged a streamlined contoured ring, the lies between the semi-axial and the radial annular nozzle and a fixed, non-adjustable component of the turbine forms.
  • the document EP 0 034 915 A1 describes an exhaust gas turbocharger described whose variable turbine geometry to variable Adjustment of the effective turbine inlet cross-section an annular, axially displaceable guide grid with vanes, which in stowed position in the inlet cross section protrude and in opening position from the Inlet cross section are pulled out.
  • the Leitgitter is held on a piston, which on a ring body, which bolted to the turbine housing and the turbine wheel radially surrounds, is mounted axially displaceable.
  • the piston is located on the side facing away from the turbine wheel the annular body and is supported on its radial outer side on a sliding surface of the turbine housing.
  • At the axial Adjustment of the piston must be faced with high frictional forces overcome the annular body and the sliding surface of the turbine housing become. The frictional forces can cause tilting lead the piston, whereupon the guide grid no longer adjusted can be.
  • the invention is based on the problem, an exhaust gas turbocharger to further develop according to the preamble of claim 1, that improved guidance of the Leitgitters in the template is reached.
  • the engine braking power is due to the blocking or reduction the flow cross-section with the help of the adjustable Leitgitters achieved, arranged behind the turbine engine brake flap is not required or would even be disturbing, whereby space is free.
  • the guide grid is axially between the open position and the stowage position adjustable so that the transfer in stowed position, the guide grid only axially in the Flow channel must be moved.
  • the axially adjustable Leitgitter is characterized by a simple kinematic Handling off.
  • Both the guide grid and the die are ring-shaped
  • the turbine wheel is designed to be the ring nozzle of the customary spiral flow channel through which the exhaust gas from the Exhaust line of the turbine can be supplied to shut off and build up the back pressure required for the engine brake to be able to.
  • the vanes are in one Ring arranged and preferably held on a support ring, which provides for axial guidance in the die and by suitable adjusting elements in the direction of the opening or the stowage position can be acted upon.
  • the carrier ring has an approximately U-shaped cross-section on, which is characterized by a high stability and also along the die as well as along the die opposite wall in the housing of the exhaust gas turbocharger can be performed.
  • the wall of the carrier ring, on the vanes are fixed, can compensate holes have, in order to adjust the axial guide grid the adjusting movement hindering air cushion between this wall and dismantle or to the housing of the exhaust gas turbocharger avoid.
  • a removable cover is preferably provided on the housing, over the the brake module, in particular the die on the housing clamped and can be removed if necessary. Too safe Anchorages are provided for receiving the brake module over which the die can be releasably secured to the housing.
  • the guide grid and / or the die can be used as precision casting or be designed as a sintered part, the high accuracy requirements is enough and can be processed well.
  • a turbine runner 3 is about a rotation axis 18 rotatably mounted and is the exhaust gas of the internal combustion engine driven.
  • the turbine runner 3 is not with one coupled compressor shown in the intake of the Internal combustion engine is arranged and compresses the intake air.
  • the exhaust gas is the turbine wheel 3 via a in the housing. 2 arranged flow channel 4, which takes the form of a spiral exhaust gas flow has supplied.
  • the radially inner section the flow channel 4 forms an annular channel 19 a diameter that is tapered with respect to the flow channel 4, resulting in a nozzle effect.
  • the exhaust gas flows out the spiral flow channel 4 via the annular channel 19 Blades 20 of the turbine runner 3 and puts this in Rotation.
  • the expanded exhaust gas is via an outlet diffuser derived from the exhaust gas turbocharger 1.
  • a brake module 7 is arranged by means of which reduces the free flow cross-section of the annular channel 19 can be, so that the flow of the exhaust gas from the Flow channel 4 is obstructed to the blades 20 and itself in the line section of the exhaust line between the cylinders and the exhaust gas turbocharger builds up an overpressure, which is in braking mode the internal combustion engine piston movement during the Counteracts compression stroke.
  • the brake module 7 consists of a guide grid 5, the between one of the flow cross-section of the annular channel 19 releasing Opening position and a flow cross-section reducing Stowage position is adjustable, and a die 6, on the guide grid 5 is mounted axially movable.
  • the matrix 6 and the guide grid 5 are practically rotationally symmetrical constructed, wherein the axis of rotation 18 of the turbine runner 3 at the same time almost forms the axis of symmetry of the brake module.
  • the guide grid 5 has a plurality of annularly arranged profiled vanes 8, which on a support ring 9 are fixed, which constructed in cross section U-shaped can be and on the radially outer side 12 of the Die 6 is slidably mounted.
  • the support ring 9 of the Leitgitters 5 are acted upon axially, so that the guide grid 5 from the open position shown in the stowed position is transferred, in which the guide vanes 8 in the flow cross-section of the annular channel 19 protrude.
  • the guide vanes 8 can expediently be moved as far into the annular channel 19, to the end face of the guide vanes 8 on the inner wall 21st of the annular channel 19 is present.
  • the die 8 contains on the annular channel 19 adjacent Side passages 13, through which the guide vanes 8 out are. Between the vanes 8 and the wall of the passages 13 is advantageously formed a small gap to thermal expansion of the guide vanes 8 to take into account and allow unimpeded axial displacement. In the passages 13 can between each two adjacent Guide vanes support struts of the die 6 run.
  • the guide vanes are on a wall 10 of the carrier ring. 9 fastened, wherein in the wall 10 compensation holes 11th are introduced, in particular when adjusting from the Opening position in the stowed position an escape of the gas to allow in the space between the wall 10 and the die 6 and to prevent a resistance to the adjusting movement. In addition, this results in a pressure equalization, so that the adjusting forces remain small.
  • the radially inner wall 22 of the die 6 forms a Contour in the transition between the wall of the flow channel 4 and the outlet diffuser 17. Between the blades 20 of the Turbinenraisingrads 3 and the die 6 is a Radspalt to to consider thermal strains and damage to avoid the blades 20.
  • the brake module 7 of a cover 16th clamped expediently miz the outlet diffuser 17 a form a one-piece component.
  • Anchors 14, 15 provided via the brake module on Housing 2 is held.
  • a first anchoring 14 in the form of a groove-shaped recess is on the flow channel. 4 facing side of the die 6 provided in this recess engages a projection of the housing 2 a.
  • Another Anchor 15 is on the axially opposite side in FIG arranged radially inward portion of the die 6; the Anchoring 15 is designed as a circumferential paragraph, in the a projection of the lid 16 engages.
  • the guide grid and / or the die are as investment casting or designed as a sintered part, the high accuracy requirements does justice.
  • a total of seven guide vanes 8 are uniform arranged distributed over the circumference of the guide grid 5 and attached to the carrier ring 9.
  • the guide vanes 8 are fluidic Optimized trained. Between every two adjacent guide vanes 8 are passages for the exhaust gas formed so that a portion of the accumulated exhaust gas, the guide grid 5 can happen and at high speed on the Shovels of turbine runner impinging that drives the compressor, whereupon air in the intake passage with pressure in the cylinder is promoted to increase the amount of air.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 195 43 190 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie bekannt. An einem Gehäuse der Turbine des Turboladers ist ein verstellbares Leitgitter mit Leitschaufeln angeordnet, zwischen denen Strömungskanäle für das Abgas ausgebildet sind. Die Leitschaufeln sind über ein Stellglied zwischen einer Öffnungsstellung mit geringstmöglicher Reduzierung des Strömungsquerschnitts eines Abgas zuführenden Strömungskanals und einer Staustellung mit größtmöglicher Reduzierung des Strömungsquerschnitts verstellbar. Um im Bremsbetrieb der Brennkraftmaschine einen hohen Bremswirkungsgrad zu erhalten, wird das Leitgitter in seine Staustellung überführt, woraufhin sich im Abschnitt zwischen den Zylindern und dem Abgasturbolader ein Überdruck aufbaut, der zu einem Luftmassenanstieg im Zylinder führt und der Kompression des Gases im Zylinder entgegenwirkt.
Zugleich strömt Abgas mit hoher Geschwindigkeit durch die Strömungskanäle zwischen den Leitschaufeln und beaufschlagt das Turbinenrad, dessen Leistung auf den Verdichter übertragen wird, welcher einen Überdruck im Ansaugtrakt aufbaut und dem Zylinder zuführt.
Der Zylinder wird demnach eingangsseitig mit erhöhtem Ladedruck beaufschlagt, ausgangsseitig liegt zwischen dem Zylinderauslass und dem Abgasturbolader ein quasistatischer Überdruck an, der dem Abblasen der im Zylinder verdichteten Luft in den Abgasstrang hinein entgegenwirkt. Im Bremsbetrieb muss somit der Kolben im Verdichtungshub Kompressionsarbeit gegen den hohen Überdruck im Abgasstrang verrichten, wodurch eine starke Bremswirkung erzielt wird.
Auch die Druckschrift DE 43 30 487 C1 zeigt eine Turbine mit variabler Turbinengeometrie. Die Turbine weist eine radiale und eine halbaxiale Ringdüse auf, wobei in der halbaxialen Ringdüse ein feststehendes Leitgitter und in der radialen Ringdüse ein variables Leitgitter mit verdrehbaren Leitschaufeln angeordnet ist. An dem feststehenden Leitgitter ist außerdem ein strömungsgünstig konturierter Ring angeordnet, der zwischen der halbaxialen und der radialen Ringdüse liegt und ein feststehendes, nicht verstellbares Bauteil der Turbine bildet.
In der Druckschrift EP 0 034 915 A1 wird ein Abgasturbolader beschrieben, dessen variable Turbinengeometrie zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbineneintrittsquerschnitts ein ringförmiges, axial verschiebbares Leitgitter mit Leitschaufeln umfasst, die in Stauposition in den Eintrittsquerschnitt einragen und in Öffnungsposition aus dem Eintrittsquerschnitt herausgezogen sind. Das Leitgitter ist an einem Kolben gehalten, der auf einem Ringkörper, welcher mit dem Turbinengehäuse verschraubt ist und das Turbinenrad radial umgreift, axial verschieblich gelagert ist. Der Kolben befindet sich auf der dem Turbinenrad abgewandten Seite an dem Ringkörper und stützt sich an seiner radialen Außenseite an einer Gleitfläche des Turbinengehäuses ab. Bei der axialen Verstellung des Kolbens müssen hohe Reibungskräfte gegenüber dem Ringkörper und der Gleitfläche des Turbinengehäuses überwunden werden. Die Reibungskräfte können zu einem Verkanten des Kolbens führen, woraufhin das Leitgitter nicht mehr verstellt werden kann.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Abgasturbolader nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend weiterzubilden, dass eine verbesserte Führung des Leitgitters in der Matrize erreicht wird.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Durch Zusammenfassen der die Bremsfunktion bestimmenden Bauteile zu einem Bremsmodul ist es möglich, sowohl neue als auch bereits in Betrieb befindliche Abgasturbolader mit einer Bremsfunktion zu versehen. Die Motorbremsleistung und die Leistungscharakteristik der Motorbremse kann durch einen einfachen Austausch des Bremsmoduls beeinflusst werden. Darüber-hinaus ist es auch möglich, innerhalb eines Moduls nur das Leitgitter und die Matrize, in der das Leitgitter geführt ist, auszutauschen, um auf diese Weise eine Anpassung des Bremsmoduls an die jeweilige Geometrie des Laufrades der Turbine zu erhalten. Durch die Anpassung bestimmter Bauteile des Bremsmoduls an die Geometrie unterschiedlich konstruierter Abgasturbolader kann das Bremsmodul mit lediglich geringen Modifikationen für verschiedene Abgasturbolader eingesetzt werden.
Die Motorbremsleistung wird durch die Sperrung bzw. Reduzierung des Strömungsquerschnitts mit Hilfe des verstellbaren Leitgitters erzielt, eine hinter der Turbine angeordnete Motorbremsklappe ist dagegen nicht erforderlich bzw. wäre sogar störend, wodurch Bauraum frei wird.
Zweckmäßig ist das Leitgitter axial zwischen der Öffnungsstellung und der Staustellung verstellbar, so daß zum Überführen in Staustellung das Leitgitter lediglich axial in den Strömungskanal verfahren werden muß. Das axial verstellbare Leitgitter zeichnet sich durch eine einfache kinematische Handhabung aus.
Sowohl das Leitgitter als auch die Matrize sind ringförmig um das Turbinenrad ausgebildet, um die Ringdüse des üblicherweise spiralförmigen Strömungskanals, über den das Abgas aus dem Abgasstrang der Turbine zuführbar ist, absperren zu können und den für die Motorbremse erforderlichen Staudruck aufbauen zu können. In dieser Ausführung sind die Leitschaufeln in einem Ring angeordnet und bevorzugt an einem Trägerring gehalten, der für eine axiale Führung in der Matrize sorgt und durch geeignete Stellelemente in Richtung der Öffnungs- bzw. der Staustellung beaufschlagt werden kann.
Vorzugsweise weist der Trägerring einen etwa u-förmigen Querschnitt auf, der sich durch eine hohe Stabilität auszeichnet und außerdem sowohl entlang der Matrize als auch entlang der gegenüberliegenden Wandung im Gehäuse des Abgasturboladers geführt werden kann. Diejenige Wandung des Trägerrings, an der die Leitschaufeln befestigt sind, kann Ausgleichsbohrungen aufweisen, um beim axialen Verstellen des Leitgitters ein die Stellbewegung hinderndes Luftpolster zwischen dieser Wandung und dem Gehäuse des Abgasturboladers abzubauen bzw. zu vermeiden.
Am Gehäuse ist bevorzugt ein abnehmbarer Deckel vorgesehen, über den das Bremsmodul, insbesondere die Matrize, am Gehäuse festgeklemmt und bei Bedarf abgenommen werden kann. Zu sicheren Aufnahme des Bremsmoduls sind Verankerungen vorgesehen, über die die Matrize lösbar am Gehäuse befestigt werden kann.
Das Leitgitter und/oder die Matrize können als Feinguß- oder als Sinterteil ausgebildet sein, das hohen Genauigkeitsanforderungen genügt und gut bearbeitet werden kann.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1
einen Schnitt durch die Turbine eines Abgasturboladers,
Fig. 2
eine Ansicht der Stirnseite eines Leitgitters.
Der Abgasturbolader 1 in einer Brennkraftmaschine, insbesondere in der Brennkraftmaschine eines Nutzfahrzeugs, umfaßt eine in einem Gehäuse 2 angeordnete Turbine mit variabler Turbinengeometrie. Ein Turbinenlaufrad 3 ist um eine Drehachse 18 drehbar gelagert und wird vom Abgas der Brennkraftmaschine angetrieben. Das Turbinenlaufrad 3 ist mit einem nicht dargestellten Verdichter gekoppelt, der im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeordnet ist und die Ansaugluft komprimiert.
Das Abgas wird dem Turbinenlaufrad 3 über einen im Gehäuse 2 angeordneten Strömungskanal 4, der die Form einer Spiral-Abgasflut aufweist, zugeführt. Der radial innenliegende Abschnitt des Strömungskanals 4 bildet einen Ringkanal 19 mit einem gegenüber dem Strömungskanal 4 verjüngten Durchmesser, wodurch sich eine Düsenwirkung ergibt. Das Abgas strömt aus dem spiralförmigen Strömungskanal 4 über den Ringkanal 19 zu Schaufeln 20 des Turbinenlaufrads 3 und versetzt dieses in Rotation. Das entspannte Abgas wird über einen Austrittsdiffusor aus dem Abgasturbolader 1 abgeleitet.
Im Abgasturbolader 1 ist ein Bremsmodul 7 angeordnet, mittels dem der freie Strömungsquerschnitt des Ringkanals 19 reduziert werden kann, so daß die Strömung des Abgases aus dem Strömungskanal 4 zu den Schaufeln 20 behindert wird und sich im Leitungsabschnitt des Abgasstrangs zwischen den Zylindern und dem Abgasturbolader ein Uberdruck aufbaut, der im Bremsbetrieb der Brennkraftmaschine der Kolbenbewegung während des Verdichtungshubs entgegenwirkt.
Das Bremsmodul 7 besteht aus einem Leitgitter 5, das zwischen einer den Strömungsquerschnitt des Ringkanals 19 freigebenden Öffnungsstellung und einer den Strömungsquerschnitt reduzierenden Staustellung verstellbar ist, und einer Matrize 6, an der das Leitgitter 5 axial beweglich gelagert ist. Die Matrize 6 und das Leitgitter 5 sind praktisch rotationssymmetrisch aufgebaut, wobei die Drehachse 18 des Turbinenlaufrads 3 zugleich nahezu die Symmetrieachse des Bremsmoduls bildet.
Das Leitgitter 5 weist eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten profilierten Leitschaufeln 8 auf, die an einem Trägerring 9 befestigt sind, welcher im Querschnitt u-förmig aufgebaut sein kann und auf der radial außenliegenden Seite 12 der Matrize 6 gleitbeweglich gelagert ist. Über nicht dargestellte Steuerungs- und Stellmittel kann der Trägerring 9 des Leitgitters 5 axial beaufschlagt werden, so daß das Leitgitter 5 aus der gezeigten Öffnungsstellung in die Staustellung überführt wird, in der die Leitschaufeln 8 in den Strömungsquerschnitt des Ringkanals 19 ragen. Die Leitschaufeln 8 können zweckmäßig soweit in den Ringkanal 19 verschoben werden, bis die Stirnseite der Leitschaufeln 8 an der Innenwand 21 des Ringkanals 19 anliegt.
Die Matrize 8 enthält auf der dem Ringkanal 19 benachbarten Seite Durchgänge 13, durch die die Leitschaufeln 8 geführt sind. Zwischen den Leitschaufeln 8 und der Wandung der Durchgänge 13 ist vorteilhaft ein geringer Spalt gebildet, um thermischen Dehnungen der Leitschaufeln 8 Rechnung zu tragen und ein ungehindertes axiales Verstellen zu ermöglichen. In den Durchgängen 13 können zwischen jeweils zwei benachbarten Leitschaufeln Stützstreben der Matrize 6 verlaufen.
Die Leitschaufeln sind an einer Wandung 10 des Trägerrings 9 befestigt, wobei in die Wandung 10 Ausgleichsbohrungen 11 eingebracht sind, um insbesondere beim Verstellen aus der Öffnungsstellung in die Staustellung ein Entweichen des Gases im Raum zwischen der Wandung 10 und der Matrize 6 zu ermöglichen und einen Widerstand gegen die Stellbewegung zu verhinden. Außerdem ergibt sich dadurch ein Druckausgleich, so daß die Verstellkräfte klein bleiben.
Die radial innenliegende Wand 22 der Matrize 6 bildet eine Kontur im Übergang zwischen der Wand des Strömungskanals 4 und dem Austrittsdiffusor 17. Zwischen den Schaufeln 20 des Turbinenlaufrads 3 und der Matrize 6 liegt ein Radspalt, um thermische Dehnungen zu berücksichtigen und eine Beschädigung der Schaufeln 20 zu vermeiden.
Um das Bremsmodul 7 lösbar am Abgasturbolader anzubringen, zugleich aber zuverlässig zu positionieren und funktionssicher zu montieren, ist das Bremsmodul 7 von einem Deckel 16 festgeklemmt, der zweckmäßig miz dem Austrittsdiffusor 17 ein einteiliges Bauteil bilden. Weiterhin sind an der Matrize 6 Verankerungen 14, 15 vorgesehen, über die das Bremsmodul am Gehäuse 2 gehalten ist. Eine erste Verankerung 14 in Form einer nutförmigen Ausnehmung ist auf der dem Strömungskanal 4 zugewandten Seite der Matrize 6 vorgesehen, in diese Ausnehmung greift ein Vorsprung des Gehäuses 2 ein. Eine weitere Verankerung 15 ist auf der axial entgegengesetzten Seite im radial innenliegenden Abschnitt der Matrize 6 angeordnet; die Verankerung 15 ist als umlaufender Absatz ausgebildet, in die ein Vorsprung des Deckels 16 eingreift.
Das Leitgitter und/oder die Matrize sind als Feinguß- oder als Sinterteil ausgebildet, das hohen Genauigkeitsansprüchen gerecht wird.
Gemäß Fig. 2 sind insgesamt sieben Leitschaufeln 8 gleichmäßig über den Umfang des Leitgitters 5 verteilt angeordnet und am Trägerring 9 befestigt. Die Leitschaufeln 8 sind strömungstechnisch optimiert ausgebildet. Zwischen jeweils zwei benachbarten Leitschaufeln 8 sind Durchlässe für das Abgas gebildet, so daß ein Teil des aufgestauten Abgases das Leitgitter 5 passieren kann und mit hoher Geschwindigkeit auf die Schaufeln des Turbinenlaufrads trifft, das den Verdichter antreibt, woraufhin Luft im Ansaugkanal mit Druck in die Zylinder zur Steigerung der Luftmenge gefördert wird.

Claims (11)

  1. Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, mit einem in einem Gehäuse (2) des Abgasturboladers (1) angeordneten Turbinenlaufrad (3), dem über einen im Gehäuse (2) ausgebildeten Strömungskanal (4) Abgas zuführbar ist, und mit einem variablen, in einer Matrize (6) beweglich aufgenommenen Leitgitter (5), über das der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals (4) einstellbar ist, wobei die Matrize (6) lösbar am Gehäuse (2) gehalten ist und die Außenkontur des Turbinenlaufrads (3) mit einem definierten Spalt umgibt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (6) und das Leitgitter (5) ein ringförmiges, austauschbares Bremsmodul (7) bilden, wobei die Matrize (6) Durchgänge (13) für das Leitgitter (5) aufweist.
  2. Abgasturbolader nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leitgitter (5) axial verstellbar ist.
  3. Abgasturbolader nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leitgitter (5) mehrere, einen Ring bildende Leitschaufeln (8) umfasst, die an einem dem Leitgitter (5) zugeordneten Trägerring (9) angeordnet sind.
  4. Abgasturbolader nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerring (9) einen näherungsweise u-förmigen Querschnitt aufweist.
  5. Abgasturbolader nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der den Leitschaufeln (8) zugewandten Wandung (10) des Trägerrings (9) Druck-Ausgleichsbohrungen (11) vorgesehen sind.
  6. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leitgitter (5) auf der radial außenliegenden Seite (12) der Matrize (6) verstellbar angeordnet ist.
  7. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass an der Matrize (6) Verankerungen (14, 15) zur Befestigung des Bremsmodul (7) am Gehäuse (2) angeordnet sind.
  8. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (2) ein abnehmbarer Deckel (16) vorgesehen ist, über den die Matrize (6) am Gehäuse (2) festklemmbar ist.
  9. Abgasturbolader nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) mit einem das Abgas ableitenden Austrittsdiffusor (17) ein einteiliges Bauteil bildet.
  10. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leitgitter (5) und/oder die Matrize (6) als Feingussteil ausgebildet ist.
  11. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leitgitter (5) und/oder die Matrize (6) als Sinterteil ausgebildet ist.
EP99100678A 1998-02-11 1999-01-15 Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0939198B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19805476 1998-02-11
DE19805476A DE19805476C1 (de) 1998-02-11 1998-02-11 Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0939198A1 EP0939198A1 (de) 1999-09-01
EP0939198B1 true EP0939198B1 (de) 2004-07-14

Family

ID=7857326

Family Applications (1)

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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19816645B4 (de) * 1998-04-15 2005-12-01 Daimlerchrysler Ag Abgasturboladerturbine
GB9918072D0 (en) * 1999-07-30 1999-10-06 Alliedsignal Ltd Turbocharger
DE10020041C2 (de) * 2000-04-22 2003-05-28 Pierburg Gmbh Bypassventilkörper für Turbo-Otto-Brennkraftmaschine
DE10028751A1 (de) * 2000-06-09 2001-12-13 Daimler Chrysler Ag Abgasturbine
DE10153301B4 (de) * 2001-10-31 2010-09-23 Daimler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
DE10233042A1 (de) 2002-07-20 2004-02-05 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
DE102004035044A1 (de) * 2004-07-20 2006-03-09 Daimlerchrysler Ag Verdichter in einem Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb eines Verdichters
GB0811228D0 (en) * 2008-06-19 2008-07-30 Cummins Turbo Tech Ltd Variable geometric turbine
GB201015679D0 (en) 2010-09-20 2010-10-27 Cummins Ltd Variable geometry turbine
CN104471209B (zh) * 2012-09-18 2018-06-08 株式会社Ihi 可变容量型增压器以及可变容量型增压器用壳体的制造方法
CN104500156B (zh) * 2014-12-29 2017-05-17 无锡康明斯涡轮增压技术有限公司 蜗壳出口结构

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB624777A (en) * 1946-11-11 1949-06-16 Power Jets Res & Dev Ltd Improvements in or relating to stator casings for compressors and like machines
US2861774A (en) * 1950-02-16 1958-11-25 Alfred J Buchi Inlet control for radial flow turbines
US2784675A (en) * 1952-12-22 1957-03-12 Borg Warner Hydrodynamic coupling
US3303998A (en) * 1966-07-18 1967-02-14 Gen Electric Stator casing
US4265589A (en) * 1979-06-18 1981-05-05 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for surge detection and control in centrifugal gas compressors
EP0034915A1 (de) * 1980-02-22 1981-09-02 Holset Engineering Company Limited Radial nach innen durchströmte Turbinen
GB8318489D0 (en) * 1983-07-08 1983-08-10 Holset Engineering Co Variable inlet area turbine
CH668455A5 (en) * 1984-06-29 1988-12-30 Bbc Brown Boveri & Cie Exhaust turbocharger with adjustable inlet - has blade ring on sleeve sliding on cylindrical surface
US4741666A (en) * 1985-12-23 1988-05-03 Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha Variable displacement turbocharger
DE3734386A1 (de) * 1987-10-10 1989-04-20 Daimler Benz Ag Abgasturbolader fuer eine brennkraftmaschine
DE68928865T2 (de) * 1988-05-27 1999-07-01 Malcolm George Bow London Leavesley Turbolader
US5181826A (en) * 1990-11-23 1993-01-26 General Electric Company Attenuating shroud support
DE4330487C1 (de) * 1993-09-09 1995-01-26 Daimler Benz Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
EP0654587B1 (de) * 1993-11-19 1999-01-20 Holset Engineering Company Limited Turbine mit variabler Einlassgeometrie
DE19543190C2 (de) * 1995-11-20 1998-01-29 Daimler Benz Ag Motorbremse für eine aufgeladene Brennkraftmaschine
US5941684A (en) * 1997-06-10 1999-08-24 Holset Engineering Company Ltd. Variable geometry turbine

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