DE102012022647A1 - Exhaust gas turbocharger for lifting cylinder internal combustion engine of motor vehicle, has portion limited by spine in axial direction, where spine comprises blade elements partially arranged in portion for compressing blade - Google Patents
Exhaust gas turbocharger for lifting cylinder internal combustion engine of motor vehicle, has portion limited by spine in axial direction, where spine comprises blade elements partially arranged in portion for compressing blade Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012022647A1 DE102012022647A1 DE201210022647 DE102012022647A DE102012022647A1 DE 102012022647 A1 DE102012022647 A1 DE 102012022647A1 DE 201210022647 DE201210022647 DE 201210022647 DE 102012022647 A DE102012022647 A DE 102012022647A DE 102012022647 A1 DE102012022647 A1 DE 102012022647A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- exhaust gas
- gas turbocharger
- blade
- housing element
- compressor
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 31
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010725 compressor oil Substances 0.000 description 18
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 12
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
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
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/04—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines
- F01D5/043—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines of the axial inlet- radial outlet, or vice versa, type
- F01D5/048—Form or construction
-
- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/18—Lubricating arrangements
- F01D25/183—Sealing means
- F01D25/186—Sealing means for sliding contact bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/02—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/024—Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
- F04D29/102—Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/30—Vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/55—Seals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine according to the preamble of
Derartige Abgasturbolader für Verbrennungskraftmaschinen sind der
Des Weiteren weist der Abgasturbolader einen Bereich auf, welcher durch wenigstens eines der Gehäuseelemente in radialer Richtung und durch einen Radrücken des Verdichterrads in axialer Richtung jeweils zumindest bereichsweise begrenzt ist. In diesem Bereich mündet die Welle in das Verdichtergehäuseelement.Furthermore, the exhaust gas turbocharger has a region which is delimited at least in regions by at least one of the housing elements in the radial direction and by a wheel back of the compressor wheel in the axial direction. In this area, the shaft opens into the compressor housing element.
Um die Lagerung des Rotors am Lagergehäuseelement zu schmieren und/oder zu kühlen, wird ein Schmiermittel beispielsweise in Form von Schmieröl verwendet. Um zu verhindern, dass Schmiermittel vom Lagergehäuseelement zwischen der Welle und dem Lagergehäuseelement hindurch in das Verdichtergehäuseelement eintritt, wird wenigstens ein Dichtungselement, beispielsweise ein Wellendichtring, verwendet, um die Welle gegen zumindest eines der Gehäuseelemente abzudichten.In order to lubricate and / or cool the bearing of the rotor on the bearing housing element, a lubricant is used, for example in the form of lubricating oil. In order to prevent lubricant from entering the compressor housing element from the bearing housing element between the shaft and the bearing housing element, at least one sealing element, for example a shaft seal, is used to seal the shaft against at least one of the housing elements.
Dennoch hat es sich gezeigt, dass in gewissen Betriebspunkten der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere im Leerlauf, in denen der Abgasturbolader bzw. sein Rotor geringe Drehzahlen aufweist und somit wenig Druckaufbau im Verdichter stattfindet, zu einem Übertritt von Schmiermittel in das Verdichtergehäuseelement kommen, da bei diesen geringen Drehzahlen das Abdichtkonzept zwischen der Welle und dem wenigstens einen korrespondieren Gehäuseelement nicht oder nur unzureichend wirkt.Nevertheless, it has been found that at certain operating points of the internal combustion engine, in particular at idle, in which the exhaust gas turbocharger or its rotor has low speeds and thus little pressure buildup takes place in the compressor, come to a transfer of lubricant in the compressor housing element, since in these small Speeds the sealing concept between the shaft and the at least one corresponding housing element does not work or only insufficient.
In der Folge kommt es zu einem sogenannten Verdichterölen, bei welchem Schmiermittel in mittels des Verdichterrads zu verdichtende und der Verbrennungskraftmaschine zuzuführende Luft gelangt. Durch ungünstige Druckverhältnisse zwischen dem Bereich hinter dem Verdichterrad und dem Lagergehäuseelement kann dieses Verdichterölen noch verstärkt werden.As a result, there is a so-called compressor oils, in which lubricant passes in by means of the compressor to be compressed and the internal combustion engine to be supplied air. Due to unfavorable pressure conditions between the area behind the compressor wheel and the bearing housing element of this compressor oils can be further enhanced.
Die verdichtete Luft fördert das Schmiermittel in Brennräume der Verbrennungskraftmaschine, in denen es mit Luft und Kraftstoff verbrannt wird. Der durch das Verdichterölen erhöhte Schmiermittelanteil in den Brennräumen bewirkt jedoch im Vergleich zu Betriebspunkten, in denen es nicht zum Verdichterölen kommt, andere Rohemissionen der Verbrennungskraftmaschine sowie Ablagerungen an Bauteilen wie beispielsweise an Ventilsitzen oder an Injektoren. Die Bauteile können dann infolge dieser Ablagerungen in ihrer jeweiligen Funktion beeinträchtigt oder gar beschädigt werden.The compressed air promotes the lubricant in combustion chambers of the internal combustion engine, where it is burned with air and fuel. However, the increased by the compressor oils proportion of lubricant in the combustion chambers causes compared to operating points in which it does not come to compressor oils, other raw emissions of the internal combustion engine and deposits on components such as valve seats or injectors. The components can then be affected or even damaged as a result of these deposits in their respective function.
Um die erhöhten Rohemissionen zu kompensieren, ist eine entsprechend erhöhte Leistung von Abgasnachbehandlungseinrichtungen erforderlich, was wiederum zu einem erhöhten Verbrauch von Kraftstoff und/oder Reduktionsmittel zum Entsticken von Abgas der Verbrennungskraftmaschine zur Folge hat.In order to compensate for the increased raw emissions, a correspondingly increased performance of exhaust aftertreatment devices is required, which in turn results in an increased consumption of fuel and / or reducing agent for de-stemming exhaust gas of the internal combustion engine.
Die Ablagerungen infolge des Verdichterölens können sich auch negativ auf die Lebensdauer der Verbrennungskraftmaschine mit dem Abgasturbolader und der Abgasnachbehandlungseinrichtung auswirken. Infolge des Schmiermitteleintrags in das Verdichtergehäuseelement wird auch der Wirkungsgrad des Abgasturboladers beeinträchtigt, wodurch es zu einem Abfall des Ladedrucks kommen kann. Dies ist besonders kritisch bei sogenannten hochaufgeladenen Verbrennungskraftmaschinen. Hierbei verkokt das Schmiermittel durch hohe Ladelufttemperatur in der Verdichterspirale/im Verdichtergehäuse des Turboladers sowie an dessen Diffusor, wodurch der Strömungswiderstand steigt und in der Folge der Ladedruck und der Druckaufbau verringert werden.The deposits due to the compressor oil can also have a negative effect on the life of the internal combustion engine with the exhaust gas turbocharger and the exhaust aftertreatment device. As a result of the lubricant entry into the compressor housing element and the efficiency of the exhaust gas turbocharger is affected, which may lead to a drop in boost pressure. This is particularly critical in so-called highly supercharged internal combustion engines. Here, the lubricant clogged by high charge air temperature in the compressor coil / compressor housing of the turbocharger and its diffuser, whereby the flow resistance increases and as a result, the boost pressure and the pressure build-up are reduced.
Um das Verdichterölen, d. h. den Übertritt von Schmiermittel aus dem Lagergehäuseelement in den genannten Bereich zu vermeiden oder zumindest gering zu halten, wird versucht, aus dem genannten Stand der Technik bekannte Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Bei der
Die bekannten Gegenmaßnahmen zur Vermeidung des Verdichterölens sind sehr aufwendig und führen zu einer hohen Komplexität sowie gegebenenfalls zu einer hohen Teileanzahl des Abgasturboladers.The known countermeasures for avoiding the compressor oils are very expensive and lead to a high complexity as well optionally to a high number of parts of the exhaust gas turbocharger.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass das geschilderte Verdichterölen auf besonders einfache Weise zumindest gering gehalten werden kann.It is therefore an object of the present invention to develop such an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine of the type mentioned that the described compressor oils can be kept at least low in a particularly simple manner.
Diese Aufgabe wird durch einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an exhaust gas turbocharger having the features of
Um einen Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei welchem das geschilderte Verdichterölen auf besonders einfache Weise zumindest gering gehalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Radrücken mit einer wenigstens teilweise in dem Bereich angeordnete Schaufelelemente zum Verdichten von Luft aufweisenden Schaufeleinrichtung versehen ist. Mit anderen Worten weist der Radrücken des Verdichterrades zumindest in einem Teilbereich eine Schaufeleinrichtung mit Schaufelelementen auf. Mittels der Schaufelelemente ist Luft in dem Bereich zu verdichten, so dass ein das Verdichterölen begünstigender Unterdruck in dem genannten Bereich gegenüber dem Lagergehäuseelement vermieden oder zumindest sehr gering gehalten werden kann.In order to provide an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine specified in the preamble of
Durch die gezielte Formgebung in Form der Schaufeleinrichtung des Radrückens kann hinter dem Verdichterrad, d. h. in dem in axialer Richtung zumindest teilweise von dem Radrücken begrenzten Bereich ein Druck aufgebaut werden, so dass während des Betriebs des Abgasturboladers der Druck in dem Bereich, d. h. der Druck zwischen dem Radrücken und dem Lagergehäuseelement ansteigt. Ein Differenzdruck zwischen dem Radrücken und dem Lagergehäuseelement kann somit gezielt vermieden werden. Ferner ist es möglich, während des Betriebs des Abgasturboladers mittels der Schaufeleinrichtung im Bereich einen Druck zu erzeugen, welcher größer als ein im Lagergehäuseelement herrschender Druck ist. Dadurch kann auf besonders einfache Weise ein Strömen von Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, vom Lagergehäuseelement in den Bereichen und somit in das Verdichtergehäuseelement vermieden werden.Due to the targeted shaping in the form of the blade means of Radrückens behind the compressor wheel, d. H. in the region bounded in the axial direction at least partially by the wheel back pressure, so that during operation of the exhaust gas turbocharger pressure in the region, d. H. the pressure between the Radrücken and the bearing housing member increases. A differential pressure between the Radrücken and the bearing housing element can thus be selectively avoided. Furthermore, it is possible during the operation of the exhaust gas turbocharger by means of the blade device to generate a pressure in the region which is greater than a pressure prevailing in the bearing housing element. As a result, flow of lubricant, in particular lubricating oil, from the bearing housing element in the regions and thus into the compressor housing element can be avoided in a particularly simple manner.
Die durch die Schaufeleinrichtung bewirkbaren Druckverhältnisse zwischen dem Bereich und dem Lagergehäuseelement kommen der Funktion einer Dichtungseinrichtung zugute, welche wenigstens ein Dichtungselement zum Abdichten der Welle gegen wenigstens eines der Gehäuseelemente umfasst. Ferner können die bewirkbaren Druckverhältnisse selbst einem Strömen von Schmiermittel vom Lagergehäuseelement in das Verdichtergehäuseelement entgegenwirken, da der hohe Druck im Bereich ein solches Überströmen verhindert.The pressure ratios between the area and the bearing housing element which can be effected by the blade device benefit the function of a sealing device which comprises at least one sealing element for sealing the shaft against at least one of the housing elements. Furthermore, the pressure ratios which can be effected can even counteract a flow of lubricant from the bearing housing element into the compressor housing element, since the high pressure in the region prevents such an overflow.
Durch die bewirkbare Druckerhöhung im Bereich kann beispielsweise ein Abdichtkonzept von Wellendichtringen auch bei geringen Drehzahlen des Abgasturboladers bzw. seines Rotors wirken, so dass kein Schmiermittel über die Wellendichtringe in Richtung des Verdichtergehäuses strömen kann.Due to the pressure increase in the range that can be effected, for example, a sealing concept of shaft sealing rings can also act at low rotational speeds of the exhaust gas turbocharger or its rotor, so that no lubricant can flow via the shaft sealing rings in the direction of the compressor housing.
Infolge der Verhinderung des Verdichterölens können auch Ölablagerungen an Bauteilen wie dem Verdichterrad, dem Verdichtergehäuseelement, dem Lagergehäuseelement, Rohrelementen zum Führen von mittels des Verdichterrads zu verdichtender und der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft, Ablagerungen an einem Ladeluftkühler, an einem Saugrohr, an Sensoren, an Ventilen und an Injektoren etc. vermieden werden. Darüber hinaus können Beeinträchtigungen des Wirkungsgrads des Verdichters infolge von Ölablagerungen vermieden werden, so dass es nicht zu einem Ladedruckverlust kommt. Des Weiteren können auch ein Eintrag des Schmiermittels aus dem Lagergehäuseelement in Brennräume der Verbrennungskraftmaschine und damit einhergehende Änderungen von Rohemissionen vermieden werden. Dies kommt auch einem geringen Kraftstoffverbrauch sowie einem geringen Verbrauch von Reduktionsmittel zum Entsticken von Abgas der Verbrennungskraftmaschine zu gute.As a result of the prevention of compressor oils and oil deposits on components such as the compressor, the compressor housing element, the bearing housing element, tubular elements for guiding by means of the compressor to be compressed and the internal combustion engine to be supplied air, deposits on a charge air cooler, on a suction pipe, on sensors, valves and be avoided at injectors, etc. In addition, deterioration of the efficiency of the compressor due to oil deposits can be avoided, so that there is no loss of boost pressure. Furthermore, an entry of the lubricant from the bearing housing element into combustion chambers of the internal combustion engine and concomitant changes in raw emissions can be avoided. This is also a low fuel consumption and a low consumption of reducing agent for Entsticken exhaust gas of the internal combustion engine to good.
Weiterhin können Wartungsarbeiten an der Verbrennungskraftmaschine sowie an Abgasnachbehandlungseinrichtungen dieser gering gehalten werden. Die Verhinderung des Verdichterölens wirkt sich auch positiv auf die Lebensdauer der Verbrennungskraftmaschine, der Abgasnachbehandlungseinrichtungen und des Abgasturboladers aus. Der Abgasturbolader ist bei jedweder Art von Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine und somit insbesondere bei Dieselmotoren, Ottomotoren und Diesottomotoren verwendbar.Furthermore, maintenance work on the internal combustion engine and exhaust aftertreatment devices can be kept low. The prevention of the compressor oil also has a positive effect on the life of the internal combustion engine, the exhaust aftertreatment devices and the exhaust gas turbocharger. The exhaust gas turbocharger is used in any type of internal combustion engine, in particular reciprocating internal combustion engine and thus in particular in diesel engines, gasoline engines and Diesottmotorenen.
Vorteilhafterweise ist die Schaufeleinrichtung einstückig mit dem Radrücken ausgebildet. Dies führt zu einer besonders geringen Teileanzahl des Abgasturboladers.Advantageously, the blade device is formed integrally with the Radrücken. This leads to a particularly low number of parts of the exhaust gas turbocharger.
Die Schaufeleinrichtung kann beispielsweise durch Bearbeiten, insbesondere durch mechanisches Bearbeiten, des Radrückens an diesem ausgebildet sein. Darüber hinaus ist es möglich, die Schaufeleinrichtung zusammen mit dem Radrücken bei einem Gießverfahren zum Herstellen des Verdichterrads mit auszubilden.The blade device can be formed, for example, by machining, in particular by mechanical processing, of the wheel back at this. Moreover, it is possible to form the blade means together with the Radrücken in a casting process for producing the compressor wheel with.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung liegt ein Verhältnis eines Außendurchmessers der Schaufeleinrichtung zu einem Außendurchmesser des Verdichterrads, insbesondere des Radrückens
Als weiterhin besonders vorteilhaft für die Verhinderung des Verdichterölens hat es sich gezeigt, wenn ein Verhältnis eines Innendurchmessers der Schaufeleinrichtung zu einem Außendurchmesser der Schaufeleinrichtung
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schaufelelemente einen jeweiligen Umschlingungswinkel aufweisen, welcher in einem Bereich von einschließlich ε 0,5° bis einschließlich 120° liegt. Der jeweilige Umschlingungswinkel gibt den Winkelbereich an, über den sich die jeweiligen Schaufelelemente in Umfangsrichtung des Verdichterrads erstrecken. Durch diese entsprechende Ausgestaltung der Schaufelelemente können auch bei geringen Drehzahlen des Rotors vorteilhafte Drücke im Bereich erzeugt werden, um dadurch beispielsweise eine Dichtungseinrichtung zum Abdichten der Welle gegen wenigstens eines der Gehäuseelemente zu unterstützen und um somit einen Übertritt von Schmiermittel in das Verdichtergehäuseelement zu vermeiden.In a further embodiment of the invention, it is provided that the blade elements have a respective wrapping angle, which lies in a range of ε including 0.5 ° to 120 ° inclusive. The respective wrap angle indicates the angular range over which the respective blade elements extend in the circumferential direction of the compressor wheel. By means of this corresponding embodiment of the blade elements, advantageous pressures in the area can be generated even at low rotational speeds of the rotor, thereby assisting, for example, a sealing device for sealing the shaft against at least one of the housing elements and thus avoiding a transfer of lubricant into the compressor housing element.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegt ein jeweiliger Eintrittswinkel, unter dem die Luft in dem genannten Bereich beim Betrieb des Abgasturboladers die jeweiligen Schaufelelemente der Schaufeleinrichtung anströmt β, in einem Bereich von einschließlich 0,5° bis einschließlich 88°. Hierdurch kann die Luft in dem Bereich besonders effektiv und effizient mittels der Schaufeleinrichtung verdichtet werden.In a further embodiment of the invention, a respective inlet angle, under which the air flows in the said region during operation of the exhaust gas turbocharger, the respective blade elements of the blade means β, in a range of 0.5 ° to 88 ° inclusive including. As a result, the air in the area can be compacted particularly effectively and efficiently by means of the blade device.
Ein besonders Wirkungsgrad günstiger Betrieb der Schaufeleinrichtung ist realisierbar, wenn ein jeweiliger Austrittswinkel, unter dem die Luft beim Betrieb des Abgasturboladers die jeweiligen Schaufelelemente der Schaufeleinrichtung abströmt γ, in einem Bereich von einschließlich 0,5° bis einschließlich 90° liegt. Die jeweiligen Eintrittswinkel und Austrittswinkel können durch entsprechende geometrische Gestaltung, d. h. Formgebung der Schaufelelemente eingestellt werden, wie es auch bei herkömmlichen Laufradschaufeln zum Verdichten der der Verbrennungskraftmaschine zuzuführenden Luft vorgesehen ist.A particularly effective mode of operation of the blade device can be realized if a respective outlet angle at which the air flows out of the respective blade elements of the blade device during operation of the exhaust gas turbocharger lies in a range of from 0.5 ° to 90 ° inclusive. The respective entry angle and exit angle can be determined by appropriate geometric design, d. H. Shaping the blade elements are set, as is also provided in conventional impeller blades for compressing the internal combustion engine to be supplied air.
Weisen die Schaufelelemente jeweils zumindest in einem Teilbereich einen Steigungswinkel α auf, welcher in einem Bereich von einschließlich 0° bis einschließlich 45° liegt, so kann dadurch eine besonders vorteilhafte Geometrie der Schaufelelemente realisiert werden, wodurch auch bei besonders geringen Drehzahlen des Rotors vorteilhafte Drücke in dem genannten Bereich eingestellt werden können. Der Steigungswinkel bezieht sich dabei beispielsweise auf eine Steigung einer jeweiligen Außenkontur der Schaufelelemente bezogen auf eine senkrecht zur Drehachse des Verdichterrads verlaufende Ebene.If the blade elements each have a pitch angle α at least in a partial area which lies in a range of 0 ° to 45 ° inclusive, a particularly advantageous geometry of the blade elements can be realized thereby providing advantageous pressures in particular at particularly low rotational speeds of the rotor can be adjusted to the specified range. In this case, the pitch angle relates, for example, to a pitch of a respective outer contour of the blade elements relative to a plane running perpendicular to the axis of rotation of the compressor wheel.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt ein Verhältnis einer jeweiligen Dicke der Schaufelelemente zu dem Außendurchmesser der Schaufeleinrichtung in einem Bereich
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
Darüber hinaus weist der Abgasturbolader
Der Rotor
Bei dem Verdichter handelt es sich vorliegend um einen Radialverdichter, wobei das Verdichterrad
Wie aus
Um die Lagerung des Rotors
Falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind, kann es jedoch trotz dieser Abdichtung zu einem durch Richtungspfeile
Anhand von
Wie aus
Dadurch kann die Entstehung eines Unterdrucks im Bereich
Die Schaufeleinrichtung
In
Die mittels der Schaufeleinrichtung
0,01 ≥ d/D ≤ 1
0,01 ≤ ds/d ≤ 1
0,5° ≤ ε ≤ 120°
0,5° ≤ β ≤ 88°
0,5° ≤ γ ≤ 90°
0° ≤ α ≤ 45°
1 ≤ t/d ≤ 0,0001The by means of the
0.01 ≥ d / D ≤ 1
0.01 ≤ ds / d ≤ 1
0.5 ° ≤ ε ≤ 120 °
0.5 ° ≤ β ≤ 88 °
0.5 ° ≤ γ ≤ 90 °
0 ° ≤ α ≤ 45 °
1 ≤ t / d ≤ 0.0001
Bei der Ausführungsform des Verdichterrads
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007027869 B4 [0002, 0010] DE 102007027869 B4 [0002, 0010]
- DE 102008049250 A1 [0002, 0010] DE 102008049250 A1 [0002, 0010]
- DE 3313484 A1 [0002, 0010] DE 3313484 A1 [0002, 0010]
- DE 102006029542 A1 [0002, 0010] DE 102006029542 A1 [0002, 0010]
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210022647 DE102012022647A1 (en) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Exhaust gas turbocharger for lifting cylinder internal combustion engine of motor vehicle, has portion limited by spine in axial direction, where spine comprises blade elements partially arranged in portion for compressing blade |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210022647 DE102012022647A1 (en) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Exhaust gas turbocharger for lifting cylinder internal combustion engine of motor vehicle, has portion limited by spine in axial direction, where spine comprises blade elements partially arranged in portion for compressing blade |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012022647A1 true DE102012022647A1 (en) | 2014-05-22 |
Family
ID=50625330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210022647 Withdrawn DE102012022647A1 (en) | 2012-11-20 | 2012-11-20 | Exhaust gas turbocharger for lifting cylinder internal combustion engine of motor vehicle, has portion limited by spine in axial direction, where spine comprises blade elements partially arranged in portion for compressing blade |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012022647A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108457896A (en) * | 2017-02-22 | 2018-08-28 | 博格华纳公司 | Compressor impeller with support element |
CN109196230A (en) * | 2016-03-30 | 2019-01-11 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | Impeller, rotating machinery, turbocharger |
WO2020048730A1 (en) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | Robert Bosch Gmbh | Impeller wheel for a radial turbocompressor |
US20230375000A1 (en) * | 2020-10-06 | 2023-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Radial compressor and method for operating a radial compressor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3313484A1 (en) | 1982-04-21 | 1983-11-03 | Household Mfg., Inc., 60070 Prospect Heights, Ill. | TURBOCHARGER AND VENTILATION SYSTEM FOR THE COMPRESSOR OF A TURBOCHARGER |
DE102006029542A1 (en) | 2006-06-26 | 2007-12-27 | Borgwarner Inc., Auburn Hills | Turbocharger, has bearing and compressor housing-fastening surfaces lying together in mounted condition, and gap surface formed between rotor shaft-sealing bush and rear wall, where fastening surfaces and gap surface lie in plane |
DE102008049250A1 (en) | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Pierburg Gmbh | Sealing system for the compressor side of a turbocharger of an internal combustion engine and a method for sealing the compressor side of a turbocharger |
DE102007027869B4 (en) | 2007-06-18 | 2010-04-29 | Continental Automotive Gmbh | Turbocharger with a turbocharger housing |
-
2012
- 2012-11-20 DE DE201210022647 patent/DE102012022647A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3313484A1 (en) | 1982-04-21 | 1983-11-03 | Household Mfg., Inc., 60070 Prospect Heights, Ill. | TURBOCHARGER AND VENTILATION SYSTEM FOR THE COMPRESSOR OF A TURBOCHARGER |
DE102006029542A1 (en) | 2006-06-26 | 2007-12-27 | Borgwarner Inc., Auburn Hills | Turbocharger, has bearing and compressor housing-fastening surfaces lying together in mounted condition, and gap surface formed between rotor shaft-sealing bush and rear wall, where fastening surfaces and gap surface lie in plane |
DE102007027869B4 (en) | 2007-06-18 | 2010-04-29 | Continental Automotive Gmbh | Turbocharger with a turbocharger housing |
DE102008049250A1 (en) | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Pierburg Gmbh | Sealing system for the compressor side of a turbocharger of an internal combustion engine and a method for sealing the compressor side of a turbocharger |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109196230A (en) * | 2016-03-30 | 2019-01-11 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | Impeller, rotating machinery, turbocharger |
EP3434908A4 (en) * | 2016-03-30 | 2019-04-03 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Impeller, rotary machine, and turbocharger |
US10883513B2 (en) | 2016-03-30 | 2021-01-05 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Impeller, rotary machine, and turbocharger |
CN108457896A (en) * | 2017-02-22 | 2018-08-28 | 博格华纳公司 | Compressor impeller with support element |
EP3366926A1 (en) * | 2017-02-22 | 2018-08-29 | Borgwarner Inc. | Compressor impeller with curved ribs on the back side of the backplate |
WO2020048730A1 (en) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | Robert Bosch Gmbh | Impeller wheel for a radial turbocompressor |
US20230375000A1 (en) * | 2020-10-06 | 2023-11-23 | Robert Bosch Gmbh | Radial compressor and method for operating a radial compressor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1759091B8 (en) | Turbine wheel in a waste gas turbine of a waste gas turbocharger | |
DE102014106849B4 (en) | Turbocharger assembly | |
DE112015002367B4 (en) | Double spiral turbocharger to optimize the pulse energy separation for fuel economy and EGR use via asymmetrical double spirals | |
DE102016002701A1 (en) | Turbocharger turbine assembly | |
DE102012106810A1 (en) | Impeller for a fluid energy machine | |
DE102016002722A1 (en) | Turbocharger turbine nozzle and safety structure | |
DE10028733A1 (en) | Exhaust turbine for turbocharger ha guide blades with flow intake edges and/or outflow edges at angle relative to jacket line, and cover rings to connected blade ends | |
DE102012022647A1 (en) | Exhaust gas turbocharger for lifting cylinder internal combustion engine of motor vehicle, has portion limited by spine in axial direction, where spine comprises blade elements partially arranged in portion for compressing blade | |
DE102013017694A1 (en) | Centrifugal compressor for exhaust gas turbocharger of engine installed in passenger car, has discharge channel that is located at downstream of receiving space for discharging compressed air from compressor wheel | |
EP2112332B1 (en) | Supporting ring for a guide vane assembly with an air-sealed channel | |
DE102012206650A1 (en) | Turbocharger arrangement for an internal combustion engine | |
DE102012209562A1 (en) | Turbine housing for an exhaust gas turbocharger | |
DE102015006288A1 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger, in particular an internal combustion engine, and drive device for a motor vehicle | |
DE102020202967A1 (en) | Exhaust gas turbocharger with integral housing | |
DE102011111702A1 (en) | Turbine for supercharger for reciprocating piston internal combustion engine of passenger car, has seal element arranged between wall regions of respective walls, where wall regions limit gap along axial direction of turbine wheel | |
EP3601739B1 (en) | Turbocharger for an internal combustion engine, and turbine wheel | |
DE102016011838A1 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine | |
DE102020005110A1 (en) | Exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle | |
DE102015007410A1 (en) | Compressor, in particular for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, and method for operating such a compressor | |
DE102010020307A1 (en) | Rotor for fluid energy machine, particularly compressor of exhaust gas turbocharger, has base body and guide vane that is flowed by medium flowing in fluid energy machine | |
DE102016112030B4 (en) | Compressor, exhaust gas turbocharger and internal combustion engine | |
DE102018111560A1 (en) | Compressor, internal combustion engine and motor vehicle | |
DE102018221147B4 (en) | Supercharged internal combustion engine with a compressor and a guide device arranged upstream of the compressor | |
DE102013018560A1 (en) | Storage arrangement of a rotor on a bearing housing of an exhaust gas turbocharger | |
DE102015016591A1 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |