CH248924A - Abgasturbolader. - Google Patents

Description

      Abgasturbolader.       Die Erfindung betrifft einen Abgasturbo  lader, insbesondere zur Spülung und     Auf-          ladung    von     Brennkraftmaschinen    zwecks Lei  stungssteigerung.  



  Der Abgasturbolader gemäss der Erfin  dung zeichnet sich dadurch aus,     dass   <B>je</B> zu  beiden Seiten eines die Lager der     Laufrad-          welle    aufweisenden     LagergehKuses    das, Tur  binengehäuse und das.,     Gebläsegehäuse        ange7     ordnet sind und     dass    das Turbinenlaufrad  und das     Gebläselaufrad    auf<B>je</B> einem Ende  der     Laufradwelle    fliegend aufgesetzt sind.  



  Die Erfindung ermöglicht einen sehr ein  fachen Aufbau und eine gedrängte Bauweise.  Die Demontage und der Wiederzusammenbau  bei Revisionen und die Reinigungsmöglich  keit können sehr erleichtert werden. Insbe  sondere ist es möglich, an die die Abgase und  an die die Luft führenden Kanäle und Lauf  räder 'heranzukommen, ohne     dass    dabei die  Laufräder und     cEe    Lager abmontiert zu wer  den brauchen, die bekanntlich bei gutem,  staubdichtem.     Abschluss    sehr lange Zeit     unge-          wartet    bleiben können. Das Lagergehäuse  kann mit     lIohlräumen    versehen werden, durch  die ein Kühlmittel zur Kühlung der Lager  zirkulieren kann.

   Auch die Zuführung von  Schmiermitteln für die Lager ist leicht  möglich.  



  Die Zeichnung veranschaulicht einige     Ans-          führungsbeispiele    des     Erfindungsgegenstau-          des,    und zwar zeigt:       Fig.   <B>1</B> eine Ausführungsform im Quer  schnitt.         Fig.    2 ist eine andere     Aus#führungsform,     ebenfalls im Querschnitt.  



       Fig.   <B>3</B> zeigt ein weiteres     Ausführungs-          beispiel    mit breiterem Lagergehäuse.  



       Fig.    4 zeigt eine Ausführungsform, mit  einem     zweiflutigen    Gebläse, im Querschnitt.  Gemäss der in     Fig.   <B>1</B> gezeigten     Ausfüll-          rung    ist in einem Lagergehäuse<B>1</B> eine Welle  2 mit den aus dem Gehäuse beidseitig her  ausragenden Wellenenden 2a und<B>2b</B> ge  lagert. Das Gehäuse<B>1</B> läuft nach aussen in  eine scheibenförmige, Trennwand aus. Zu  'beiden Seiten sind die Gehäuse für Turbine  und Gebläse angeordnet.<B>Auf</B>     dereinen    Seite       befindetsich    das, Turbinengehäuse 4 und auf  der andern Seite das     GebläsegehKuse   <B>5.

   Auf</B>  den beiden Wellenenden 2a und<B>2b</B> wird das  Turbinenlaufrad<B>6</B>     bezw.    das     Gebläselauf-          rad   <B>7</B> aufgesetzt. Die Laufräder<B>6</B> und<B>7</B> sind  an den Enden 2a     und   <B>2b</B> der Welle 2 fliegend  angeordnet und mittels Gewindemuttern<B>8</B>  und<B>9</B> befestigt. Die Lagerung der Welle er  folgt mittels zweier Kugellager<B>10</B> und<B>11,</B>  die in einem zylindrischen Hohlraum. im  Lagergehäuse<B>1</B> angeordnet sind. Die Welle  2 ist gegen axiale Verschiebung im Gehäuse  <B>1</B> mittels eines Bundes 2c durch     die    Innen  ringe der Kugellager gesichert.

   Um eine Ver  schmutzung der Kugellager und ein Auslau  fen von Schmiermittel zu verhindern, sind  auf der Welle die Dichtungen 2<B>5</B> und 2<B>6</B> auf  gesetzt. Der Gehäusehohlraum ist durch eine       Abschlussplatte   <B>27</B> abgeschlossen, die mittels      nicht gezeichneter Schrauben ans Lagerge  häuse angeschraubt ist.  



  Das     Turbinengehluse        4,einerseits    und das       Gebläsegehäuse   <B>5</B> anderseits sind beide mittels  der     Schraubenbolzenverbindungen    12,<B>13</B> zu  sammen an der scheibenförmigen Trennwand  <B>3</B> des Gehäuses<B>1</B> befestigt; die     Schrauben-          bolzenverbindungen    12,<B>13</B> sind rundherum  an den Gehäusen 4,<B>5</B> und an der Trennwand  <B>3</B> angeordnet.  



  Zwischen der Trennwand<B>3</B> und dem     Ge-          bläsegehäuse   <B>5</B> ist das Leitrad<B>15</B> für das       Geblä,se    auswechselbar eingebaut. Das     Leü-          rad    weist verstellbare Leitschaufeln auf. Die  Stellung der     Leitschaufelnhann    durch einen  Vakuum- oder     Druekluftappa-rat    oder über  einen von der Motordrehzahl abhängigen  Regler reguliert werden. Die     Leitschaufel-          regulierung    kann auch in direkter Abhängig  keit der     Brennstoffzufuhr    betätigt werden.  Durch die     Leitschaufelregulierung    soll z. B.

    eine sofort wirkende Erhöhung der     Auf-          ladung    beim Übergang von einer     niede        ren     auf eine höhere Drehzahl oder bei einer  plötzlichen Leistungssteigerung der     Brenn-          kraftmaschine    erreicht werden, und zwar so,       dass    zunächst keine sofortige Drehzahlerhö  hung der Laufräder des Turboladers zu er  folgen hat, um den erhöhten Luftbedarf  praktisch ohne Zeitverlust dem Motor zuzu  führen.

   Erst der darauf erfolgende, erhöhte  Anfall an     Aus-puffgasen    aus der     Brennkraft-          maschine    bringt den Turbolader auf erhöhte  Geschwindigkeit und damit auf die dem  neuen Betriebszustand     angepasste        Auflade-          leistung.    Die     Leitschaufelregulierung    tritt  also nur vorübergehend, während einer Dreh  zahl- oder Leistungsänderung oder beidem,  in Tätigkeit.  



  Die     Laufradgebäuse    4 und<B>5</B> lassen sich  in einfacher Weise am     Lagergeh#Luse   <B>1</B>     an-          und    abmontieren, ohne     dass,    die Laufräder<B>6</B>  und<B>7</B> abmontiert werden müssen. Das Ge  häuse<B>1</B> bildet mit den beiden Laufrädern<B>6</B>  und<B>7</B> zusammen eine bauliche Einheit, was  eine einfache Montage und Demontage er  möglicht.    Durch die beschriebene Anordnung wird  eine strömungstechnisch günstige Gas- und  Luftführung gewährleistet und eine stabile  Bauart unter geringer Raumbeanspruchung  und geringem Gewicht erzielt.  



  Zur Kühlung der gesamten Lagerung ist  im Lagergehäuse<B>1</B> ein Hohlraum 14 zum  Umlauf eines Kühlmittels angeordnet. Da  durch wird zugleich ein sehr erwünschter,  den Wärmeübergang hindernder Abstand  zwischen Turbine und Gebläse gebildet. Die  ser Hohlraum 14 wird     zweckmässigerweise     an die     01-pum-pe    des Motors oder an das     Kühl-          wassersystem    angeschlossen. Durch die Küh  lung wird eine gleichmässige und in zuläs  sigen Grenzen liegende Temperatur gewähr  leistet, so     dass    die Deformation des Lager  gehäuses<B>1</B> und somit der gesamten Lagerung  der Welle 2 äusserst gering ist-.

   Zudem bietet  die beschriebene Anordnung und Ausbildung  noch den Vorteil,     dass    das Motorenöl schneller  auf die normale     Betriehstemperatur    gebracht  wird, was von entscheidender Bedeutung ist.  



  In     Fig.    2 ist ein weiteres Ausführungs  beispiel gezeigt. Der     Ilohlraum    14 ist hier  bis in die     scheibenförmige    Trennwand<B>3</B> als  zusätzlicher, ringförmiger Hohlraum 14a er  weitert. Auf diese Weise soll eine intensivere  Kühlung des Lagergehäuses erreicht werden.  



  Bei dem Beispiel nach     Fig.    2 weist das       Gebläsegehäuse   <B>5</B> den Ansaugstutzen 5a auf,  der gleichzeitig als Düsenträger ausgebildet  ist. Zu diesem Zwecke sind am Umfang  schräge, ins Innere des Stutzens führende  Gewindelöcher vorgesehen. In diesen Löchern  sind, die     Einführungs-        bezw.        Einspritzorgane     in Form von     Düsien        äb    eingesetzt.

   Der An  saugstutzen geht über in den     Luftansaug-          kanal    (nicht gezeichnet), in welchem     bine     Vorrichtung eingebaut sein kann für die     Ein-          lassregulierung    der angesaugten     FrischluTt-          menge.     



       Mittelsi    der Düsen im Ansaugstutzen nach       Fig.    2 können flüssige oder gar pulverför  mige Brennstoffe direkt in, den Ansaugstut  zen des, Gebläses eingeführt werden.     Dadureb     wird eine vollständige     Verwirbelung    des      Brennstoffes mit der Luft erreicht, wodurch  die restlose, Verbrennung im Motor begün  stigt wird.  



       Fig.   <B>3</B> zeigt ein weiteres Ausführungs  beispiel. Das Lagergehäuse weist eine zylin  derähnliche     Grundform    auf, an dessen beiden  Stirnseiten<B>je</B> ein Ringflansch<B>16, 17</B> vor  handen ist. Die     Ringflansche    weisen die       zylindrisellen    Absetzungen 16a, 17a auf.  



  Durch die zylindrischen Absätze 16a und  17a sind die beiden     Laufradgehäuse,    das     Tur-          -binengehäuse    4 und das     Gebläsegehäuse   <B>5,</B>       t'        Cenau        zentriert        auf        das        Lagergehäuse   <B>1</B>     auf-          setzbar.    Die zylindrischen Absätze 16a und  17a sind mit Rücksicht auf die Laufräder<B>6</B>  und<B>7</B> im Durchmesser etwas grösser als diese  gehalten.

   Die Befestigung des Turbinenge  häuses 4 und des     Gebläsegehäuses   <B>5</B> am  Lagergehäuse<B>1</B> erfolgt durch Bolzen<B>18, 19</B>  und Muttern 20, 21. Auf dem     Anschlussstut-          zen    5a ist das     Luftfilter   <B>28</B> aufgeschraubt.  Mittels dieses Filters, erfolgt die Reinigung  der angesaugten Luft.  



  Im übrigen entsprechen die Ausführung  und die Wirkungsweise sowie die Montage  und Demontage der Ausführungsform nach       Fig.   <B>1.</B>  



       Zwechs    Leistungssteigerung kann auch  ein     zweiflufiges    Gebläse vorhanden sein, wo  bei der Raumbedarf des Turboladers nur un  bedeutend erhöht wird.  



       Fig.    4 zeigt ein     Gebläselaufrad   <B>18</B> mit  doppelseitig angeordneten     Laufradschaufeln     <B>19</B> und 20. Das Laufrad ist auf dem aus dem  Lagergehäuse<B>1</B> hervorstehenden Wellenende  2 fliegend aufgesetzt. Das Laufrad ist ferner  in dem aus den beiden     Gehäuseteilen   <B>21</B> und  21a und der Trennwand     22    bestehenden     zwei-          flutigen.    Gehäuse untergebracht.

   Das Gehäuse       21.    ist am Lagergehäuse<B>1</B> in einer auf der  Zeichnung nicht näher dargestellten Weise  mittels Schrauben und Muttern und zylin  drischen Absetzungen, ähnlich wie bei dem  Beispiel nach     Fig.   <B>3,</B> genau zentriert ange  schraubt. Auf dem     Anschlussstutzen   <B>21b</B> ist  das Luftfilter<B>28</B> aufgeschraubt zur Reini  gung der angesaugten Luft. Ein weiteres     Fil-          n    n         ter   <B>29</B> ist auf dem Ansatz     2le    am Gehäuse 21  aufgesetzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Abgasturbolader, insbesondere zur<B>Spü-</B> lung und Aufladung von Brennkraftmaschi- neu, dadurch gekennzeichnet, dass <B>je</B> zu bei den Seiten eines die Lager der Laufradwelle aufweisenden Lagergehäuses das Turbinen gehäuse und das Gebläsegehäuse angeordnet sind und dass das, Turbinenlaufrad und das Gebläselaufrad auf<B>je</B> einem Ende der Lauf- radwelle fliegend aufgesetzt sind.

   UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Abgasturbolader nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass da3 Turbinen- gehä,use und das, Gebläsegehäuse <B>je</B> an einem Ringflansch des, Lagergehäuses angeordnet sind, derart, dass# die beiden Gehäuse über die Laufräder auf die Ringflansehe aufsetzbar und von ihnen abn-ehmbar sind.

   2. Aboasturbolader nach Unteranspruch <B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass, im Lager gehäuse ein Ilohlraum zum Umlauf eines Kühlmittels angeordnet ist. <B>3.</B> Abgasturbolader nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die La,-er zwei in einem Hohlraum des Lagergehäuses ein gesetzte Kugellager sind. 4.

   Abgasturbolader nach Unteranspruell <B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Welle mittels eines, Bundes derart zwischen den Innenringen zwei-er Kugellager gelagert ist, dass eine axial-e Verschiebung verhindert ist. <B>5.</B> Abgasturbolader nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaug- .eutzen des Gebläses als Düsenträger aus gebildet ist. <B>6.</B> Abgasturbolader nach Unterauspruah <B>5,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Düsen träger mindestens ein Einführungsorgan auf weist.

   <B>7.</B> Abgasturbolader nach Unteranspruüll <B>6,</B> dadurch gekennzeichnet, dass dasi Einfüh- i rungsorgan aus einer Einspritzdüse besteht. <B>8.</B> Abgasturbolader nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse ein auswechselbares Leitrad besitzt. <B>9.</B> Abgasturbohlader nach Unteranspruch <B>8,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschau feln des Leitrades verstellbar sind.

   <B>10.</B> Abgasturbolader nach Patentanspruc11, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Welle ein Gebläserad für ein zweiflutiges Gebläse fliegend aufgesetzt ist. <B>11.</B> Abgasturbolader nach Unteransprucli <B>10,</B> dadurch gekennzeichnet, dass das zwei- flutige Gebläse zwei Gehäuse aufweist, wel che durch eine Trennwand getrennt und an dem Lagergehduse befestigt sind.