CH270640A - Exhaust gas turbocharger. - Google Patents

Exhaust gas turbocharger.

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Publication number
CH270640A
CH270640A CH270640DA CH270640A CH 270640 A CH270640 A CH 270640A CH 270640D A CH270640D A CH 270640DA CH 270640 A CH270640 A CH 270640A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
shaft
exhaust gas
gas turbocharger
cooling air
turbocharger according
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Application number
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German (de)
Inventor
Co Siegfried Keller
Original Assignee
Siegfried Keller & Co
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Publication date
Application filed by Siegfried Keller & Co filed Critical Siegfried Keller & Co
Publication of CH270640A publication Critical patent/CH270640A/en

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12Cooling
    • F01D25/125Cooling of bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers

Description

  

  Abgasturbolader.    Abgasturbolader, die zur Auf Ladung von       Fahrzeugmotoren    verwendet werden, müssen  so leicht wie möglich gebaut werden. Dadurch  ergibt sich die Notwendigkeit, Turbine, Lage  rung und Verdichter auf möglichst kleinem  Raum zusammenzubauen. Die Folge davon ist,  dass besondere Vorkehrungen getroffen wer  den müssen, um den     Wärniefluss    und die  Wärmeeinstrahlung von den heissen Teilen  der Abgasturbine zu den Lagerstellen mög  lichst klein zu halten.  



  Erfindungsgemäss wird dieser Wärme  schutz der Lagerung dadurch erreicht, dass  durch einen doppelwandigen, den Lagerbock  gegen die heissen Turbinenteile abschirmen  den,     kalottenförmigen    Körper Kühlluft so ge  leitet wird, dass auch ein Teil der Welle be  strichen wird und dass das Auftreffen der  Kühlluft auf die Welle zwischen Turbinenrad       und    Lagerung geschieht.  



  In der Abbildung ist ein Ausführungsbei  spiel eines erfindungsgemässen     Abgasturbo-          laders    dargestellt. Mit 2 ist der     Lagerbock    be  zeichnet, welcher die Kugellager zur Lage  rung der Welle 1 enthält., auf welcher das     Ver-          dichterrad    3 und das Turbinenrad 4 angeord  net sind.

   Zur Abschirmung des Wärmeüber  trittes von den heissen Turbinenteilen an den  Lagerbock wird vom     Diffusor    5 des     Verdieh-          ters    Kühlluft entnommen und durch im La  gerbock angeordnete Bohrungen 6 einem  durch zwei     Wände    13 und 14 gebildeten,       kalottenförmigen        Raum    7 zugeleitet. In dieser    Kalotte breitet sich die Luft aus und führt  die den     Kalottenwänden    durch Strahlung und  durch Leitung zugeführte Wärme über die       Einschnürung    8 ab.

   An der     Einschnürung    8  wird die relativ noch kalte Kühlluft eine       Strecke    entlang der Welle 1 geführt. Die  Welle selbst weist an dieser Stelle eine  Innenbohrung 9 auf, so dass an dieser  Stelle beim erforderlichen     Trägheitsmoment     ein     Drasselquerschnitt    für die durch die  Welle geleitete Wärme entsteht. Die über  die Welle vom Turbinenlaufrad zu den Lager  stellen durch Leitung übertragene Wärme  menge wird somit kleiner, um so mehr, als  die aussen am Drosselquerschnitt     vorbeistrei-          chende    Kühlluft einen Teil abführt.

   Zur Ver  besserung dieser Wirkung kann die Welle  auch zweiteilig ausgeführt sein und der den  Drosselquerschnitt bildende Teil aus schlech  ter wärmeleitendem Werkstoff als der übrige  Teil der Welle gebildet sein. Auch können an  der Stelle des     Auftreffens    der Kühlluft auf  die Welle Bohrungen vorgesehen sein, durch  welche Kühlluft ins Innere der Hohlwelle  strömt. Der Austritt dieser sich im Innern  befindlichen Kühlluft muss durch eine Axial  bohrung im Turbinenrad geschehen. Die die  Welle aussen umströmende Kühlluft wird in  ihrem weiteren Verlauf entlang     dein    Turbi  nenrad 4 nach aussen geführt. Dadurch wird  nicht nur das Turbinenrad 4 und das Gehäuse  10 gekühlt, sondern es wird auch das Eindrin  gen von Abgasen in den Raum 11 zwischen  Turbinenrad und Turbinengehäuse verhindert.

        Im Spalt 12 zwischen Düse     und    Turbinenrad  tritt die Kühlluft in das Turbinenrad ein.



  Exhaust gas turbocharger. Exhaust gas turbochargers, which are used to charge vehicle engines, must be built as light as possible. This results in the need to assemble the turbine, storage and compressor in the smallest possible space. The consequence of this is that special precautions must be taken to keep the heat flow and the heat radiation from the hot parts of the exhaust gas turbine to the bearings as small as possible.



  According to the invention, this thermal protection of the bearing is achieved by the fact that a double-walled, dome-shaped body that shields the bearing block from the hot turbine parts directs cooling air so that part of the shaft is also coated and that the cooling air hits the shaft happens between the turbine wheel and the bearing.



  The figure shows an exemplary embodiment of an exhaust gas turbo charger according to the invention. 2 with the bearing block be marked, which contains the ball bearings for the storage tion of the shaft 1. On which the compressor wheel 3 and the turbine wheel 4 are angeord net.

   To shield the heat transfer from the hot turbine parts to the bearing block, cooling air is taken from the diffuser 5 of the evaporator and fed through bores 6 in the bearing block to a dome-shaped space 7 formed by two walls 13 and 14. The air expands in this dome and dissipates the heat supplied to the dome walls through radiation and conduction via the constriction 8.

   At the constriction 8, the relatively still cold cooling air is guided for a distance along the shaft 1. The shaft itself has an inner bore 9 at this point, so that at this point, given the required moment of inertia, a thrusting cross-section is created for the heat conducted through the shaft. The amount of heat transferred via the shaft from the turbine impeller to the bearings by conduction is therefore smaller, all the more so as the cooling air passing outside the throttle cross-section dissipates part of it.

   To improve this effect, the shaft can also be made in two parts and the part forming the throttle cross-section can be formed from Schlech ter thermally conductive material than the remaining part of the shaft. At the point where the cooling air strikes the shaft, bores can also be provided through which cooling air flows into the interior of the hollow shaft. The exit of this cooling air located inside must be done through an axial bore in the turbine wheel. The cooling air flowing around the shaft on the outside is guided to the outside along the turbine wheel 4 in its further course. This not only cools the turbine wheel 4 and the housing 10, but also prevents the penetration of exhaust gases into the space 11 between the turbine wheel and the turbine housing.

        The cooling air enters the turbine wheel in the gap 12 between the nozzle and the turbine wheel.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Abgasturbolader, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schutze gegen Wärmeübertritt von den heissen Turbinenteilen zum Lagerbock Kühlluft durch einen doppelwandigen, den Lagerbock gegen die heissen Turbinenteile ab schirmenden, kalottenförmigen Körper so ge leitet wird, dass auch ein Teil der Welle be strichen wird und dass das Auftreffen der Kühlluft auf die Welle zwischen Turbinenrad und Lagering geschieht. UNTERANSPRÜCHE: 1. PATENT CLAIM: Exhaust gas turbocharger, characterized in that, to protect against heat transfer from the hot turbine parts to the bearing block, cooling air is passed through a double-walled, dome-shaped body that shields the bearing block from the hot turbine parts so that part of the shaft is also coated and that the cooling air hits the shaft between the turbine wheel and the bearing ring. SUBCLAIMS: 1. Abgasturbolader nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle an der Stelle des Auftreffens der Kühlluft hohl ist, damit bei dem erforderlichen Trägheits- moment ein Drosselquerschnitt für die durch die Welle geleitete Wärme entsteht. 2. Abgasturbolader nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Welle zweiteilig ausgebildet ist und der den Drosselquerschnitt enthaltende Teil der Welle aus schlechter wärmeleitendem Werkstoff hergestellt ist als der übrige Teil der Welle. 3. Abgasturbolader nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass Kühlluft an der Stelle des Drosselquerschnittes durch das Innere der Hohlwelle strömt. 4. Exhaust gas turbocharger according to patent claim, characterized in that the shaft is hollow at the point where the cooling air strikes, so that a throttle cross-section is created for the heat conducted through the shaft at the required moment of inertia. 2. Exhaust gas turbocharger according to claim and dependent claim 1, characterized in that the shaft is designed in two parts and the part of the shaft containing the throttle cross-section is made of less heat-conducting material than the rest of the shaft. 3. Exhaust gas turbocharger according to claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that cooling air flows through the interior of the hollow shaft at the point of the throttle cross-section. 4th Abgasturbolader nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die für den Wärmeschutz benötigte Luft dem Verdichter entnommen wird. Exhaust gas turbocharger according to claim, characterized in that the air required for thermal protection is taken from the compressor.
CH270640D 1948-08-11 1948-08-11 Exhaust gas turbocharger. CH270640A (en)

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CH270640T 1948-08-11

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CH270640D CH270640A (en) 1948-08-11 1948-08-11 Exhaust gas turbocharger.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1064291B (en) * 1958-04-18 1959-08-27 Wilhelm Schindele Fuel injection pump with cooling through a fuel circulation
US3044837A (en) * 1959-09-03 1962-07-17 Whiton Machine Company Turbine construction
WO1991003624A1 (en) * 1989-09-08 1991-03-21 Allied-Signal Inc. Turbocharger with turbine backplate and center housing oil shield

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