Gebläseaggregat, insbesondere für Abgasturbolader Die zunehmende Steigerung des Aufladegrades von Dieselmotoren stellt nicht nur hinsichtlich der Rück kühlung der verdichteten Ladeluft, sondern auch bezüg lich der räumlichen Anordnung des Gebläseaggregates hohe Anforderungen für die konstruktive Gestaltung der Aggregate.
Eine zusätzliche Erschwernis besteht in der Forderung nach möglichst strömungsgünstiger Ausbil dung des Gebläses, des Ladeluftkühlers sowie der er forderlichen Verbindungsleitungen zur Vermeidung von Wirbelverlusten. Die bisher bekannten Ausführungen solcher Aggregate stellen Kompromisslösungen dar, die naturgemäss mit verschiedenen Mängeln und Nachteilen behaftet waren.
So ist bei einem bekannten Gebläseaggregat für Abgasturbolader, mit einem Radialgebläse mit austritts- seitigem Spiralgehäuse und einem nachgeschalteten flüs sigkeitsgekühlten Ladeluftkühler der erhebliche Platz bedarf von Nachteil, der sich durch den Anschluss des Luftkühlers an das in tangentialer Richtung ausmün dende Spiralgehäuse des Gebläses ergibt.
Die getrennte Befestigung des Turboladers und des Kühlers am Mo torgehäuse ist ein weiterer Nachteil des bekannten Aggregates.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gebläseaggregat, insbesondere für Abgasturbolader, mit einem Radial gebläse mit austrittsseitigem Spiralgehäuse und einem nachgeschaltetem flüssigkeitsgekühlten Ladeluftkühler und besteht darin,
dass das Radialgebläse mit seinem Ansauggehäuse unmittelbar an die koaxial dazu ange ordnete Antriebsmaschine und der im wesentlichen quer zur Achse des Gebläses durchströmte Luftkühler stirn- seitig unmittelbar an das Spiralgehäuse das Gebläses angeschlossen ist,
wobei der Austritt des Spiralgehäuses mit dem Eintritt des Luftkühlers über ein seitlich an- geordnetes Umlenkgehäuse verbunden ist. Die gedrängte Bauweise eines derartigen Aggregates passt sich in vor bildlicher Weise den durch d-,n Motor vorgegebenen Verhältnissen sowohl in räumlicher Hinsicht als auch in bezug auf den Anschluss am Motorgehäuse an.
Von besonderem Vorteil ist die strömungsgünstige Gestaltung des Aggregates, da nur eine einzige Luftumlenkung im Anschlussbereich des Kühlers an das Gebläse stattfin det und alle übrigen Luftwege auf ein Mindestmass ver kürzt sind.
Da das Gebläse in vorteilhafter Weise mit dem Kühler zu einer baulichen Einheit vereinigt wer den kann, so dass beide Teile unmittelbar aneinander an schliessen, kann auch bei entsprechender gegenseitiger Abdichtung der Gehäuse dieser beiden Teile die innere Stirnwand des Ladeluftkühlers entfallen, wodurch nicht nur eine bauliche Vereinfachung und eine Verkürzung der Baulänge, sondern auch eine verstärkte Kühlwirkung erreicht wird, da nun die Kühlflüssigkeit des Luftkühlers auch die Aussenwand des Spiralgehäuses bespült und so eine zusätzliche Kühlfläche noch im Bereich des Gebläses gewonnen wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung des Gebläse aggregates weisen der Luftkühler, das Gebläse und al lenfalls auch die Antriebsmaschine annähernd den glei chen, vorzugsweise kreisförmigen Umriss auf. Diese Aus führung ist fertigungstechnisch wegen der einfachen Be arbeitung der Anschlussflanschen und Dichtflächen der Einzelteile des Aggregates besonders vorteilhaft,
wobei auch die Abdichtung des Wasserraumes des zylindri schen Kühlers vereinfacht wird und die üblichen Gummidichtringe Verwendung finden können.
Für den Abgasturbolader einer Brennkraftmaschine ergibt sich weiters eine besonders günstige Ausbildung durch die Anordnung des Gebläsekühleraggregates an einer Stirnseite der Brennkraftmaschine, wobei sowohl der Austrittsstutzen des Luftkühlers als auch das Ge- bläseeintrittsgehäuse der Abgasturbine in Längsrichtung der Brennkraftmaschine in die Abgas- bzw. Ladeluft leitung derselben ausmünden.
Der stirnseitig an der Brennkraftmaschine verfügbare Raum ist hierbei optimal ausgenützt, so dass die gesamte Baulänge der Brenn- kraftmaschine keine nennenswerte Vergrösserung erfährt.
Das Aggregat kann, je nach Fall, entweder an der vor deren oder an der hinteren Stirnfläche des Motors an- geordnet werden, wobei es gleichgültig ist, auf welcher Seite der Brennkraftmaschine die Abgas- und die Lade- luftleitung liegen, da die erfindungsgemässes Ausführung einen Aufbau des Aggregates in gewendeter Lage ohne weiteres zulässt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gebläseaggregates nach der Erfindung dargestellt und nachfolgend beschrieben: Fig. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch das Lade aggregat einer in Draufsicht ausschnittweise dargestell ten Brennkraftmaschine.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 3 einen Vertikalschnitt nach der Linie HI-111 zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.
Bei der dargestellten Brennkraftmaschine 1 liegt die in Längsrichtung der Maschine sich erstreckende Abgas leitung 2 auf der linken und die hiezu parallele Lade luftleitung 22 auf der rechten Seite des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine 1. Das Ladeaggregat befindet sich an der vorderen Stirnseite der Brennkraftma- schine 1.
An die Abgasleitung 2 ist der Eintrittsstut zen 3 des Gaseintrittsgehäuses 4 angeschlossen, dessen anderer, um 90 gedrehter Flansch 3' an der Stirnwand einer Abgasturbine 5 befestigt ist, deren Achse quer zur Längsachse der Brennkraftmaschine 1 verläuft.
Unmittelbar an die innere Stirnwand der Abgas turbine 5 ist koaxial zu dieser ein Radialgebläse 9 an geflanscht. Die im zentralen Lagergehäuse 8 der Tur bine 5 gelagerte Läuferwelle 7 trägt an ihrem äusseren Ende das Turbinenlaufrad 6 und an ihrem inneren Ende das Laufrad 10 des Radialgebläses 9.
Die Saugseite des Gebläses 9 ist abweichend von den bisher üblichen Ausführungen, bei denen die An- saugung der Ladeluft stirnseitig erfolgt, ausgebildet und dem Gebläselaufrad 10 ein zylindrisches Ansauggehäuse 11 vorgelagert. Der Umriss eines Turboladers herkömm licher Bauart (ohne Kühler) und gleicher Leistung ist in Fig. 1 strichpunktiert und mit 32 bezeichnet.
Der Lufteintritt 13 in das mit einem in Umfangsrichtung sich erstreckenden Luftfilter 12 versehene Ansaugge häuse 11 erfolgt hier also in radialer Richtung.
Bei Ansaugung ausserhalb des Maschinenraumes kann, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, anstelle des Filters 12 ein Luftführungsgehäuse 33 angebaut sein. Das Radial gebläse 9 ist druckseitig mit einem Spiralgehäuse 14 zur Aufnahme der verdichteten Ladeluft versehen.
An das Spiralgehäuse 14 schliesst unmittelbar der Luftkühler 17 an, dessen annähernd zylindrisches Gehäuse 18 im vor liegenden Fall mit dem Spiralgehäuse 14 aus einem Stück besteht.
Aus fabrikatorischen oder sonstigen Gründen können das zylindrische Gehäuse 18 und das Spiralgehäuse jedoch auch getrennt hergestellt werden, was die Möglichkeit ergibt,
Kühler verschiedener Grösse an das Spiralgehäuse anzuschrauben. Zur Verbindung des seitlichen Luftaustrittes 15 des Spiralgehäuses 14 mit dem seitlichen Eintritt 20 des quer zur Achse des Gebläses 9 durchströmten Luftkühlers 17 ist ein Um lenkgehäuse 16 an einem seitlichen Flansch des Kühler gehäuses 18 angeschlossen.
Der dem Umlenkgehäus;e 16 gegenüberliegende Aus trittsstutzen 21 des Kühlers 17 schliesst an die Ladeluft leitung 22 der Brennkraftmaschine 1 an. Der Luft kühler 17 besteht aus einer inneren und einer äusse ren kreisförmigen Stirnplatto 23 und 24, welche durch mit ihren Enden in Bohrungen der Stirnplatten 23 und 24 eingesetzte Kühlrohre 26 verbunden sind.
Die innere Stirnplatte 23 ist an ihrem Umfang mit Dichtringen 25 versehen und in eine kreisförmige Ausnehmung der in neren Trennwand 31 des Gehäuses 18 wasserdicht ein gesetzt. Die äussere Stirnplatte 24 schliesst das Gehäuse 18 des Luftkühlers 17 stirnseitig ab und ist mit einem gewölbten Deckel 19 versehen, der je einen Kühlwasser anschluss 29 und 30 für den Eintritt und Austritt des Kühlwassers besitzt.
Der Deckel 19 und die äussere Stirnplatte 24 begrenzen; somit den äusseren Kühlwasser raum 28, die innere Stirnplatte 23, die Trennwand 31 und das Spiralgehäuse 14 hingegen den inneren Kühl wasserraum des Luftkühlers 17.
Wie ersichtlich, stellt das Gebläseaggregat eine kom pakte Baueinheit mit geringem Raumbedarf und günsti gen Anschlussmassen dar, wobei auf die strömungs günstige Gestaltung der Wege der Ladeluft im Sinne einer Leistungs- und Wirkungsgradverbesserung der An lage besondere Rücksicht genommen wurde. Zugleich ergibt sich eine verbesserte Kühlwirkung dadurch, dass das Spiralgehäuse 14 selbst eine Begrenzungswand des inneren Wasserraumes 27 bildet.
Die verdichtete Lade luft erfährt somit bereits in der Spirale 14 eine Vor kühlung.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das be schriebene Ausführungsbeispiel, und es sind zahlreiche hievon abweichende Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich.
So kann beispielsweise bei einem Motor, dessen Abgas- und Ladeluftleitung sich auf der gleichen Zylinderkopfseite befinden, der Luftteil des Aggregates so verdreht werden, dass ein;
Leitung vom Luftaustrittsstutzen in Längsrichtung des Aggregates zum Ansaugrohr des Motors geführt werden kann. Wei- ters besteht keine Beschränkung bezüglich der Form gebung des Kühlers, so dass auch im gegebenen Fall z. B. rechteckige Umrisse für den Kühler Anwendung finden können.