DE102004023209A1 - Exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry for internal combustion engine has at least one adjusting ring guiding element formed with cut away section so that bearing surface protrudes radially beyond guide element - Google Patents

Exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry for internal combustion engine has at least one adjusting ring guiding element formed with cut away section so that bearing surface protrudes radially beyond guide element Download PDF

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Abstract

The exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry for an internal combustion engine includes a guide vane adjusting ring (18) guided in bearings (20) installed on the guide vane support (10). Side guiding elements (24) on the bearings are provided for the adjusting ring, with at least one formed with at least one cut away section in the circumferential direction in such a way that the bearing component forming the bearing surface protrudes outwards beyond the guide element in the radial direction or at least terminates flush with it.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit an einem Leitschaufelträger schwenkbar angeordneten Leitschaufeln einer Turbine, denen jeweils ein Verstellhebel zugeordnet ist, und mit einem Verstellring, welcher mit den Verstellhebeln zusammen wirkt und durch Drehung relativ zum Leitschaufelträger eine Winkelstellung der Leitschaufeln relativ zu einer Strömungsrichtung kollektiv für alle Leitschaufeln verstellt, wobei der Verstellring an seiner radialen Innenfläche in mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten und bezüglich des Verstellringes radial innen liegend angeordneten Gleitlagern geführt ist, die am Leitschaufelträger angeordnet sind und eine Gleitlagerfläche sowie beidseitig dieser angeordnete seitliche Führungselemente für den Verstellring aufweisen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with on a vane carrier pivotally arranged vanes of a turbine, each of which an adjusting lever is assigned, and with an adjusting ring, which interacts with the adjusting levers and relative rotation to the vane carrier an angular position of the vanes relative to a flow direction collectively for adjusted all the vanes, wherein the adjusting ring at its radial palm in a plurality, circumferentially spaced from each other and with respect to the Adjusting ring is guided radially inside lying plain bearings, which on the vane carrier are arranged and a sliding bearing surface and both sides of this arranged lateral guide elements for the Have adjusting ring, according to the preamble of claim 1

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montage eines Abgasturboladers zu vereinfachen.Of the Invention is based on the object, a mounting of an exhaust gas turbocharger to simplify.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Abgasturbolader der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.These The object is achieved by a Exhaust gas turbocharger of the o.g. Type with the characterized in claim 1 Characteristics solved. Advantageous embodiments of the invention are in the other claims described.

Dazu ist es bei einem Abgasturbolader der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eines der seitlichen Führungselemente für den Verstellring in Umfangsrichtung mit wenigstens einem ausgesparten Bereich derart ausgebildet ist, dass in dem ausgesparten Bereich das die Gleitlagerfläche ausbildende Bauteil des Gleitlagers das seitliche Führungselement in radialer Richtung nach außen überragt oder zumindest eben mit dem seitlichen Führungselement abschließt.To it is in an exhaust gas turbocharger the o.g. Art provided according to the invention, that at least one of the lateral guide elements for the adjusting ring in the circumferential direction with at least one recessed area such is formed so that in the recessed area forming the sliding bearing surface Component of the sliding bearing, the lateral guide element in the radial direction surmounted to the outside or at least just with the lateral guide element closes.

Dies hat den Vorteil, dass in dem ausgesparten Beeich keine seitliche Führung für den Verstellring vorhanden ist, so dass zu Montage zuerst die Gleitlager mit radial nach außen weisenden ausgesparten Bereichen in den Leitschaufelträger gesteckt und anschließend der Verstellring über die ausgesparten Beeiche hinweg auf die Gleitlagerflächen der Gleitlager bzw. auf das die Gleitlagerfläche ausbildende Bauteil des Gleitlagers aufgeschoben werden kann. Eine seitliche Führung für den Verstellring im Gleitlager wird dann durch einfaches Verdrehen des Gleitlagers hergestellt, so dass der ausgesparte Bereich radial nach innen weist und sich keine Aussparung der seitlichen Führung mehr im Bereich des Verstellringes befindet. Ein sonst notwendiges gleichzeitiges Montieren von Verstellring und Gleitlagern, welches aufwändig und zeitintensiv ist, kann damit entfallen. Mit anderen Worten vereinfacht sich die Montage, da alle Bauteile nacheinander auf den Leitschaufelträger aufgesteckt und anschließend verpresst werden können.This has the advantage that in the recessed Beeich no lateral guide for the Adjusting ring is present, so to assembly first the plain bearings with radially outward inserted recessed areas in the vane support and plugged subsequently the adjusting ring over the recessed Beeiche away on the sliding bearing surfaces of the plain bearings or on the sliding bearing surface training component of the sliding bearing can be postponed. A lateral guidance for the Adjusting ring in plain bearing is then by simply turning the plain bearing made so that the recessed area facing radially inward and no recess of the lateral guide more in the region of the adjusting ring located. An otherwise necessary simultaneous mounting of adjusting ring and plain bearings, which is expensive and time-consuming, can be dispensed with. In other words simplified the assembly, as all components successively mounted on the guide vane and subsequently can be pressed.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die seitlichen Führungselemente als Scheiben und die ausgesparten Bereiche als asymmetrische Bereiche wenigstens einer der Scheiben eines Gleitlagers ausgebildet. Hierbei ist der ausgesparte Bereich bevorzugt als ein abgeschnittener Bereich der Scheibe mit einer Schnittebene ausgebildet ist, welche den Außenumfang der Gleitlagerfläche tangiert oder von einer Mittelachse des Gleitlagers in radialer Richtung einen Abstand aufweist welcher kleiner oder gleich dem Radius der Gleitlagerfläche ist.In a preferred embodiment are the lateral guide elements as slices and the recessed areas as asymmetric areas formed at least one of the discs of a sliding bearing. in this connection For example, the recessed area is preferable as a cut-off area the disc is formed with a sectional plane which the outer circumference the sliding bearing surface tangent or from a central axis of the plain bearing in radial Direction has a distance which is less than or equal to Radius of the sliding bearing surface is.

Zweckmäßigerweise weist wenigstens dasjenige seitliche Führungselement einen ausgesparten Bereich auf, welches an einem von dem Leitschaufelträger abgewandten Ende des Gleitlager angeordnet ist.Conveniently, at least that lateral guide element has a recessed Area on which facing away from the vane carrier on one End of the sliding bearing is arranged.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. These shows in:

1 einen Leitschaufelträger für einen erfindungsgemäßen Abgasturbolader in einem ersten Montagezustand in perspektivischer Ansicht, 1 a guide blade carrier for an exhaust gas turbocharger according to the invention in a first mounting state in a perspective view,

2 den Leitschaufelträger gemäß 1 in dem ersten Montagezustand in perspektivischer, teilweise geschnittener Ansicht, 2 the guide vane according to 1 in the first mounting state in a perspective, partially sectioned view,

3 den Leitschaufelträger gemäß 1 und 2 in einem zweiten Montagezustand in perspektivischer Ansicht, 3 the guide vane according to 1 and 2 in a second mounting state in perspective view,

4 den Leitschaufelträger gemäß 1 bis 3 in einem dritten Montagezustand in perspektivischer Ansicht und 4 the guide vane according to 1 to 3 in a third mounting state in perspective view and

5 den Leitschaufelträger gemäß 1 bis 4 in einem vierten Montagezustand in perspektivischer, teilweise geschnittener Ansicht. 5 the guide vane according to 1 to 4 in a fourth mounting state in a perspective, partially sectioned view.

Ein erfindungsgemäßer Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) umfasst, wie insbesondere aus 5 ersichtlich, ein VTG-Modul, welches folgendes umfasst: Einen Leitschaufelträger 10 an dem Leitschaufeln 12 an einer Seite angeordnet sind. Jede Leitschaufel 12 weist eine an diese angeformte Welle 14 auf, die sich durch den Leitschaufelträger 10 hindurch erstreckt. An der den Leitschaufeln 12 gegenüberliegenden Seite des Leitschaufelträgers 10 sind die Wellen 14 mit ihren freien Enden mit jeweiligen Verstellhebeln 16 drehfest verbunden. Diese Verstellhebel 16 greifen mit ihren freien, den Wellen 14 abgewandten Enden in entsprechende Ausnehmungen in einem Verstellring 18, welcher an derselben Seite des Leitschaufelträgers 10 wie die Verstellhebel 16 angeordnet ist. Der Verstellring 18 ist an seiner radialen Innenfläche mittels mehrerer in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeter Gleitlager 20 derart gelagert, dass der Verstellring 18 relativ zum Leitschaufelträger 10 verschwenkbar ist und dadurch über die Verstellhebel 16 die Leitschaufeln 12 kollektiv verschwenkt. Zum Verschwenken des Verstellringes 18 relativ zum Leitschaufelträger 10 ist ein entsprechender Aktuator (nicht dargestellt) vorgesehen.An inventive exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry (VTG) comprises, as in particular from 5 a VTG module comprising: a vane carrier 10 on the vanes 12 are arranged on one side. Each vane 12 has a molded-on this shaft 14 up, extending through the vane carrier 10 extends through. At the vanes 12 opposite side of the vane carrier 10 are the waves 14 with their free ends with respective adjusting levers 16 rotatably connected. These adjusting levers 16 grab with their free, the waves 14 opposite ends in corresponding recesses in an adjusting ring 18 , which on same side of the vane carrier 10 like the lever 16 is arranged. The adjusting ring 18 is at its radially inner surface by means of a plurality of circumferentially equally spaced slide bearings 20 stored such that the adjusting ring 18 relative to the vane carrier 10 is pivotable and thereby on the lever 16 the vanes 12 pivoted collectively. For pivoting the adjusting ring 18 relative to the vane carrier 10 a corresponding actuator (not shown) is provided.

Die Gleitlager 20 weisen, wie insbesondere aus 1 ersichtlich, ein eine Gleitlagerfläche 22 ausbildendes Bauteil und an beiden axialen Enden dieses Bauteils angeordnete seitliche Führungselemente 24, 30 in Form von Scheiben auf, die die Gleitlagerfläche in radialer Richtung überragen. Dadurch bilden die Scheiben 24, 30 seitliche Führungen für den Verstellring 18 aus (siehe 4 und 5). Erfindungsgemäß ist wenigstens eine der Scheiben 30 mit einem ausgesparten Bereich versehen. In diesem ausgesparten Bereich ist die Scheiben 30 derart abgeschnitten, dass sie in einer Ebene die Gleitlagerfläche 22 bzw. das die Gleitlagerfläche 22 ausbildende Bauteil nicht überragt. Dadurch ergibt sich zwar in dem ausgesparten Bereich ein Fehlen einer seitlichen Führung für den Verstellring 18, jedoch ist es dadurch möglich, bei bereits eingestecktem Gleitlager 20 und radial nach außen gerichteter Aussparung der Scheibe 30 des Gleitlagers 20 den Verstellring 18 über die Aussparung hinweg auf die Gleitlagerfläche 22 bzw. das die Gleitlagerfläche 22 ausbildende zu schieben (siehe 3). Eine seitliche Führung für den Verstellring 18 wird dann dadurch hergestellt, dass nach dem Aufschieben des Verstellringes 18 auf die Gleitlagerfläche 22 das Gleitlager 20 so verdreht wird, dass der ausgesparte Bereich des Gleitlager 20 radial nach innen weist und somit von dem Bereich des Verstellringes 18 entfernt ist (vgl. 4).The plain bearings 20 wise, as in particular 1 can be seen, a sliding bearing surface 22 forming component and arranged at both axial ends of this component lateral guide elements 24 . 30 in the form of discs, which project beyond the sliding bearing surface in the radial direction. This will form the discs 24 . 30 lateral guides for the adjusting ring 18 out (see 4 and 5 ). According to the invention is at least one of the discs 30 provided with a recessed area. In this recessed area is the slices 30 cut off so that they are in one plane the plain bearing surface 22 or the sliding bearing surface 22 forming component not surmounted. Although this results in the recessed area a lack of lateral guidance for the adjusting ring 18 , however, it is possible, with already inserted plain bearing 20 and radially outwardly directed recess of the disc 30 of the plain bearing 20 the adjusting ring 18 over the recess on the sliding bearing surface 22 or the sliding bearing surface 22 to push educating (see 3 ). A lateral guide for the adjusting ring 18 is then made by that after pushing the adjusting ring 18 on the slide bearing surface 22 the plain bearing 20 is twisted so that the recessed area of the plain bearing 20 points radially inward and thus of the region of the adjusting ring 18 is removed (cf. 4 ).

Ein Montageablauf für das VTG-Modul mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Gleitlager 20 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 erläutert: Bei dem Montagezustand gemäß 1 und 2 werden zunächst die Wellen 14 der Leitschaufeln 12 durch den Leitschaufelträger 10 hindurch gesteckt und an freien Enden der Wellen 14 werden die Verstellhebel 16 aufgesteckt. Ferner werden die Gleitlager 20 in entsprechende Ausnehmungen im Leitschaufelträger 10 lose eingesteckt, d. h. noch nicht verpresst. Die Gleitlager 20 werden dabei derart in den Leitschaufelträger 10 eingesteckt, dass der ausgesparte Bereich der äußeren Scheibe 30 radial nach außen weist. In dem nächsten Montageschritt, welcher aus 3 ersichtlich ist, wird der Verstellring 18 über die ausgesparten Bereiche auf die Gleitlagerflächen 22 aufgeschoben und werden gleichzeitig die freien Enden der Verstellhebel 16 in entsprechende Ausnehmungen in Verstellring 18 eingefädelt. Im darauf folgenden Montageschritt werden, wie in 4 dargestellt, die Gleitlager 20 derart um deren Längsachse gedreht, dass der ausgesparte Bereich der Scheibe 30 radial nach innen weist. Dadurch befindet sich im Bereich der Auflage des Verstellringes 13 auf der Gleitlagerfläche 22 nur noch ein vollständig ausgebildeter Bereich der Scheibe 30, welcher eine entsprechende seitliche Führungen für den Verstellring 18 im Bereich des Gleitlagers 20 zur Verfügung stellt. Danach werden, wie in 5 veranschaulicht, die Gleitlager 20 in dem Leitschaufelträger 10 verpresst.An assembly procedure for the VTG module with the slide bearing designed according to the invention 20 is described below with reference to the 1 to 5 explains: In the assembled state according to 1 and 2 be the waves first 14 the vanes 12 through the vane carrier 10 stuck through and at free ends of the waves 14 become the adjusting levers 16 attached. Furthermore, the plain bearings 20 in corresponding recesses in the guide vane carrier 10 Loosely inserted, ie not yet pressed. The plain bearings 20 are doing so in the vane support 10 plugged in that the recessed area of the outer pane 30 pointing radially outwards. In the next assembly step, which off 3 it can be seen, the adjusting ring 18 over the recessed areas on the slide bearing surfaces 22 deferred and at the same time the free ends of the lever 16 in corresponding recesses in adjusting ring 18 threaded. In the following assembly step, as in 4 shown, the plain bearings 20 rotated about its longitudinal axis, that the recessed portion of the disc 30 points radially inward. This is located in the region of the support of the adjusting ring 13 on the slide bearing surface 22 only a fully trained area of the disc 30 , which has a corresponding lateral guides for the adjusting ring 18 in the area of the sliding bearing 20 provides. After that, as in 5 illustrates the plain bearings 20 in the vane carrier 10 pressed.

Alternativ kann das die Gleitlagerfläche 22 ausbildende Bauteil im Bereich der Aussparung der Scheibe 30 ebenfalls eingeschnitten sein, d.h. eine Ausdehnung in radialer Richtung aufweisen, die kleiner ist als ein Radius der Gleitlagerfläche 22. Hierdurch erhält man für den Verstellring 18 beim Aufschieben auf die Gleitlager mehr Freiheit in radialer Richtung, so dass sich das Einfädeln der Verstellhebel in die Ausnehmungen der Leitschaufelträger vereinfacht.Alternatively, this may be the plain bearing surface 22 forming component in the region of the recess of the disc 30 also be cut, ie have an extension in the radial direction, which is smaller than a radius of the sliding bearing surface 22 , As a result, one obtains more freedom in the radial direction for the adjusting ring 18 when pushed onto the sliding bearing, so that the threading of the adjusting lever into the recesses of the guide blade carrier is simplified.

Claims (4)

Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit an einem Leitschaufelträger (10) schwenkbar angeordneten Leitschaufeln (12) einer Turbine, denen jeweils ein Verstellhebel (16) zugeordnet ist, und mit einem Verstellring (18), welcher mit den Verstellhebeln (16) zusammen wirkt und durch Drehung relativ zum Leitschaufelträger (10) eine Winkelstellung der Leitschaufeln (12) relativ zu einer Strömungsrichtung kollektiv für alle Leitschaufeln (12) verstellt, wobei der Verstellring (18) an seiner radialen Innenfläche in mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten und bezüglich des Verstellringes (18) radial innen liegend angeordneten Gleitlagern (20) geführt ist, die am Leitschaufelträger (10) angeordnet sind und eine Gleitlagerfläche (22) sowie beidseitig dieser angeordnete seitliche Führungselemente (24, 30) für den Verstellring (18) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der seitlichen Führungselemente (24, 30) für den Verstellring (18) in Umfangsrichtung mit wenigstens einem ausgesparten Bereich derart ausgebildet ist, dass in dem ausgesparten Bereich das die Gleitlagerfläche (22) ausbildende Bauteil des Gleitlagers (20) das seitliche Führungselement (24, 30) in radialer Richtung nach außen überragt oder zumindest eben mit dem seitlichen Führungselement (24, 30) abschließt.Exhaust gas turbocharger with variable turbine geometry of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with a guide vane carrier ( 10 ) pivotally arranged guide vanes ( 12 ) of a turbine, each having an adjusting lever ( 16 ) and with an adjusting ring ( 18 ), which with the adjusting levers ( 16 ) cooperates and by rotation relative to the vane carrier ( 10 ) an angular position of the guide vanes ( 12 ) relative to a flow direction collectively for all vanes ( 12 ), wherein the adjusting ring ( 18 ) at its radially inner surface in a plurality of circumferentially spaced apart and with respect to the Verstellringes ( 18 ) radially inwardly disposed plain bearings ( 20 ) guided on the guide vane carrier ( 10 ) are arranged and a sliding bearing surface ( 22 ) and on both sides of this arranged lateral guide elements ( 24 . 30 ) for the adjusting ring ( 18 ), characterized in that at least one of the lateral guide elements ( 24 . 30 ) for the adjusting ring ( 18 ) is formed in the circumferential direction with at least one recessed area such that in the recessed area of the sliding bearing surface ( 22 ) forming component of the sliding bearing ( 20 ) the lateral guide element ( 24 . 30 ) projecting in the radial direction to the outside or at least just with the lateral guide element ( 24 . 30 ) completes. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Führungselemente (24, 30) als Scheiben und die ausgesparten Bereiche als asymmetrische Bereiche wenigstens einer der Scheiben (30) eines Gleitlagers (20) ausgebildet sind.Exhaust gas turbocharger according to claim 1, characterized in that the lateral guide elements ( 24 . 30 ) as slices and the recessed areas as asymmetric areas of at least one of the slices ( 30 ) of a sliding bearing ( 20 ) are formed. Abgasturbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgesparte Bereich als ein abgeschnittener Bereich der Scheibe (30) mit einer Schnittebene ausgebildet ist, welche den Außenumfang der Gleitlagerfläche (22) tangiert oder von einer Mittelachse des Gleitlagers in radialer Richtung einen Abstand aufweist welcher kleiner oder gleich dem Radius der Gleitlagerfläche ist.Exhaust gas turbocharger according to claim 2, characterized in that the recessed area as a cut-off region of the disc ( 30 ) is formed with a sectional plane which the outer periphery of the sliding bearing surface ( 22 ) or from a central axis of the sliding bearing in the radial direction has a distance which is less than or equal to the radius of the sliding bearing surface. Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens dasjenige seitliche Führungselement (30) einen ausgesparten Bereich aufweist, welches an einem von dem Leitschaufelträger (10) abgewandten Ende des Gleitlager (20) angeordnet ist.Exhaust gas turbocharger according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least that lateral guide element ( 30 ) has a recessed area which is located on one of the vane carrier ( 10 ) facing away from the end of the plain bearing ( 20 ) is arranged.
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