DE102004031739A1

DE102004031739A1 - Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004031739A1
Application number: DE200410031739
Authority: DE
Inventors: Ralph Dipl.-Ing. Brocke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Lagergehäuse (10), einem Turbinenrad (18), einem Leitschaufelträger (12) und Leitschaufeln (14), welche in einem um das Turbinenrad (18) herum ausgebildeten Ringkanal schwenkbar angeordnet sind. Hierbei weist der Leitschaufelträger (12) wenigstens eine sich von einer dem Lagergehäuse (10) zugewandten Seite erhebende Öse (20) auf, welche zum Durchgreifen von einer entsprechenden Öffnung (22) im Lagergehäuse (10) ausgebildet ist, wobei für jede Öse (20) ein Keil (26) zum Einschieben in die Öse (20) an der dem Leitschaufelträger (12) abgewandten Seite des Lagergehäuses (10) vorgesehen ist, um den Leitschaufelträger (12) am Lagergehäuse (10) zu befestigen, wobei zwischen Leitschaufelträger (12) und Lagergehäuse (10) wenigstens ein Federelement (24) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses Federelement (24) bei in die Öse (20) eingeschobenem Keil (26) derart vorgespannt ist, dass das Federelement (24) auf den Leitschaufelträger (12) und das Lagergehäuse (10) eine Kraft ausübt, welche diese voneinander weg drückt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Lagergehäuse, einem Turbinenrad, einem Leitschaufelträger und Leitschaufeln, welche in einem um das Turbinenrad herum ausgebildeten Ringkanal schwenkbar angeordnet sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US 4 804 316 ist es bekannt, den Leitschaufelträger eines Abgasturboladers mittels einer Schraube, die durch eine Distanzhülse greift, an demjenigen Teil des Turbinengehäuses anzuschrauben, welcher zusammen mit dem Leitschaufelträger einen Ringkanal für die Leitschaufeln ausbildet. Eine derartige Anbindung des Leitschaufelträgers mittels Schrauben ist jedoch kostenintensiv in Herstellung und Montage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasturbolader der o.g. Art bzgl. der Befestigung des Leitschaufelträgers zu verbessern.

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.

Dazu ist es bei einem Abgasturbolader der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Leitschaufelträger wenigstens eine sich von einer dem Lagergehäuse zugewandten Seite erhebende Öse aufweist, welche zum Durchgreifen von einer entsprechenden Öffnung im Lagergehäuse ausgebildet ist, wobei für jede Öse ein Keil zum Einschieben in die Öse an der dem Leitschaufelträger abgewandten Seite des Lagergehäuses vorgesehen ist, um den Leitschaufelträger am Lagergehäuse zu befestigen, wobei zwischen Leitschaufelträger und Lagergehäuse wenigstens ein Federelement derart angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses Federelement bei in die Öse eingeschobenem Keil derart vorgespannt ist, dass das Federelement auf den Leitschaufelträger und das Lagergehäuse eine Kraft ausübt, welche diese voneinander weg drückt.

Dies hat den Vorteil, dass die Befestigung der Anordnung der variablen Turbinengeometrie (VTG-Modul) mit einem Leitschaufelträger, beweglichen Leitschaufeln und einem Verstellring über den Leitschaufelträger am Lagergehäuse eine einfache, montagefreundliche und kostengünstige Anbindung des VTG-Moduls zur Verfügung stellt. Zusätzlich ist eine einfache Montage eines Hauptverstellhebels für das VTG-Modul möglich. Es wird eine einfache und genaue Positionierung des VTG-Moduls über die Ösen und Öffnungen erzielt. Eine definierte Lage der Leitschaufeln ist auf einfache und montagesichere Weise durch eine vorbestimmte Höhe h des bzw. der Keile bestimmt.

Zum einfachen Einschieben des Keils in die Öse und gleichzeitigen Anheben der Öse relativ zum Lagergehäuse, um das Federelement vorzuspannen, weist jeder Keil eine schräge Fläche auf.

Beispielsweise sind wenigstens zwei, insbesondere vier Ösen am Leitschaufelträger, entsprechend wenigstens vier Öffnungen im Lagergehäuse und entsprechend wenigstens vier Keile vorgesehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Strömungskanalbauteil vorgesehen, welches zusammen mit dem Leitschaufelträger den Ringkanal ausbildet und im weiteren Strömungsverlauf einen axialen Strömungskanal um das Turbinenrad herum ausbildet, wobei das Strömungskanalbauteil und der Leitschaufelträger als Leitschaufelverstellmodul miteinander verbunden sind.

Das Federelement ist beispielsweise als ein Wärmeschutzblech ausgebildet.

Beispielsweise sind Anlageflächen zwischen Öse und Keil und/oder zwischen Keil und Lagergehäuse als Planflächen ausgebildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine schematische Darstellung eines Lagergehäuses und eines VTG-Moduls als Teil eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers,
2 eine Detailansicht einer durch eine Öffnung im Lagergehäuse hindurch gesteckten Öse des Leitschaufelträgers,
3 eine Detailansicht einer Öse mit Keil und
4 eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung mit vier Ösen in schematischer Aufsicht.
1 und 2 veranschaulichen schematisch ein Lagergehäuse 10, einen Leitschaufelträger 12, Leitschaufeln 14, ein Strömungskanalbauteil 16, welches auch als Trompete, Konturhülse oder Kartusche bezeichnet wird, und ein Turbinenrad 18. Die Leitschaufeln 14 sind in bekannter Weise mittels eines Verstellringes (nicht dargestellt) und Stellhebeln (nicht dargestellt) schwenkbar am Leitschaufelträger in einem von Leitschaufelträger 12 und Strömungskanalbauteil 16 um das Turbinenrad 18 herum ausgebildeten Ringkanal angeordnet. Das gesamte Modul aus Leitschaufelträger 12, Leitschaufeln 14, Verstellhebel und Verstellring wird auch als VTG-Modul (VTG = Variable Turbinen Geometrie) bezeichnet. Das Strömungskanalbauteil 16 ist mit dem VTG-Modul verbunden.
Erfindungsgemäß ist an einer dem Lagergehäuse 10 zugewandten Seite des Leitschaufelträgers 12 wenigstens eine Öse 20 ausgebildet, welche sich von dem Leitschaufelträger 12 erhebt bzw. erheben. In dem Lagergehäuse 10 sind eine der Ösen 20 entsprechende Anzahl von Öffnungen 22 derart angeordnet, dass bei entsprechender Ausrichtung des Leitschaufelträgers 12 relativ zum Lagergehäuse 10 die Ösen 20 durch die Öffnungen 22 hindurch greifen, wie insbesondere aus 2 ersichtlich. Zwischen dem Lagergehäuse 10 und dem Leitschaufelträger 12 ist ein federelastisches Bauteil bzw. Federelement 24, welches beispielsweise ein Wärmeschutzblech 24 ist, angeordnet.
Zum Befestigen des VTG-Moduls am Lagergehäuse 10 werden Keile 26 an einer dem Leitschaufelträger 12 abgewandten Seite des Lagergehäuses 10 durch die durch die Öffnungen 22 greifenden Ösen 20 geschoben. Diese Keile 26 weisen eine Auflagefläche 28 für die Ösen und eine schräge Fläche 30 auf. Durch das Einschieben der Keile 26 in die Ösen 20 wird das federelastische Bauteil 24 vorgespannt und drückt das Lagergehäuse 10 und das VTG-Modul auseinander. Die Keile 26 wirken somit gegen die Kraft der federnden Wirkung des federelastischen Bauteils 24, welche die Ösen 20 aus den Öffnungen 22 heraus ziehen möchte. Durch dieses Zusammenwirken von Keilen 26 und federelastisches Bauteil 24 ist das VTG-Modul am Lagergehäuse 10 befestigt. Alternativ greift das federelastische Bauteil 24 indirekt am Leitschaufelträger 14 an.
Eine Höhe h 32 (3) der Keile 20 im Bereich der Auflagefläche 28 definiert eine Position der Leitschaufeln 14 im Ringkanal.
In 4 ist beispielhaft eine Ausführungsform mit vier Ösen 20, die durch vier Öffnungen 22 im Lagergehäuse 10 greifen, dargestellt. Durch jede Öse 20 ist ein Keil 26 geschoben, so dass das VTG-Modul am Lagergehäuse 10 fixiert ist.

Claims

Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Lagergehäuse (10), einem Turbinenrad (18), einem Leitschaufelträger (12) und Leitschaufeln (14), welche in einem um das Turbinenrad (18) herum ausgebildeten Ringkanal schwenkbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschaufelträger (12) wenigstens eine sich von einer dem Lagergehäuse (10) zugewandten Seite erhebende Öse (20) aufweist, welche zum Durchgreifen von einer entsprechenden Öffnung (22) im Lagergehäuse (10) ausgebildet ist, wobei für jede Öse (20) ein Keil (26) zum Einschieben in die Öse (20) an der dem Leitschaufelträger (12) abgewandten Seite des Lagergehäuses (10) vorgesehen ist, um den Leitschaufelträger (12) am Lagergehäuse (10) zu befestigen, wobei zwischen Leitschaufelträger (12) und Lagergehäuse (10) wenigstens ein Federelement (24) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses Federelement (24) bei in die Öse (20) eingeschobenem Keil (26) derart vorgespannt ist, dass das Federelement (24) auf den Leitschaufelträger (12) und das Lagergehäuse (10) eine Kraft ausübt, welche diese voneinander weg drückt.
Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Keil (26) an derjenigen Stelle, an der die Öse (20) an dem Keil (26) aufliegt, eine vorbestimmte Höhe h (32) aufweist.
Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Keil (32) eine schräge Fläche (30) aufweist.
Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, insbesondere vier Ösen (20) am Leitschaufelträger (12), entsprechend wenigstens vier Öffnungen (22) im Lagergehäuse (10) und entsprechend wenigstens vier Keile (26) vorgesehen sind.
Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungskanalbauteil (16) vorgesehen ist, welches zusammen mit dem Leitschaufelträger (12) den Ringkanal ausbildet und im weiteren Strömungsverlauf einen axialen Strömungskanal um das Turbinenrad (18) herum ausbildet, wobei das Strömungskanalbauteil (16) und der Leitschaufelträger (12) als Leitschaufelverstellmodul miteinander verbunden sind.
Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (24) als ein Wärmeschutzblech ausgebildet ist.
Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anlageflächen zwischen Öse und Keil und/oder zwischen Keil und Lagergehäuse als Planflächen ausgebildet sind.