DE102004044703A1 - Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Turbinengehäuse (10), einem Lagergehäuse (12), einem Leitschaufelträger (16), einem Strömungskanalbauteil (14), welches einen Abschnitt eines Strömungskanals in einer Turbine des Abgasturboladers ausbildet, und Leitschaufeln (18), welche in einem zwischen Strömungskanalbauteil (14) und Leitschaufelträger (16) ausgebildeten Ringkanal (20) schwenkbar angeordnet sind. Hierbei ist zum Befestigen des Leitschaufelträgers (16) und des Strömungskanalbauteils (14) am Lagergehäuse (12) wenigstens eine Dehnschraube (24) vorgesehen, welche durch das Strömungskanalbauteil (14) und den Leitschaufelträger (16) hindurch- und in das Lagergehäuse (12) hineingreift und über wenigstens einen vorbestimmten Abschnitt einen Dehnschaft (25) aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Turbinengehäuse, einem Lagergehäuse, einem Leitschaufelträger, einem Strömungskanalbauteil, welches einen Abschnitt eines Strömungskanals in einer Turbine des Abgasturboladers ausbildet, und Leitschaufeln, welche in einem zwischen Strömungskanalbauteil und Leitschaufelträger ausgebildeten Ringkanal schwenkbar angeordnet sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aus der
DE 100 11 441 C2 ist ein Abgasturbolader bekannt, bei dem ein separates Strömungskanalbauteil, welches auch als Trompete bezeichnet wird, einen Strömungskanal mit ringförmigem Turbinenmantel im Turbinengehäuse ausbildet. - Aus der
JP61268804 - Um diese Problematik der Temperaturausdehnung mit der Gefahr der Verklemmung zwischen Leitschaufeln und Turbinengehäuse zu entschärfen, wurde in der
US 4 804 316 vorgeschlagen, den Leitschaufelträger 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. - Aus der
DE 199 61 613 A1 ist eine Abgasturbine eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine mit variabler Turbinengeometrie bekannt, wobei Leitschaufeln an einer von einer Verstelleinrichtung abgewandten Seite mit einer Stiftlagerung versehen sind. Dies soll eine beidseitige Leitschaufellagerung schaffen, was zu einer erhöhten Stabilität und verminderten Vibrationen bei den Leitschaufeln führen soll. - Aus der JP 10-103070 ist es bekannt, ein Befestigungselement für den Leitschaufelträger am Turbinengehäuse und eine Distanzhülse zwischen Leitschaufelträger und Strömungskanalbauteil derart auszubilden, dass beide in axialer Richtung nahezu dieselbe thermische Ausdehnung aufweisen. Dies soll ein verklemmen der verschwenkbaren Leitschaufeln in dem Ringkanal aufgrund von thermischer Längenänderung vermeiden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau und eine Montage eines Abgasturboladers bei gleichzeitig verbesserter Funktionsfähigkeit bzgl. Gasdichtheit an kritischen Stellen zu vereinfachen.
- 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 zum Befestigen des Leitschaufelträgers und des Strömungskanalbauteils am Lagergehäuse wenigstens eine Dehnschraube vorgesehen ist, welche durch das Strömungskanalbauteil und den Leitschaufelträger hindurch und in das Lagergehäuse hinein greift und über wenigstens einen vorbestimmten Abschnitt einen Dehnschaft aufweist.
- Dies hat den Vorteil, dass thermische Ausdehnungen der verschiedenen Werkstoffe im betriebswarmen Temperaturbereich durch die Dehnschraube ausgeglichen werden, wobei durch den Einsatz von Dehnschrauben die Vorspannung der Befestigung erhöht werden kann und die Vorspannung der Befestigung des Leitschaufelträgers und des Strömungskanalbauteils am Lagergehäuse trotz thermischer Ausdehnung der beteiligten Bauteile ausreichend bleibt.
- Um die Passung sicher zu stellen ist jeder Dehnschraube eine Distanzhülse zugeordnet, welche zwischen dem Leitschaufelträger und dem Strömungskanalbauteil im Ringkanal angeordnet ist und durch welche die Dehnschraube greift, wobei die Distanzhülse einstückig mit dem Leitschaufelträger ausgebildet ist.
- Beispielsweise sind drei Dehnschrauben vorgesehen.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers in schematischer, perspektivischer, teilweise geschnittener Ansicht.
- Die aus der einzigen Fig. ersichtliche, bevorzugte Ausführungsform eines ertindungsgemäßen Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine umfasst ein Turbinengehäuse
10 , ein Turbinenrad11 , ein Lagergehäuse12 , ein Strömungskanalbauteil14 , welches auch als Trompete, Konturhülse oder Kartusche bezeichnet wird, und einen Leitschaufelträger16 , an dem Leitschaufeln18 verschwenkbar in einem Ringkanal20 , welcher zwischen dem Strömungskanalbauteil14 und dem Leitschaufelträger16 ausgebildet ist, angeordnet sind. An dem Leitschaufelträger16 ist ferner ein Verstellring22 angeordnet, welcher alle am Leitschaufelträger16 angeordneten Leitschaufeln18 kollektiv verschwenkt. Zwischen dem Leitschaufelträger16 und dem Strömungskanalbauteil14 ist wenigstens eine Distanzhülse26 angeordnet, welche eine Breite des Ringkanals20 bestimmt. - Eine Dehnschraube
24 greift durch das Strömungskanalbauteil14 , jeweils eine Distanzhülse26 und den Leitschaufelträger16 hindurch in das Lagergehäuse12 hinein und befestigt auf diese Weise das Strömungskanalbauteil14 und den Leitschaufelträger 16 am Lagergehäuse12 . Die auch als 'VTG-Modul" bezeichnete Kombination aus Leitschaufelträger16 und Verstellring22 wird beispielsweise mit drei Schrauben am Lagergehäuse12 verschraubt, wobei dementsprechend drei Distanzhülsen26 vorgesehen sind. - Die Dehnschraube weist einen Dehnschaft
25 auf. Mittels dieses Dehnschaftes kann eine Vorspannung der Befestigung des VTG-Moduls am Lagergehäuse12 erhöht und es können dadurch Spannungsverluste dieser Befestigung aufgrund von thermischer Ausdehnung ausgeglichen werden. - Die Distanzhülsen
26 sind einstückig mit dem Leitschaufelträger16 ausgebildet, so dass diese bei der Montage nicht separat auf die Schrauben24 aufgefädelt werden müssen. Außerdem ist die Toleranzkette minimiert und damit die mögliche Fertigungsgenauigkeit erhöht. Dies erzielt weiterhin eine verbesserte Regelbarkeit des Abgasturboladers und einen erhöhten Wirkungsgrad. - Das VTG-Modul bleibt auch unter hohen thermischen Einflüssen mit ausreichender Vorspannung mit dem Lagergehäuse verschraubt. Um eine Passung sicherzustellen wird die Distanzhülse in den Leitschaufelträger integriert.
Claims (3)
- Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Turbinengehäuse (
10 ), einem Lagergehäuse (12 ), einem Leitschaufelträger (16 ), einem Strömungskanalbauteil (14 ), welches einen Abschnitt eines Strömungskanals in einer Turbine des Abgasturboladers ausbildet, und Leitschaufeln (18 ), welche in einem zwischen Strömungskanalbauteil (14 ) und Leitschaufelträger (16 ) ausgebildeten Ringkanal (20 ) schwenkbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Befestigen des Leitschaufelträgers (16 ) und des Strömungskanalbauteils (14 ) am Lagergehäuse (12 ) wenigstens eine Dehnschraube (24 ) vorgesehen ist, welche durch das Strömungskanalbauteil (14 ) und den Leitschaufelträger (16 ) hindurch und in das Lagergehäuse (12 ) hinein greift und über wenigstens einen vorbestimmten Abschnitt einen Dehnschaft (25 ) aufweist. - Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dehnschraube (
24 ) eine Distanzhülse (26 ) zugeordnet ist, welche zwischen dem Leitschaufelträger (16 ) und dem Strömungskanalbauteil (14 ) im Ringkanal (20 ) angeordnet ist und durch welche die Dehnschraube (24 ) greift, wobei die Distanzhülse (26 ) einstückig mit dem Leitschaufelträger (16 ) ausgebildet ist. - Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Dehnschrauben (
24 ) vorgesehen sind.
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