DE102004058719A1

DE102004058719A1 - Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie

Info

Publication number: DE102004058719A1
Application number: DE200410058719
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Siemer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-06-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei der Abgasturbolader Folgendes aufweist: eine Turbine, in der Turbine an einem Leitschaufelträger schwenkbar angeordnete Leitschaufeln, denen jeweils ein Verstellhebel zugeordnet ist, und einen 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 ein Aktuator (14) über ein Betätigungselement (10, 12) mit dem Verstellring verbunden ist, um diesen zu drehen, wobei der Aktuator (14) über einen Aktuatorhalter (16) an dem Abgasturbolader befestigt ist. Hierbei ist am Aktuatorhalter (16) ein Anschlag (20) für das Betätigungselement derart ausgebildet, dass der Anschlag (20) eine Bewegung des Betätigungselementes (10, 12) in Richtung einer Schließverstellung der Leitschaufeln auf einen vorbestimmten minimalen Einstellwinkel der Leitschaufeln begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei der Abgasturbolader folgendes aufweist, eine Turbine, in der Turbine an einem Leitschaufelträger schwenkbar angeordnete Leitschaufeln, denen jeweils ein Verstellhebel zugeordnet ist, und einen 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 ein Aktuator über ein Betätigungselement mit dem Verstellring verbunden ist, um diesen zu drehen, wobei der Aktuator über einen Aktuatorhalter an dem Abgasturbolader befestigt ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 198 58 293 C1 ist ein gattungsgemäßer Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem ein Anschlag zur Begrenzung des Stellweges für ein Stellelement einer variablen Turbinengeometrie an einem Gehäuseteil des Abgasturboladers angeordnet ist. Dies hat den Nachteil, dass der Anschlag ein zusätzlich zu montierendes Teil darstellt, für das entsprechende Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schraubenlöcher, am Gehäuse mit entsprechend engen Toleranzen vorgesehen sein müssen.

Die DE 100 35 762 A1 beschreibt einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine mit variabler Turbinengeometrie zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Strömungseintrittsquerschnittes zum Turbinenrad. Die variable Turbinengeometrie ist mittels einer Stelleinrichtung zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung zu verstellen. Zur Kompensation von Verschleiß ist ein eine Endstellung der variablen Turbinengeometrie begrenzender Anschlag vorgesehen, dessen Position veränderlich einstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasturbolader der o.g. bzgl. Aufbau und Montage 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 am Aktuatorhalter ein Anschlag für das Betätigungselement derart ausgebildet ist, dass der Anschlag eine Bewegung des Betätigungselementes in Richtung einer Schließverstellung der Leitschaufeln auf einen vorbestimmten minimalen Einstellwinkel der Leitschaufeln begrenzt.

Dies hat den Vorteil, dass der Minimalanschlag für die variable Turbinengeometrie des Angasturboladers mit dem Halter für den Aktuator kombiniert ist und ein zusätzlicher Anschlag an einem Lagergehäuse des Abgasturboladers entfallen kann. Dies erzielt eine kostengünstigere und einfachere Montage.

Beispielsweise weist das Betätigungselement eine mit dem Verstellring verbundene Kurbel und eine mit dem Aktuator verbundene Aktuatorstange auf, wobei die Aktuatorstange gelenkig mit der Kurbel verbunden ist. Der Anschlag ist dabei derart angeordnet, dass er eine Bewegung der Kurbel oder der Aktuatorstange begrenzt.

Zweckmäßigerweise ist der Anschlag einstückig mit dem Aktuatorhalter ausgebildet und weist optional eine verstellbare Anschlagfläche, beispielsweise in Form einer Madenschraube, auf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers in perspektivischer Ansicht und
2 einen Aktuatorhalter in perspektivischer Ansicht.
Die aus 1 ersichtliche, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers umfasst ein Betätigungselement für eine variable Turbinengeometrie in Form eines Verstellhebels 10, welcher gelenkig mit einer Aktuatorstange 12 eines Aktuators 14 verbunden ist. Die variable Turbinengeometrie umfasst radial um ein Turbinenrad einer Turbine des Abgasturboladers herum an einem Leitschaufelträger angeordnete Leitschaufeln, die entsprechend ihrer Winkeleinstellung ein radiales Zuströmen von Abgas zum Turbinenrad regeln. Eine Bewegung des Verstellhebels 10 dreht dabei den Leitschaufelträger und führt zu einer kollektiven Winkelverstellung der Leitschaufeln. Der Aktuator 14 betätigt den Verstellhebel 10 über die Aktuatorstange 12 und verstellt dadurch stufenlos die Winkelstellung der Leitschaufeln zwischen einem so genannter "Minimalanschlag" und einem "Maximalanschlag".
Der Ausdruck "Minimalanschlag" bedeutet hierbei, dass die Leitschaufeln in eine Stellung verschwenkt sind, an der ein minimaler Gasdurchsatz durch die Abgasturbine möglich ist bzw. dass die Leitschaufeln den kleinsten Verstellwinkel aufweisen bzw. dass sich die Leitschaufeln in einer Stellung befinden, bei der die Leitschaufeln eine minimale radiale Zuströmung von Abgas zum Turbinenrad der Abgasturbine erlauben. Eine Verstellung in Schließrichtung bedeutet, dass die Leitschaufeln in Richtung des Minimal-Anschlags verstellt werden.
Der Ausdruck "Maximalanschlag" bedeutet dementsprechend, dass die Leitschaufeln in eine Stellung verschwenkt sind, an der ein maximaler Gasdurchsatz durch die Abgasturbine möglich ist bzw. dass die Leitschaufeln den größten Verstellwinkel aufweisen bzw. dass sich die Leitschaufeln in einer Stellung befinden, bei der die Leitschaufeln eine maximale radiale Zuströmung von Abgas zum Turbinenrad der Abgasturbine erlauben.
Der Aktuator 14 ist mittels eines Aktuatorhalters 16 an einem Gehäuse 18 des Abgasturboladers befestigt. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass am Aktuatorhalter 16 ein Anschlag 20 für den Verstellhebel 10 angeordnet ist. Dieser Anschlag 20 ist einstückig mit dem Aktuatorhalter 16 ausgebildet und begrenzt die Verstellung des Verstellhebels 10 und damit der Leitschaufeln in Schließrichtung. Der Anschlag bildet somit den Minimalanschlag für die variable Turbinengeometrie aus. An dem Minimalanschlag 20 ist ein Bolzen 22 angeordnet, dessen eines Ende eine Anschlagfläche 24 ausbildet. Der Bolzen 22 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass dieser relativ zum Anschlag 20 verstellbar ist. Auf diese Weise ist die Anschlagfläche 24 für den minimal Anschlag verstellbare.
2 veranschaulicht den Aktuatorhalter 16 mit dem einstückig am Aktuatorhalter 16 ausgebildeten Minimalanschlag 20, welcher eine Öffnung 26 aufweist, um den Bolzen 22 einstellbar an Minimalanschlag 20 zu befestigen.

Claims

Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei der Abgasturbolader folgendes aufweist, eine Turbine, in der Turbine an einem Leitschaufelträger schwenkbar angeordnete Leitschaufeln, denen jeweils ein Verstellhebel zugeordnet ist, und einen 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 ein Aktuator (14) über ein Betätigungselement (10, 12) mit dem Verstellring verbunden ist, um diesen zu drehen, wobei der Aktuator (14) über einen Aktuatorhalter (16) an dem Abgasturbolader befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Aktuatorhalter (16) ein Anschlag (20) für das Betätigungselement derart ausgebildet ist, dass der Anschlag (20) eine Bewegung des Betätigungselementes (10, 12) in Richtung einer Schließverstellung der Leitschaufeln auf einen vorbestimmten minimalen Einstellwinkel der Leitschaufeln begrenzt.
Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement eine mit dem Verstellung verbundene Kurbel (10) und eine mit dem Aktuator (14) verbundene Aktuatorstange (12) aufweist, wobei die Aktuatorstange (12) gelenkig mit der Kurbel (10) verbunden ist.
Abgasturbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (20) derart angeordnet ist, dass er eine Bewegung der Kurbel (10) begrenzt.
Abgasturbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (20) derart angeordnet ist, dass er eine Bewegung der Aktuatorstange (12) begrenzt.
Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (20) einstückig mit dem Aktuatorhalter (16) ausgebildet ist.
Abgasturbolader nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (20) eine verstellbare Anschlagfläche (22, 24) aufweist.
Abgasturbolader nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Anschlagfläche (24) eine in den Anschlag (20) eingeschraubte Madenschraube aufweist.