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Die
Erfindung betrifft einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
5.
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Aus
der Druckschrift WO 2004/022926 A1 ist ein Abgasturbolader bekannt,
welcher ein Gehäuse mit
einem Abgasführungsabschnitt
und ein Laufzeug mit einem Turbinenrad umfasst, wobei im Abgasführungsabschnitt
ein verstellbarer Leitapparat angeordnet ist. Der Abgasführungsabschnitt
ist vom Abgas, zum Beispiel einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
durchströmbar
ausgeführt.
Das Abgas ist über
einen Zuströmkanal
im Abgasführungsabschnitt dem
im Abgasführungsabschnitt
angeordneten Turbinenrad zuführbar.
Zur Veränderung
einer Strömungsgeschwindigkeit
des Abgases ist im Abgasführungsabschnitt
ein verstellbarer Leitapparat angeordnet, welcher einen Trägerring
und darauf rotatorisch verstellbar gelagerte Leitschaufeln umfasst.
Der Trägerring
ist starr in den Abgasführungsabschnitt
eingesetzt. Die Leitschaufeln sind mit einem Kaltspiel auf dem Trägerring
angeordnet, wobei eine dem Kaltspiel entsprechende axiale Bewegung
der Leitschaufeln möglich
ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, neben einer Steigerung der Lebensdauer eines
Abgasturboladers, den Wirkungsgrad des Abgasturboladers durch einfache
und kostengünstige
Maßnahmen
zu erhöhen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Der
erfindungsgemäße Abgasturbolader weist
in einem Trägerring
eines verstellbaren Leitapparates mindestens eine Ausgleichsöffnung auf.
Der Trägerring
ist zwischen einem Zuströmkanal
und einer vom Zuströmkanal
getrennt ausgeführten
Kammer angeordnet. Der verstellbare Leitapparat umfasst weiterhin
auf dem Trägerring
beweglich gelagerte Leitschaufeln, welche in den Zuströmkanal hineinragen.
Mit Hilfe der Leitschaufeln ist die Strömungsgeschwindigkeit des durch
den Zuströmkanal strömenden Abgases
veränderbar.
In Abhängigkeit vom
Betriebszustand der Brennkraftmaschine, beziehungsweise in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit der Abgasströmung kann in der Kammer ein
höherer Druck
als im Zuströmkanal
herrschen. Dieser Druckunterschied bewirkt eine Kraft in axialer
Richtung auf Lagerwellen der Leitschaufeln, so dass sich aufgrund eines
Kaltspiels eine Axialbewegung der beweglich gelagerten Leitschaufeln
ergibt. Die Leitschaufeln werden so gegebenenfalls in unerwünschter
Weise gegen eine gegenüberliegende
Gehäusewandung gedrückt. Eine
Verstellbewegung der Leitschaufeln führt dann zu einer Verschleiß fördernden
Reibung zwischen den Leitschaufeln und der Gehäusewandung. Ist der Druck in
der Kammer hingegen kleiner als im Zuströmkanal, insbesondere bei mittleren
und hohen Lasten der Brennkraftmaschine, ergibt sich eine ebenfalls
in axialer Richtung wirkende Kraft auf die der Wandung gegenüberliegenden
Leitschaufeloberflächen,
so dass die Leitschaufeln nun gegen den Trägerring gedrückt werden.
In diesem Fall bewirkt eine Verstellung der Leitschaufeln eine Reibung
zwischen den Leitschaufeln und dem Trägerring. Entsprechend ist wieder
eine erhöhte
Abrasion gegeben, so dass der Verschleiß des Abgasturboladers erhöht ist.
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Über die
Ausgleichsöffnung
ist ein Druckausgleich zwischen dem Zuströmkanal und der Kammer herbeiführbar, so
dass eine Axialbewegung der Leitschaufeln aufgrund des Druckunterschiedes
reduziert ist beziehungsweise vollständig vermieden werden kann.
Im Vergleich zu einem bekannten Abgasturbolader kann zum einen der
Abgasturboladerwirkungsgrad gesteigert werden, zum anderen ist der abrasive
sowie adhäsive
verschleiß sowohl
der Leitschaufeln als auch der Gehäusewandung reduziert. Folglich
ergibt sich eine Steigerung der Lebensdauer des Abgasturboladers.
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In
einer Ausgestaltung nach Anspruch 2 erstreckt sich die Ausgleichsöffnung in
axialer Richtung durch den Trägerring,
wodurch eine kostengünstige Herstellung
realisierbar ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist zwischen einem
Mittelpunkt der Ausgleichsöffnung
und einer Achse des Trägerrings
ein erster Abstand vorgesehen, welcher einem zweiten Abstand entspricht,
wobei der zweite Abstand zwischen der Achse des Trägerrings
und einer Achse eines Lagers der Leitschaufeln ausgebildet ist.
Der Vorteil dieser Anordnung der Ausgleichsbohrung ist in einer
einfachen technischen Herstellung des Trägerrings zu sehen, da der Arbeitsvorgang
zur Einbringung der Öffnungen
der Lager nutzbar ist. Vorteilhafterweise weist die Ausgleichsöffnung einen
der Lageröffnung
entsprechenden Durchmesser auf.
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In
einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 4 weist der Trägerring
an einem äußeren Umfang
eine Dichtvorrichtung auf, durch die ein Überströmen des Abgases aus dem Turbinenspirallcanal in
die Kammer stromauf der Leitschaufeln unterbunden ist. Somit wird
das Abgas vollständig
vom Turbinenspiralkanal über
die Leitschaufeln geführt.
Dadurch ist eine weitere Wirkungsgradsteigerung des Abgasturboladers
herbeiführbar.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu
entnehmen.
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Dabei
zeigen:
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1 in
einem Längsschnitt
einen Abgasführungsabschnitt
eines Abgasturboladers mit einem verstellbaren Leitapparat und
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2 in
einem Querschnitt den Abgasführungsabschnitt
gemäß 1 entlang
einer Linie II-II.
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In
den Figuren sind alle gleichen oder gleich wirkenden Bauteile mit
denselben Bezugszeichen versehen.
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Einer
Brennkraftmaschine für
ein Kraftfahrzeug sind ein Ansaugsystem und ein Abgassystem zugeordnet.
Die Brennkraftmaschine ist als Dieselmotor ausgeführt. Die
Brennkraftmaschine weist ein Gehäuse
mit einem Zylinderkopf und einem Kurbelgehäuse auf. Im Kurbelgehäuse sind
Zylinder angeordnet, wobei jeder Zylinder einen axial bewegbaren Kolben
aufweist. Des Weiteren ist im Kurbelgehäuse eine Kurbelwelle drehbar
gelagert. Jeder Kolben ist mit Hilfe eines Pleuels mit der Kurbelwelle
verbunden, so dass relevante Kolbenkräfte auf die Kurbelwelle übertragbar
sind und in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt werden können. In
den Zylindern der Brennkraftmaschine sind Brennräume zur Verbrennung eines Luft-Kraftstoffgemisches
ausgebildet. Jeder Brennraum ist von einer Innenwandung eines Zylinders,
von dem im Zylinder bewegbaren Kolben sowie von einer Wandung des
Zylinderkopfes begrenzt, wobei die Wandung des Zylinderkopfes und
der jeweilige Kolben in etwa gegenüberliegend angeordnet sind.
Die Brennräume
sind mit Hilfe der entsprechenden Kolben in ihren Volumina veränderbar
gestaltet, so dass darin ein an sich bekannter Verbrennungsprozess
durchgeführt
werden kann.
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Der
Zylinderkopf umfasst ein Einlasssystem mit Einlasskanälen und
Einlassventilen, ein Auslasssystem mit Auslasskanälen und
Auslassventilen sowie ein Einspritzsystem zum Einspritzen von Kraftstoff
in den zugehörigen
Brennraum. Jeder Einlasskanal weist in bevorzugter Weise wenigstens
ein Einlassventil auf, mit Hilfe dessen der Einlasskanal zu öffnen beziehungsweise
zu schließen
ist, wobei das Einlassventil an einem dem Brennraum zugewandten
Ende des Einlasskanals angeordnet ist. Über den Einlasskanal ist dem
Brennraum bei geöffnetem
Einlassventil Luft oder ein Luft-Kraftstoffgemisch zuführbar. Ein
dem Brennraum abgewandtes Ende des Einlasskanals ist mit einem Sammelbehälter verbunden, welcher
dem Ansaugsystem zugeordnet ist und einer Strömungsberuhigung dient.
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Jeder
Auslasskanal weist bevorzugt wenigstens ein Auslassventil auf, mit
Hilfe dessen der Auslasskanal zu öffnen beziehungsweise zu schließen ist,
wobei das Auslassventil an einem Ende des Auslasskanals angeordnet
ist, welches dem Brennraum zugewandt ist. Bei einer Verbrennung
von im Brennraum gebildetem Luft-Kraftstoffgemisch entsteht im Betrieb
der Brennkraftmaschine Abgas, welches über den Auslasskanal aus dem
Brennraum in das Abgassystem strömen
kann.
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Das
Ansaugsystem weist eine Ladeluftleitung auf, wobei an einem Ende
der Ladeluftleitung, welches der Brennkraftmaschine zugewandt ist,
der Sammelbehälter
angeordnet ist. Stromauf des Sammelbehälters ist in der Ladeluftleitung
ein Ladeluftkühler
zur Kühlung
der angesaugten Luft positioniert. Ein Luftfilter zum Reinigen der
angesaugten Luft ist an dem anderen Ende der Ladeluftleitung angeordnet,
welches der Brennkraftmaschine abgewandt ist.
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Das
Abgassystem umfasst einen Abgaskrümmer sowie eine Abgasleitung,
wobei der Abgaskrümmer
Abgaskanäle
und einen die Abgaskanäle zusammenführenden
Sammelkanal aufweist. Der Abgaskrümmer ist stromab des Auslasssystems
angeordnet, wobei je ein Abgaskanal einem Auslasskanal zugeordnet
ist. Die Abgasleitung ist an einer Öffnung des Sammelkanals mit
dem Abgaskrümmer verbunden,
wobei die Öffnung
stromab der Abgaskanäle
positioniert ist. An einem der Brennkraftmaschine abgewandten Ende
der Abgasleitung ist zu einer weiteren chemischen, thermischen und/oder
mechanischen Umwandlung des Abgases ein Abgasnachbehandlungssystem
angeordnet.
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Die
Brennkraftmaschine weist ergänzend
ein Abgasrückführsystem
auf, wobei zwischen dem Abgaskrümmer
und dem Sammelbehälter
eine Verbindungsleitung in Form einer Abgasrückführleitung angeordnet ist. In
der Abgasrückführleitung
ist zur Kühlung
von rück
geführtem
Abgas ein Abgaskühler
angeordnet. Die Steuerung des rück
geführten
Abgasstroms erfolgt mit Hilfe eines Abgasrückführventils.
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Zur
Regelung und Steuerung vieler Funktionen ist der Brennkraftmaschine
ein Regelungs- und Steuerungssystem zugeordnet. Über das Regelungs- und Steuerungssystem
sind insbesondere die Kraftstoffzufuhr und das Abgasrückführventil
einstellbar.
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Des
Weiteren ist der Brennkraftmaschine ein Abgasturbolader 1 zur
Leistungssteigerung zugeordnet, welcher ein Gehäuse 2 und ein im Gehäuse 2 gelagertes
Laufzeug 3 aufweist. In 1 ist in
einem Längsschnitt
ein Teil des Gehäuses 2,
nämlich
ein Abgasführungsabschnitt 10,
dargestellt.
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Das
Laufzeug 3 umfasst ein Verdichterrad in Radialbauweise
zum Ansaugen und Komprimieren von Luft, ein Turbinenrad 4 in
Radialbauweise zur Expansion von Abgas und eine das Verdichterrad
drehfest mit dem Turbinenrad 4 verbindende Welle 5.
Das Verdichterrad weist eine erste Nabe mit einer ersten Drehachse
sowie erste Schaufeln auf, wobei die ersten Schaufeln fest auf der
ersten Nabe befestigt sind. In der Regel ist das Verdichterrad einteilig
als Gusswerkstück
ausgeführt.
Analog zum Verdichterrad weist das Turbinenrad 4 eine zweite
Nabe 6 mit einer zweiten Drehachse 7 sowie zweite
Schaufeln 8 auf, wobei die zweiten Schaufeln 8 auf
der zweiten Nabe 6 fixiert sind. In der Regel ist das Turbinenrad 4 einteilig
ausgeführt,
wobei als Material zur Herstellung des Turbinenrades 4 insbesondere
hochtemperaturfeste Werkstoffe vorgesehene sind, da besonders die zweiten
Schaufeln 8 im Betrieb hohen Abgastemperaturen ausgesetzt
ist.
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Das
Gehäuse 2 umfasst
einen Luftführungsabschnitt,
wobei der Luftführungsabschnitt
im Bereich des Ansaugsystems in der Ladeluftleitung positioniert
ist, sowie den Abgasführungsabschnitt 10, welcher
im Abgassystem in der Abgasleitung angeordnet ist. Des Weiteren
weist das Gehäuse 2 einen Lagerabschnitt
auf, in welchem die Welle 5 drehbar gelagert ist. Der Lagerabschnitt
ist zwischen dem Luftführungsabschnitt
und dem Abgasführungsabschnitt 10 angeordnet.
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Im
Luftführungsabschnitt
ist das Verdichterrad in einer ersten Radkammer drehbar positioniert. Stromauf
der ersten Radkammer ist ein Einströmkanal im Luftführungsabschnitt
angeordnet, wobei der Einströmkanal
und das Verdichterrad koaxial angeordnet sind. Der Einströmkanal dient
zur Luftkonditionierung der vom Verdichterrad angesaugten Luft. Ein
lichter Durchmesser eines Endes des Einströmkanals, welches der Ladeluftleitung
zugewandt ist, weist einen in Form und Größe äquivalenten lichten Durchmesser
des Endes der Ladeluftleitung auf, welches dem Einströmkanal zugewandt
ist. Dadurch sind Strömungsverluste
der Luft bei ihrem Eintritt in den Luftführungsabschnitt vermeidbar.
Stromab der ersten Radkammer ist ein Abströmkanal in Form eines Diffusors
im Luftführungsabschnitt
ausgebildet, welcher zur Kompression der vom Verdichterrad angesaugten
Luft ausgelegt ist. Dem Abströmkanal
ist an seinem von der ersten Radkammer abgewandten Ende ein erster
Spiralkanal des Luftführungsabschnitts
angeschlossen, welcher zur Bereitstellung einer bevorzugt rotationssymmetrischen
Strömung dient.
Des Weiteren ist der erste Spiralkanal als Verbindungskanal zwischen
dem Abströmkanal
und einem im Luftführungsabschnitt
ausgebildeten Ausströmkanal
ausgeführt.
Der Ausströmkanal
weist an seinem vom Spiralkanal abgewandten Ende einen der Ladeluftleitung
in Form und Größe äquivalenten lichten
Durchmesser auf, so dass beim Austritt der komprimierten Luft aus
dem Luftführungsabschnitt Strömungsverluste
vermeidbar sind.
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Optional
weist der Luftführungsabschnitt eine
Vorrichtung zur Änderung
der Anströmung
des Verdichterrades auf. Aufgrund der Änderung der Anströmung ist
eine Expansion der angesaugten Luft durchführbar, so dass ein Betrieb
des Verdichterrades in einem so genannten Kaltluftturbinenbetrieb möglich ist.
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Zur
Einströmung
des Abgases in den Abgasführungsabschnitt 10 ist
im Abgasführungsabschnitt ein
Eintrittskanal ausgebildet. Der Eintrittskanal dient zur Konditionierung
des Abgases, welches im Betrieb der Brennkraftmaschine das im Abgasführungsabschnitt 10 positionierte
Turbinenrad 4 in eine rotierende Bewegung versetzt. Bevorzugterweise
ist der Eintrittskanal senkrecht zur zweiten Drehachse 7 angeordnet.
Dem Eintrittskanal ist an seinem anderen Ende, welches der Abgasleitung
abgewandt ist, ein zweiter Spiralkanal 12 angeschlossen,
welcher zur Bereitstellung einer rotationssymmetrischen Strömung dient.
Des Weiteren ist der zweite Spiralkanal 12 als Verbindungskanal
zwischen dem Eintrittskanal und einem Zuströmkanal 13 des Abgasführungsabschnitts 10 ausgebildet.
Stromab des zweiten Spiralkanals 12 ist der Zuströmkanal 13 positioniert,
wobei der Zuströmkanal 13 zur
Aufnahme einer Vorrichtung ausgebildet ist, welche zur Konditionierung
der auf das Turbinenrad 4 gelenkten Abgasströmung ausgelegt
ist.
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Stromab
des Zuströmkanals 13 ist
eine zweite Radkammer 11 im Abgasführungsabschnitt 10 angeordnet,
welche zur Aufnahme des Turbinenrades 4 dient. Stromab
der zweiten Radkammer 11 ist ein Austrittskanal 14 im
Abgasführungsabschnitt 10 positioniert.
Der Austrittskanal 14 weist an seinem von der zweiten Radkammer 11 abgewandten
Ende einen in Form und Größe der Abgasleitung äquivalenten
lichten Durchmesser auf, so dass eine Strömung des Abgases ohne wesentliche
Strömungsverluste aus
dem Abgasführungsabschnitt 10 in
die Abgasleitung möglich
ist.
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Optional
weist der Abgasführungsabschnitt 10 einen
zweiten Eintrittskanal auf, welcher bevorzugt in einen zweiten Turbinenspiralkanal
mündet. Weiterhin
weisen der Abgasführungsabschnitt 10 oder
das Abgassystem optional einen Bypass mit einem Waste-Gate auf,
wobei Abgas mit Hilfe des Waste-Gates über den Bypass am Turbinenrad 4 vorbeiführbar ist.
Auch ist optional eine Vorrichtung für einen so genannte „Turbo-Brems-Betrieb" im Abgasführungsabschnitt 10 oder
außerhalb
des Abgasführungsabschnitts 10 im
Abgassystem positioniert, wobei die Vorrichtung zur Unterstützung eines
Bremsvorganges der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
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Der
Lagerabschnitt weist eine Lagervorrichtung auf, in der die Welle 5 drehbar
gelagert angeordnet ist. Zur reibungsfreien Rotation der Welle 5 ist
der Lagerabschnitt mit einem Kanalsystem ausgebildet, welches Schmiermittel
aufnehmbar ausgestaltet ist. Des Weiteren weist der Lagerabschnitt
Dichtelemente zur Abdichtung des Luftführungsabschnitts und des Abgasführungsabschnitts 10 gegen
Eindringen von Schmiermittel auf. Ebenso ist mit Hilfe der Dichtelemente
das Eindringen von angesaugter Luft und Abgas in den Lagerabschnitt
reduzierbar.
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Im
Betrieb der Brennkraftmaschine wird das Turbinenrad 4 von
dem Abgas der Brennkraftmaschine beaufschlagt und in eine Rotationsbewegung
versetzt, wobei die Drehzahl der rotierenden Bewegung vom Massenstrom
und der Geschwindigkeit einer zugeführten Abgasströmung abhängig ist.
Mit Hilfe der Welle 5 wird das Verdichterrad in eine Rotationsbewegung
versetzt, woraufhin Luft vom Verdichterrad angesaugt und komprimiert
wird.
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Zur
Verbesserung eines Wirkungsgrades des Abgasturboladers 1 ist
im Abgasführungsabschnitt 10 ein
verstellbarer Leitapparat 15 positioniert. Mit Hilfe des
verstellbaren Leitapparates 15 ist die Strömung des
Abgases hinsichtlich Richtung und Geschwindigkeit einstellbar. Der
verstellbare Leitapparat 15 ist derart im Abgasführungsabschnitt 10 angeordnet,
dass der Abgasführungsabschnitt 10 in
einen ersten Teilabschnitt 16 und einen zweiten Teilabschnitt 17 geteilt
ist. Zwischen dem ersten Teilabschnitt 16 und dem zweiten
Teilabschnitt 17 ist eine Kammer 32 ausgebildet,
die zur Aufnahme einer Verstellvorrichtung 19 des verstellbaren
Leitapparates 15 dient. Die Verstellvorrichtung 19 ist
mit Hilfe des Regelungs- und Steuerungssystem einstellbar.
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Der
verstellbare Leitapparat 15 umfasst einen Trägerring 20,
auf dem Trägerring
verstellbar gelagerte Leitschaufeln 21 sowie die Verstellvorrichtung 19 zur
Verstellung der Leitschaufeln 21. Der Trägerring 20 und
das Turbinenrad 4 sind koaxial angeordnet, wobei die zweite
Drehachse 7 einer Längsachse 36 des
Trägerrings 20 entspricht.
Der Trägerring 20 weist
in einem ersten Abstand 22 von der Längsachse 36 erste
Aufnahmeöffnungen 23 zur
Aufnahme einer Lagervorrichtung der Leitschaufeln 21 auf.
Die ersten Aufnahmeöffnungen 23 sind
derart ausgebildet, dass sie den Trägerring 20 vollständig axial durchdringen.
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Der
Trägerring 20 ist
zwischen dem ersten Teilabschnitt 16 und dem zweiten Teilabschnitt 17 positioniert.
Eine dem Trägerring 20 zugewandte
Wandung des ersten Teilabschnitts 16 weist einen Innendurchmesser 24 auf,
wobei der Innendurchmesser 24 zuzüglich eines Minimalspalts 25 einem
Außendurchmesser 26 des
Trägerrings 20 entspricht.
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Der
erste Teilabschnitt 16 weist im Bereich des Trägerrings 20 einen
Absatz 27 auf. Der Absatz 27 ist zur Begrenzung
einer axialen Bewegung des schwimmend gelagerten Trägerrings 20 in
Richtung des Zuströmkanals 13 ausgebildet,
wobei der Trägerring 20 mit
Hilfe einer Spannvorrichtung 28 gegen den Absatz 27 gedrückt wird.
Mittels der Spannvorrichtung 28 wird der axialen Bewegung
des Trägerrings 20 in
Richtung der Kammer 32 entgegengewirkt. Die Spannvorrichtung 28 ist
bevorzugt in Form einer Tellerfeder ausgebildet.
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Die
Leitschaufeln 21 sind auf einer dem Zuströmkanal 13 zugewandten
Seite des Trägerrings 20 in
den Zuströmkanal 13 hineinragend
angeordnet. Da im Betrieb des Abgasturboladers 1 thermoelastische
Verformungen auftreten können,
sind die Leitschaufeln 21 mit einem bestimmten Kaltspiel
im Zuströmkanal 13 eingebaut.
Aufgrund des Kaltspiels ist eine axiale Bewegung der Leitschaufeln 21 möglich.
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Die
Lagervorrichtung der Leitschaufeln 21 ist in Form mehrerer,
den jeweiligen Leitschaufeln zugeordneten Lagerwellen 29 ausgebildet,
wobei die Lagerwellen in den ersten Aufnahmeöffnungen 23 positioniert
sind. Die Lagerwellen 29 weisen je eine dritte Drehachse 30 auf.
Die Lagerwellen 29 sind in je einer zweiten Aufnahmeöffnung 31 der
Verstellvorrichtung drehbar aufgenommen, wobei die Lagerwellen mit Hilfe
der Verstellvorrichtung 19 rotierend bewegbar sind.
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Zwischen
dem ersten Teilabschnitt 16 und dem zweiten Teilabschnitt 17 ist
eine Kammer 32 ausgebildet, welche nahezu druckdicht vom
Zuströmkanal 13 getrennt
ausgeführt
ist. Je nach Betriebspunkt der Brennkraftmaschine liegt eine Druckdifferenz
zwischen einem Druck PK in der Kammer 32 und einem Druck
PZ im Zuströmkanal 13 vor.
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Zur
Herbeiführung
eines Druckausgleichs zwischen der Kammer 32 und dem Zuströmkanal 13 weist
der Trägerring 20 Ausgleichsöffnungen 33 auf, welche
den Trägerring 20 vollständig in
axialer Richtung durchdringend angeordnet sind. Vorteilhafterweise
weisen die Ausgleichsöffnungen 33 einen Durchmesser
D1 auf, welcher einem Durchmesser D2 der ersten Aufnahmeöffnungen 23 entspricht.
Des Weiteren entspricht ein zweiter Abstand 35, welcher zwischen
der Längsachse 36 und
einem Mittelpunkt der Ausgleichsöffnung 33 vorgesehen
ist, dem ersten Abstand 22. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist zwischen jeweils zwei ersten Aufnahmeöffnungen 23 eine Ausgleichsöffnung 33 positioniert.
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Die üblicherweise
bei einem Trägerring
ohne Ausgleichsöffnungen
aufgrund der Druckdifferenz in Erscheinung tretenden axialen Kräfte können durch die
Ausgleichsöffnungen 33 damit
im Wesentlichen beseitigt werden. Eine Abrasion der entsprechenden Bauteile
und damit der Verschleiß dieser
Bauteile sind deutlich reduzierbar. Des Weiteren sind die Ausgleichsöffnungen 33 aufgrund
ihrer Positionierung und der Größe ihres
Durchmessers D1 einfach herstellbar.
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Weiterhin
weist der Trägering 20 an
seinem äußeren Umfang
eine Dichtvorrichtung 34 auf, die den Zuströmkanal 13 gegen
die Kammer 32 abdichtend ausgeführt ist. Die Dichtvorrichtung 34 ist
in Form eines Dichtringes ausgebildet. Dadurch ist ein Überströmen des
Abgases aus dem zweiten Spiralkanal 12 in die Kammer 32 stromauf
der Leitschaufeln 21 unterbunden. Damit ist eine vollständige Strömung des
Abgases vom zweiten Spiralkanal 12 über die Leitschaufeln 21 herbeigeführt, wodurch
eine Wirkungsgradsteigerung des Abgasturboladers 1 erreichbar
ist.
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- 1
- Abgasturbolader
- 2
- Gehäuse
- 3
- Laufzeug
- 4
- Turbinenrad
- 5
- Welle
- 6
- zweite
Nabe
- 7
- zweite
Drehachse
- 8
- zweite
Schaufeln
- 9
-
- 10
- Abgasführungsabschnitt
- 11
- zweite
Radkammer
- 12
- zweiter
Spiralkanal
- 13
- Zuströmkanal
- 14
- Austrittskanal
- 15
- verstellbarer
Leitapparat
- 16
- erster
Teilabschnitt
- 17
- zweiter
Teilabschnitt
- 18
-
- 19
- Verstellvorrichtung
- 20
- Trägerring
- 21
- Leitschaufeln
- 22
- erster
Abstand
- 23
- erste
Aufnahmeöffnungen
- 24
- Innendurchmesser
- 25
- Minimalspalt
- 26
- Außendurchmesser
- 27
- Absatz
- 28
- Spannvorrichtung
- 29
- Lagerwellen
- 30
- Dritte
Drehachse
- 31
- zweite
Aufnahmeöffnung
- 32
- Kammer
- 33
- Ausgleichsöffnungen
- 34
- Dichtvorrichtung,
Dichtring
- 35
- zweiter
Abstand
- 36
- Längsachse
- PK
- Druck
in der Kammer
- PZ
- Druck
im Zuströmkanal
- D1
- Durchmesser
der Ausgleichsöffnung
- D2
- Durchmesser
der ersten Aufnahmeöffnung