DE102007022356A1 - Motor exhaust turbocharger has a mounting for the vanes, which remains stable irrespective of the vane settings - Google Patents

Motor exhaust turbocharger has a mounting for the vanes, which remains stable irrespective of the vane settings Download PDF

Info

Publication number
DE102007022356A1
DE102007022356A1 DE102007022356A DE102007022356A DE102007022356A1 DE 102007022356 A1 DE102007022356 A1 DE 102007022356A1 DE 102007022356 A DE102007022356 A DE 102007022356A DE 102007022356 A DE102007022356 A DE 102007022356A DE 102007022356 A1 DE102007022356 A1 DE 102007022356A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lever
vane
adjusting ring
blade
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102007022356A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Ahrens
Rafael Dr. Weisz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BMTS Technology GmbH and Co KG
Original Assignee
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Priority to DE102007022356A priority Critical patent/DE102007022356A1/en
Publication of DE102007022356A1 publication Critical patent/DE102007022356A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

The motor exhaust gas turbocharger, with a variable turbine and/or compressor geometry, has a rotating vane unit (1) with a ring of vanes (2) secured to a mounting ring (4) by pins (3). The pins pass axially through the vane ring and are keyed to vane levers (5) at one end. The radial head (7) of each vane lever has a geometrical shape so that an axis (12) of the assembly, the vane pin axis (13) and a contact zone (14) between the lever head support surface (11) and the laying surface (10) at the setting ring (9) lie on a radial straight line (15) irrespective of the vane setting.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug.The The present invention relates to a charging device, in particular an exhaust gas turbocharger for a motor vehicle.

Abgasturbolader dienen im allgemeinen zur Leistungssteigerung von Kolbenmotoren, indem sie einen Luftmengen- und Kraftstoffdurchsatz pro Arbeitstakt erhöhen. Bei einem derartigen Abgasturbolader wird eine einem Abgasstrom ausgesetzte Turbine zum Antrieb eines Verdichterrades verwendet, wobei es aufgrund unterschiedlicher Motordrehzahlen beziehungsweise Motorlasten von Vorteil sein kann, den in die Turbine strömenden Abgasstrom zu regeln, um den Wirkungsgrad, das Ansprechverhalten oder den Betriebsbereich des Abgasturboladers zu verbessern. Dies kann insbesondere durch eine variable Geometrie der zum Turbinenrad führenden Düsenkanäle erreicht werden. Eine derartige variable Geometrie kann über einen Ring von Leitschaufeln gebildet werden, welche drehbar gelagert sind und beispielsweise einen für das Abgas freien Querschnitt verringern können, sofern der Ladedruck geringer wird. Hierdurch erhöht sich die Abgasgeschwindigkeit und die für den Antrieb des Abgasturboladers zur Verfügung stehende Leistung, wodurch sich die Drehzahl und der Verdichterdruck erhöhen.turbocharger generally serve to increase the performance of piston engines, by providing an air flow and fuel flow rate per stroke increase. In such an exhaust gas turbocharger is a an exhaust gas flow turbine exposed to drive a compressor wheel used, due to different engine speeds respectively Motor loads may be beneficial to the flowing into the turbine Control exhaust flow to the efficiency, the response or to improve the operating range of the exhaust gas turbocharger. This can in particular by a variable geometry of the turbine wheel leading nozzle channels can be achieved. Such a variable geometry may be via a ring are formed by vanes, which are rotatably mounted and, for example, a cross-section which is free of the exhaust gas can reduce as long as the boost pressure is lower. This increases the exhaust gas velocity and the for the drive of the exhaust gas turbocharger available standing power, causing the speed and the compressor pressure increase.

Üblicherweise wird dabei ein Verstellring einer Leitschaufeleinrichtung im allgemeinen durch Rollen geführt und dadurch zentriert.Usually is an adjusting ring of a vane device in general guided by rollers and thereby centered.

Aus der EP 1 357 255 A1 ist ein gattungsgemäßer Abgasturbolader mit verstellbaren Leitschaufeln bekannt, wobei die Leitschaufeln drehfest an einem Ende eines Schaufelzapfens angeordnet sind, an dessen anderem Ende drehfest ein Schaufelhebel angeordnet ist. Der Schaufelhebel trägt dabei einen radial auswärts gerichteten Hebelkopf. Jeder der Hebelköpfe greift in eine korrespondierende Ausnehmung eines Verstellrings ein, wobei dieser in radialer Richtung unmittelbar an den Schaufelhebeln abgestützt ist. Hierdurch soll eine separate Lagerung in Form von Stiften, Rollen, Wälzlagern oder dergleichen ersetzt werden.From the EP 1 357 255 A1 a generic exhaust gas turbocharger with adjustable vanes is known, wherein the vanes are rotatably disposed at one end of a blade pin, at the other end a blade lever is rotatably disposed. The blade lever carries a radially outwardly directed lever head. Each of the lever heads engages in a corresponding recess of an adjusting ring, wherein this is supported in the radial direction directly on the blade levers. This is a separate storage in the form of pins, rollers, bearings or the like to be replaced.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine verbesserte Ausführungsform für eine gattungsgemäße Ladeeinrichtung anzugeben, welche insbesondere eine zuverlässige Lagerung einer Leitschaufeleinrichtung ermöglicht und zwar unabhängig von einer Stellung der Leitschaufeln.The The present invention addresses the problem of an improved embodiment of a generic Specify charging device, which in particular a reliable Storage of a vane means allows and that regardless of a position of the vanes.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively by the subject of the independent claim 1 solved. advantageous Embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Hebelköpfe von an einem Schaufelzapfen angeordneten Schaufelhebeln geometrisch an eine Anlagefläche eines Verstellringes einer Leitschaufeleinrichtung anzupassen, sodass die Achse der Ladeeinrichtung, die Schaufelzapfenachse sowie eine Kontaktzone zwischen einer Abstützfläche des Hebelkopfes und einer zugehörige Anlagefläche am Verstellring auf einer radialen Geraden liegen und zwar unabhängig von der Stellung der Leitschaufeln. Der Verstellring ist dabei über die Anlagenflächen in radialer Richtung direkt an den zugehörigen Abstützflächen der Schaufelhebel abgestützt, so dass sich hieraus die radiale Lagerung des Verstellringes ergibt. Generell weist die Leitschaufeleinrichtung einen Ring von Leitschaufeln auf, welche mittels Schaufelzapfen an einem Schaufellagerring drehbar gelagert sind und wobei die Schaufelzapfen den Schaufellagerring axial durchsetzen. Die Schaufelzapfen sind dabei jeweils einenends drehfest mit der Leitschaufel und jeweils anderenends mit dem oben erwähnten Schaufelhebel verbunden, wobei letzterer einen radial auswärts gerichteten Hebelkopf aufweist. Jeder Hebelkopf greift dabei in eine korrespondierende Ausnehmung des Verstellringes ein, wobei der Verstellring koaxial zum Schaufellagerring angeordnet und gegenüber diesem zur Verstellung der Leitschaufeln rotierbar ist. Durch den Umstand, dass die Achse der Leitschaufeleinrichtung, der Schaufelzapfen und die Berührungszone zwischen Hebelkopf und Verstellring immer auf einer Geraden liegen, ist im Vergleich zum Stand der Technik eine besonders exakte und unabhängig von der Leitschaufelstellung mögliche Zentrierung des Verstellringes bezüglich der Achse der Ladeeinrichtung erreichbar.The Invention is based on the general idea, the lever heads of arranged on a blade journal blade levers geometrically a contact surface of an adjusting ring of a vane device adjust so that the axle of the loader, the bucket pin axis and a contact zone between a support surface the lever head and an associated contact surface lie on the adjusting ring on a radial straight line and that independently from the position of the vanes. The adjusting ring is over The plant surfaces in the radial direction directly to the associated Supported support surfaces of the blade lever, so that this results in the radial bearing of the adjusting ring. Generally, the vane means comprises a ring of vanes which rotates by means of blade pins on a blade bearing ring are stored and wherein the blade pin the blade bearing ring penetrate axially. The blade pegs are each one end rotatable with the vane and at the other end with the top mentioned blade lever connected, the latter a having radially outwardly directed lever head. Every lever head engages in a corresponding recess of the adjusting ring a, wherein the adjusting ring arranged coaxially to the blade bearing ring and with respect to this for adjusting the vanes is rotatable. Due to the fact that the axis of the vane device, the blade peg and the contact zone between the lever head and adjusting ring always lie on a straight line, is in comparison to the state of the art a particularly accurate and independent from the vane position possible centering of the adjusting ring accessible with respect to the axis of the charging device.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind zumindest ein Hebelkopf, vorzugsweise drei Hebelköpfe, und die zugehörigen Ausnehmung(en) am Verstellring so aufeinander abgestimmt, dass der Hebelkopf an drei Seiten der zugehörigen Ausnehmung anliegt. Hierdurch wird eine besonders exakte Führung des Hebelkopfes in der am Verstellring angeordneten Ausnehmung bewirkt, wodurch ebenfalls eine besonders exakte Zentrierung des Verstellringes ermöglicht wird. Bei einer derartigen Ausführungsform wird eine Abstützung des Hebelkopfes zusätzlich zur radialen Abstützung des Hebelkopfes über seine Abstützfläche an einer zugehörigen Anlagefläche der Ausnehmung, auch über ein Anliegen an zwei seitlichen, sich an die radial äußere Abstützfläche anschließenden Abstützflächen in der Ausnehmung ermöglicht. Hierdurch wird der Verstellring nicht nur zentriert, sondern auch bezüglich einer Verdrehung relativ zum Schaufellagerring spielfrei gelagert. Insgesamt lässt sich dadurch eine besonders präzise und spielfreie Lagerung des Verstellringes am Schaufellagerring erreichen.at An advantageous development of the invention are at least one Lever, preferably three lever heads, and the associated Recess (s) on the adjusting so coordinated that the Lever head rests on three sides of the associated recess. This results in a particularly accurate guidance of the lever head effected in the recess arranged on the adjusting ring, whereby also allows a particularly accurate centering of the adjusting ring becomes. In such an embodiment, a support the lever head in addition to the radial support the lever head over its support surface at an associated contact surface of the recess, also about a concern to two lateral, to the radially outer support surface subsequent support surfaces in the recess allows. As a result, the adjusting ring is not only centered, but also with respect to a rotation relative to the blade bearing ring stored free of play. Overall, this makes a special precise and play-free mounting of the adjusting ring on the blade bearing ring to reach.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and benefits of Invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.preferred Embodiments of the invention are in the drawings and will become more apparent in the following description explained, wherein the same reference numerals to the same or similar or functionally identical components relate.

Es zeigen, jeweils schematisch,It show, in each case schematically,

1 eine erfindungsgemäße Leitschaufeleinrichtung an einer im übrigen nicht dargestellten Ladeeinrichtung, 1 a guide vane device according to the invention on a charging device, not otherwise shown,

2 eine Detailskizze von einem Schaufelhebel mit einem daran angeordneten Hebelkopf, welcher in eine korrespondierende Ausnehmung eines Verstellringes eingreift, 2 a detailed sketch of a blade lever with a lever head arranged thereon, which engages in a corresponding recess of an adjusting ring,

3a, b die erfindungsgemäße Leitschaufeleinrichtung bei unterschiedlichen Leitschaufelstellungen. 3a , B, the guide vane device according to the invention at different Leitschaufelstellungen.

Entsprechend 1 weist eine nicht dargestellte Ladeeinrichtung, insbesondere ein Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug, eine Leitschaufeleinrichtung 1 mit einem Ring von Leitschaufeln 2 auf, die mittels Schaufelzapfen 3 an einem Schaufellagerring 4 (vgl. 3a und b) gelagert sind. Der Schaufellagerring 4 ist dabei in 1 der besseren Darstellung halber weggelassen worden.Corresponding 1 has a charging device, not shown, in particular an exhaust gas turbocharger for a motor vehicle, a vane device 1 with a ring of vanes 2 on, by means of blade pegs 3 on a vane bearing ring 4 (see. 3a and b) are stored. The blade bearing ring 4 is in 1 omitted for the sake of better illustration.

Um die Leistung der Ladeeinrichtung an eine jeweilige Motorlast beziehungsweise Motordrehzahl anpassen zu können, weist diese eine variable Turbinengeometrie auf, das heißt ein für einen Abgasstrom durchlässiger Querschnitt kann bezüglich seiner Größe verändert werden? Hierzu ist die erfindungsgemäße Leitschaufeleinrichtung 1 beispielsweise radial außerhalb um ein nicht gezeigtes Turbinenrad angeordnet und zur Führung der Abgase ausgebildet. Bei niedrigen Motordrehzahlen dreht sich das Turbinenrad aufgrund des reduzierten Abgasstromes ebenfalls mit reduzierter Geschwindigkeit, wodurch sich ein über eine Welle drehfest mit dem Turbinenrad verbundenes Verdichterrad ebenfalls nur langsam dreht. Aufgrund der geringen Drehzahl des Verdichterrades ist der Ladedruck ebenfalls reduziert und die Motorleistung beziehungsweise das Motordrehmoment gering. Um dem entgegenzuwirken, wird beispielsweise am Turbineneintritt die erfindungsgemäße Leitschaufeleinrichtung 1 angeordnet, die insbesondere bei geringen Motordrehzahlen und verbunden damit bei einem reduzierten Abgasstrom einen für das Abgas freien Querschnitt verringert, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases und damit die Drehzahl des Turbinenrades und auch die Drehzahl des damit drehfest verbundenen Verdichterrades erhöht.In order to be able to adapt the power of the charging device to a respective engine load or engine speed, this has a variable turbine geometry, that is, a cross-section permeable to an exhaust gas flow can be changed in size. For this purpose, the guide vane device according to the invention 1 for example, arranged radially outside of a turbine wheel, not shown, and formed to guide the exhaust gases. At low engine speeds, the turbine wheel also rotates at a reduced speed due to the reduced exhaust gas flow, which also causes a compressor wheel, which is non-rotatably connected to the turbine wheel, also to rotate only slowly. Due to the low speed of the compressor wheel, the boost pressure is also reduced and the engine power or the engine torque low. To counteract this, for example, at the turbine inlet, the guide vane device according to the invention 1 arranged, which reduces in particular at low engine speeds and thus connected at a reduced exhaust gas flow for the exhaust-free cross-section, thereby increasing the flow velocity of the exhaust gas and thus the rotational speed of the turbine wheel and the speed of the rotationally fixed connected compressor wheel.

Selbstverständlich ist auch denkbar, dass eine derartige Leitschaufeleinrichtung 1 zusätzlich oder alternativ auf einer Luftseite einer Ladeeinrichtung angeordnet ist und dadurch das Verdichterrad kranzförmig umgibt und einen einem Diffusor zugeleiteten Luftstrom bezüglich seiner Strömungsgeschwindigkeit und/oder bezüglich seines Druckes reguliert.Of course, it is also conceivable that such a vane device 1 additionally or alternatively is arranged on an air side of a charging device and thereby surrounds the compressor wheel in a ring shape and regulates a flow of air supplied to a diffuser with respect to its flow velocity and / or with respect to its pressure.

Die Schaufelzapfen 3 durchsetzen den Schaufellagerring 4 in axialer Richtung und sind jeweils drehfest einenends mit der Leitschaufel 2 und anderenends mit einem Schaufelhebel 5 verbunden. Jeder Schaufelhebel 5 weist seinerseits jeweils radial nach auswärts gerichteten Hebelkopf 7 auf. Jeder Hebelkopf 7 – gemäß der 1 insgesamt 8 Hebelköpfe – greift dabei in eine korrespondierende Ausnehmung 8 eines Verstellringes 9 ein, welcher koaxial zum Schaufellagerring 4 angeordnet und gegenüber diesem verdrehbar ist. Der Verstellring 9 ist dabei über Anlageflächen 10 in radialer Richtung direkt an Abstützflächen 11 der Schaufelhebel 5 abgestützt und dadurch zentral fixiert.The shovel pegs 3 enforce the blade bearing ring 4 in the axial direction and are each rotationally fixed one end with the vane 2 and at the other end with a shovel lever 5 connected. Every blade lever 5 in turn, each radially outwardly directed lever head 7 on. Every lever head 7 - according to the 1 a total of 8 lever heads - engages in a corresponding recess 8th an adjusting ring 9 one, which is coaxial with the blade bearing ring 4 arranged and rotatable relative to this. The adjusting ring 9 is about contact surfaces 10 in the radial direction directly on support surfaces 11 the blade lever 5 supported and thus centrally fixed.

Erfindungsgemäß ist dabei jeder Hebelkopf 7 derart geometrisch ausgebildet, dass eine Achse 12 der Leitschaufeleinrichtung 1, eine Schaufelzapfenachse 13 sowie eine Kontaktzone 14 zwischen der Abstützfläche 11 des Hebelkopfes 7 und der zugehörigen Anlagefläche 10 am Verstellring 9 unabhängig von der Stellung der Leitschaufeln 2 auf einer radialen Geraden 15 liegen (vgl. 3a und b). Dabei weist jede Stelle der kreissegmentartigen Abstützfläche 11 den gleichen Abstand zur zugehörigen Schaufelzapfenachse 13 auf.According to the invention, each lever head is 7 formed geometrically such that an axis 12 the vane device 1 , a bucket pin axis 13 as well as a contact zone 14 between the support surface 11 of the lever head 7 and the associated contact surface 10 on the adjusting ring 9 regardless of the position of the vanes 2 on a radial line 15 lie (cf. 3a and b). In this case, each point of the circular segment-like support surface 11 the same distance to the associated blade journal axis 13 on.

Hierbei ist der Hebelkopf 7, wie in den 1 bis 3 gezeigt, als Einzahnsegment ausgebildet und greift in lediglich eine zugehörige Ausnehmung 8 am Verstellring 9 ein.Here is the lever head 7 as in the 1 to 3 shown formed as Einzahnsegment and engages in only one associated recess 8th on the adjusting ring 9 one.

Denkbar ist aber auch, dass der Hebelkopf 7 in der Art eines Mehrzahnsegmentes ausgebildet ist, welches über mehrere, nicht gezeigte Zähne, in mehrere in Umfangsrichtung nicht gezeigte und nebeneinander angeordnete Ausnehmungen am Verstellring 9 eingreift.It is also conceivable that the lever head 7 is formed in the manner of a multi-tooth segment, which, via a plurality of teeth, not shown, in a plurality of not shown in the circumferential direction and juxtaposed recesses on the adjusting ring 9 intervenes.

Gemäß der 2 sind der Hebelkopf 7 und die zugehörige Ausnehmung 8 am Verstellring 9 derart aufeinanderabgestimmt, dass sich der Hebelkopf 7 nicht nur über die Abstützfläche 11 an der Anlagefläche 10 der Ausnehmung 8 abstützt, sondern insgesamt an drei Seiten der Ausnehmung 8 anliegt. Hierzu weist der Hebelkopf 7 an seiner radial äußeren Seite die zur Radialabstützung erforderliche und vorzugsweise kreissegmentartige Abstützfläche 11 auf und seitlich an diese sich anschließend jeweils zwei seitliche Abstützflächen 11' und 11'' , wobei ein Abstand von einer beliebigen Stelle der kreissegmentartigen Abstützfläche 11 zur zugehörigen Schaufelzapfenachse 13 stets gleich ist, während jede Stelle der zwei seitlichen Abstützflächen 11' und 11'' den gleichen Abstand zu einem Umfangskreismittelpunkt 16 des Hebelkopfes 7 aufweist.According to the 2 are the lever head 7 and the associated recess 8th on the adjusting ring 9 of the Art coordinated that the lever head 7 not just about the support surface 11 at the contact surface 10 the recess 8th supported, but a total of three sides of the recess 8th is applied. For this purpose, the lever head 7 on its radially outer side of the required radial support and preferably circular segment-like support surface 11 on and laterally to this then each two lateral support surfaces 11 ' and 11 '' , wherein a distance from any point of the circular segment-like support surface 11 to the associated blade pivot axis 13 is always the same, while each point of the two lateral support surfaces 11 ' and 11 '' the same distance to a circumferential circle center 16 of the lever head 7 having.

Zur Verstellung der einzelnen Leitschaufeln 2 wird der Verstellring 9 gegenüber dem Schaufellagerring 4 verdreht, indem ein Stellhebel 17, welcher über einen radial auswärts gerichteten Hebelkopf 7' in eine korrespondierende und in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen 8 gelegene Stellhebelausnehmung 8' des Verstellrings 9 eingreift, verdreht wird. Die Verdrehung des Stellhebels 17 kann dabei von einer nicht gezeigten Stelleinrichtung, welche insbesondere elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben ist, bewirkt werden. Beim Verdrehen des Stellhebels 17 um dessen Stellhebelachse 6 wird somit der Verstellring 9 relativ zum Schaufellagerring 4 verdreht, wodurch sich die Leitschaufeln 2 hinsichtlich ihrer Stellung verändern und einen freien Strömungsquerschnitt beeinflussen (vgl. 3a und b).For adjusting the individual vanes 2 becomes the adjusting ring 9 opposite the blade bearing ring 4 twisted by a lever 17 , which via a radially outwardly directed lever head 7 ' in a corresponding and in the circumferential direction between two adjacent recesses 8th located lever recess 8th' the adjusting ring 9 engages, is twisted. The rotation of the control lever 17 can be effected by an adjusting device, not shown, which is in particular electrically, hydraulically or pneumatically operated. When turning the control lever 17 about its lever axis 6 thus becomes the adjusting ring 9 relative to the vane ring 4 twisted, causing the vanes 2 change with respect to their position and influence a free flow cross-section (see. 3a and b).

Des weiteren können nicht gezeigte Führungsflächen zu beiden Seiten des Verstellringes 9 unverlierbar angeordnet sein, wobei diese entweder Bestandteil des Verstellringes 9 oder Bestandteil des Hebelkopfes 7 sein können und bewirken, dass die Leitschaufeleinrichtung 1 einschließlich Verstellring 9 sowie Leitschaufeln 2, Schaufelzapfen 3 und Schaufelhebel 5 eine eigenständige, vormontierbare Baugruppe bilden.Furthermore, not shown guide surfaces on both sides of the adjusting ring 9 be arranged captive, these being either part of the adjusting ring 9 or part of the lever head 7 can be and cause the vane device 1 including adjusting ring 9 as well as vanes 2 , Scoop pin 3 and scoop levers 5 form an independent, pre-assembled module.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Hebelköpfe 7 in Verbindung mit einer entsprechenden Ausgestaltung der zugehörigen Ausnehmungen 8 bewirkt eine besonders exakte Zentrierung des Verstellringes 9 bezüglich des Schaufellagerringes 4, wodurch eine Leitschaufeleinrichtung 1 mit besonders hoher Fertigungsgenauigkeit und damit auch mit besonders hoher Funktionssicherheit hergestellt werden kann.The inventive design of the lever heads 7 in conjunction with a corresponding configuration of the associated recesses 8th causes a particularly accurate centering of the adjusting ring 9 with respect to the blade bearing ring 4 , whereby a vane device 1 can be manufactured with very high manufacturing accuracy and thus with very high reliability.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1357255 A1 [0004] - EP 1357255 A1 [0004]

Claims (9)

Ladeeinrichtung, insbesondere ein Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug, – mit einer variablen Turbinen- und/oder Verdichtergeometrie, – mit einer Leitschaufeleinrichtung (1), aufweisend einen Ring von Leitschaufeln (2), die mittels Schaufelzapfen (3) an einem Schaufellagerring (4) drehbar gelagert sind, – wobei die Schaufelzapfen (3) den Schaufellagerring (4) axial durchsetzen und jeweils drehfest einenends mit der Leitschaufel (2) und anderenends mit einem Schaufelhebel (5) verbunden sind, – wobei jeder Schaufelhebel (5) jeweils einen radial nach auswärts gerichteten Hebelkopf (7) trägt, – wobei jeder Hebelkopf (7) in eine korrespondierende Ausnehmung (8) eines Verstellrings (9) eingreift, welcher koaxial zum Schaufellagerring (4) angeordnet und gegenüber diesem rotierbar ist, – wobei der Verstellring (9) über Anlageflächen (10) in radialer Richtung direkt an Abstützflächen (11) der Schaufelhebel (5) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hebelkopf (7) derart geometrisch ausgebildet ist, dass eine Achse (12) der Leitschaufeleinrichtung (1), eine Schaufelzapfenachse (13) und eine Kontaktzone (14) zwischen Abstützfläche (11) des Hebelkopfes (7) und zugehöriger Anlagefläche (10) am Verstellring (9) unabhängig von der Stellung der Leitschaufeln (2) auf einer radialen Geraden (15) liegen.Charging device, in particular an exhaust gas turbocharger for a motor vehicle, - with a variable turbine and / or compressor geometry, - with a vane device ( 1 ), comprising a ring of vanes ( 2 ), which by means of scoop pins ( 3 ) on a vane bearing ring ( 4 ) are rotatably mounted, - wherein the blade pin ( 3 ) the vane bearing ring ( 4 ) axially prevail and each rotatably one end with the vane ( 2 ) and at the other end with a blade lever ( 5 ), each blade lever ( 5 ) each have a radially outwardly directed lever head ( 7 ), with each lever head ( 7 ) in a corresponding recess ( 8th ) of an adjusting ring ( 9 ), which coaxial with the blade bearing ring ( 4 ) is arranged and rotatable relative to this, - wherein the adjusting ring ( 9 ) over contact surfaces ( 10 ) in the radial direction directly on supporting surfaces ( 11 ) the blade lever ( 5 ), characterized in that each lever head ( 7 ) is formed geometrically such that an axis ( 12 ) of the vane device ( 1 ), a blade journal axis ( 13 ) and a contact zone ( 14 ) between support surface ( 11 ) of the lever head ( 7 ) and associated contact surface ( 10 ) on the adjusting ring ( 9 ) regardless of the position of the guide vanes ( 2 ) on a radial straight line ( 15 ) lie. Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass der Hebelkopf (7) als Einzahnsegment ausgebildet ist, welches in lediglich eine zugehörige Ausnehmung (8) am Verstellring (9) eingreift, oder – dass der Hebelkopf (7) als Mehrzahnsegment ausgebildet ist, welches in mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Ausnehmungen (8) am Verstellring (9) eingreift.Charging device according to claim 1, characterized in that - the lever head ( 7 ) is formed as a single tooth segment, which in only one associated recess ( 8th ) on the adjusting ring ( 9 ), or - that the lever head ( 7 ) is formed as a multi-tooth segment, which in a plurality of circumferentially juxtaposed recesses ( 8th ) on the adjusting ring ( 9 ) intervenes. Ladeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei Hebelköpfe (7) und die zugehörigen Ausnehmungen (8) am Verstellring (9) so aufeinander abgestimmt sind, dass der Hebelkopf (7) an drei Seiten der zugehörigen Ausnehmung (8) anliegt.Charging device according to claim 1 or 2, characterized in that at least three lever heads ( 7 ) and the associated recesses ( 8th ) on the adjusting ring ( 9 ) are coordinated so that the lever head ( 7 ) on three sides of the associated recess ( 8th ) is present. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, – dass zumindest ein Hebelkopf (7) an seiner radial äußeren Seite eine kreissegmentartige Abstützfläche (11) aufweist, – dass jede Stelle der kreissegmentartigen Abstützfläche (11) den gleichen Abstand zur zugehörigen Schaufelzapfenachse (13) aufweist.Charging device according to one of claims 1 to 3, characterized in that - at least one lever head ( 7 ) on its radially outer side a circular segment-like support surface ( 11 ), - that each point of the circular segment-like support surface ( 11 ) the same distance to the associated blade journal axis ( 13 ) having. Ladeeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, – dass zumindest ein Hebelkopf (7) zwei seitliche Abstützflächen (11', 11') aufweist, welche sich an die kreissegmentartige Abstützfläche (11) auf der radial äußeren Seite anschließen, – dass jede Stelle der zwei seitlichen Abstützflächen (11', 11'') den gleichen Abstand zu einem Umfangskreismittelpunkt (16) des Hebelkopfes (7) aufweist.Charging device according to claim 3 or 4, characterized in that - at least one lever head ( 7 ) two lateral support surfaces ( 11 ' . 11 ' ), which are connected to the circular segment-like support surface ( 11 ) on the radially outer side, - that each point of the two lateral support surfaces ( 11 ' . 11 '' ) the same distance to a circumferential circle center ( 16 ) of the lever head ( 7 ) having. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Anlageflächen (10) Umfangsabschnitte des Verstellringes (9) sind.Charging device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the radial contact surfaces ( 10 ) Peripheral sections of the adjusting ring ( 9 ) are. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Schaufelhebel (5) eine axiale Führungsflächen für den Verstellring (9) vorgesehen ist.Charging device according to one of claims 1 to 6, characterized in that on at least one blade lever ( 5 ) an axial guide surfaces for the adjusting ring ( 9 ) is provided. Ladeeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Schaufelhebel (5) zwei axiale Führungsflächen zu beiden Seiten des Verstellringes (9) unverlierbar angebracht sind, so dass die Leitschaufeleinrichtung (1) einschließlich Verstellring (9) eine eigenständige, vormontierbare Baugruppe bildet.Charging device according to claim 7, characterized in that on at least one blade lever ( 5 ) two axial guide surfaces on both sides of the adjusting ring ( 9 ) are mounted captive, so that the vane device ( 1 ) including adjusting ring ( 9 ) forms an independent, preassembled module. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Stellhebel (17) vorgesehen ist, der über einen radial auswärts gerichteten Hebelkopf (7') in eine korrespondierende und in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen (8, 8) gelegene Stellhebelausnehmung (8') des Verstellrings (9) eingreift, – dass der Stellhebel (17) mit einer, insbesondere pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch betriebenen Stelleinrichtung verbunden ist.Charging device according to one of claims 1 to 8, characterized in that - a control lever ( 17 ) is provided, which via a radially outwardly directed lever head ( 7 ' ) in a corresponding and in the circumferential direction between two adjacent recesses ( 8th . 8th ) Stellhebelausnehmung ( 8th' ) of the adjusting ring ( 9 ), - that the adjusting lever ( 17 ) is connected to a, in particular pneumatically, electrically or hydraulically operated adjusting device.
DE102007022356A 2007-05-12 2007-05-12 Motor exhaust turbocharger has a mounting for the vanes, which remains stable irrespective of the vane settings Ceased DE102007022356A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022356A DE102007022356A1 (en) 2007-05-12 2007-05-12 Motor exhaust turbocharger has a mounting for the vanes, which remains stable irrespective of the vane settings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022356A DE102007022356A1 (en) 2007-05-12 2007-05-12 Motor exhaust turbocharger has a mounting for the vanes, which remains stable irrespective of the vane settings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007022356A1 true DE102007022356A1 (en) 2008-11-13

Family

ID=39829449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007022356A Ceased DE102007022356A1 (en) 2007-05-12 2007-05-12 Motor exhaust turbocharger has a mounting for the vanes, which remains stable irrespective of the vane settings

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007022356A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102121401A (en) * 2010-01-08 2011-07-13 霍尼韦尔国际公司 Variable-vane assembly having unison ring
EP2500526A1 (en) 2011-03-15 2012-09-19 Bosch Mahle Turbo Systems GmbH & Co. KG Adjustment ring of a charging device
EP2412984A3 (en) * 2010-07-26 2015-03-04 Hamilton Sundstrand Corporation Variable diffuser actuation linkage for a cabin air compressor
EP3502483A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-26 Cimos D.D. Supporting a turbomachine synchronising ring by vane levers
JPWO2020261417A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-30
DE112013001529B4 (en) 2012-04-27 2021-10-14 Borgwarner Inc. Exhaust gas turbocharger

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1357255A1 (en) 2002-04-26 2003-10-29 BorgWarner Inc. Variable nozzle turbocharger
DE10238412A1 (en) * 2002-08-22 2004-03-04 Volkswagen Ag Turbocharger with variable turbine geometry for IC engines has guide blade adjusting ring born in three inner radial bearings
DE102004043928A1 (en) * 2004-09-11 2006-04-13 Ihi Charging Systems International Gmbh Vane adjusting drive especially for exhaust powered turbocharger has a control ring linked to a support mounting using pivot mounted support arms with shaped outer ends
DE102006048514B3 (en) * 2005-12-01 2007-05-10 Mtu Friedrichshafen Gmbh Guidance device for VTG-exhaust gas turbocharger, has fixing element on side, which is turned away from blade lever, is designed as stopper for following spring element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1357255A1 (en) 2002-04-26 2003-10-29 BorgWarner Inc. Variable nozzle turbocharger
DE10238412A1 (en) * 2002-08-22 2004-03-04 Volkswagen Ag Turbocharger with variable turbine geometry for IC engines has guide blade adjusting ring born in three inner radial bearings
DE102004043928A1 (en) * 2004-09-11 2006-04-13 Ihi Charging Systems International Gmbh Vane adjusting drive especially for exhaust powered turbocharger has a control ring linked to a support mounting using pivot mounted support arms with shaped outer ends
DE102006048514B3 (en) * 2005-12-01 2007-05-10 Mtu Friedrichshafen Gmbh Guidance device for VTG-exhaust gas turbocharger, has fixing element on side, which is turned away from blade lever, is designed as stopper for following spring element

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102121401A (en) * 2010-01-08 2011-07-13 霍尼韦尔国际公司 Variable-vane assembly having unison ring
CN102121401B (en) * 2010-01-08 2016-05-04 霍尼韦尔国际公司 There is the variable blade component of unison
EP2412984A3 (en) * 2010-07-26 2015-03-04 Hamilton Sundstrand Corporation Variable diffuser actuation linkage for a cabin air compressor
EP2500526A1 (en) 2011-03-15 2012-09-19 Bosch Mahle Turbo Systems GmbH & Co. KG Adjustment ring of a charging device
DE102011005556A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg adjusting
DE112013001529B4 (en) 2012-04-27 2021-10-14 Borgwarner Inc. Exhaust gas turbocharger
EP3502483A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-26 Cimos D.D. Supporting a turbomachine synchronising ring by vane levers
JPWO2020261417A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-30
WO2020261417A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-30 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 Variable nozzle device and variable capacity-type exhaust turbocharger
JP7155429B2 (en) 2019-06-26 2022-10-18 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 Variable nozzle device and variable capacity exhaust turbocharger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2025896B1 (en) Centrifugal compressor for a turbocharger
DE102017202137B4 (en) Flap device for opening and closing a wastegate duct in a turbine housing of a turbocharger and turbocharger
DE102008014680A1 (en) Leitgitteranordnung an exhaust gas turbocharger, exhaust gas turbocharger and method for producing a Leitgitteranordnung
DE102007056154A1 (en) loader
DE102007022356A1 (en) Motor exhaust turbocharger has a mounting for the vanes, which remains stable irrespective of the vane settings
DE102011108195A1 (en) Turbine for an exhaust gas turbocharger
EP1357255B1 (en) Variable nozzle turbocharger
DE102011119879A1 (en) Fluid energy machine, in particular for an exhaust gas turbocharger of a motor vehicle
EP1998026A2 (en) Charging device
DE4213709A1 (en) Turbine with axial flow
DE102007055224A1 (en) Loading device i.e. exhaust gas turbocharger, for motor vehicle, has adjusting ring with external teeth extending in circumferential direction and merging with complementarily designed teeth of operation unit of guide vane adjusting unit
DE10238412A1 (en) Turbocharger with variable turbine geometry for IC engines has guide blade adjusting ring born in three inner radial bearings
DE102008000508A1 (en) Exhaust-gas turbocharger for internal combustion engine, comprises adjustable guide blade, which is rotatably supported in carrier ring of exhaust-gas turbocharger and is coupled with each other by adjusting ring
DE102008049005B4 (en) loader
DE102008016937A1 (en) Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine
DE102007052735B4 (en) Charging device
DE102007017844B4 (en) Exhaust gas turbocharger, internal combustion engine with this exhaust gas turbocharger and method for regulating the boost pressure of the exhaust gas turbocharger
DE102010054914A1 (en) Guide device for fluid energy machine, particularly exhaust gas turbocharger, comprises inner ring and outer ring surrounding inner ring from outer peripheral side, where inner ring and outer ring are rotatable around rotation axis
DE102012212483A1 (en) Dental preparation instrument
DE3151414A1 (en) Radial flow turbine
DE102015205208A1 (en) Charging device with variable turbine geometry
EP1391584B1 (en) Turbocharger with variable geometry
DE4213716A1 (en) Turbine with direct axial flow - has guide blades, which are axially movable in adjusting axis
DE2329022A1 (en) Adjustable gas turbine stator blade assembly - pivoted blade has radial pin engaging axial slot in external rotary ring
DE102010053077A1 (en) Turbine for fluid-flow machine, particularly turbo charger, comprises adjusting device, outer contour and guide vane which is provided for receiving guide baffle in turbine housing

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: BOSCH MAHLE TURBOSYSTEMS GMBH & CO. KG, 70376 , DE

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20120314