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Stand der Technik
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Aus
US 4,242,040 ist eine Variable
Turbinengeometrie(VTG)-Anordnung bekannt. Bei dieser Lösung
sind ein erster und ein zweiter koaxial zueinander gelagerter Körper
vorgesehen, die zueinander in axialer Richtung relativ bewegbar
sind und die entsprechende gegenüberliegende, radial einander
zuweisende ringförmige Oberflächen aufweisen.
Dichteinrichtungen sind zwischen diesen ringförmigen Oberflächen
vorgesehen, wobei die Dichteinrichtungen ein erstes ringförmiges
Dichtelement umfassen. In der von gasförmigem Medium durchströmten
Maschine ist eine erste Druckzone ausgeführt, welche mit
einer Axialseite der Dichteinrichtung in Verbindung steht. Eine
erste Stoppeinrichtung auf dem ersten Körper wirkt mit
dem ersten Dichtelement zusammen, dass die Kraft, die durch den
Druck innerhalb der ersten Druckzone ausgeübt wird, auf
den ersten Körper übertragen wird. Es ist eine
zweite Stoppeinrichtung vorgesehen, die auf dem zweiten Körper vorgesehen
ist, die mit dem ersten Dichtelement zusammenwirkt, so dass die
auf das erste Dichtelement ausgeübte Druckkraft, die in
der ersten Zone herrscht, auf den zweiten Körper übertragen
werden kann.
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US 4,242,040 zeigt darüber
hinaus eine Anzahl von an einem Ring aufgenommenen Schaufeln. Jede
der Schaufeln weist eine langlochförmige Öffnung
auf, in die ein Stift hineinragt. Aus
US
4,242,040 geht hervor, dass die langlochförmigen Öffnungen
als Kurven für die Stifte dienen. Durch Drehung des Ringes
können die Schaufeln simultan um Drehachsen verdreht werden,
so dass die Geometrie von Düsenräumen am Umfang
des Ringes gemeinsam gleichsinnig beeinflusst wird.
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Zur
Regelung der Leistung insbesondere eines Turbinenteils einer insbesondere
als Abgasturbolader ausgebildeten Aufladeeinrichtung und damit zur
Regelung des Ladedruckes wird im Allgemeinen eine Abgasklappe, ein
so genanntes Wastegate, eingesetzt. Alternativ zum Wastegate kann
die Zuströmung zum Turbinenlaufrad des Turbinenteils einer insbesondere
als Abgasturbolader ausgebildeten Aufladeeinrichtung mittels verdrehbarer
oder verschiebbarer Leitschaufeln verstellt werden. Diese verdrehbaren
oder verschiebbaren Leitschaufeln, die die Zuströmung zum
Turbinenlaufrad beeinflussen, werden im Allgemeinen als Variable
Turbinengeometrie (VTG) bezeichnet. Wird die VTG (Variable Turbinengeometrie)
geschlossen, so ist darunter zu verstehen, dass die Leitschaufeln
derart verdreht werden, dass die Strömung des gasförmigen
Mediums nahezu radial gerichtet wird und lediglich noch eine kleine
Strömungsfläche zwischen den Schaufeln verbleibt.
Bei der Verdrehbewegung der die VTG darstellenden Leitschaufeln
bewegen sich die Schaufelenden der Leitschaufeln vom Turbineneintritt
weg. Dies hat seine Ursache darin, dass die Drehachse der Leitschaufeln üblicherweise
etwa auf der Hälfte der Schaufellänge der Leitschaufeln
liegt. Eine andere Positionierung der Drehachse, um die die Leitschaufeln
verstellt werden, ist nicht möglich, da aus Sicherheitsgründen
gefordert wird, dass bei einem Ausfall der Stellorgane die Leitschaufeln
der VTG selbstständig in die geöffnete Position
fahren, wodurch die „Fail-Safe"-Funktion implementiert
wird.
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Um
die „Fail-Safe"-Funktion zu erfüllen, ist in allen
Betriebszuständen ein Drehmoment in Öffnungsrichtung
auf die VTG-Schaufeln zu gewährleisten. Aus Regelungsgründen
darf das Drehmoment, das auf die Leitschaufeln im gesamten Stellbereich wirkt,
die Drehrichtung nicht ändern. Daraus folgt, dass im Allgemeinen
die Drehachse einer Leitschaufel der Variablen Turbinengeometrie
weit zur Schaufelspitze hin verschoben ist, was jedoch thermodynamische
Nachteile nach sich zieht: So ist es für den Wirkungsgrad
einer Variablen Turbinengeometrie günstig, wenn das Schaufelende
insbesondere bei geschlossener VTG-Position radial nah am Turbineneintritt
steht. Bei der gängig ausgeführten Positionierung
der Leitschaufel auf der Achse bewegt sich das Schaufelende beim
Schließen der Leitschaufeln jedoch vom Turbineneintritt
weg.
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Je
kürzer die Leitschaufeln der VTG gestaltet werden können,
desto kleiner baut die VTG in radiale Richtung. Die minimale Länge
einer Leitschaufel der VTG ist bestimmt durch die Länge
des Umfangs der Schaufelkette in geschlossener Position, der Anzahl der
an einem Schaufelkranz angeordneten Leitschaufeln sowie des Überdeckungsgrades
zweier benachbarter Leitschaufeln. In radialer Richtung relativ
weit außen angeordnete Leitschaufeln beeinflussen die Baugröße
einer Aufladeeinrichtung sehr nachteilig.
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Leckageströme,
die an den Schaufelseiten vorbei verlaufen, führen zu Nachteilen
hinsichtlich des erzielbaren Wirkungsgrades. Je größer
der Umfang der Kette aus Leitschaufeln, eine desto größere Fläche
stellt sich hinsichtlich der Spaltfläche – bei gleicher
Spaltweite – ein, was Leckageströme begünstigt
und nachteilig hinsichtlich des erreichbaren thermodynamischen Wirkungsgrades
ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird
vorgeschlagen, an Leitschaufeln, die eine Variable Turbinengeometrie (VTG)
für ein Turbinenlaufrad eines Turbinenteiles einer insbesondere
als Abgasturbolader beschaffenen Aufladeeinrichtung darstellen,
die Profilsehne der Leitschaufeln geknickt auszuführen.
Das Knicken beziehungsweise das Abwinkeln der Profilsehne der Leitschaufeln
erfolgt vorzugsweise um den Winkel, in welchem die Turbinenschaufeln
entlang des Umfangs des Turbinenlaufrades angeordnet sind. Aufgrund
der geknickt ausgebildeten Profilsehne einer jeden der Leitschaufeln
wird in der geschlossenen Stellung der Leitschaufeln durch die Abgasströmung ein
Drehmoment erzeugt, welches auf die Leitschaufeln der Variablen
Turbinengeometrie in Öffnungsrichtung wirkt. Dies erlaubt,
die Drehachse einer jeden der Leitschaufeln weiter zum Schaufelende
hin zu verschieben, was Vorteile hinsichtlich des erzielbaren Wirkungsgrades
der Variablen Turbinengeometrie nach sich zieht: So kann das Schaufelende
bei geschlossener Stellung in radiale Richtung gesehen näher
an den Turbineneintritt positioniert werden, d. h. näher
an den Umfang des Turbinenlaufrades herangerückt werden.
Dadurch lässt sich der thermodynamische Wirkungsgrad verbessern,
da der Spalt zwischen dem Umfang des Turbinenlaufrades und den Schaufelenden
der Leitschaufeln verringert wird. Des Weiteren wird aufgrund der
in radialer Richtung näheren Position des Schaufelendes
in Bezug auf den Turbineneintritt, d. h. den Umfang des Turbinenlaufrades,
der Wirkungsgrad günstig beeinflusst. Aufgrund einer Verringerung
des „Umfanges der Schaufelkette" können der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung folgend, entweder weniger Leitschaufeln eingesetzt
werden oder andererseits die Länge der einzelnen Leitschaufeln
signifikant reduziert werden. Kürzer ausgebildete Leitschaufeln
verringern die aerodynamischen Kräfte, die auf die Leitschaufeln
einwirken und verringern dadurch die zur Betätigung der Leitschaufeln
der Variablen Turbinengeometrie notwendige, zum Beispiel durch einen
elektrischen Aktuator aufzubringende Betätigungskraft.
Eine Verringerung der Anzahl der Leitschaufeln führt zu
Kostenvorteilen hinsichtlich der verwendeten Teilezahl sowie der
Komplexität der Montage.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Der
Darstellung in 1 ist eine Variable Turbinengeometrie
(VTG) zu entnehmen, die einem Turbinenlaufrad zugeordnet ist.
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Ein
Turbinenlaufrad 10 rotiert um eine Rotationsachse 12 und
weist einen Durchmesser 14 auf. Ein Umfang des Turbinenlaufrades 10 ist
mit Bezugszeichen 16 bezeichnet. Das Turbinenlaufrad 10 weist eine
Anzahl von Schaufelblättern 18 auf, die von einer
Eintrittsseite 20 her in Richtung auf eine Austrittsseite 22 von
einem gasförmigen Medium, wie zum Beispiel dem Abgas einer
Verbrennungskraftmaschine, durchströmt werden. Jeweils
zwei Schaufelblätter 18 begrenzen einen Kanal 24.
Die Anzahl von Kanälen 24 zwischen den einzelnen
Schaufelblättern 18 weisen eine in Richtung der
Rotationsachse 12 vom Umfang 16 ausgehende Querschnittsverengung 26 auf.
Die Durchströmungsrichtung, in welcher die einzelnen Kanäle 24 des
Turbinenlaufrades 10 durchströmt werden, ist mit
Bezugszeichen 28 gekennzeichnet.
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In
einem Abstand vom Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10 befinden
sich entlang eines Umfangs angeordnet eine Anzahl von Drehachsen 30, denen
jeweils eine durch Verschwenken beziehungsweise Verdrehen der Drehachse 30 betätigbare
Leitschaufel 32 der Variablen Turbinengeometrie zugeordnet
ist. Die Anzahl von Leitschaufeln 32, die dem Umfang 16 des
Turbinenlaufrades 10 zugeordnet ist, stellt eine Variable
Turbinengeometrie 34 dar.
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Ausführungsformen
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2 zeigt
eine Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Variablen Turbinengeometrie (VTG).
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Wie
aus der Darstellung gemäß 2 hervorgeht,
ist die erfindungsgemäß vorgeschlagene Variable
Turbinengeometrie 34 ebenfalls einem Turbinenlaufrad 10 zugeordnet.
Das Turbinenlaufrad 10 ist analog zu dem in 1 dargestellten
Turbinenlaufrad 10 – mit einer An zahl von Schaufelblättern 18 versehen,
von denen jeweils zwei die Kanäle 24 begrenzen,
die in Durchströmungsrichtung 28 von der Eintrittsseite 20 zur
Austrittsseite 22 hin von einem gasförmigen Medium,
wie zum Beispiel dem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, durchströmt
werden. Dabei wird das gasförmige Medium entspannt. Das
Turbinenlaufrad 10 gemäß der Darstellung
in 2 weist den Durchmesser 14 auf und rotiert
um die Rotationsachse 12. Die Kanäle 24 weisen
eine Querschnittsverengung 26 auf, die sich ausgehend von
der Eintrittsseite 20 zur innenliegenden Austrittsseite 22 erstreckt.
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Um
das Turbinenlaufrad 10 befindet sich die Variable Turbinengeometrie
(VTG), die eine Anzahl von geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 umfasst.
Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass
sich die Variable Turbinengeometrie 34 (VTG) in einem geschlossenen
Zustand 70 befindet. Aus der Darstellung gemäß 2 geht
hervor, dass die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Variable Turbinengeometrie 34 mehrere geknickt ausgeführte
Leitschaufeln 40 umfasst, die eine eine Knickstelle 42 aufweisende
Profilsehne 54 umfassen. Die Profilsehne 54 ist
um einen Knickwinkel 44 geknickt, der beispielsweise einem
Teilungswinkel 56 entspricht, in welchem die geknickten
Leitschaufeln 40 um den Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10 beziehungsweise um
dessen Rotationsachse 12 angeordnet sind (vergleiche hierzu 3).
Wie 2 weiter zeigt, weisen die geknickten Leitschaufeln 40 im
Wesentlichen ein Flügelprofil 46 auf, welches
einer Anströmung 48 des gasförmigen Mediums,
wie zum Beispiel des Abgases der Verbrennungskraftmaschine, ausgesetzt
ist. Die im Wesentlichen in Umfangsrichtung gerichtete Anströmung 48 trifft
auf die Vorderkante des Flügelprofils 46 der geknickten
Leitschaufel 40 auf und umströmt diese beidseitig
bis zu einem Schaufelende 52. Wie 2 zeigt,
können die geknickt ausgeführten Leitschaufeln 40 der
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Variablen Turbinengeometrie
(VTG), Bezugszeichen 34, an der Drehachse 50 mit
einer Exzentrizität (vergleiche 3) befestigt
werden. Das Vorsehen einer Exzentrizität bei der Befestigung
der geknickt ausgeführten Leitschaufeln ist jedoch nicht zwingend
erforderlich. Die Drehachsen 30 sind entlang eines gestrichelt
angedeuteten Kreises um den Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10 angeordnet.
Im in 2 dargestellten geschlossenen Zustand 70 der Variablen
Turbinengeometrie 34 überlappen sich jeweils das
Schaufelende 52 einer der geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 mit
der Anströmseite 50 einer benachbart angeordneten
geknickt ausgeführten Leitschaufel 40. Die Zahl
der geknickt ausgeführten Leitschaufeln 40 kann
bei Abgasturbolader-Anwendungen im Kfz- Bereich zwischen 9 und 12
variieren. Die Anzahl der geknickt ausgeführten Leitschaufeln 40 der
Variablen Turbinengeometrie 34 hat ebenfalls einen Einfluss
auf den Knickwinkel 44.
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Es
können Knickwinkel 44 der Profilsehne 54 des
Flügelprofils 46 gewählt werden, die
dem Teilungswinkel 56 entsprechen oder auch von diesem abweichen.
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In
der Darstellung gemäß 3 ist die
Variable Turbinengeometrie gemäß der Darstellung
in 2 in einem vergrößerten Maßstab
wiedergegeben.
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3 zeigt,
dass die geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 einer
Anströmung 48, 80 eines gasförmigen
Mediums, bei dem es sich um das Abgas einer Verbrennungskraftmaschine
handelt, ausgesetzt sind. Der Abgasstrom 80 trifft auf
die geknickten Leitschaufeln 40 auf der Anströmseite 50 auf.
An der Anströmseite 50 liegt der Staupunkt des
Abgasstromes 80. Aufgrund der geknickten Ausführung
der Leitschaufel 40 entsteht an einer Innenseite 74 des
Flügelprofils 46 ein Überdruckbereich 58.
An einer mit Bezugszeichen 76 bezeichneten Außenseite
des Flügelprofils 46 der geknickt ausgebildeten
Leitschaufel 40 bildet sich ein Unterdruckbereich 60 aus. Aufgrund
der Lage des Überdruckbereiches 58 an der Innenseite 74 der
geknickt ausgebildeten Leitschaufel 40 und der Lage des
Unterdruckbereiches 60 an der Außenseite 76 der
geknickt ausgebildeten Leitschaufel 40 stellt sich ein
in Öffnungsrichtung 62 wirkendes, hier nach links
drehendes Moment 64 ein. Aufgrund des auf die geknickt
ausgebildete Leitschaufel 40 in Öffnungsrichtung 62 wirkenden
linksdrehenden Momentes 64, wird die geknickt ausgebildete
Leitschaufel 40 zur Erfüllung der Fail-Safe-Funktion
demzufolge um die Drehachse 30 entsprechend des Pfeils 62 bewegt.
Diese Bewegung in Öffnungsrichtung 62 wird bei
Ausfall der Stellaktuatorik von sämtlichen geknickten Leitschaufeln 40 der
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Variablen Turbinengeometrie
(VTG) 34 vollzogen. 3 zeigt, dass
die geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 auch in einer
Exzentrizität 66 in Bezug auf das Zentrum der
Drehachse 30 angeordnet werden können. Dies ermöglicht,
das Schaufelende 52 möglichst nah am Umfang 16 des
Turbinenlaufrades 10 anzuordnen. Der minimale Abstand zwischen
dem Schaufelende 52 der geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 und
dem Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10 ist durch
die Dauerfestigkeit der geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 bestimmt.
Diese durchfahren stets Druck- und Unterdruckgebiete, was zur Schwingungsanregung
führt. Daher ist zwischen den Schaufel enden 52 der
geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 und dem Umfang 16 des
Turbinenlaufrades 10 ein Abstand erforderlich.
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Der
Darstellung gemäß 3 ist darüber
hinaus zu entnehmen, dass die geknickten Leitschaufeln 40 im
Teilungswinkel 56 in Bezug auf den Umfang eines Leitschaufelkranzes 82 angeordnet
sind. Der Knickwinkel 44, um welchen die Profilsehne 54 des
Flügelprofils 46 der geknickten Leitschaufel 40 an
der Knickstelle 42 geneigt ist, kann in einem Winkel gewählt
werden, welcher dem Teilungswinkel 56, mit welchem die
gekrümmt ausgebildeten Leitschaufeln 40 angeordnet
sind, entspricht. Der Knickwinkel 44 kann auch verschieden
vom Teilungswinkel 56 sein und zum Beispiel abhängig
von der Zahl der geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 sein,
die am Leitschaufelkranz 82 aufgenommen sind. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Lösung – in vergrößertem Maßstab
in 3 dargestellt – wird im geschlossenen
Zustand 70 der Variablen Turbinengeometrie 34 (VTG)
ein Drehmoment 64, welches in Öffnungsrichtung 62 wirkt,
erzeugt. Damit ist es möglich, die geknickte Leitschaufel 40 mit
der Drehachse 30 in einem Bereich des Flügelprofils 46 zu
verbinden, der weiter in Richtung des Schaufelendes 52 der
geknickt ausgebildeten Leitschaufel 40 verschoben ist. Dies
ergibt Vorteile hinsichtlich des durch die Variable Turbinengeometrie 34 erzielbaren
Wirkungsgrades. Die Vorteile liegen darin, dass das Schaufelende 52 im
geschlossenen Zustand 70 der Variablen Turbinengeometrie 34 (VTG)
näher an der Eintrittsseite 20 am Umfang 16 des
Turbinenlaufrades 10 angeordnet werden kann, was eine Wirkungsgraderhöhung durch
eine Verringerung des Abstandes zwischen Schaufelende 52 und
Umfang 16 einerseits und eine Wirkungsgraderhöhung
durch Verringerung der Spaltfläche zwischen dem Umfang 16 und
dem Schaufelende 52 nach sich zieht.
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3 zeigt
zudem, dass in Bezug auf das Zentrum der Drehachse 30 der
im Knickwinkel 44 verlaufende Abschnitt der geknickt ausgebildeten Leitschaufel 40 einen
Hebelarm 78 bildet. Die Länge des Hebelarms 78 ist
gebildet durch die Mittellinie der Drehachse 30 sowie die
Position der Knickstelle 42 an der Innenseite 74 des
Flügelprofiles 46 der geknickt ausgebildeten Leitschaufel 40,
wie in 3 dargestellt. Die Abgasströmung 80 erzeugt
an der Innenseite 74 der geknickt ausgebildeten Leitschaufel 40 einen Überdruck,
der im Überdruckbereich 58 eine resultierende
Kraft erzeugt. Diese Kraft erzeugt durch den Hebelarm 78 ein
entgegen des Uhrzeigersinns in Bezug auf die Drehachse 30 drehendes
Moment 64, welches die geknickt ausgebildete Leitschaufel 40 in Öffnungsrichtung 72,
d. h. in einen geöffne ten Zustand 72 bewegt. Dadurch
ist der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung
folgend eine Fail-Safe-Funktion der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Variablen Turbinengeometrie 34 realisiert, die dann aktiv
wird, wenn der insbesondere als elektrischer Antrieb ausgebildete
Stellantrieb zur Betätigung der Drehachsen 30,
an denen die geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 ausgebildet
sind, ausfallen sollte.
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Durch
die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung
wird allein aufgrund der strömungstechnischen Gestaltung
der geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 ein in Öffnungsrichtung 62 wirkendes Moment 64 erzeugt.
Durch den Abgasstrom 80, 48 werden die geknickt
ausgebildeten Leitschaufeln 40 an ihrer gerundeten Anströmseite 50 angeströmt, und
es bilden sich an der Innenseite 74 beziehungsweise der
Außenseite 76 die Druckbereiche 58, 60 aus,
durch welche das in Öffnungsrichtung 62 wirkende,
entgegengesetzt des Uhrzeigersinns gerichtete Moment 64 entsteht.
Die Strömung, insbesondere die Abgasströmung 48, 80,
wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Gestaltung der Leitschaufeln 40 der Variablen Turbinengeometrie 34 zur Betätigung
der geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 herangezogen.
Wie in den 2 und 3 dargestellt,
in der die geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 der
Variablen Turbinengeometrie 34 im geschlossenen Zustand 70 dargestellt
sind, werden die geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 entlang
eines Schaufelkranzes 82 angeordnet. Je näher
der Schaufelkranz 82 an den Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10 positioniert
werden kann, ein desto geringerer Abstand zwischen dem Schaufelende 52 einer
jeden der geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 50 und dem
Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10 stellt sich
ein. Je geringer der Abstand zwischen den Schaufelenden 52 der
geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 und dem Umfang 16 des
Turbinenlaufrades 10 gehalten werden kann, desto günstiger
wird der Wirkungsgrad der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Variablen Turbinengeometrie 34 ausfallen. Des Weiteren
wird durch die Optimierung, d. h. die Minimierung des Abstandes
zwischen dem Schaufelende 52 einer jeden der geknickt ausgebildeten
Leitschaufeln 40 und dem Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10,
die Spaltweite, die sich zwischen dem Schaufelende 52 und
dem Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10 einstellt,
verringert. Diese Verringerung des Abstandes zwischen den Schaufelenden 52 einer
jeden der geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 und dem
Umfang 16 des Turbinenlaufrades 10 beeinflusst
den Wirkungsgrad der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Variablen Turbinengeometrie 34 ebenfalls in günstiger
Weise.
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Die
erfindungsgemäß vorgeschlagenen geknickt ausgebildeten
Leitschaufeln 40 weisen eine in der Profilsehne 54 liegende
Knickstelle 42 auf, die durch den Knickwinkel 44 charakterisiert
ist. Der Knickwinkel 44 wird bevorzugt so gewählt,
dass dieser dem Teilungswinkel 56 entspricht, in welchem
die geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 am Umfang 16 des
Turbinenlaufrades 10 in Umfangsrichtung entlang des Schaufelkranzes 82 angeordnet
sind. Aus der Darstellung gemäß der 2 und 3 geht hervor,
dass eine Überdeckung zwischen dem Schaufelende 52 einer
geknickt ausgebildeten Leitschaufel 40 und einer gerundet
ausgebildeten Anströmseite 50 einer benachbart
angeordneten geknickt ausgebildeten Leitschaufel 40 vorliegt.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Leitschaufelgeometrie 34 kann
dahingehend optimiert werden, dass – je nach Einsatzzweck – diese Überdeckung
beibehalten wird. Andererseits kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Variable Turbinengeometrie 34 dahingehend modifiziert werden,
dass die jeweilige Länge des Flügelprofiles 46 der
geknickt ausgebildeten Leitschaufeln 40 so weit verkürzt
wird, dass die in den 2 und 3 gemäß einer
ersten Ausführungsform dargestellte Überdeckung
zwischen der gerundet ausgebildeten Anströmseite 50 und
den Schaufelenden 52 entfällt. Je geringer die
Länge des Flügelprofiles 46 und damit
der Profilsehne 54 einer jeden der geknickt ausgebildeten
Leitschaufeln 40 gehalten werden kann, desto geringer sind
die aerodynamischen Kräfte, die auf die geknickt ausgebildeten
Leitschaufeln 40 wirken. Dadurch kann die zur Verstellung
notwendige Aktuatorkraft verringert und damit der bevorzugt als
elektrische Aktuator ausgebildete Aktuator kleinerbauend ausgewählt
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4242040 [0001, 0002, 0002]