DE102008057729A1 - Exhaust gas turbo-charger for internal combustion engine in motor vehicle, has rotor supported in stator via pneumatic radial bearing and axial bearing, where radial bearing is pneumatically loaded by rotor, during operation of charger - Google Patents

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Michal Klusácek
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Abstract

The charger (1) has a rotor (2) supported in a stator (3) via a pneumatic radial bearing (5) and an axial bearing (6) or hydrodynamic sliding bearing. The pneumatic radial bearing is pneumatically loaded by the rotor, during operation of the charger. The rotor has a channel system (7), which comprises a longitudinal channel (10) arranged co-axially in the rotor. The channel communicates with the pneumatic radial bearing via radial channels (11). The rotor comprises a compressor wheel (9) and a turbine wheel (14), and is axially unsupported between the compressor wheel and the turbine wheel.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.The The present invention relates to an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.

Üblicherweise umfasst ein Abgasturbolader einen Rotor sowie einen Stator, in dem der Rotor um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist. Der Rotor umfasst üblicherweise eine Welle, die ein Turbinenrad und ein Verdichterrad trägt. Der Rotor kann über Gleitlager, insbesondere über hydrodynamische Gleitlager, radial im Stator gelagert sein. Ebenso ist eine axiale Abstützung des Rotors am Stator über Gleitlager, insbesondere über hydrodynamische Gleitlager, möglich. Hydrodynamische Gleitlager zeichnen sich durch extrem niedrige Reibungsbeiwerte aus, wodurch der Rotor insbesondere schnell beschleunigen kann und auch bei hohen Drehzahlen einen großen Wirkungsgrad ermöglicht. Problematisch ist bei hydrodynamischen Gleitlagern die Versorgung mit Schmieröl, insbesondere im Hinblick auf einen vergleichsweise großen Betriebstemperaturbereich, der von –30° bis +150°C reichen kann. Damit gehen gravierende Viskositätsänderungen im Schmieröl sowie Spaltmaßänderungen in den Gleitlagern einher.Usually For example, an exhaust gas turbocharger includes a rotor and a stator in which the rotor is rotatably mounted about a rotation axis. The rotor usually includes a shaft carrying a turbine wheel and a compressor wheel. Of the Rotor can via plain bearings, especially about hydrodynamic plain bearings, be mounted radially in the stator. As well is an axial support of the rotor on the stator via plain bearings, especially about Hydrodynamic bearings, possible. Hydrodynamic plain bearings are characterized by extremely low friction coefficients out, whereby the rotor can accelerate especially fast and allows high efficiency even at high speeds. The problem with hydrodynamic plain bearings is the supply with lubricating oil, especially with regard to a comparatively large operating temperature range, ranging from -30 ° to + 150 ° C can. This will lead to serious viscosity changes in the lubricating oil as well Spaltmaßänderungen in the plain bearings.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Abgasturbolader der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass der Aufwand zur Realisierung einer ausreichenden Lagerung des Rotors im Stator reduziert ist.The present invention employs dealing with the problem, for an exhaust gas turbocharger of the type mentioned an improved embodiment which is characterized in particular by the fact that the effort to realize a sufficient storage of the rotor in the stator is reduced.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively the subject of the independent Claim solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Rotor im Stator über pneumatische Gleitlager zu lagern, die im Betrieb des Abgasturboladers durch den Rotor hindurch pneumatisch aufgeladen werden. Pneumatische Gleitlager arbeiten mit einem Gaspolster zur Lagerung und zeichnen sich durch extrem niedrige Reibungsbeiwerte aus. Problematisch ist dabei die Aufladung der pneumatischen Gleitlager, also die Versorgung mit Gas zur Bereitstellung des die Lagerung bewirkenden Gaspolsters. Hierzu schlägt die Erfindung vor, die Aufladung wenigstens eines pneumatischen Radiallagers durch den Rotor hindurch zu realisieren. Das bedeutet, dass die Pneumatikversorgung des jeweiligen Pneumatiklagers zumindest in einem an das jeweilige Pneumatiklager anschließenden Bereich innerhalb des Rotors verläuft. Das jeweilige Radiallager wird dadurch radial von innen mit dem Gas versorgt. Auf eine aufwändige, im Stator verlaufende Leitungsführung zur Gasversorgung pneumatischer Lager kann dadurch weitgehend verzichtet werden. Der Aufbau des Abgasturboladers, insbesondere eines den Stator bildenden Gehäuses, wird dadurch vergleichsweise einfach, auch wenn mit pneumatischen Gleitlagern gearbeitet wird.The Invention is based on the general idea, the rotor in the stator via pneumatic bearings store during operation of the exhaust gas turbocharger through the rotor be charged pneumatically. Pneumatic plain bearings work with a gas cushion for storage and are characterized by extreme low friction coefficients. The problem is the charging the pneumatic plain bearing, so the supply of gas for provision of the storage causing gas cushion. For this purpose, the invention proposes before, the charging of at least one pneumatic radial bearing by the Rotor to realize. That means the pneumatic supply of the respective pneumatic bearing at least in one to the respective pneumatic bearing subsequent Area within the rotor runs. The respective radial bearing is thereby supplied radially from the inside with the gas. On a lavish, im Stator extending cable routing For gas supply pneumatic bearings can be largely dispensed with become. The structure of the exhaust gas turbocharger, in particular a the Stator housing, This makes it comparatively easy, even if with pneumatic Sliding bearings is worked.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Rotor ein Kanalsystem enthält, das ausgangsseitig an das wenigstens eine pneumatische Radiallager und eingangsseitig an einen Verdichterraum angeschlossen ist. In diesem Verdichterraum rotiert im Betrieb des Abgasturboladers ein am Rotor drehfest angeordnetes Verdichterrad. Ferner ist dieser Verdichterraum zweckmäßig im Stator ausgebildet. Bei dieser Bauweise wird zur Aufladung des wenigstens einen pneumatischen Radiallagers ein ausschließlich im Inneren des Rotors verlaufendes, internes Kanalsystem verwendet, so dass statorseitig kein Aufwand betrieben werden muss, um das jeweilige pneumatische Radiallager mit Gas zu versorgen.Especially an embodiment is advantageous in which the rotor contains a channel system, the output on the at least one pneumatic radial bearing and input side to a Compressor space is connected. Rotates in this compressor room during operation of the exhaust gas turbocharger a rotatably mounted on the rotor Compressor wheel. Furthermore, this compressor space is useful in the stator educated. In this construction is for charging the at least a pneumatic radial bearing only inside the rotor running, running internal channel system, so that no stator Effort must be operated to the respective pneumatic radial bearing to supply gas.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Rotor außerdem so ausgestaltet werden, dass im Betrieb des Turboladers außerdem zumindest ein pneumatisches Axiallager durch den Rotor hindurch aufgeladen werden kann. Insbesondere sind somit sämtliche Radiallager und Axiallager, mit denen der Rotor im Stator gelagert ist, pneumatisch betrieben und durch den Rotor hindurch aufgeladen. Der Aufwand zur Realisierung einer pneumatischen Lagerung wird dadurch erheblich reduziert.at another advantageous embodiment can the rotor as well be designed so that during operation of the turbocharger also at least a pneumatic thrust bearing is charged through the rotor can be. In particular, therefore, all radial bearings and thrust bearings, with which the rotor is mounted in the stator, pneumatically operated and charged through the rotor. The effort to realize a pneumatic bearing is thereby considerably reduced.

Alternativ ist es grundsätzlich auch möglich, ein pneumatisches Axiallager im Betrieb durch den Stator hindurch pneumatisch aufzuladen. Das bedeutet, dass eine entsprechende Gasversorgung im Stator verlegt ist, die nicht wie beim Rotor von innen, sondern von außen an das jeweilige Axiallager raugeführt ist. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, im Stator ein Kanalsystem auszubilden, das eingangsseitig an einen im Stator ausgebildeten Hochdruckraum angeschlossen ist. Hierdurch ist es insbesondere möglich, für das jeweilige Axiallager eine Hochdruckaufladung zur realisieren, während für das jeweilige Radiallager über den stromauf des Hochdruckraums angeordneten Verdichterraum eine Niederdruckaufladung realisiert wird.alternative it is basically also possible, one Pneumatic thrust bearing in operation through the stator pneumatic charge. That means a corresponding gas supply laid in the stator, which is not like the rotor from the inside, but from the outside is roughened to the respective thrust bearing. This can in particular be provided to form a channel system in the stator, the input side is connected to a formed in the stator high-pressure chamber. This makes it possible in particular for the respective thrust bearing to realize a high pressure charging while for the respective Radial bearing over the compressor space arranged upstream of the high-pressure space Low pressure charging is realized.

Die Aufladung der pneumatischen Radiallager durch den Rotor führt zu einer von innen nach außen orientierten Gasströmung im jeweiligen Radiallager. Dies kann insbesondere dazu genutzt werden, im jeweiligen Radiallager zusätzlich eine pneumatische Dichtung zu realisieren, mit deren Hilfe beispielsweise ein Eintritt von heißen Abgasen in das jeweilige Radiallager verhindert werden kann.The Charging the pneumatic radial bearings through the rotor leads to a from the inside to the outside oriented gas flow in the respective radial bearing. This can be used in particular in the respective radial bearings in addition to realize a pneumatic seal, by means of which, for example an entry of hot Exhaust gases can be prevented in the respective radial bearing.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, 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 the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present 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 The invention are illustrated in the drawings and in the following description explains where like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components relate.

Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically

1 und 2 jeweils einen stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt durch einen Abgasturbolader, bei verschiedenen Ausführungsformen. 1 and 2 in each case a greatly simplified, fundamental longitudinal section through an exhaust gas turbocharger, in various embodiments.

Entsprechend den 1 und 2 umfasst ein Abgasturbolader 1, der beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine zum Einsatz kommt, die bevorzugt in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, einen Rotor 2, der in einem nur teilweise dargestellten Stator 3 um eine Rotationsachse 4 drehbar gelagert ist. Hierzu sind zwischen Stator 3 und Rotor 2 pneumatische Gleitlager ausgebildet, nämlich entsprechend den hier gezeigten Ausführungsformen zwei pneumatische Radiallager 5 und ein pneumatisches Axiallager 6. Dabei wird zumindest eines der pneumatischen Radiallager 5 im Betrieb des Turboladers 1 durch den Rotor 2 hindurch pneumatisch aufgeladen. Bei den gezeigten Beispielen sind dabei beide Radiallager 5 durch den Rotor 2 aufgeladen. Es ist klar, dass bei anderen Ausführungsformen auch eine andere Anzahl an pneumatischen Lagern 5, 6 vorhanden sein kann. Insbesondere ist denkbar, das Axiallager 6 konventionell auszugestalten, insbesondere als hydrodynamisches Gleitlager.According to the 1 and 2 includes an exhaust gas turbocharger 1 , which is used for example in an internal combustion engine, which may preferably be arranged in a motor vehicle, a rotor 2 which is in a partially illustrated stator 3 around a rotation axis 4 is rotatably mounted. These are between stator 3 and rotor 2 formed pneumatic plain bearings, namely according to the embodiments shown here two pneumatic radial bearings 5 and a pneumatic thrust bearing 6 , In this case, at least one of the pneumatic radial bearings 5 during operation of the turbocharger 1 through the rotor 2 pneumatically charged. In the examples shown are both radial bearings 5 through the rotor 2 charged. It is clear that in other embodiments also a different number of pneumatic bearings 5 . 6 can be present. In particular, it is conceivable, the thrust bearing 6 conventional design, especially as a hydrodynamic sliding bearing.

Der Rotor 2 enthält ein (rotorseitiges) Kanalsystem 7. Dieses ist ausgangsseitig an das jeweilige Radiallager 5 und eingangsseitig an einen Verdichterraum 8 angeschlossen. Dieser Verdichterraum 8 befindet sich im Stator 3. In diesem Verdichterraum 8 ist ein Verdichterrad 9 angeordnet, das drehfest am Rotor 2 ausgebildet ist und im Betrieb des Turboladers 1 rotiert. Auf diese Weise gelangt ein Gas, bevorzugt Luft, vom Verdichterraum 8 über das Kanalsystem 7 und somit durch den Rotor 2 zu den Radiallagern 5. Das rotorseitige Kanalsystem 7 weist bei den gezeigten Beispielen jeweils einen im Rotor 2 koaxial angeordneten Längskanal 10 auf. Im Bereich der Radiallager 5 zweigen vom Längskanal 10 mehrere Radialkanäle 11 ab, über die der Längskanal 10 mit den Radiallagern 5 kommuniziert. Des Weiteren kann der Längskanal 10 über zumindest einen (anderen) Radialkanal 12 an den Verdichterraum 8 angeschlossen sein. Während die mit den Radiallagern 5 kommunizierenden Radialkanäle 11 ausgangsseitige Radialkanäle 11 bilden, bildet der mit dem Verdichterraum 8 kommunizierende wenigstens eine andere Radialkanal 12 einen eingangsseitigen Radialkanal 12, durch den das jeweilige Gas vom Verdichterraum 8 in den Längskanal 10 eintritt. Dieser eingangsseitige Radialkanal 12 kann dabei im Verdichterrad 9 ausgebildet sein, beispielsweise durch eine Bohrung.The rotor 2 contains a (rotor-side) channel system 7 , This is the output side to the respective radial bearing 5 and on the input side to a compressor room 8th connected. This compressor room 8th is located in the stator 3 , In this compressor room 8th is a compressor wheel 9 arranged, the rotation on the rotor 2 is formed and in the operation of the turbocharger 1 rotates. In this way, a gas, preferably air, passes from the compressor chamber 8th over the canal system 7 and thus by the rotor 2 to the radial bearings 5 , The rotor-side duct system 7 In the examples shown, there is one in each rotor 2 coaxially arranged longitudinal channel 10 on. In the area of radial bearings 5 branch from the longitudinal channel 10 several radial channels 11 off, over which the longitudinal channel 10 with the radial bearings 5 communicated. Furthermore, the longitudinal channel 10 via at least one (other) radial channel 12 to the compressor room 8th be connected. While those with the radial bearings 5 communicating radial channels 11 output-side radial channels 11 Make that forms with the compressor room 8th communicating at least one other radial channel 12 an input side radial channel 12 through which the respective gas from the compressor room 8th in the longitudinal channel 10 entry. This input-side radial channel 12 can in the compressor wheel 9 be formed, for example, through a hole.

Alternativ oder zusätzlich zum eingangsseitigen Radialkanal 12 kann das Kanalsystem 7 auch einen Einlassraum 13 aufweisen, der mit dem Längskanal 10 kommuniziert. Dieser Einlassraum 13 kann dabei zweckmäßig axial zwischen dem Verdichterrad 9 und einem Turbinenrad 14 angeordnet sein, das ebenfalls am Rotor 2 drehfest angeordnet ist. Der Einlassraum 13 befindet sich dabei wie das übrige Kanalsystem 7 ebenfalls innerhalb des Rotors 2. Zur kommunizierenden Verbindung zwischen dem Einlassraum 13 und dem Verdichterraum 8 ist im Verdichterrad 9 zumindest ein Axialkanal 15 vorgesehen, beispielsweise in Form einer entsprechenden Bohrung.Alternatively or in addition to the input side radial channel 12 can the channel system 7 also an inlet room 13 have, with the longitudinal channel 10 communicated. This inlet space 13 can expediently axially between the compressor wheel 9 and a turbine wheel 14 be arranged, which is also on the rotor 2 is arranged rotationally fixed. The inlet space 13 is like the rest of the canal system 7 also inside the rotor 2 , To the communicating connection between the inlet space 13 and the compressor room 8th is in the compressor wheel 9 at least one axial channel 15 provided, for example in the form of a corresponding hole.

Der hier vorgestellte Rotor 2 zeichnet sich dadurch aus, dass das pneumatische Kanalsystem 7 zur Versorgung der beiden Radiallager 5 des Rotors 2 vollständig innerhalb des Rotors 2 verläuft, so dass auf externe Zuführungskanäle und dergleichen verzichtet werden kann.The rotor presented here 2 is characterized by the fact that the pneumatic duct system 7 to supply the two radial bearings 5 of the rotor 2 completely inside the rotor 2 runs, so that can be dispensed with external supply channels and the like.

Entsprechend 1 kann auch das axiale Gleitlager 6 an das interne Kanalsystem 7 des Rotors 2 angeschlossen sein, so dass auch das pneumatische Axiallager 6 durch den Rotor 2 hindurch aufgeladen ist. Zu diesem Zweck kann der Längskanal 10 bis in einen scheibenförmigen Bereich 16 des Rotors 2 verlängert sein, über den die Axiallagerung des Rotors 2 am Stator 3 erfolgt. In diesem Lagerbereich 16 können Axialbohrungen 17 vorgesehen sein, durch die das Gas axial in das axiale Gleitlager 6 eintreten kann. Diese Bohrungen 17 kommunizieren über entsprechende Kanäle 18 oder über einen entsprechenden Raum 18 mit dem Längskanal 10.Corresponding 1 can also be the axial plain bearing 6 to the internal channel system 7 of the rotor 2 be connected, so that the pneumatic thrust bearing 6 through the rotor 2 is charged through. For this purpose, the longitudinal channel 10 into a disk-shaped area 16 of the rotor 2 be extended over the axial bearing of the rotor 2 at the stator 3 he follows. In this storage area 16 can axial bores 17 be provided, through which the gas axially into the axial plain bearing 6 can occur. These holes 17 communicate via appropriate channels 18 or about a corresponding room 18 with the longitudinal channel 10 ,

Im Unterschied zu 1 wird bei der in 2 gezeigten Ausführungsform die Aufladung des pneumatischen Axiallagers 6 nicht intern über den Rotor 2, sondern extern über den Stator 3 realisiert. Das heißt, die Aufladung des pneumatischen Axiallagers 6 erfolgt bei der in 2 gezeigten Ausführungsform durch den Stator 3 hindurch. Hierzu enthält auch der Stator 3 ein statorseitiges Kanalsystem 19, das hier jedoch nur vereinfacht dargestellt ist. Das statorseitige Kanalsystem 19 ist ausgangsseitig an das pneumatische Axiallager 6 angeschlossen, so dass dieses von außen, also über den Stator 3 mit Gas versorgt wird. Eingangsseitig ist das statorseitige Kanalsystem 19 beim gezeigten Bespiel an einen Hochdruckraum 20 angeschlossen, der im Frischluftpfad im Stator 3 stromab auf den Verdichterraum 8 folgt. Gezeigt ist somit in 2 eine Hochdruckaufladung des axialen Gleitlagers 6. Alternativ ist es ebenso möglich, das statorseitige Kanalsystem 19 eingangsseitig ebenfalls an den Verdichterraum 8 anzuschließen, um eine Niederdruck-Aufladung des axialen Gleitlagers 6 zu realisieren. 2 zeigt eine Niederdruck-Aufladung der radialen Gleitlager des Rotors 2. Bei der in 1 gezeigten Variante erfolgt sowohl bei den Radiallagern 5 als auch beim Axiallager 6 eine Niederdruckaufladung.In contrast to 1 will be at the in 2 shown embodiment, the charging of the pneumatic thrust bearing 6 not internally via the rotor 2 but externally via the stator 3 realized. That is, the charging of the pneumatic thrust bearing 6 takes place at the in 2 shown embodiment by the stator 3 therethrough. This also includes the stator 3 a stator-side channel system 19 , which is shown here only simplified. The stator-side channel system 19 is output side to the pneumatic thrust bearing 6 connected, so that this from the outside, so over the stator 3 is supplied with gas. On the input side is the stator-side channel system 19 at the shown example to a high pressure room 20 connected in the fresh air path in the stator 3 downstream to the compressor room 8th follows. Shown is thus in 2 a high-pressure charging of the axial sliding bearing 6 , Alternatively, it is also possible to use the stator-side channel system 19 on the input side also to the compressor room 8th to connect to a low-pressure charge of the axial sliding bearing 6 to realize. 2 shows a low-pressure charge of the radial sliding bearings of the rotor 2 , At the in 1 shown variant occurs both in the radial bearings 5 as well as the thrust bearing 6 a low pressure charge.

Der hier vorgestellte Rotor 2 umfasst neben einer Welle 21 das Verdichterrad 9 und das Turbinenrad 14. Dabei sind Verdichterrad 9 und Turbinenrad 14 unmittelbar aneinander gebaut. Insbesondere kann dadurch auf ein zentrales Hauptlager, das bei herkömmlichen Abgasturboladern axial zwischen dem Verdichterrad 9 und dem Turbinenrad 14 angeordnet ist, verzichtet werden. Dementsprechend ist der Rotor 2 bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform axial zwischen dem Verdichterrad 9 und dem Turbinenrad 14 ungelagert. Die aneinander angebauten Räder 9, 14 gehen bei der gezeigten Bauweise unmittelbar ineinander über. Sie können grundsätzlich separat hergestellt werden, zum Beispiel als Gussteile, und dabei integral ausgeformte Bestandteile aufweisen, die jeweils einen Axialabschnitt der Welle 21 bilden. Die separat hergestellten Räder 9, 14 können dann zum Rotor 2 vereinigt werden, insbesondere mittels einer Schweißverbindung. Hierdurch ist es insbesondere vergleichsweise einfach möglich, den Einlassraum 13 im Inneren des Rotors 2 auszubilden. Der Stator 3 ist üblicherweise durch ein Gehäuse des Turboladers 1 gebildet.The rotor presented here 2 includes next to a wave 21 the compressor wheel 9 and the turbine wheel 14 , These are compressor wheel 9 and turbine wheel 14 built directly next to each other. In particular, this can be done on a central main bearing, the conventional exhaust gas turbochargers axially between the compressor 9 and the turbine wheel 14 is disposed of. Accordingly, the rotor 2 in the preferred embodiment shown here, axially between the compressor wheel 9 and the turbine wheel 14 unsupported. The attached wheels 9 . 14 go directly into each other in the construction shown. They can in principle be manufactured separately, for example as castings, and thereby have integrally molded components, each having an axial section of the shaft 21 form. The separately manufactured wheels 9 . 14 can then go to the rotor 2 be combined, in particular by means of a welded joint. This makes it comparatively easy, in particular, the inlet space 13 inside the rotor 2 train. The stator 3 is usually through a housing of the turbocharger 1 educated.

Durch eine gezielt gewählte Positionierung und/oder Dimensionierung und/oder Ausrichtung der Radialkanäle 11 zur Versorgung der Radiallager 5 mit Gas, kann insbesondere eine Pneumatikdichtung realisiert werden. Hierbei kann eine gewünschte Leckage eine Sperrgasströmung erzeugen, die beispielsweise dazu genutzt werden kann, das Eindringen von heißen Abgasen in die Radiallager 5 zu erschweren oder zu vermeiden. Entsprechendes gilt dann auch für das Axiallager 6. Des Weiteren ist klar, dass die Anzahl, die Lage und die Geometrie der einzelnen Versorgungskanäle auf die jeweilige Belastung der Axiallager 6 bzw. Radiallager 5 angepasst ist.By a specifically selected positioning and / or dimensioning and / or orientation of the radial channels 11 to supply the radial bearings 5 with gas, in particular a pneumatic seal can be realized. In this case, a desired leakage can produce a barrier gas flow, which can be used, for example, the penetration of hot exhaust gases into the radial bearings 5 to complicate or avoid. The same applies then also for the thrust bearing 6 , Furthermore, it is clear that the number, position and geometry of the individual supply channels to the respective load of the thrust bearings 6 or radial bearings 5 is adjusted.

Claims (12)

Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Rotor (2), der über pneumatische Gleitlager (5, 6) in einem Stator (3) gelagert ist, wobei zumindest ein pneumatisches Radiallager (5) im Betrieb durch den Rotor (2) pneumatisch aufgeladen ist.Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, having a rotor ( 2 ), which via pneumatic plain bearings ( 5 . 6 ) in a stator ( 3 ), wherein at least one pneumatic radial bearing ( 5 ) in operation by the rotor ( 2 ) is pneumatically charged. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) ein Kanalsystem (7) enthält, das ausgangsseitig an das wenigstens eine pneumatische Radiallager (5) und eingangsseitig an einen Verdichterraum (8) angeschlossen ist, in dem im Betrieb ein am Rotor (2) drehfest angeordnetes Verdichterrad (9) rotiert.Exhaust gas turbocharger according to claim 1, characterized in that the rotor ( 2 ) a channel system ( 7 ), the output side of the at least one pneumatic radial bearing ( 5 ) and on the input side to a compressor room ( 8th ) is connected, in which a on the rotor ( 2 ) rotationally fixed compressor wheel ( 9 ) rotates. Abgasturbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem (7) einen koaxial im Rotor (2) angeordneten Längskanal (10) aufweist, der über Radialkanäle (11) mit wenigstens einem pneumatischen Radiallager (5) kommuniziert.Exhaust gas turbocharger according to claim 2, characterized in that the duct system ( 7 ) a coaxial in the rotor ( 2 ) arranged longitudinal channel ( 10 ), which via radial channels ( 11 ) with at least one pneumatic radial bearing ( 5 ) communicates. Abgasturbolader nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Längskanal (10) über wenigstens einen, sich im Verdichterrad (9) erstreckenden Radialkanal (12) an den Verdichterraum (8) angeschlossen ist.Exhaust gas turbocharger according to claim 3, characterized in that the longitudinal channel ( 10 ) via at least one, in the compressor wheel ( 9 ) extending radial channel ( 12 ) to the compressor room ( 8th ) connected. Abgasturbolader nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem (7) einen Einlassraum (13) umfasst, der zwischen dem Verdichterrad (9) und einem drehfest am Rotor (2) angeordneten Turbinenrad (14) im Rotor (2) angeordnet ist und der mit dem Längskanal (10) kommunizierend verbunden ist.Exhaust gas turbocharger according to claim 3, characterized in that the duct system ( 7 ) an inlet space ( 13 ), which between the compressor wheel ( 9 ) and a rotationally fixed on the rotor ( 2 ) arranged turbine wheel ( 14 ) in the rotor ( 2 ) is arranged and with the longitudinal channel ( 10 ) is communicatively connected. Abgasturbolader nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassraum (13) über wenigstens einen im Verdichterrad (9) angeordneten Axialkanal (15) mit dem Verdichterraum (8) kommuniziert.Exhaust gas turbocharger according to claim 5, characterized in that the inlet space ( 13 ) via at least one in the compressor wheel ( 9 ) arranged axial channel ( 15 ) with the compressor room ( 8th ) communicates. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein pneumatisches Axiallager (6) im Betrieb durch den Rotor (2) pneumatisch aufgeladen ist.Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one pneumatic thrust bearing ( 6 ) in operation by the rotor ( 2 ) is pneumatically charged. Abgasturbolader nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem (7) ausgangsseitig auch an das pneumatische Axiallager (6) angeschlossen ist.Exhaust gas turbocharger according to claims 2 and 7, characterized in that the duct system ( 7 ) on the output side also to the pneumatic thrust bearing ( 6 ) connected. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein pneumatisches Axiallager (6) im Betrieb durch den Stator (3) pneumatisch aufgeladen ist.Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one pneumatic thrust bearing ( 6 ) in operation by the stator ( 3 ) is pneumatically charged. Abgasturbolader nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) ein Kanalsystem (19) enthält, das ausgangsseitig an das pneumatische Axiallager (6) und eingangsseitig an einen Verdichterraum (8), in dem im Betrieb ein am Rotor (2) drehfest angeordnetes Verdichterrad (9) rotiert, oder an einen Hochdruckraum (20) angeschlossen ist, der im Stator (3) auf den Verdichterraum (8) folgt.Exhaust gas turbocharger according to claim 9, characterized in that the stator ( 3 ) a channel system ( 19 ), the output side of the pneumatic thrust bearing ( 6 ) and on the input side to a compressor room ( 8th ), in which one on the rotor ( 2 ) rotationally fixed compressor wheel ( 9 ), or to a high-pressure chamber ( 20 ) is connected, the in the stator ( 3 ) to the compressor room ( 8th ) follows. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) ein Verdichterrad (9) und ein Turbinenrad (14) aufweist und axial zwischen Verdichterrad (9) und Turbinenrad (14) ungelagert ist.Exhaust gas turbocharger according to one of claims 1 to 10, characterized in that the rotor ( 2 ) a compressor wheel ( 9 ) and a turbine wheel ( 14 ) and axially between the compressor wheel ( 9 ) and turbine wheel ( 14 ) is unsheltered. Abgasturbolader nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Verdichterrad (9) und Turbinenrad (14) unmittelbar ineinander übergehen.Exhaust gas turbocharger according to claim 11, characterized in that the compressor wheel ( 9 ) and turbine wheel ( 14 ) directly into each other.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2500192A (en) * 2012-03-12 2013-09-18 Jaguar Cars Compact Multi-Stage Turbo Pump
US20130241326A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Hamilton Sundstrand Corporation Liquid cooled dynamoelectric machine
US20150086332A1 (en) * 2013-09-25 2015-03-26 Hyundai Wia Corporation Turbocharger
DE102014206409A1 (en) 2014-04-03 2015-10-08 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Rotor of a charging device
CN105317464A (en) * 2014-08-05 2016-02-10 博世马勒涡轮系统有限两合公司 Method for producing a rotor of a charging apparatus
DE102018112443A1 (en) * 2018-05-24 2019-11-28 Man Energy Solutions Se Turbocharger and propulsion system with fuel cell and turbocharger
CN113508239A (en) * 2018-12-03 2021-10-15 Bmts科技有限及两合公司 Exhaust-gas turbocharger or hydrodynamic plain bearing having a hydrodynamic plain bearing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1575700A1 (en) * 1965-10-23 1970-12-10 Union Carbide Corp Gas-lubricated rotating assembly
GB1315307A (en) * 1969-08-21 1973-05-02 Cav Ltd Turbo superchargers for internal combustion engines
DE2948398A1 (en) * 1979-12-01 1981-06-04 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt EXHAUST TURBOCHARGER
JPS60173316A (en) * 1984-02-17 1985-09-06 Nissan Motor Co Ltd Gas bearing service for turbocharger
JPS61126327A (en) * 1984-11-22 1986-06-13 Nissan Motor Co Ltd Pneumatic bearing device in turbocharger
US5567129A (en) * 1995-05-25 1996-10-22 Bonardi; G. Fonda Thrust control system for gas-bearing turbocompressors

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1575700A1 (en) * 1965-10-23 1970-12-10 Union Carbide Corp Gas-lubricated rotating assembly
GB1315307A (en) * 1969-08-21 1973-05-02 Cav Ltd Turbo superchargers for internal combustion engines
DE2948398A1 (en) * 1979-12-01 1981-06-04 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt EXHAUST TURBOCHARGER
JPS60173316A (en) * 1984-02-17 1985-09-06 Nissan Motor Co Ltd Gas bearing service for turbocharger
JPS61126327A (en) * 1984-11-22 1986-06-13 Nissan Motor Co Ltd Pneumatic bearing device in turbocharger
US5567129A (en) * 1995-05-25 1996-10-22 Bonardi; G. Fonda Thrust control system for gas-bearing turbocompressors

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2500192B (en) * 2012-03-12 2015-11-18 Jaguar Land Rover Ltd Compact Multi-Stage Turbo Pump
GB2500192A (en) * 2012-03-12 2013-09-18 Jaguar Cars Compact Multi-Stage Turbo Pump
US20130241326A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Hamilton Sundstrand Corporation Liquid cooled dynamoelectric machine
US20150086332A1 (en) * 2013-09-25 2015-03-26 Hyundai Wia Corporation Turbocharger
US9856887B2 (en) 2014-04-03 2018-01-02 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Rotor of a supercharging device
DE102014206409A1 (en) 2014-04-03 2015-10-08 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Rotor of a charging device
CN104975948A (en) * 2014-04-03 2015-10-14 博世马勒涡轮系统有限两合公司 Rotor of supercharging devic
CN104975948B (en) * 2014-04-03 2017-12-12 博世马勒涡轮系统有限两合公司 The rotor of supercharging equipment
CN105317464A (en) * 2014-08-05 2016-02-10 博世马勒涡轮系统有限两合公司 Method for producing a rotor of a charging apparatus
CN105317464B (en) * 2014-08-05 2018-02-23 博世马勒涡轮系统有限两合公司 For the method for the rotor for producing supercharging device
DE102018112443A1 (en) * 2018-05-24 2019-11-28 Man Energy Solutions Se Turbocharger and propulsion system with fuel cell and turbocharger
CN110529253A (en) * 2018-05-24 2019-12-03 曼恩能源方案有限公司 Turbocharger and drive system with fuel cell and turbocharger
US20200025075A1 (en) * 2018-05-24 2020-01-23 Man Energy Solutions Se Turbocharger And Drive System With Fuel Cell And Turbocharger
CN113508239A (en) * 2018-12-03 2021-10-15 Bmts科技有限及两合公司 Exhaust-gas turbocharger or hydrodynamic plain bearing having a hydrodynamic plain bearing
CN113508239B (en) * 2018-12-03 2023-09-19 Bmts科技有限及两合公司 Exhaust gas turbocharger or hydrodynamic slide bearing with hydrodynamic slide bearing

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