DE102009016437A1 - Turbine for exhaust-gas turbocharger, has single-flow turbine housing and turbine wheel, where wall is opened closely to transition area between former and latter longitudinal areas - Google Patents

Turbine for exhaust-gas turbocharger, has single-flow turbine housing and turbine wheel, where wall is opened closely to transition area between former and latter longitudinal areas Download PDF

Info

Publication number
DE102009016437A1
DE102009016437A1 DE102009016437A DE102009016437A DE102009016437A1 DE 102009016437 A1 DE102009016437 A1 DE 102009016437A1 DE 102009016437 A DE102009016437 A DE 102009016437A DE 102009016437 A DE102009016437 A DE 102009016437A DE 102009016437 A1 DE102009016437 A1 DE 102009016437A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
turbine
wheel
length range
radeintrittskante
gas turbocharger
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.)
Withdrawn
Application number
DE102009016437A
Other languages
German (de)
Inventor
Nils Brinkert
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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 Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102009016437A priority Critical patent/DE102009016437A1/en
Publication of DE102009016437A1 publication Critical patent/DE102009016437A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/04—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines
    • F01D5/043—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines of the axial inlet- radial outlet, or vice versa, type
    • F01D5/048—Form or construction
    • 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
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
    • 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
    • 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
    • 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
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • 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
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/30—Arrangement of components
    • F05D2250/31—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
    • F05D2250/314—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation the axes being inclined in relation to each other
    • 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
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/70—Shape
    • 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
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/70—Shape
    • F05D2250/71—Shape curved
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

The turbine (30) has a single-flow turbine housing (32) and a turbine wheel (34). The turbine wheel has multiple turbine blades with a wheel input edge (42) having longitudinal area (46), which encloses the angle with a longitudinal central axis (44) of the turbine. The wheel input edge has another longitudinal area (48), which encloses the angle with the former longitudinal area. A wall (40) is opened closely to a transition area between the former and latter longitudinal areas.

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbine für einen Abgasturbolader nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a turbine for an exhaust gas turbocharger the preamble of claim 1.

Eine solche Turbine für einen Abgasturbolader mit einem Turbinengehäuse mit zumindest einer Eintrittsflut und mit einem Turbinenrad, welches eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante aufweist, welche zumindest einen Längenbrereich aufweist, welcher mit einer Längsmittelachse der Turbine einen Winkel einschließt, gemäß dem Stand der Technik ist in 1 dargestellt.Such a turbine for an exhaust gas turbocharger with a turbine housing having at least one inlet flow and with a turbine wheel, which has a plurality of turbine blades with a respective Radeintrittskante, which has at least one Längenbrereich which forms an angle with a longitudinal center axis of the turbine, according to the prior art is in 1 shown.

1 zeigt drei unterschiedliche Ausführungsformen einer derartigen Turbine 10 beziehungsweise 10' beziehungsweise 10'' in jeweils einem abschnittsweise dargestellten Längsschnitt. 1 shows three different embodiments of such a turbine 10 respectively 10 ' respectively 10 '' in each case a longitudinal section shown in sections.

Dabei zeigt die Darstellung A eine Turbine 10 mit einem Turbinengehäuse 12, mittels welchem ein Turbinenrad 14 aufgenommen ist. Das Turbinengehäuse 12 weist zwei Eintrittsfluten 16 und 18 auf, welche mittels einer Wandung 20 geteilt sind. Bei derartigen Turbinen mit mehreren Eintrittsfluten 16, 18 können sich auslegungsbedingt mehr oder weniger ausgeprägte Strangdruckverhältnisse, das heißt Druckverhältnisse in den einzelnen Eintrittsfluten 16 und 18 ergeben. Daraus resultieren bezogen auf die einzelnen Eintrittsfluten 16 und 18 bei gegebenem und über eine Radeintrittskante 22 konstantem Eintrittsdurchmesser unterschiedliche Schnell-Laufzahlen der Turbine 10, was eine wirkungsgradgünstige Gesamtauslegung eines Abgasturboladers mit einer derartigen Turbine 10 nahe am Schnell-Laufzahl-Optimum von 0,7 erschwert. Ein Anströmwinkel an der Radeintrittskante 22 ist somit nicht optimal, was zu einem schlechten Wirkungsgrad der Turbine 10 und damit eines Abgasturboladers einer derartigen Turbine 10 führt.The illustration A shows a turbine 10 with a turbine housing 12 , by means of which a turbine wheel 14 is included. The turbine housing 12 indicates two entrance floods 16 and 18 on which by means of a wall 20 shared. In such turbines with multiple inlet floods 16 . 18 For reasons of design, more or less pronounced strand pressure conditions, that is to say pressure conditions in the individual inlet floods, can occur 16 and 18 result. This results in relation to the individual floods 16 and 18 at given and over a Radeintrittskante 22 constant inlet diameter different fast running speeds of the turbine 10 What an efficient overall design of an exhaust gas turbocharger with such a turbine 10 near the fast-running-number-optimum of 0.7 more difficult. An angle of attack at the Radeintrittskante 22 is therefore not optimal, resulting in a poor efficiency of the turbine 10 and thus an exhaust gas turbocharger of such a turbine 10 leads.

Darstellung B zeigt eine Turbine 10' mit einem Turbinengehäuse 12', mittels welchem ein Turbinenrad 14' aufgenommen ist. Das Turbinengehäuse 12' weist eine Eintrittsflut 16' auf. Das Turbinenrad 14 der Turbine 10 gemäß Darstellung A und das Turbinenrad 14' der Turbine 10' gemäß Darstellung B weisen eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante auf, wobei in den Darstellungen stellvertretend je eine Radeintrittskante 22 beziehungsweise 22' dargestellt ist. Die Radeintrittskanten 22 beziehungsweise 22' weisen dabei je einen Längenbereich auf, welcher mit einer Längsmittelachse 24 beziehungsweise 24' der Turbine 10 beziehungsweise 10' keinen Winkel einschließt, also parallel zu der jeweiligen Längsmittelachse 24 beziehungsweise 24' verläuft. Wie bereits erwähnt, kommt es insbesondere bei der Turbine 10 aufgrund unterschiedlicher Strömungsbedingungen in den Eintrittsfluten 16 und 18 zu einer Fehleinströmung an der Radeintrittskante 22 und damit zu Wirkungsgradeinbußen. Aber auch die Gestaltung der Radeintrittskante 22' der Turbine 10' ist nicht optimal an Strömungsbedingungen in der Eintrittsflut 14' angepasst, wodurch es ebenfalls zu Wirkungsgradeinbußen kommt.Representation B shows a turbine 10 ' with a turbine housing 12 ' , by means of which a turbine wheel 14 ' is included. The turbine housing 12 ' indicates an entrance flood 16 ' on. The turbine wheel 14 the turbine 10 as shown in illustration A and the turbine wheel 14 ' the turbine 10 ' As shown in illustration B have a plurality of turbine blades with a respective Radeintrittskante, wherein in the representations represent a respective Radeintrittskante 22 respectively 22 ' is shown. The wheel entry edges 22 respectively 22 ' each have a length range, which with a longitudinal central axis 24 respectively 24 ' the turbine 10 respectively 10 ' does not include an angle, ie parallel to the respective longitudinal central axis 24 respectively 24 ' runs. As already mentioned, it comes in particular with the turbine 10 due to different flow conditions in the inlet floods 16 and 18 to a false inflow at the Radeintrittskante 22 and thus to loss of efficiency. But also the design of the Radeintrittskante 22 ' the turbine 10 ' is not optimal at flow conditions in the entrance flood 14 ' adjusted, which also leads to loss of efficiency.

Darstellung C zeigt eine Turbine 10'', welche ein Turbinengehäuse 12'' aufweist, mittels welchem ein Turbinenrad 14'' aufgenommen ist. Wie in Darstellung C zu sehen ist, weist auch das Turbinengehäuse 12'' eine Eintrittsflut 16'' auf. Des Weiteren weist das Turbinenrad 14'' eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante auf, von welchen stellvertretend eines mit einer Radeintrittskante 22'' dargestellt ist. Die Radeintrittskante 22'' weist wiederum einen Längenbereich auf, welcher mit einer Längsmittelachse 24'' der Turbine 10'' einen Winkel einschließt, womit unterschiedlichen Strömungsbedingungen über der Radeintrittskante 22'' zumindest teilweise Rechnung getragen ist. Dennoch schöpft auch der in Darstellung C dargestellte Verlauf der Radeintrittskante 22'' ein Potenzial zur Anpassung des Verlaufs der Radeintrittskante 22'' an über der Radeintrittskante 22'' verlaufenden, unterschiedlichen Strömungsbedingungen nicht vollständig aus, wozu es zu Wirkungsgradeinbußen der Turbine 10'' und damit eines Abgasturboladers mit der Turbine 10'' kommt.Illustration C shows a turbine 10 '' which is a turbine housing 12 '' by means of which a turbine wheel 14 '' is included. As can be seen in illustration C, also shows the turbine housing 12 '' an entrance flood 16 '' on. Furthermore, the turbine wheel 14 '' a plurality of turbine blades with a respective Radeintrittskante on, of which one representative with a Radeintrittskante 22 '' is shown. The wheel entry edge 22 '' again has a length range, which with a longitudinal central axis 24 '' the turbine 10 '' includes an angle, whereby different flow conditions over the Radeintrittskante 22 '' at least partially taken into account. Nevertheless, the course of the Radeintrittskante shown in illustration C draws 22 '' a potential for adjusting the course of the Radeintrittskante 22 '' at over the Radeintrittskante 22 '' running, different flow conditions are not complete, what it to efficiency losses of the turbine 10 '' and thus an exhaust gas turbocharger with the turbine 10 '' comes.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Turbine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein Gesamtwirkungsgrad eines Abgasturboladers mit einer derartigen Turbine gesteigert ist.It is therefore an object of the present invention, a turbine of the initially to further develop such a way that an overall efficiency an exhaust gas turbocharger is increased with such a turbine.

Diese Aufgabe wird durch eine Turbine für einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Turbine für einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is accompanied by a turbine for an exhaust gas turbocharger the features of claim 1 and by a turbine for a Exhaust gas turbocharger with the features of claim 3 solved. advantageous Embodiments with appropriate and nontrivial Further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Eine solche Turbine für einen Abgasturbolader mit einem einflutigen Turbinengehäuse und mit einem Turbinenrad, welches eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante aufweist, welche zumindest einen Längenbereich aufweist, welcher mit einer Längsmittelachse der Turbine einen Winkel einschließt, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die jeweilige Radeintrittskante wenigstens einen weiteren Längenbereich aufweist, welcher mit dem ersten Längenbereich einen Winkel einschließt. Dadurch ist unterschiedlichen Randbedingungen, insbesondere über der Radeintrittskante verlaufenden, unterschiedlichen Druckverhältnissen, an der Eintrittsflut derart Rechnung getragen, dass eine Radeinströmgeometrie, also die jeweilige Radeintrittskante für die Eintrittsflut, optimiert ist. Daraus ergibt sich eine Eliminierung oder zumindest eine Verringerung einer eingangs erwähnten Fehlanströmung des Turbinenrads beziehungsweise der jeweiligen Radeintrittskante aus der Eintrittsflut, wodurch eine Steigerung eines Wirkungsgrads der Turbine und damit eines Gesamtwirkungsgrads eines Abgasturboladers mit einer derartigen Turbine erreicht ist.Such a turbine for an exhaust gas turbocharger with a single-flow turbine housing and with a turbine wheel, which has a plurality of turbine blades with a respective Radeintrittskante, which has at least one length range, which forms an angle with a longitudinal central axis of the turbine, according to the invention is characterized in that the respective Radeintrittskante has at least one further length range, which includes an angle with the first length range. As a result, different boundary conditions, in particular over the Radeintrittskante extending, different pressure conditions, at the entrance flood in such a way Taking into account that a Radeinströmgeometrie, ie the respective Radeintrittskante for the entrance flood, is optimized. This results in an elimination or at least a reduction of an initially mentioned Fehlanströmung the turbine wheel or the respective Radeintrittskante from the inlet flood, whereby an increase in the efficiency of the turbine and thus an overall efficiency of an exhaust gas turbocharger is achieved with such a turbine.

Verläuft der wenigstens eine weitere Längenbereich parallel zur Längsmittelachse der Turbine, so ergibt sich daraus der Vorteil, dass sich damit vorteilhafte Anströmungsbedingungen eines parallel zur Längsmittelachse der Turbine verlaufenden Längenbereichs mit vorteilhaften Anströmungsbedingungen eines schräg zur Längsmittelachse der Turbine verlaufenden Längenbereichs kombinieren lassen, wodurch also unterschiedlichen, über der Radeintrittskante verlaufenden Strömungsbedingungen Rechnung getragen ist, womit eine weitere Steigerung des Wirkungsgrads der Turbine und damit des Gesamtwirkungsgrads des korrespondierenden Abgasturboladers ermöglicht ist.Does the at least one more length range parallel to the longitudinal central axis the turbine, this results in the advantage that thus advantageous Anströmungsbedingungen one parallel to the longitudinal central axis the turbine extending length range with favorable flow conditions one oblique to the longitudinal central axis the turbine extending length range combine, so what different, over the Radeintrittskante running flow conditions taken into account is, thus further increasing the efficiency of the turbine and thus the overall efficiency of the corresponding exhaust gas turbocharger allows is.

Eine erfindungsgemäße Turbinen für einen Abgasturbolader mit einem Turbinengehäuse mit zumindest zwei Eintrittsfluten und mit einem Turbinenrad, welches eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Radeintrittskante zumindest einen Längenbereich aufweist, welcher mit einer Längsmittelachse der Turbine einen Winkel einschließt. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die jeweilige Radeintrittskante des Turbinenrads an unterschiedliche Strömungsbedingungen besonders gut anpassbar ist. Die Strömungsbedingungen unterscheiden sich insbesondere bei Turbinen mit zumindest zwei Eintrittsfluten auf Grund unterschiedlicher Strömungsverhältnisse in den jeweiligen Eintrittsfluten. Damit ist durch die Anpassung der jeweiligen Radeintrittskante über ihren axialen Verlauf an die unterschiedlichen Strömungsbedingungen auch ein Wirkungsgrad einer derartigen Turbine und damit ein Gesamtwirkungsgrad eines Abgasturboladers mit einer derartigen Turbine ermöglicht, da die in Zusammenhang mit den unterschiedlichen Strömungsbedingungen bereits beschriebenen Fehlanströmungen des Turbinenrads bzw. der jeweiligen Radeintrittskante aus den zumindest zwei Einströmfluten eliminiert oder zumindest verringert sind.A Turbines according to the invention for an exhaust gas turbocharger with a turbine housing with at least two entrance floods and with a turbine wheel, which a plurality of turbine blades with a respective wheel entry edge has, characterized by the fact that the Radeintrittskante at least one length range having, which with a longitudinal central axis the turbine includes an angle. This results in the Advantage that the respective Radeintrittskante the turbine wheel different flow conditions is particularly adaptable. The flow conditions differ especially in turbines with at least two inlet floods due to different flow conditions in the respective floods. This is through the customization the respective Radeintrittskante on their axial course the different flow conditions also an efficiency of such a turbine and thus an overall efficiency an exhaust gas turbocharger with such a turbine allows since that in connection with the different flow conditions already described Fehlanströmungen of Turbine wheel or the respective Radeintrittskante from the at least two inflow floods eliminated or at least reduced.

Ist ein weiterer Längenbereich vorgesehen, welcher mit dem ersten Längenbereich einen Winkel einschließt, resultiert daraus der Vorteil, dass ein weiterer Freiheitsgrad geschaffen ist zur Anpassung der jeweiligen Radeintrittskante an die über der Radeintrittskante verlaufenden, unterschiedlichen Strömungsbedingungen. Bei dieser Ausführungsform ist also eine weitere Steigerung des Gesamtwirkungsgrads des Abgasturboladers mit einer derartigen Turbine ermöglicht, woraus sich ein effizienter Betrieb des Abgasturboladers und damit ein reduzierter Kraftstoffverbrauch und damit reduzierte CO2-Emmisionen einer korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine ergibt.If a further length range is provided which encloses an angle with the first length range, this results in the advantage that a further degree of freedom is created for adapting the respective wheel leading edge to the different flow conditions extending over the wheel leading edge. In this embodiment, therefore, a further increase in the overall efficiency of the exhaust gas turbocharger with such a turbine is possible, resulting in an efficient operation of the exhaust gas turbocharger and thus reduced fuel consumption and thus reduced CO 2 emissions of a corresponding internal combustion engine.

Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der wenigstens eine weitere Längenbereich parallel zur Längsmittelachse der Turbine verläuft. Dies hat den Vorteil inne, dass sich Anströmbedingungen der jeweiligen Radeintrittskante insbesondere in diesem Bereich an die gegebenen Strömungsverhältnisse der zumindest zwei Eintrittsfluten anpassen lassen, wodurch der Wirkungsgrad der Turbine und der Gesamtwirkungsgrad des Abgasturboladers weiterhin positiv beeinflusst ist.One Another advantageous aspect of the invention provides that the at least one more length range parallel to the longitudinal central axis the turbine runs. This has the advantage that the flow conditions of the respective Radeintrittskante especially in this area to the given flow conditions the at least two entrance floods can be adjusted, whereby the Efficiency of the turbine and the overall efficiency of the exhaust gas turbocharger continues to be positively influenced.

Ist eine Mehrzahl an Eintrittsfluten vorgesehen und ist je einer Eintrittsflut jeweils ein Längenbereich der Radeintrittskante in Längsrichtung der Turbine zugeordnet, so ergibt sich daraus der Vorteil, dass sich bei gegebenem Strangdruckverhältnis, also bei gegebenen Druckverhältnissen in den Eintrittsfluten, durch eine Anpassung des beschriebenen Eintrittsdurchmessers des Turbinenrads über die Radeintrittskante eine Optimierung einer Radeinströmgeometrie in Form der Radeintrittskante der Turbinenschaufeln gezielt für jede einzelne Eintrittsflut darstellen lässt, wodurch unterschiedlichen Randbedingungen in den einzelnen Eintrittsfluten Rechnung getragen wird. Durch diese Ausführungsform realisierte, unterschiedliche und den einzelnen Eintrittsfluten zugeordnete Umfangsgeschwindigkeiten u am Eintritt des Turbinenrads erlauben es, zwangsläufige Unterschiede der c0, was eine theoretische Strömungsgeschwindigkeit aus einem anliegendem, statischem Enthalpiegefälle der Turbine bezeichnet, zu kompensieren und für alle Beaufschlagungsgrade eine Auslegung nahe am Optimum der eingangs erwähnten Schnell-Laufzahl der Turbine darzustellen. Somit ist ein Anströmwinkel für die einzelnen Eintrittsfluten verbessert und ein höherer Wirkungsrad der Turbine und damit ein höherer Gesamtwirkungsgrad des korrespondierenden Abgasturboladers erreicht, womit die Absenkung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine einhergeht. Ein Verhältnis u/c0, was die Laufzahl der Turbine darstellt, ist somit über eine gesamte Eintrittsbreite des Turbinenrads beziehungsweise der Radeintrittskante der jeweiligen Turbinenschaufel optimiert, was die Steigerung des Wirkungsgrads der Turbine ermöglicht. Somit ist der Dreimdimensionalität der Strömungsbedingungen in besonders vorteilhafter Weise Rechnung getragen, da unterschiedliche Anströmgeschwindigkeiten über der Radeintrittskante durch variable Gestaltung des Eintrittsdurchmessers über die Radeintrittskante mittels der beschriebenen Ausführungsformen beziehungsweise einer Kombination der beschriebenen Ausführungsformen geschaffen ist.If a plurality of inlet floods are provided and if one inlet flood is associated with a length region of the wheel inlet edge in the longitudinal direction of the turbine, this results in the advantage that, given a given strand pressure ratio, that is to say given given pressure conditions in the inlet floods, an adaptation of the described inlet diameter of the Turbine wheel on the Radeintrittskante an optimization of a Radeinströmgeometrie in the form of the Radeintrittskante the turbine blades can represent specifically for each inlet flood, whereby different boundary conditions in the individual inlet floods is taken into account. Realized by this embodiment, different and the individual inlet floods associated peripheral velocities u at the entrance of the turbine wheel allow inevitable differences in c 0 , which denotes a theoretical flow velocity from an adjacent, static enthalpy of the turbine turbine to compensate and for all Beaufschlagungsgrade a close to To represent optimum of the above-mentioned fast running number of the turbine. Thus, a flow angle for the individual inlet floods is improved and a higher efficiency of the turbine and thus a higher overall efficiency of the corresponding exhaust gas turbocharger is achieved, which is accompanied by the reduction of fuel consumption and CO 2 emissions of the internal combustion engine. A ratio u / c 0 , which represents the running number of the turbine, is thus optimized over an entire inlet width of the turbine wheel or the wheel inlet edge of the respective turbine blade, which makes it possible to increase the efficiency of the turbine. Thus, the three-dimensionality of the flow conditions is taken into account in a particularly advantageous manner, since different flow velocities over the Radeintrittskante by variable design of the inlet diameter on the Radeintrittskante by means of the described embodiments relate As a combination of the described embodiments is created.

Mündet eine Wandung, insbesondere eine Wandung zur Teilung der Eintrittsfluten, nahe eines Übergangsbereichs zwischen zwei Längenbereichen, so birgt dies den Vorteil, dass dadurch die beiden Eintrittsfluten strikt voneinander getrennt sind und sich die unterschiedlichen Strömungsbedingungen der Eintrittsfluten nicht gegenseitig negativ beeinflussen, was zu einer Absenkung des Wirkungsgrads der Turbine führen würde.Mint one Wall, in particular a wall for dividing the entrance floods, near a transition area between two lengths, so this has the advantage that thereby the two entrance floods are strictly separated from each other and the different flow conditions the entrance floods do not affect each other negatively what would lead to a reduction in the efficiency of the turbine.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen zwei parallel zur Längsmittelachse der Turbine verlaufenden Längenbereichen ein mit der Längsmittelachse der Turbine einen Winkel einschließender Längenbereich vorgesehen. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass sich beispielsweise bei einer Turbine mit einer Eintrittsflut an die Radeintrittskante in Längsrichtung der Turbine anschließende Übergangsbereiche schaffen lassen, welche optimierte Strömungsbedingungen ermöglichen und ungünstige Strömungen und dadurch entstehende Fehleinströmungen der Radeintrittskante des Turbinenrads vermeiden, womit eine Steigerung des Wirkungsgrads der Turbine und damit des Gesamtwirkungsgrads des korrespondierenden Abgasturboladers realisiert ist. Mit der Anhebung des Wirkungsgrads der Turbine und damit des Gesamtwirkungsgrads des zugehörigen Abgasturboladers geht eine Reduzierung eines Kraftstoffverbrauchs einer zu dem Abgasturbolader korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine einher, wodurch auch CO2-Emissionen derselbigen deutlich reduziert sind.In an advantageous embodiment of the invention, a longitudinal region enclosing an angle with the longitudinal central axis of the turbine is provided between two longitudinal regions extending parallel to the longitudinal central axis of the turbine. This results in the advantage that, for example, in a turbine with an entrance flood to the Radeintrittskante in the longitudinal direction of the turbine subsequent transition areas can create, which allow optimized flow conditions and avoid unfavorable currents and resulting misinfluencies of the Radeintrittskante the turbine wheel, thus increasing the efficiency of Turbine and thus the overall efficiency of the corresponding exhaust gas turbocharger is realized. With the increase in the efficiency of the turbine and thus the overall efficiency of the associated exhaust gas turbocharger is accompanied by a reduction in fuel consumption of a corresponding to the exhaust gas turbocharger internal combustion engine, which also CO 2 emissions derselbigen are significantly reduced.

Bei einem weiteren besonders vorteilhaften Aspekt der Erfindung weist zumindest ein Längenbereich einen bogenförmigen Verlauf auf. Durch einen derartigen Verlauf kann die Radeintrittskante der jeweiligen Turbinenschaufel in besonders günstiger Weise an die über der Radeintrittskante verlaufenden unterschiedlichen Strömungsbedingungen angepasst werden, und zwar derart, dass einerseits eine Strömung negativ beeinflussende Kanten vermeidbar sind und andererseits eine stetige und kontinuierliche Anpassung an die unterschiedlichen Strömungsbedingungen über die Radeintrittskante ermöglicht ist, was der Verbesserung des Wirkungsgrads der Turbine besonders zuträglich ist.at another particularly advantageous aspect of the invention at least one length range an arcuate Course on. By such a course, the Radeintrittskante the respective turbine blade in a particularly favorable manner to the above Radeintrittskante extending different flow conditions be adapted, in such a way that on the one hand a flow negative influencing edges are avoidable and on the other hand a steady and continuous adaptation to the different flow conditions over the Radeintrittskante allows is what makes the improvement of turbine efficiency especially beneficial is.

Die bisher beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen oder auch eine Kombination der Ausführungsformen und die sich daraus ergebenden Vorteile wirken sich vorteilig auf eine Turbine, da die beschriebenen Fehleinströmungen der Radeintrittskante der jeweiligen Turbinenschaufel vermeidbar sind. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass sich die jeweiligen Radeintrittskanten der jeweiligen Turbinenschaufeln durchaus unterscheiden können. In der Regel ist ein Turbinenrad jedoch derart gestaltet, dass alle Turbinenschaufeln und die jeweiligen Radeintrittskanten gleich gestaltet sind, wodurch sich bei Drehungen des Turbinenrads ein einheitlicher Eintrittsdurchmesser des Turbinenrads ergibt. Ist also lediglich eine Eintrittsflut vorgesehen, so lässt sich bei einer derartigen Ausführungsform der Turbine dieser Eintrittsdurchmesser an die Strömungsbedingungen der Eintrittsflut anpassen und dadurch eine Steigerung des Wirkungsgrads der Turbine und damit eine Steigerung des Gesamtwirkungsgrads des korrespondierenden Abgasturboladers erreichen. Damit einher gehen die in diesem Zusammenhang schon beschriebenen Vorteile der Absenkung des Kraftstoffverbrauchs der Verbrennungskraftmaschine und der CO2-Emissionen derselbigen.The different embodiments described so far or even a combination of the embodiments and the resulting advantages have an advantageous effect on a turbine, since the described incorrect inflows of the wheel inlet edge of the respective turbine blade can be avoided. In this context, it should be noted that the respective wheel entry edges of the respective turbine blades may well differ. In general, however, a turbine wheel is designed such that all the turbine blades and the respective Radeintrittskanten are designed the same, resulting in a uniform inlet diameter of the turbine wheel during rotations of the turbine wheel. Thus, if only one entrance flood is provided, then in such an embodiment of the turbine this inlet diameter can be adapted to the flow conditions of the inlet flood and thereby achieve an increase in the efficiency of the turbine and thus an increase in the overall efficiency of the corresponding exhaust gas turbocharger. This is accompanied by the already described in this connection advantages of lowering the fuel consumption of the internal combustion engine and the CO 2 emissions derselbigen.

Durch die Erfindung ist also eine Variation eines Eintrittsdurchmessers des Turbinenrads über die Radeintrittskante bei mehrflutigen Turbinen sowie eine nicht monotone, insbesondere nicht stetige Variation des Eintrittsdurchmessers des Turbinenrads bei einflutigen Turbinen geschaffen.By the invention is thus a variation of an inlet diameter of the turbine wheel the Radeintrittskante in Mehrflutigen turbines and not one monotonous, in particular discontinuous variation of the inlet diameter created the turbine wheel at single-flow turbines.

Ist stromauf des Turbinenrads zumindest eine Verstellvorrichtung zur Beeinflussung von Strömungsparametern vorgesehen, so ist dadurch der Vorteil erreicht, dass ein Betrieb der Turbine optimal an ein breites Spektrum an Betriebespunkten der korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine anpassbar ist, wodurch der Wirkungsgrad der Turbine und damit der Gesamtwirkungsgrad des Abgasturboladers weiter gesteigert ist.is upstream of the turbine wheel at least one adjusting device for Influencing flow parameters provided, so this is achieved the advantage that a company the turbine optimally to a wide range of operating points the corresponding internal combustion engine is customizable, whereby the efficiency of the turbine and thus the overall efficiency the exhaust gas turbocharger is further increased.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung Mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of several preferred embodiments as well as from the drawings. The above in the description mentioned features and feature combinations and subsequently in mentioned in the description of the figures and / or mentioned in the figures Features and feature combinations are not just in each case specified combination, but also in other combinations or can be used alone without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnungen zeigen in:The Drawings show in:

1 Jeweils abschnittsweise eine Längsschnittansicht dreier unterschiedlicher Ausführungsformen einer Turbine für einen Abgasturbolader mit einem Turbinengehäuse mit zumindest einer Eintrittsflut und mit einem Turbinenrad, welches eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Eintrittskante aufweist, welche zumindest einen Längenbereich aufweist, gemäß dem Stand der Technik, 1 In each case in sections a longitudinal sectional view of three different embodiments of a turbine for an exhaust gas turbocharger with a turbine housing having at least one inlet flow and with a turbine wheel, which has a plurality of turbine blades with a respective leading edge, which has at least one length range, according to the prior art,

2 Jeweils abschnittweise eine Längsschnittansicht dreier unterschiedlicher Ausführungsformen einer Turbine für einen Abgasturbolader mit einem Turbinengehäuse mit zwei Eintrittsfluten und mit einem Turbinenrad, welches eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante aufweist, welche zumindest einen Längenbereich aufweist, welche mit einer Längsmittelachse der Turbine einen Winkel einschließt, wobei die jeweilige Radeintrittskante wenigstens einen weiteren Längenbereich aufweist, welcher mit dem ersten Längenbereich einen Winkel einschließt und 2 In each case sections a longitudinal sectional view of three different execution Forming a turbine for an exhaust gas turbocharger with a turbine housing with two inlet flows and with a turbine wheel, which has a plurality of turbine blades with a respective Radeintrittskante, which has at least a length region which forms an angle with a longitudinal central axis of the turbine, wherein the respective Radeintrittskante at least one has further length range, which encloses an angle with the first length range and

3 Jeweils abschnittsweise eine Längsschnittansicht zweier unterschiedlicher Ausführungsformen einer Turbine für einen Abgasturbolader mit einem Turbinengehäuse mit einer Eintrittsflut und mit einem Turbinenrad, welches eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante aufweist, welche zumindest einen Längenbereich aufweist, welcher mit einer Längsmittelachse der Turbine einen Winkel einschließt, wobei die jeweilige Radeintrittskante wenigstens einen weiteren Längenbereich aufweist, welcher mit dem ersten Längenbereich einen Winkel einschließt. 3 In each case in sections, a longitudinal sectional view of two different embodiments of a turbine for an exhaust gas turbocharger with a turbine housing having an inlet flow and with a turbine wheel, which has a plurality of turbine blades with a respective Radeintrittskante, which has at least a length range which forms an angle with a longitudinal central axis of the turbine, wherein the respective wheel entry edge has at least one further length region which encloses an angle with the first length region.

Während 1 unterschiedlicher Ausführungsformen von Turbinen für einen Abgasturbolader gemäß dem Stand der Technik zeigt, zeigt 2 unterschiedliche Ausführungsformen einer zweiflutigen Turbine, wobei ein Längenbereich einer Radeintrittskante einer Turbinenschaufel eines Turbinenrads mit einem weiteren Längsbereich einen Winkel einschließt zur Optimierung von aus unterschiedlichen Druckverhältnissen in den Eintrittsfluten resultierenden Anströmverhältnissen an der Radeintrittskante. Auch 3 verdeutlicht Möglichkeiten, eine Radeintrittskante einer Turbinenschaufel eines Turbinenrads einer Turbine an über die Radeintrittskante verlaufende unterschiedliche Anströmbedingungen anzupassen, wobei bei der in 3 dargestellten Turbine lediglich eine Eintrittsflut vorgesehen ist.While 1 shows different embodiments of turbines for a turbocharger according to the prior art shows 2 different embodiments of a twin-flow turbine, wherein a length range of a Radeintrittskante a turbine blade of a turbine with an additional longitudinal region forms an angle to optimize resulting from different pressure conditions in the inlet flow conditions flow conditions at the Radeintrittskante. Also 3 illustrates possibilities to adapt a wheel leading edge of a turbine blade of a turbine wheel of a turbine to different overflow conditions prevailing over the wheel leading edge, wherein the in 3 Turbine shown only an entrance flood is provided.

Darstellung A in 2 zeigt eine Turbine 30 mit einem Turbinengehäuse 32, mittels welchem ein Turbinenrad 34 aufgenommen ist. Das Turbinengehäuse 32 umfasst zwei Eintrittsfluten 36 und 38, in welchen auslegungsbedingt unterschiedliche Strangdruckverhältnisse herrschen. Die Teilung der Eintrittsfluten 36 und 38 ist dabei über eine Wandung 40 des Turbinengehäuses realisiert.Representation A in 2 shows a turbine 30 with a turbine housing 32 , by means of which a turbine wheel 34 is included. The turbine housing 32 includes two entrance floods 36 and 38 , in which different design pressure conditions prevail due to design. The division of the floods 36 and 38 is over a wall 40 realized the turbine housing.

Aufgrund der unterschiedlichen Strangdruckverhältnisse herrschen über einer Radeintrittskante 42 einer Turbinenschaufel des Turbinenrades 34 unterschiedliche Strömungsbedingungen und damit Anströmverhältnisse. Würde die Radeintrittskante 42 des Turbinenrades 34 über ihre gesamte Ausdehnung in Längsrichtung parallel zu einer Längsmittelachse 44 der Turbine 30 verlaufen, so ergäben sich daraus Fehlanströmungen des Turbinenrades 34, womit Wirkungsgradeinbußen der Turbine 30 und damit eines korrespondierenden Abgasturboladers einhergehen würden. Um den unterschiedlichen Strömungsbedingungen in den Eintrittsfluten 36 und 38 und damit den unterschiedlichen Anströmverhältnissen über der gesamte Erstreckungsrichtung der Radantriebskante 42 Rechnung zu tragen, weist die Radeintrittskante 42 zwei Längenbereiche 46 und 48 auf, wobei der Längenbereich 46 mit der Längsmittelachse 44 einen Winkel einschließt und der Längenbereich 48 mit dem Längenbereich 46 ebenfalls einen Winkel einschließt. Wie in Darstellung A zusehen ist, sind die Längenbereiche 46 bzw. 48 den Eintrittsfluten 38 beziehungsweise 36 zugeordnet, um somit der Dreidimensionalität einer Strömung durch die Eintrittsfluten 38 beziehungsweise 36 zur Radeintrittskante 36 Rechnung zu tragen. Ein Verhältnis aus u/c0, wobei u eine Umfangsgeschwindigkeit des Turbinenrads und c0 eine theoretische Strömungsgeschwindigkeit aus anliegendem, statischem Enthalpiegefälle bezeichnet, wird somit über eine gesamte Eintrittbreite der Strömung am Turbinenrad 34 optimiert und somit der Wirkungsgrad der Turbine 30 verbessert.Due to the different strand pressure conditions prevail over a Radeintrittskante 42 a turbine blade of the turbine wheel 34 different flow conditions and thus flow conditions. Would the Radeintrittskante 42 of the turbine wheel 34 over its entire extent in the longitudinal direction parallel to a longitudinal central axis 44 the turbine 30 run, then this would result Fehlanströmungen the turbine wheel 34 , whereby efficiency losses of the turbine 30 and thus would be accompanied by a corresponding exhaust gas turbocharger. To the different flow conditions in the entrance floods 36 and 38 and thus the different flow conditions over the entire extension direction of the Radantriebskante 42 To take account, has the Radeintrittskante 42 two lengths 46 and 48 on, with the length range 46 with the longitudinal central axis 44 includes an angle and the length range 48 with the length range 46 also includes an angle. As seen in illustration A, the length ranges are 46 respectively. 48 the entrance floods 38 respectively 36 assigned to the three-dimensionality of a flow through the entrance floods 38 respectively 36 to the wheel entry edge 36 Take into account. A ratio of u / c 0 , where u denotes a peripheral speed of the turbine wheel and c 0 denotes a theoretical flow velocity from applied, static enthalpy gradient, is thus over an entire inlet width of the flow at the turbine wheel 34 optimized and thus the efficiency of the turbine 30 improved.

Darstellung B der 2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Turbine 30' mit einem Turbinengehäuse 32', welches zwei Eintrittsfluten 36' und 38' aufweist und mittels welchem ein Turbinenrad 34' aufgenommen ist. Eine Radeintrittskante 42' des Turbinenrads 34' weist dabei drei Längenbereiche 46', 48' und 50 auf, wobei die Längenbereiche 46' und 48' parallel zu einer Längsmittelachse 44' der Turbine 30' verlaufen. Zwischen den beiden parallel zur Längsmittelachse 44' der Turbine 30' verlaufenden Längenbereichen 46' und 48' ist ein weiterer Längenbereich 50 vorgesehen, der mit der Längsmittelachse 44' der Turbine 30' einen Winkel einschließt. Die Längenbereiche 46' und 48' sind dabei den Eintrittsfluten 38' beziehungsweise 36' zugeorndet, um, wie schon in Zusammenhang mit Darstellung A beschrieben, den unterschiedlichen Strömungsbedingungen und Anströmverhältnissen Rechnung zu tragen zur Optimierung des Wirkungsgrads der Turbine 30'. Die Gestaltung der Radantriebskante 42' resultiert dabei aus dem gegebenen Strangdruckverhältnis in den Eintrittsfluten 38' und 36', wobei der Längenbereich 50 die Strömungsbedingungen im Bereich einer die Eintrittsfluten 38' und 36' trennenden Wandung 40' optimiert zur weiteren Steigereung des Wirkungsgrads der Turbine 30'.Representation B of 2 shows an alternative embodiment of a turbine 30 ' with a turbine housing 32 ' , which two floods 36 ' and 38 ' and by means of which a turbine wheel 34 ' is included. A wheel entry edge 42 ' of the turbine wheel 34 ' has three lengths 46 ' . 48 ' and 50 on, with the length ranges 46 ' and 48 ' parallel to a longitudinal central axis 44 ' the turbine 30 ' run. Between the two parallel to the longitudinal central axis 44 ' the turbine 30 ' extending length ranges 46 ' and 48 ' is another length range 50 provided with the longitudinal central axis 44 ' the turbine 30 ' includes an angle. The length ranges 46 ' and 48 ' are the entrance floods 38 ' respectively 36 ' zugeorndet to, as already described in connection with illustration A, the different flow conditions and flow conditions to account for optimizing the efficiency of the turbine 30 ' , The design of the wheel drive edge 42 ' results from the given strand pressure ratio in the entrance floods 38 ' and 36 ' , where the length range 50 the flow conditions in the range of a the entrance floods 38 ' and 36 ' separating wall 40 ' Optimized to further increase the efficiency of the turbine 30 ' ,

Auch Darstellung C von 2 zeigt eine Turbine 30'' mit einem Turbinengehäuse 32'' welche zwei Eintrittsfluten 38'' und 36'' aufweist, in denen ebenso unterschiedliche Strangdruckverhältnisse herrschen. Mittels des Turbinengehäuses 32'' ist ein Turbinenrad 34'' aufgenommen, welches eine Radeintrittskante 42'' mit zwei Längenbereichen 46'' und 48'' aufweist. Auch die Gestaltung der Radeintrittskante 42'' gehorcht gegebenen Strangdruckverhältnissen der Antriebsfluten 38'' und 36'' zur Optimierung des Wirkungsgrads der Turbine 30''.Also representation C of 2 shows a turbine 30 '' with a turbine housing 32 '' which two floods 38 '' and 36 '' has, in which also prevail different strand pressure conditions. By means of the turbine housing 32 '' is a turbine wheel 34 '' taken, which is a Radeintrittskante 42 '' with two length ranges 46 '' and 48 '' having. The design of the Radeintrittskante 42 '' obeys given strand pressure behavior the driving floods 38 '' and 36 '' to optimize the efficiency of the turbine 30 '' ,

Wie in der 2 zu sehen ist, münden die Wandungen 40, 40' und 40'' nahe eines Übergangsbereichs zwischen zwei Längenbereichen 46 und 48 beziehungsweise 46' und 48' beziehungsweise 46'' und 48''. Dadurch ist realisiert, dass sich die aus den unterschiedlichen Strangdruckverhältnissen der Eintrittsfluten 38 und 36 beziehungsweise 38' und 36' beziehungsweise 38'' und 36'' resultierenden unterschiedlichen Strömungsbedingungen nicht gegenseitig negativ beeinflussen, was in einer Reduzierung des Wirkungsgrads der jeweiligen Turbine resultieren würde.Like in the 2 can be seen, the walls open 40 . 40 ' and 40 '' near a transition region between two lengths 46 and 48 respectively 46 ' and 48 ' respectively 46 '' and 48 '' , As a result, it is realized that the different extrusion pressure ratios of the inlet tides 38 and 36 respectively 38 ' and 36 ' respectively 38 '' and 36 '' resulting in different flow conditions do not negatively affect each other, which would result in a reduction in the efficiency of each turbine.

3 zeigt in Darstellung A eine Turbine 60 mit einem Turbinengehäuse 62, mittels welchem ein Turbinenrad 64 aufgenommen ist. Das Turbinengehäuse 42 weist eine Eintrittsflut 66 auf. Eine Radeintrittskante 68 des Turbinenrads 64 weist drei Längenbereiche 70, 72 und 74 auf, wobei der Längenbereich 72 parallel zu einer Längsmittelachse 76 der Turbine 60 verläuft. Die Längenbereiche 70 und 74 schließen dabei mit der Längshinterachse 76 einen Winkel ein. Durch diese Gestaltung der Radeintrittskante 60 ist also ein Eintrittsdurchmesser einer die Eintrittsflut 66 durchströmenden und in das Turbinenrad 64 über die Radeintrittskante 68 eintretenden Strömung variabel über eine Längserstreckungsrichtung der Radeintrittskante 68 gestaltet. Somit wird der Dreidimensionalität der Strömung und der damit resultierenden unterschiedlichen Strömgeschwindigkeiten über der Radeintrittskante 68 Rechnung getragen. Das Verhältnis aus Umfangsgeschwindigkeit des Turbinenrads 34 und aus theoretischer Strömgeschwindigkeit aus anliegendem statischen Enthalpiegefälle (u/c0) wird somit über die gesamte Radeintrittskante 60 optimiert und dadurch ein Wirkungsgrad der Turbine 60 verbessert. 3 shows in representation A a turbine 60 with a turbine housing 62 , by means of which a turbine wheel 64 is included. The turbine housing 42 indicates an entrance flood 66 on. A wheel entry edge 68 of the turbine wheel 64 has three lengths 70 . 72 and 74 on, with the length range 72 parallel to a longitudinal central axis 76 the turbine 60 runs. The length ranges 70 and 74 close it with the longitudinal rear axle 76 an angle. Through this design of the Radeintrittskante 60 So is an entrance diameter of the entrance flood 66 flowing through and into the turbine wheel 64 over the Radeintrittskante 68 entering flow variable over a longitudinal direction of the Radeintrittskante 68 designed. Thus, the three-dimensionality of the flow and the resulting different flow velocities over the Radeintrittskante 68 Taken into account. The ratio of peripheral speed of the turbine wheel 34 and from theoretical flow velocity of adjacent static enthalpy gradient (u / c 0 ) is thus over the entire Radeintrittskante 60 optimized and thus an efficiency of the turbine 60 improved.

Gleiches gilt auch für eine Turbine 60' gemäß Darstellung B, welche ein Turbinenrad 62' umfasst, mittels welchem ein Turbinenrad 64' aufgenommen ist. Das Turbinengehäuse 62' weist ebenso lediglich eine Eintrittsflut 66' auf. Eine Radeintrittskante 68' des Turbinenrads 64' weist einen Längenbereich 72' auf, welcher einen bogenförmigen Verlauf aufweist. Dies bedeutet also, dass der Längenbereich 72' ganz genau betrachtet unendlich viele kleine Teillängenbereiche aufweisen, welche einen Winkel mit einer Längsmittelachse 76' der Turbine 60' einschließen. Dadurch ist eine einflutige Turbine 60' geschaffen, bei welcher die Radeintrittskante 68' nicht monoton verläuft, wodurch eine nicht monotone Variation eines Eintrittsdurchmessers des Turbinenrades 64' geschaffen ist. Dieser Eintrittsdurchmesser ist dabei der Durchmesser, über welchen eine Strömung, über welchen eine Strömung durch die Eintrittsflut 66' über die Radeintrittskante 68' in das Turbinenrad 64' eintritt.The same applies to a turbine 60 ' as shown in B, which is a turbine wheel 62 ' comprising, by means of which a turbine wheel 64 ' is included. The turbine housing 62 ' also just shows a flood of entry 66 ' on. A wheel entry edge 68 ' of the turbine wheel 64 ' has a length range 72 ' on, which has a curved course. This means that the length range 72 ' viewed in great detail, have infinitely many small partial length regions which form an angle with a longitudinal center axis 76 ' the turbine 60 ' lock in. This is a single-flow turbine 60 ' created at which the Radeintrittskante 68 ' is not monotonous, resulting in a non-monotone variation of an inlet diameter of the turbine wheel 64 ' is created. This inlet diameter is the diameter, above which a flow over which a flow through the entrance 66 ' over the Radeintrittskante 68 ' in the turbine wheel 64 ' entry.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass in den 1 bis 3 jeweils stellvertretend eine Radeintrittskante einer Turbinenschaufel des jeweiligen Turbinenrads dargestellt ist. Da ein Turbinenrad in der Regel eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante aufweist, ist es denkbar, jede Radeintrittskante der jeweiligen Turbinenschaufel unterschiedlich auszugestalten. In der Regel werden jedoch die Radeintrittskanten der Turbinenschaufeln allesamt gleich ausgebildet.At this point it should be noted that in the 1 to 3 in each case representatively a wheel inlet edge of a turbine blade of the respective turbine wheel is shown. Since a turbine wheel generally has a plurality of turbine blades with a respective wheel entry edge, it is conceivable to configure each wheel entry edge of the respective turbine blade differently. In general, however, the Radeintrittskanten the turbine blades are all made the same.

Claims (11)

Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') für einen Abgasturbolader mit einem einflutigen Turbinengehäuse (32, 32', 32'', 62, 62') und mit einem Turbinenrad (34, 34', 34'', 64, 64'), welches eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante (42, 42', 42'', 68, 68') aufweist, welche zumindest einen Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') aufweist, welcher mit einer Längsmittelachse (44, 44', 44'', 76, 76') der Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') einen Winkel einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Radeintrittskante (42, 42', 42'', 68, 68') wenigstens einen weiteren Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') aufweist, welcher mit dem ersten Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') einen Winkel einschließt.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) for an exhaust gas turbocharger with a single-flow turbine housing ( 32 . 32 ' . 32 '' . 62 . 62 ' ) and with a turbine wheel ( 34 . 34 ' . 34 '' . 64 . 64 ' ), which has a plurality of turbine blades with a respective wheel entry edge ( 42 . 42 ' . 42 '' . 68 . 68 ' ), which at least one length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ), which with a longitudinal central axis ( 44 . 44 ' . 44 '' . 76 . 76 ' ) of the turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) includes an angle, characterized in that the respective Radeintrittskante ( 42 . 42 ' . 42 '' . 68 . 68 ' ) at least one further length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ), which with the first length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) includes an angle. Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') parallel zur Längsmittelachse (44, 44', 44'', 76, 76') der Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') verläuft.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) according to claim 1, characterized in that the at least one further length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) parallel to the longitudinal central axis ( 44 . 44 ' . 44 '' . 76 . 76 ' ) of the turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) runs. Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') für einen Abgasturbolader mit einem Turbinengehäuse (32, 32', 32'', 62, 62') mit zumindest zwei Eintrittsfluten (36, 36', 36'', 38, 38', 38'', 66, 66') und mit einem Turbinenrad (34, 34', 34'', 64, 64'), welches eine Mehrzahl von Turbinenschaufeln mit einer jeweiligen Radeintrittskante (42, 42', 42'', 68, 68') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Radeintrittskante (42, 42', 42'', 68, 68') zumindest einen Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') aufweist, welcher mit einer Längsmittelachse (44, 44', 44'', 76, 76') der Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') einen Winkel einschließt.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) for an exhaust gas turbocharger with a turbine housing ( 32 . 32 ' . 32 '' . 62 . 62 ' ) with at least two entrance floods ( 36 . 36 ' . 36 '' . 38 . 38 ' . 38 '' . 66 . 66 ' ) and with a turbine wheel ( 34 . 34 ' . 34 '' . 64 . 64 ' ), which has a plurality of turbine blades with a respective wheel entry edge ( 42 . 42 ' . 42 '' . 68 . 68 ' ), characterized in that the Radeintrittskante ( 42 . 42 ' . 42 '' . 68 . 68 ' ) at least one length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ), which with a longitudinal central axis ( 44 . 44 ' . 44 '' . 76 . 76 ' ) of the turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) includes an angle. Turbine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') vorgesehen ist, welcher mit dem ersten Längenbereich einen Winkel einschließt.Turbine according to claim 3, characterized in that at least one further length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) is provided, which encloses an angle with the first length range. Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') parallel zur Längsmittelachse (44, 44', 44'', 76, 76') der Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') verläuft.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) according to claim 4, characterized in that the at least one further length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) parallel to the longitudinal central axis ( 44 . 44 ' . 44 '' . 76 . 76 ' ) of the turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) runs. Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Eintrittsfluten (36, 36', 36'', 38, 38', 38'', 66, 66') vorgesehen ist, und dass je einer Eintrittsflut (36, 36', 36'', 38, 38', 38'', 66, 66') jeweils ein Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') der Radeintrittskante (42, 42', 42'', 68, 68') in Längsrichtung der Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') zugeordnet ist.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that a plurality of inlet floods ( 36 . 36 ' . 36 '' . 38 . 38 ' . 38 '' . 66 . 66 ' ), and that one flood of each ( 36 . 36 ' . 36 '' . 38 . 38 ' . 38 '' . 66 . 66 ' ) each have a length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) of the wheel entry edge ( 42 . 42 ' . 42 '' . 68 . 68 ' ) in the longitudinal direction of the turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) assigned. Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandung (40, 40', 40'') nahe eines Übergangsbereichs zwischen zwei Längenbereichen (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') mündet.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) according to claim 6, characterized in that a wall ( 40 . 40 ' . 40 '' ) near a transition region between two lengths ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) opens. Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei parallel zur Längsmittelachse (44, 44', 44'', 76, 76') der Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') verlaufenden Längenbereichen (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') ein mit der Längsmittelachse (44, 44', 44'', 76, 76') der Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') einen Winkel einschließender Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') vorgesehen ist.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) according to one of the preceding claims, characterized in that between two parallel to the longitudinal central axis ( 44 . 44 ' . 44 '' . 76 . 76 ' ) of the turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) extending length ranges ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) one with the longitudinal central axis ( 44 . 44 ' . 44 '' . 76 . 76 ' ) of the turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) an angle enclosing length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) is provided. Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Längenbereich (46, 46', 46'', 50, 70, 72, 72', 72'') einen bogenförmigen Verlauf aufweist.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one length range ( 46 . 46 ' . 46 '' . 50 . 70 . 72 . 72 ' . 72 '' ) has a curved course. Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf des Turbinenrads (34, 34', 34'', 64, 64') zumindest eine Verstellvorrichtung zur Beeinflussung von Strömungsparametern vorgesehen ist.Turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) according to one of the preceding claims, characterized in that upstream of the turbine wheel ( 34 . 34 ' . 34 '' . 64 . 64 ' ) is provided at least one adjusting device for influencing flow parameters. Abgasturbolader mit einer Turbine (30, 30', 30'', 60, 60') nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Exhaust gas turbocharger with a turbine ( 30 . 30 ' . 30 '' . 60 . 60 ' ) according to any one of the preceding claims.
DE102009016437A 2009-04-04 2009-04-04 Turbine for exhaust-gas turbocharger, has single-flow turbine housing and turbine wheel, where wall is opened closely to transition area between former and latter longitudinal areas Withdrawn DE102009016437A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009016437A DE102009016437A1 (en) 2009-04-04 2009-04-04 Turbine for exhaust-gas turbocharger, has single-flow turbine housing and turbine wheel, where wall is opened closely to transition area between former and latter longitudinal areas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009016437A DE102009016437A1 (en) 2009-04-04 2009-04-04 Turbine for exhaust-gas turbocharger, has single-flow turbine housing and turbine wheel, where wall is opened closely to transition area between former and latter longitudinal areas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009016437A1 true DE102009016437A1 (en) 2010-10-07

Family

ID=42675059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009016437A Withdrawn DE102009016437A1 (en) 2009-04-04 2009-04-04 Turbine for exhaust-gas turbocharger, has single-flow turbine housing and turbine wheel, where wall is opened closely to transition area between former and latter longitudinal areas

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009016437A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112015001237B4 (en) Exhaust gas turbocharger
EP1759091B8 (en) Turbine wheel in a waste gas turbine of a waste gas turbocharger
DE102006007347A1 (en) Compressor for an internal combustion engine
DE2044026A1 (en) Turbine housing
EP2181268A1 (en) Radial compressor with a diffuser for use in a turbocharger
EP2705222B1 (en) Turbine for an exhaust-gas turbocharger
EP1621733A2 (en) Flow device for a gas turbine
DE102008004014A1 (en) Guide vane for a variable turbine geometry
DE102011013076A1 (en) Jet engine device with a bypass duct
EP2362065A2 (en) Bypass duct with guide vane ring in a turbofan engine
DE102014019147A1 (en) Air line for an intake of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle
DE102012003902A1 (en) Inlet for gas turbine, has inlet wall, bypass-channel formed at inner side of inlet wall, and bypass flow-stator arranged at end of bypass-channel, where inner side of bypass-channel is limited by bypass-channel wall that has drain holes
EP3032032B1 (en) Outlet guide vanes and turbofan with outlet guide vanes
DE102013201771A1 (en) Compressor of exhaust gas turbocharger mounted in internal combustion engine, forms with passage gap having passage gap inlet opening and passage gap outlet opening that are fluid connected with inlet and outlet channels of compressor
WO2018099591A1 (en) Exhaust gas guide section for an exhaust gas turbocharger, and exhaust gas turbocharger
DE102015014900A1 (en) Radial turbine housing
DE102008060943B4 (en) Multiflow turbine housing
DE102009016437A1 (en) Turbine for exhaust-gas turbocharger, has single-flow turbine housing and turbine wheel, where wall is opened closely to transition area between former and latter longitudinal areas
EP3298285A1 (en) Guide vane for a diffuser of a radial compressor
DE102007011508A1 (en) Internal combustion engine comprises an exhaust gas turbine having a turbine wheel with blades formed on sides facing away from each other in the axial direction of the wheel
EP2134925B1 (en) Exhaust gas turbocharger and method for the operation thereof
DE2831519A1 (en) EXHAUST TURBINE FOR CHARGER
EP4296489A1 (en) Air intake
DE102009015168A1 (en) Radial turbine for exhaust gas turbocharger for internal combustion engine, has passage provided on side of main nozzle, where ratio of width at wheel inlet to width of main nozzle on wheel inlet is expressed in specific equation
DE102012109549B4 (en) Adjustable diffuser for an exhaust gas duct section of a turbine, and exhaust gas turbocharger

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination