DE102009038736B3

DE102009038736B3 - Turbine und Turboverdichter, insbesondere für ein Turbo-Compound-System

Info

Publication number: DE102009038736B3
Application number: DE102009038736A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Kley; Michael Wiedmann
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2029-08-28
Also published as: BRPI1015503A2; US20110048000A1; RU2010141072A; JP2011052690A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Turbine, insbesondere Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System, umfassend - eine Antriebswelle, die an ihrem ersten oder im Bereich des ersten Endes ein Turbinenrad trägt, das zur Positionierung in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors oder sonstigen thermische und/oder Druckenergie enthaltenden Mediumstroms bestimmt ist, um Abgasenergie oder Energie des Mediumstromes in Antriebsleistung umzuwandeln, und - die an ihrem zweiten Ende oder im Bereich des zweiten Endes ein Zahnrad trägt, das dafür ausgelegt ist, in eine Triebverbindung mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gesetzt zu werden, wobei - die Antriebswelle zumindest im Bereich ihres zweiten Endes neben dem Zahnrad mittels einer Schwimmbuchse in einem Gehäuse gelagert ist, die einen äußeren ölbefüllten Lagerspalt gegenüber dem Gehäuse und einen inneren ölbefüllten Lagerspalt gegenüber der Antriebswelle ausbildet und relativ gegenüber dem Gehäuse und der Antriebswelle drehbar ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass - das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes, welches definiert ist als Differenz zwischen dem inneren Durchmesser des Gehäuses in dem Lager und dem äußeren Durchmesser der Schwimmbuchse in dem Lager, dividiert durch den äußeren Durchmesser der Schwimmbuchse in dem Lager, kleiner ist als das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes, welches definiert ist als Differenz zwischen dem inneren Durchmesser der Schwimmbuchse in dem Lager ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbine, beispielsweise Gasturbine oder Dampfturbine, insbesondere eine Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System, im Einzelnen mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Turboverdichter für ein Turbo-Compound-System oder einen Turbolader gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.
Turbo-Compound-Systeme und Abgasnutzturbinen hierfür sind dem Fachmann bekannt. Im Unterschied zu Abgasturbinen für Turbolader weist die Antriebswelle einer solchen Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System auf dem dem Turbinenrad (Laufrad der Abgasturbine) entfernten Ende nicht ein Verdichterlaufrad, sondern ein Antriebszahnrad, auch Antriebsritzel genannt, auf. Der Ersatz des Verdichterrades durch ein Antriebszahnrad wirkt sich auf die Kräfte aus, die im Betrieb auf die Lagerung der Antriebswelle wirken. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass diese Kräfte derart abweichend von denen, die in der Lagerung einer Abgasturboladerwelle auftreten, sein können, dass konstruktive Maßnahmen ergriffen werden müssen, um einen Schaden an der Lagerung und damit einen Ausfall des Turbo-Compound-Systems zu vermeiden.
So beschreibt die Patentschrift EP 1 197 638 B1 bereits, das auf eine Antriebswelle eine Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System, die ein Antriebszahnrad trägt, andere Kräfte auf das Lagersystem der Antriebswelle wirken als bei einem herkömmlichen Turbolader, welcher „lediglich” einen Verdichter antreibt. So geht man davon aus, dass bei einem herkömmlichen Turbolader Vibrationskräfte und Kräfte aus einem Ungleichgewicht durch Ölfilme der Lagerung aufgenommen werden, die sich gleichmäßig in einem äußeren Lagerspalt und einem inneren Lagerspalt einer Schwimmbuchsenlagerung verteilen. Bei einem Turbo-Compound-System hingegen würde auf die Antriebswelle eine Reaktionskraft durch das Antriebszahnrad einwirken, welches die Belastung des Schwingbuchsenlagers, insbesondere von jenem, das neben dem Zahnrad positioniert ist, erheblich vergrößert.
Als Lösung, um diese vergrößerte Belastung sicher zu beherrschen, schlägt das Dokument EP 1 197 638 B1 vor, das erste Lager neben dem Turbinenrad und das zweite Lager neben dem Zahnrad mechanisch derart aneinanderzukoppeln, dass sie sich gegenüber dem Gehäuse mit der gleichen Drehzahl drehen. Dies kann beispielsweise durch eine einteilige Schwimmbuchse erreicht werden, welche sich entlang der gesamten Antriebswelle von dem ersten Lager bis in das zweite Lager erstreckt.
Obwohl somit eine Lösung gefunden wurde, welche dem besonderen Problem der im Betrieb eines Turbo-Compound-Systems auf die Antriebswelle wirkenden Kräfte gerecht wird, stellt die vorgeschlagene Ausführung eine verhältnismäßig aufwändige und in der Herstellung teure Lösung zur Verfügung, welche besonders dann an ihre Grenzen stößt, wenn entweder das Lager neben dem Zahnrad verhältnismäßig weit weg von dem Lager neben dem Turbinenrad angeordnet ist, insbesondere wenn das Lager neben dem Zahnrad auf der dem Turbinenrad abgewandten Seite des Zahnrades positioniert ist, oder wenn zwischen den beiden Lagern ein weiteres, drittes Lager vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Turbine, insbesondere Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System anzugeben, welche zum einen die beschriebenen im Betrieb des Turbo-Compound-Systems auftretenden Kräfte sicher beherrscht und zum anderen die zuvor genannten Nachteile nicht aufweist. Ferner soll die Erfindung auch bei einem Turboverdichter auf einer Antriebswelle anwendbar sein, die an ihrem einen Ende das Verdichterlaufrad und an ihrem anderen Ende ein Zahnrad trägt, wenn hier dieselben Kräfteverhältnisse auftreten.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Turbine mit den Merkmalen von Anspruch 1 und einen Turboverdichter mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung zeigt einen Lösungsweg auf, welcher die herrschende Lehre bei der Auslegung eines Schwimmbuchsenlagers vollkommen verkehrt. So sieht die konventionelle Auslegung ( US 4 427 309 , S. 4, 2. Abs.) nämlich immer vor, den äußeren Lagerspalt, der zwischen dem äußeren Umfang der Schwimmbuchse und dem gegenüberstehenden inneren Umfang des Gehäuses gebildet wird, mit einem größeren relativen Lagerspiel auszuführen als den inneren Lagerspalt, welcher durch den inneren Umfang der Schwimmbuchse und den äußeren gegenüberstehenden Umfang der Antriebswelle gebildet wird. Hinter dieser Auslegung steht die Erkenntnis, dass der innere Lagerspalt stärker die Lagerfunktion und der äußere Lagerspalt stärker die Dämpfungsfunktion übernehmen soll.
Das relative Lagerspiel wird dabei für den äußeren Lagerspalt definiert durch den inneren Durchmesser des Gehäuses abzüglich des äußeren Durchmessers der Schwimmbuchse, das heißt der Differenz zwischen diesen beiden Durchmessern, dividiert durch den äußeren Durchmesser der Schwimmbuchse. Das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes wird definiert als innerer Durchmesser der Schwimmbuchse abzüglich des äußeren Durchmessers der Antriebswelle, das heißt als Differenz dieser beiden Durchmesser, dividiert durch den äußeren Durchmesser der Antriebswelle. Die Definition des relativen Lagerspiels bezieht sich demnach immer auf den jeweils kleineren Durchmesser.
Erfindungsgemäß ist nun das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes größer ausgeführt als das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes, und zwar zumindest oder ausschließlich bei jenem Lager im Bereich des Endes oder an dem Ende der Antriebswelle, welches das Zahnrad trägt und somit dem Ende der Antriebswelle abgewandt ist, auf welchem beziehungsweise im Bereich von welchem das Turbinenrad angeordnet ist beziehungsweise getragen wird. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist dabei das erfindungsgemäß ausgeführte Lager auf der dem Turbinenrad abgewandten Seite des Zahnrades angeordnet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform, bei welcher insbesondere das Zahnrad fliegend gelagert ist, ist das erfindungsgemäß ausgeführte Lager auf der dem Turbinenrad zugewandten Seite neben dem Zahnrad der Antriebswelle angeordnet.
Das Zahnrad ist dafür ausgelegt, in eine Triebverbindung mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gebracht zu werden. Das Turbinenrad hingegen ist ausgelegt, um in einem Abgasstrom des Verbrennungsmotors positioniert zu werden, sodass es Abgasenergie in Antriebsleistung umwandelt und über die Antriebswelle das Zahnrad drehend antreibt. Mittels des Zahnrades wird dann die Antriebsleistung unmittelbar oder über weitere zwischengeschaltete Getriebezüge auf die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors übertragen, um diesen anzutreiben.
Auch das Lager neben dem Turbinenrad kann als Schwimmbuchsenlager ausgeführt sein, das heißt eine Schwimmbuchse umfassen, die in einem Gehäuse gelagert ist und gegenüber dem Gehäuse einen äußeren Lagerspalt und gegenüber der Antriebswelle einen inneren Lagerspalt ausbildet, wobei die Schwimmbuchse sowohl relativ gegenüber dem Gehäuse als auch relativ gegenüber der Antriebswelle drehbar ist. Die Lagerspalte sind ölbefüllt, was aber nicht bedeutet, dass diese vollständig und immer mit Öl befüllt sein müssen. Vorteilhaft wird jedoch zu jedem Zeitpunkt im Betrieb der Abgasnutzturbine ein Ölfilm über dem gesamten Umfang des Lagerspaltes ausgebildet, vorteilhaft mit einer vergleichsweise konstanten Stärke.
Das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes bei dem Lager neben dem Zahnrad, liegt vorteilhaft im Bereich zwischen 2 bis 4‰ (Promille). Das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes des Lagers neben dem Zahnrad, liegt vorteilhaft im Bereich von 3 bis 5‰ (Promille), vorausgesetzt jedoch, wie dargestellt, dass das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes größer ist als das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Antriebswelle neben dem Turbinenrad und dem Zahnrad ein Verdichterlaufrad, insbesondere eines Frischluftverdichters, der in einem dem Verbrennungsmotor zugeführten Frischluftstrom zur Aufladung des Verbrennungsmotors angeordnet ist, aufweisen und vorteilhaft tragen, wobei das Verdichterlaufrad beispielsweise an dem zweiten Ende oder im Bereich des zweiten Endes positioniert sein kann, somit neben dem Zahnrad. Beispielsweise kann das erfindungsgemäß ausgeführte Lager an dem zweiten Ende zwischen dem Verdichterlaufrad, das vorteilhaft fliegend auf der Antriebswelle gelagert ist, und dem Zahnrad positioniert sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Antriebswelle ferner mittels eines dritten Lagers zwischen dem ersten Lager neben dem Zahnrad und dem zweiten Lager neben dem Turbinenrad gelagert, wobei dieses dritte Lager insbesondere ebenfalls eine Schwimmbuchse aufweist. Wenn hierdurch zwei Schwimmbuchsenlager unmittelbar neben dem Zahnrad positioniert sind, sind diese beiden Lager vorteilhaft beide erfindungsgemäß ausgeführt, das heißt weisen ein verhältnismäßig größeres relatives Lagerspiel im inneren Lagerspalt auf, verglichen mit dem relativen Lagerspiel im äußeren Lagerspalt. Jedoch kann es auch ausreichend sein, nur eines der beiden Lager entsprechend auszuführen, und das andere mit einem vergleichsweise größeren relativen Lagerspiel im äußeren Lagerspalt. Im letztgenannten Fall weist insbesondere das weiter vom Turbinenrad entfernt gelegene Schwimmbuchsenlager das verhältnismäßig größere relative Lagerspiel im inneren Lagerspalt auf.
Wenn auch das Lager neben dem Turbinenrad als Schwimmbuchsenlager ausgeführt ist, so weist dies vorteilhaft ein größeres relatives Lagerspiel im äußeren Lagerspalt auf, verglichen mit jenem im inneren Lagerspalt. Selbstverständlich ist jedoch auch eine umgekehrte Ausführungsform vorstellbar.
Obwohl die Erfindung zuvor anhand einer Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System, die im Abgasstrom eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, beschrieben wurde, ist die Erfindung auch bei anderen Turbinen, die in einem Mediumstrom, der thermische und/oder Druckenergie enthält, positioniert sind, um Energie aus dem Mediumstrom in Antriebsleistung umzuwandeln, anwendbar. Beispielsweise kann die Turbine als Dampfturbine ausgeführt sein, die in einem Dampfstrom angeordnet ist. Zur Dampferzeugung kann insbesondere wiederum Abgasenergie verwendet werden, indem ein entsprechender Wärmetauscher beziehungsweise Verdampfer im Abgasstrom angeordnet ist.
Auch bei einem Turboverdichter, dessen Verdichterrad an dem ersten Ende oder im Bereich des ersten Endes einer Antriebswelle positioniert ist, wobei die Antriebswelle an ihrem zweiten Ende oder im Bereich des zweiten Endes ein Zahnrad trägt, ist die erfindungsgemäße Lehre anwendbar. In diesem Fall gilt das zuvor beschriebene entsprechend, wobei jedoch anstelle des Turbinenrades das Verdichterrad angeordnet ist und dementsprechend nicht Energie eines Mediumstromes in Antriebsleistung umwandelt, sondern Antriebsleistung dazu verwendet wird, den Frischluftstrom zu einem Verbrennungsmotor zu verdichten. Die Antriebsleistung wird über das Zahnrad am zweiten Ende oder im Bereich des zweiten Endes der Antriebswelle eingeleitet und kann beispielsweise durch die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und/oder durch eine Abgasturbine im Abgasstrom des Verbrennungsmotors zur Verfügung gestellt werden. Grundsätzlich wären auch andere Energiequellen nutzbar, beispielsweise einer Dampfturbine in einem Dampfkreislauf, wobei der Dampf insbesondere wiederum durch Abgasenergie erzeugt wird.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden.
In der 1 ist schematisch eine erfindungsgemäß ausgeführte Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System dargestellt, umfassend eine Antriebswelle 1, die im Bereich ihres ersten Endes beziehungsweise hier an ihrem ersten Ende ein Turbinenrad 2 trägt, und die im Bereich ihres zweiten Endes ein Zahnrad 3 trägt. Das Zahnrad 3 ist als Ritzel ausgeführt, welches mit einem weiteren Zahnrad 13 kämmt, das über eine hydrodynamische Kupplung 14 in einer Triebverbindung mit der Kurbelwelle 4 eines Verbrennungsmotors steht, in dessen Abgasstrom 15 das Turbinenrad 2 zur Abgasenergierückgewinnung angeordnet ist.
Die Antriebswelle 1 ist im Bereich ihres zweiten Endes, hier an ihrem zweiten Ende, mittels einer Schwimmbuchse 5 in einem Gehäuse 6 der Abgasnutzturbine beziehungsweise des sogenannten Getriebes des Turbo-Compound-Systems gelagert. Die Schwimmbuchse 5 begrenzt zusammen mit dem inneren Durchmesser des Gehäuses 6 einen äußeren ölbefüllten Lagerspalt 7 und zusammen mit dem äußeren Durchmesser der Antriebswelle 1 einen inneren ölbefüllten Lagerspalt 8. Erfindungsgemäß ist dabei das relative Lagerspiel im inneren Lagerspalt 8 größer als im äußeren Lagerspalt 7. Dadurch wird im inneren Lagerspalt 8 der Öldurchsatz vergleichsweise erhöht und es stellt sich somit eine vergleichsweise geringere Lagertemperatur ein. Obwohl im äußeren Lagerspalt 7, welcher gegenüber herkömmlichen Lagerspalten in seiner Höhe insbesondere verkleinert ist, eine vergleichsweise geringere Dämpfung auftritt, ist dies bei der gezeigten Ausführungsform unproblematisch, da die Masse des Ritzels im Vergleich zu der Masse eines Verdichterlaufrades eines herkömmlichen Turboladers vermindert ist und somit eine kleinere Dämpfung ausreicht. Auch ist die thermische Beanspruchung des äußeren Lagerspaltes 7 vergleichsweise geringer im Vergleich zu herkömmlichen Turboladern.
Wie in gestrichelten Linien in der 1 dargestellt ist, kann gemäß alternativen Ausführungsformen in dem erfindungsgemäß ausgeführten Turbo-Compound-System zusätzlich ein Verdichterlaufrad 9 vorgesehen sein, welches mittels des Turbinenrades 2 oder mittels der Kurbelwelle 4 antreibbar ist und zur Aufladung des Verbrennungsmotors herangezogen werden kann. Dieses Verdichterlaufrad 9 kann beispielsweise über ein weiteres Ritzel mit dem Zahnrad 13 kämmen oder durch die Antriebswelle 1 angetrieben beziehungsweise von dieser getragen werden. Andere Ausführungsformen sind vorstellbar.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist auch das Lager neben dem Turbinenrad mit einer Schwimmbuchse 10 ausgeführt und im Gehäuse 6 gelagert. Selbstverständlich wäre es auch möglich, diese Lagerung in einem anderen Bauteil, insbesondere einem separaten Gehäuse vorzusehen.
Wie ferner in gestrichelten Linien angedeutet ist, kann im Bereich zwischen dem Lager neben dem Zahnrad 3 und dem Lager neben dem Turbinenrad 2 ein drittes Lager 11 vorgesehen sein, das insbesondere ebenfalls als Schwimmbuchsenlager mit einer Schwimmbuchse 12 ausgeführt ist.
Obwohl in der 1 ein Turbo-Compound-System gezeigt ist, könnte die Darstellung auch zur Beschreibung eines Turboverdichters herangezogen werden, bei welchem nämlich das Verdichterrad an der Stelle des Turbinenrades 2 positioniert ist und insbesondere einen Frischluftstrom zu dem Verbrennungsmotor verdichtet (die Pfeile an der Linie 15 müssten entsprechend umgekehrt werden). Die Antriebsleistung könnte entweder durch die Kurbelwelle 4 des Verbrennungsmotors oder durch eine Abgasturbine, die beispielsweise anstelle der Position 9 positioniert sein könnte, zur Verfügung gestellt werden. Die Abgasturbine wird entsprechend durch einen Abgasstrom des Verbrennungsmotors beaufschlagt. Vorzugsweise wäre die Position jene, welche in der 1 unten gezeigt ist, jedoch käme auch die Position der Ziffer 9 oben links in der 1 in Betracht.

Claims

Turbine, insbesondere Abgasnutzturbine für ein Turbo-Compound-System, umfassend 1.1 eine Antriebswelle (1), die an ihrem ersten oder im Bereich des ersten Endes ein Turbinenrad (2) trägt, das zur Positionierung in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors oder sonstigen thermische und/oder Druckenergie enthaltenden Mediumstroms bestimmt ist, um Abgasenergie oder Energie des Mediumstromes in Antriebsleistung umzuwandeln, und 1.2 die an ihrem zweiten Ende oder im Bereich des zweiten Endes ein Zahnrad (3) trägt, das dafür ausgelegt ist, in eine Triebverbindung mit der Kurbelwelle (4) des Verbrennungsmotors gesetzt zu werden, wobei 1.3 die Antriebswelle (1) zumindest im Bereich ihres zweiten Endes neben dem Zahnrad (3) mittels einer Schwimmbuchse (5) in einem Gehäuse (6) gelagert ist, die einen äußeren ölbefüllten Lagerspalt (7) gegenüber dem Gehäuse (6) und einen inneren ölbefüllten Lagerspalt (8) gegenüber der Antriebswelle (1) ausbildet und relativ gegenüber dem Gehäuse (6) und der Antriebswelle (1) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1.4 das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes (7), welches definiert ist als Differenz zwischen dem inneren Durchmesser des Gehäuses (6) in dem Lager und dem äußeren Durchmesser der Schwimmbuchse (5) in dem Lager, dividiert durch den äußeren Durchmesser der Schwimmbuchse (5) in dem Lager, kleiner ist als das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes (8), welches definiert ist als Differenz zwischen dem inneren Durchmesser der Schwimmbuchse (5) in dem Lager und dem äußeren Durchmesser der Antriebswelle (1) in dem Lager, dividiert durch den äußeren Durchmesser der Antriebswelle (1) in dem Lager.
Turbine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes (7) im Bereich von 2 bis 4 Promille und das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes (8) im Bereich von 3 bis 5 Promille liegt.
Turbine gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1), insbesondere an ihrem zweiten Ende, ferner ein Verdichterlaufrad (9) trägt.
Turbine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmbuchse (5) auf der dem Turbinenrad (2) abgewandten Seite des Zahnrads (3) positioniert ist, und die Antriebswelle (1) mit zwei Lagern, einem neben dem Zahnrad (3) und einem neben dem Turbinenrad (2) gelagert ist.
Turbine gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) im Bereich ihres ersten Endes neben dem Turbinenrad (2) mittels einer weiteren Schwimmbuchse (10) in dem Gehäuse (6) oder einem weiteren Gehäuse gelagert ist, die weitere Schwimmbuchse (10) einen äußeren ölbefüllten Lagerspalt gegenüber dem Gehäuse (6) und einen inneren ölbefüllten Lagerspalt gegenüber der Antriebswelle (1) ausbildet und relativ gegenüber dem Gehäuse (6) und der Antriebswelle (1) drehbar ist, wobei das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes größer als das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes ist.
Turbine gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) ferner mittels eines dritten Lagers (11) zwischen dem ersten Lager neben dem Zahnrad (3) und dem zweiten Lager neben dem Turbinenrad (2) gelagert ist, welches insbesondere ebenfalls eine Schwimmbuchse (12) aufweist.
Turboverdichter, insbesondere für ein Turbo-Compound-System oder einen Turbolader, umfassend 7.1 eine Antriebswelle, die an ihrem ersten Ende oder im Bereich des ersten Endes ein Verdichterrad trägt, das zur Positionierung in einem Frischluftstrom eines Verbrennungsmotors bestimmt ist, um den dem Verbrennungsmotor zugeführten Frischluftstrom zu verdichten, und 7.2 die an ihrem zweiten Ende oder im Bereich des zweiten Endes ein Zahnrad trägt, das dafür ausgelegt ist, in eine Triebverbindung mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors oder mit einer Turbine oder Abgasturbine gesetzt zu werden, wobei 7.3 die Antriebswelle zumindest im Bereich ihres zweiten Endes neben dem Zahnrad mittels einer Schwimmbuchse in einem Gehäuse gelagert ist, die einen äußeren ölbefüllten Lagerspalt gegenüber dem Gehäuse und einen inneren ölbefüllten Lagerspalt gegenüber der Antriebswelle ausbildet und relativ gegenüber dem Gehäuse und der Antriebswelle drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass 7.4 das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes, welches definiert ist als Differenz zwischen dem inneren Durchmesser des Gehäuses in dem Lager und dem äußeren Durchmesser der Schwimmbuchse in dem Lager, dividiert durch den äußeren Durchmesser der Schwimmbuchse in dem Lager, kleiner ist als das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes, welches definiert ist als Differenz zwischen dem inneren Durchmesser der Schwimmbuchse in dem Lager und dem äußeren Durchmesser der Antriebswelle in dem Lager, dividiert durch den äußeren Durchmesser der Antriebswelle in dem Lager.
Turboverdichter gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes im Bereich von 2 bis 4 Promille und das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes im Bereich von 3 bis 5 Promille liegt.
Turboverdichter gemäß einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle, insbesondere an ihrem zweiten Ende, ferner ein Turbinenrad trägt.
Turboverdichter gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwimmbuchse auf der dem Verdichterrad abgewandten Seite des Zahnrads positioniert ist, und die Antriebswelle mit zwei Lagern, einem neben dem Zahnrad und einem neben dem Verdichterrad, gelagert ist.
Turboverdichter gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle im Bereich ihres ersten Endes neben dem Verdichterrad mittels einer weiteren Schwimmbuchse in dem Gehäuse oder einem weiteren Gehäuse gelagert ist, die weitere Schwimmbuchse einen äußeren ölbefüllten Lagerspalt gegenüber dem Gehäuse und einen inneren ölbefüllten Lagerspalt gegenüber der Antriebswelle ausbildet und relativ gegenüber dem Gehäuse und der Antriebswelle drehbar ist, wobei das relative Lagerspiel des äußeren Lagerspaltes größer als das relative Lagerspiel des inneren Lagerspaltes ist.
Turboverdichter gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle ferner mittels eines dritten Lagers zwischen dem ersten Lager neben dem Zahnrad und dem zweiten Lager neben dem Verdichterrad gelagert ist, welches insbesondere ebenfalls eine Schwimmbuchse aufweist.