DE102010064041A1 - Turbine eines Abgasturboladers - Google Patents

Turbine eines Abgasturboladers Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbine (2) eines Abgasturboladers (1), insbesondere einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, mit einer variablen Turbinengeometrie (4) und mit einem Aktuator (7) zum Betätigen der variablen Turbinengeometrie (4), wobei der Aktuator (7) ein Betätigungsglied (8) aufweist, das mit einem Antriebshebel (5) der variablen Turbinengeometrie (4) verbunden ist, der um eine Schwenkachse (6) verschwenkbar an einem Gehäuse (3) der Turbine (2) angeordnet ist. Der Aktuator (7) ist zum Einleiten von Zugkräften (9) in das Betätigungsglied (8) ausgestaltet. Ein vereinfachter Aufbau ergibt sich, wenn das Betätigungsglied (8) ein Zugseil (10) aufweist oder dadurch gebildet ist, wenn das Zugseil (10) mit dem Antriebshebel (5) verbunden ist und wenn der Antriebshebel (5) mittels Federkraft (11) entgegen einer vom Aktuator (7) in das Zugseil (10) eingeleiteten Zugkraft (9) angetrieben ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbine eines Abgasturboladers, insbesondere einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs.
  • Bei modernen Abgasturboladern kann zur Leistungssteuerung der Turbine eine variable Turbinengeometrie vorgesehen sein, die in der Regel durch verstellbare Leitschaufeln gebildet ist, die an einem Strömungseintritt eines Turbinenrads der Turbine angeordnet sind. Durch Verstellen der Leitschaufeln kann der Einlassquerschnitt sowie eine Anströmrichtung am Strömungseinlass des Turbinenrads verändert werden. Dabei sind grundsätzlich beliebige Einstellzustände zwischen einer Offenstellung mit maximalem Zuströmquerschnitt und einer Schließstellung mit maximalem Zuströmquerschnitt einstellbar, um die Turbinenleistung stufenlos oder feinstufig verändern zu können. Um die im Inneren eines Turbinengehäuses angeordnete variable Turbinengeometrie betätigen zu können, also bspw. einen Anstellwinkel der Leitschaufeln verändern zu können, ist ein Antriebshebel vorgesehen, der an der Außenseite des Turbinengehäuses angeordnet ist und am Turbinengehäuse um eine Schwenkachse verschwenkbar angebracht ist. Um nun den Antriebshebel zum Verschwenken betätigen zu können, ist üblicherweise ein Aktuator vorgesehen, der ein Betätigungsglied aufweist, das mit dem Antriebshebel der variablen Turbinengeometrie verbunden ist.
  • Üblicherweise ist das Betätigungsglied eine Stange, die mit Hilfe des Aktuators bidirektional linear angetrieben ist. Somit kann der Aktuator über die Betätigungsstange Druckkräfte zum Verschwenken des Antriebshebels in der einen Schwenkrichtung und Zugkräfte zum Verschwenken des Antriebshebels in der anderen Schwenkrichtung einleiten. Durch diese herkömmliche Art der Betätigung des Antriebshebels der variablen Turbinengeometrie ergeben sich erhebliche Einschränkungen für die Positionierung des Aktuators am Gehäuse des Abgasturboladers. Ferner führt die Kreisbewegung des Antriebshebels zu Querkräften am stangenförmigen Betätigungsglied, wodurch aufwendige Kopplungsmaßnahmen erforderlich sind.
  • Aus der WO 93/10340 A1 ist ein Abgasturbolader bekannt, dessen Turbine mit einem Wastegate-Ventil ausgestattet ist. Ferner ist ein Aktuator zum Betätigen des Wastegate-Ventils vorgesehen, der als Betätigungsglied einen Bowdenzug aufweist, dessen Zugseil mit einem Antriebshebel des Wastegate-Ventils verbunden ist und dessen Druckhülle im Bereich des Antriebshebels an einem Halter gehäuseseitig abgestützt ist. Der Antriebshebel ist dabei um eine Schwenkachse verschwenkbar am Gehäuse der Turbine angeordnet und über eine Welle mit einem im Inneren des Gehäuses angeordneten Ventilglied des Wastegate-Ventils drehfest verbunden. Das Ventilglied des Wastegate-Ventils ist mit Hilfe einer Rückstellfeder in seine Schließstellung vorgespannt. Über das Zugseil des Bowdenzugs kann der Aktuator den Antriebshebel zum Aufschwenken des Ventilglieds entgegen der Federkraft der Rückstellfeder antreiben. Durch die Verwendung des Bowdenzugs ist die Position des Aktuators am Gehäuse des Abgasturboladers unabhängig von der Position des Antriebshebels wählbar.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Turbine eines Abgasturboladers bzw. für einen mit einer derartigen Turbine ausgestatteten Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch charakterisiert, dass die Belastung des Betätigungsglieds reduziert ist.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Betätigungsglied durch ein Zugseil zu bilden bzw. mit einem Zugseil auszustatten, wobei das Zugseil mit dem Antriebshebel verbunden ist, wobei der Antriebshebel mittels Federkraft entgegen einer Zugkraft angetrieben ist, die vom Aktuator in das Zugseil eingeleitet werden kann. Somit arbeitet das Zugseil gegen den federbelasteten Antriebshebel, so dass der Aktuator nur Zugkräfte in das Zugseil einleiten muss. Auf Druckkräfte kann aufgrund der Federvorspannung des Antriebshebels in der Druckkraftrichtung verzichtet werden. Da ein derartiges Zugseil quer zu seiner Seillängsrichtung flexibel ist, führt die Kreisbewegung des Antriebshebels zu keinen schädlichen Querbelastungen des Zugseils bzw. des Betätigungsglieds. Insofern vereinfacht sich die kinematische Kopplung zwischen Aktuator und variabler Turbinengeometrie.
  • Besonders vorteilhaft ist nun eine Ausführungsform, bei welcher der Antriebshebel bezüglich seiner Schwenkachse radial außen eine Abrollkontur für das Zugseil aufweist. Hierdurch wird das Zugseil am Antriebshebel quer zu seiner Längserstreckung abgestützt, wodurch die Belastung des Zugseils reduziert werden kann.
  • Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann nun die besagte Abrollkontur kreisbogenförmig ausgestaltet sein, und zwar so, dass sich die Abrollkontur konzentrisch zur Schwenkachse des Antriebshebels erstreckt. Auf diese Weise bleibt der Abstand des Zugseils von der Schwenkachse während des Verschwenkens des Antriebshebels konstant, so dass eine völlige Entlastung des Zugseils hinsichtlich Querkräften erfolgt.
  • Bei einer anderen Ausführungsform kann das Betätigungsglied eine Druckhülle aufweisen, die sich vom Aktuator bis zu einer am Gehäuse ausgebildeten Hüllenhalterung konzentrisch zum Zugseil erstreckt. Vereinfacht ausgedrückt, wird das Betätigungsglied bei dieser Ausführungsform durch einen Bowdenzug gebildet, bei dem ein Zugseil in einer Druckhülle geführt verstellbar ist.
  • Besonders zweckmäßig ist nun eine Ausführungsform, bei welcher die Hüllenhalterung die Druckhülle an ihrem Ende und somit das darin geführte Zugseil tangential zur Abrollkontur des Antriebshebels ausrichtet. Das bedeutet, dass die Hüllenhalterung so ausgestaltet ist, dass sie ein vom Aktuator entferntes Ende der Druckhülle tangential auf die Abrollkontur ausrichtet. Bei einer kreisbogenförmigen, konzentrisch zur Schwenkachse des Antriebshebels verlaufenden Abrollkontur ergibt sich dann für das Zugseil eine reine lineare Bewegung ohne Querkräfte.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die den Antriebshebel antreibende Federkraft mittels wenigstens einer Feder erzeugt werden, die am Antriebshebel oder an einem Element eines Triebstrangs angreift, der den Antriebshebel im Inneren des Gehäuses antriebsmäßig mit verstellbaren Leitschaufeln der variablen Turbinengeometrie verbindet. Sofern die wenigstens eine Feder am Antriebshebel angreift, kann sie besonders einfach außen am Gehäuse angeordnet werden. Bei einer derartigen. Ausführungsform kann insbesondere der Triebstrang der variablen Turbinengeometrie unverändert bleiben. Die unmittelbar am Antriebshebel abgestützte Feder kann bspw. als Spiralfeder oder als Blattfeder ausgestaltet sein.
  • Sofern jedoch die wenigstens eine Feder innerhalb des Triebstrangs angeordnet wird, befindet sie sich im Inneren des Gehäuses. Dies kann für die Dimensionierung der jeweiligen Feder vorteilhaft sein.
  • Beispielsweise kann eine solche Feder an einem Hebel angreifen, der drehfest mit einer verstellbaren Leitschaufeln der variablen Turbinengeometrie verbunden ist. Somit befindet sich die Feder in unmittelbarer Nähe der jeweiligen Leitschaufel, so dass zwischen Feder und Leitschaufel nur vergleichsweise wenig Reibungskräfte bzw. reibungsbehaftete Lagerstellen vorhanden sind. Dies vereinfacht die Auslegung der jeweiligen Feder.
  • Zweckmäßig können mehrere Leitschaufeln oder alle Leitschaufeln jeweils über einen solchen Hebel mit jeweils einer solchen Feder gekoppelt sein. Die einzelne Feder kann dadurch vergleichsweise klein dimensioniert werden. Gleichzeitig wird eine hohe Zuverlässigkeit für die Erzeugung der Federkraft erreicht.
  • Der Triebstrang kann einen Antriebsring umfassen, mit dem der Antriebshebel antriebsverbunden ist und der mit den zuvor genannten Hebeln zum Verschwenken der Leitschaufeln antriebsverbunden ist. Eine Verdrehung des Antriebsrings führt dann zu einem Verschwenken der Hebel und somit zu einem Verschwenken der mit den Hebeln drehfest verbundenen Leitschaufeln. Der Antriebsring ist dabei konzentrisch zur Rotationsachse eines Turbinenrads angeordnet und um die Rotationsachse drehverstellbar.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Federn durch Federabschnitte einer gemeinsamen Ringfeder gebildet sein, die sich konzentrisch zur Rotationsachse eines Turbinenrads erstreckt. Hierdurch vereinfacht sich die Montage der Federn, da letztlich nur ein Bauteil, nämlich die gemeinsame Ringfeder montiert werden muss.
  • Die Federn können dabei integral an der jeweiligen Ringfeder ausgeformt sein. Beispielsweise kann der jeweilige Federabschnitt im Wesentlichen Ω-förmig ausgestaltet sein, wobei benachbarte Ω-förmige Federabschnitte durch C-förmige Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sein können. Der jeweilige Federabschnitt kann bezüglich der Rotationsachse des Turbinenrads radial außen eine konkave Außenkontur besitzen, in welche ein Endabschnitt des jeweiligen Hebels eingreift, wodurch eine gute Abstützung und Kraftübertragung zwischen Federabschnitt und Hebel erzielbar ist.
  • Die Ringfeder kann somit in der Umfangsrichtung aus mehreren ineinander übergehenden äußeren Bogenabschnitten und inneren Bogenabschnitten gebildet sein. Die äußeren Bogenabschnitte bilden die Federabschnitte, welche die Hebel antreiben, während die inneren Bogenabschnitte die benachbarten äußeren Bogenabschnitte miteinander verbinden.
  • Bei einer anderen Ausführungsform können die Federn distal zu den Hebeln einen geschlossenen Ring bilden. Beispielsweise können sich die Federn radial innen bezüglich der Rotationsachse des Turbinenrads in der Umfangsrichtung überlappen. Insbesondere können die sich gegenseitig überlappenden Federn auf geeignete Weise aneinander befestigt sein, um für den geschlossenen Ring eine stabile Struktur zu bilden. Die Befestigung der Federn im Überlappungsbereich kann bspw. durch Verschweißen, Verlöten, Verstemmen, Vernieten oder durch Durchsetzfügen, insbesondere durch Toxen oder durch Clinchen, erfolgen.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform können die Federkräfte zur Vorspannung der Hebel so groß gewählt sein, dass sie größer sind als strömungsbedingte Betriebskräfte, die im Betrieb der Turbine an den Leitschaufeln angreifen und ein Drehmoment in die Leitschaufeln einleiten. Auf diese Weise kann Spiel aus dem Triebstrang eliminiert werden und eine Hysterese reduziert werden.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • 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.
  • 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.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 eine stark vereinfachte, prinzipielle Seitenansicht eines Abgasturboladers im Bereich einer Turbine,
  • 2 ein Detail aus 1 im Bereich eines Antriebshebels bei einer anderen Ausführungsform,
  • 3 eine Ansicht einer Feder,
  • 4 einen stark vereinfachten Querschnitt der Turbine im Bereich einer variablen Turbinengeometrie,
  • 5 eine Ansicht wie in 4, jedoch bei einer anderen Ausführungsform.
  • Entsprechend 1 umfasst ein Abgasturbolader 1 einer hier nicht gezeigten Brennkraftmaschine, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, eine Turbine 2 mit einem Gehäuse 3. Die Turbine 2 weist eine variable Turbinengeometrie 4 auf, von der in 1 nur ein Antriebshebel 5 erkennbar ist, der am Gehäuse 3 um eine Schwenkachse 6 verschwenkbar angeordnet ist. Die variable Turbinengeometrie 4 wird weiter unten mit Bezug auf die 4 und 5 noch näher erläutert.
  • Die Turbine 2 bzw. der Turbolader 1 ist außerdem mit einem Aktuator 7 ausgestattet, der hier rein exemplarisch in Form einer Druckdose ausgestaltet sein kann. Der Aktuator 7 weist ein Betätigungsglied 8 auf, mit dessen Hilfe der Antriebshebel 5 zum Verschwenken angetrieben werden kann. Ein Verschwenken des Antriebshebels 5 führt zu einer Verstellung der variablen Turbinengeometrie 4. Der Aktuator 7 ist so konzipiert, dass er in das Betätigungsglied 8 Zugkräfte 9 einleiten kann, die in 1 durch einen Pfeil angedeutet sind und vom Antriebshebel 5 in Richtung Aktuator 7 orientiert sind.
  • Das Betätigungsglied 8 weist ein Zugseil 10 auf, das mit dem Antriebshebel 5 verbunden ist. Der Antriebshebel 5 ist nun seinerseits mittels einer durch einen Pfeil angedeuteten Federkraft 11 entgegen der Zugkraft 9, die über das Zugseil 10 in den Antriebshebel 5 eingeleitet werden kann, angetrieben. In den 1 und 2 ist die Zugkraft 9 des Zugseils 10 nach links orientiert. Dementsprechend ist die Federkraft 11 hier nach rechts orientiert, wodurch der Antriebshebel 5 um seine Schwenkachse 6 im Uhrzeigersinn angetrieben ist.
  • Entsprechend den 1 und 2 besitzt der Antriebshebel 5 für das Zugseil 9 bezüglich seiner Schwenkachse 6 radial außen eine Abrollkontur 12. Diese Abrollkontur 12 kann exemplarisch kreisbogenförmig ausgestaltet sein. Gemäß 2 kann die Abrollkontur 12 bevorzugt konzentrisch zur Schwenkachse 6 kreisbogenförmig gestaltet sein, so dass ein Radius 13 der kreisbogenförmigen Abrollkontur 12 auf der Schwenkachse 6 steht.
  • Bei den hier gezeigten Ausführungsformen umfasst das Betätigungsglied 8 außerdem eine Druckhülle 14, die das Zugseil 9 umschließt und sich vom Aktuator 7 bis zu einer Hüllenhalterung 15 konzentrisch zum Zugseil 10 erstreckt. Die Hüllenhalterung 15 ist am Gehäuse 3 ausgebildet bzw. bezüglich des Gehäuses 3 stationär oder ortsfest angeordnet. Insbesondere ist die Hüllenhalterung 15 an das Gehäuse 2 angebaut. Die Hüllenhalterung 15 stützt ein dem Antriebshebel 5 zugewandtes Ende 16 der Druckhülle 14 axial, also in der Längsrichtung der Druckhülle 14 bzw. des Zugseils 10 ab. Mit Hilfe der Hüllenhalterung 15 wird somit eine definierte Position für das besagte Druckhüllenende 16 gewährleistet.
  • Zweckmäßig bilden die Druckhülle 14 und das Zugseil 10 einen Bowdenzug. Mit anderen Worten, das Betätigungsglied 8 ist durch einen Bowdenzug gebildet, der das Zugseil 10 und die Druckhülle 14 umfasst. Sofern ein derartiger Bowdenzug zum Einsatz kommt, kann der Aktuator 7 abhängig von der Länge des Bowdenzugs quasi beliebig relativ zum Antriebshebel 5 am Turbolader 1 positioniert werden. Beispielsweise kann der Aktuator 7 dann an einem hier nicht gezeigten Gehäuse eines hier ebenfalls nicht gezeigten Verdichters des Abgasturboladers 1 angebracht sein. Dies kann aus thermischen Gründen und/oder aus Bauraumgründen von Vorteil sein.
  • Besonders vorteilhaft ist die hier gezeigte Ausführungsform, bei welcher die Hüllenhalterung 15 so ausgestaltet ist, dass sie das besagte Druckhüllenende 16 tangential zur Abrollkontur 12 ausrichtet. Somit erstreckt sich das Zugseil 10 ausgehend von der Druckhülle 14 bzw. ausgehend von dem in der Hüllenhalterung 15 gehaltenen Druckhüllenende 16 bis zu ihrem Kontakt auf der Abrollkontur 12 des Antriebshebels 5 geradlinig.
  • Die Federkraft 11 zum Antreiben des Antriebshebels 5 entgegen der Zugkraft 9 des Zugseils 10 wird vorzugsweise mit wenigstens einer Feder 17 erzeugt. Diese Feder 17 kann gemäß 1 am Antriebshebel 5 angreifen, z. Bsp. über einen Pin 18 und kann direkt oder indirekt am Gehäuse 3 abgestützt sein. Im Beispiel der 1 ist nur eine einzige Feder 17 vorgesehen, die als Blattfeder ausgestaltet ist.
  • Alternativ dazu zeigt 3 eine andere Ausführungsform einer derartigen Feder 17, die als Spiralfeder ausgestaltet ist.
  • An Stelle wenigstens einer Feder 17, die am Antriebshebel 5 angreift, kann gemäß den 4 und 5 auch wenigstens eine Feder 17 vorgesehen sein, die an einem Element 19 eines Triebstrangs 20 der variablen Turbinengeometrie 4 angreift. Der Triebstrang 20 dient dabei innerhalb der variablen Turbinengeometrie 4 zur antriebsmäßigen Verbindung des Antriebshebels 5 mit verstellbaren Leitschaufeln 21, von denen in den 4 und 5 jeweils eine rein exemplarisch mit unterbrochener Linie dargestellt ist. Der Triebstrang 20 umfasst gemäß den 4 und 5 einen Antriebsring 22, der in 4 nur abschnittsweise dargestellt ist. Der Antriebsring 22 ist konzentrisch zu einer Rotationsachse 23 eines hier nicht dargestellten Turbinenrads der Turbine 2 angeordnet. Bezüglich dieser Rotationsachse 23 ist der Antriebsring 22 drehverstellbar. Zum Drehverstellen des Antriebsrings 22 greift ein Stellhebel 24 am Antriebsring 22 an, der bspw. über eine Antriebswelle 25 mit dem außen am Gehäuse 3 angeordneten Antriebshebel 5 drehfest verbunden ist. Somit verschwenkt der Stellhebel 24 ebenfalls um die Schwenkachse 6 des Antriebshebels 5.
  • Der Antriebsring 22 ist außerdem mit mehreren Hebeln 26 antriebsverbunden, derart, dass eine Verdrehung des Antriebsrings 22 zu einer Schwenkverstellung des jeweiligen Hebels 26 um eine Drehachse 27 führt. Der jeweilige Hebel 26 ist insbesondere über eine Verbindungswelle 28, die sich koaxial zur Drehachse 27 erstreckt, mit einer der Leitschaufeln 21 drehfest verbunden, so dass eine Verdrehung des Hebels 26 ebenfalls zu einer Verdrehung der zugehörigen Leitschaufel 21 führt. Zweckmäßig ist jeder Leitschaufel 21 ein solcher Hebel 26 zugeordnet, der mit dem Antriebsring 22 angetrieben ist.
  • Bei den Ausführungsformen der 4 und 5 ist nun jeder Leitschaufel 21 bzw. jedem Hebel 26 eine eigene Feder 17 zugeordnet, um die jeweilige Leitschaufel 21 bspw. in eine erste Endstellung vorzuspannen, in welcher der Eintrittsquerschnitt zum Turbinenrad minimiert ist. Abweichend zu den Ausführungsformen der 4 und 5 sind grundsätzlich auch Ausführungsformen denkbar, bei denen nicht allen Leitschaufeln 21 jeweils eine eigene Feder 17 zugeordnet ist. Über die Antriebskopplung der Hebel 26 und somit der Leitschaufeln 21 über den Antriebsring 22 kann es auch ausreichen, weniger als alle Leitschaufeln 21 über eine derartige Feder 17 anzutreiben.
  • Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform sind die einzelnen Federn 17 jeweils durch einen Federabschnitt 29 einer Ringfeder 30 gebildet, wobei sich diese Ringfeder 30 konzentrisch zur Rotationsachse 23 des Turbinenrads erstreckt. Insbesondere können diese Federabschnitte 29 an der Ringfeder 30 integral ausgeformt sein, so dass letztlich ein einziges Bauteil, nämlich die Ringfeder 30 sämtliche Federn 17 aufweist. Im gezeigten Beispiel ist die Ringfeder 30 durch eine regelmäßige Abfolge innerer Kreisbögen 31 und äußerer Kreisbögen 32 gebildet, die nahtlos ineinander übergehen. Die äußeren Kreisbögen 32 bilden die Federabschnitte 29 bzw. die Federn 17. Die inneren Kreisbögen 31 bilden die Übergänge zwischen benachbarten äußeren Kreisbögen 32. Die einzelnen Federabschnitte 29 besitzen im Wesentlichen eine Ω-förmige Kontur.
  • Zur verbesserten Kopplung zwischen der jeweiligen Feder 17 und dem jeweiligen Element 19 bzw. dem jeweiligen Hebel 26 kann der jeweilige Federabschnitt 29 bezüglich der Rotationsachse 23 radial außen eine konkave Außenkontur 33 aufweisen, die am Federabschnitt 29 eine Vertiefung ausbildet, die im Folgenden ebenfalls mit 33 bezeichnet wird. Der jeweilige Hebel 26 kann mit seinem der Feder 17 zugeordneten Ende in besagte Vertiefung 33 eingreifen.
  • Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform sind die einzelnen Federn 17 an ihren vom jeweiligen Element 19 bzw. vom jeweiligen Hebel 26 entfernten Ende, also distal zu den Hebeln 26, zu einem gemeinsamen, in der Umfangsrichtung geschlossenen, Ring 34 zusammengefasst. Hierzu überlappen sich die einzelnen Federn 17 in der Umfangsrichtung. Im Bereich ihrer gegenseitigen Überlappung können die benachbarten und radial aneinander anliegenden Federn 17 aneinander befestigt sein. Hierbei können übliche Befestigungstechniken zur Anwendung kommen. Insgesamt kann dadurch ein sich selbst tragender, vergleichsweise stabiler Ring 34 gebildet werden, an dem sich die Federn 17 gegenseitig abstützen.
  • Ein Spielausgleich kann vorgenommen werden, indem die Hebel 26 mit Federkräften vorgespannt werden, die größer als die Betriebskräfte an den Leitschaufeln 21 sind. Dadurch ist sichergestellt, dass die Hebel 26 immer an der gleichen Seite 35 der Ausnehmung im Antriebsring 22 anliegen, so dass als Folge die Hysterese verringert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 93/10340 A1 [0004]

Claims (11)

  1. Turbine eines Abgasturboladers (1), insbesondere einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, – mit einer variablen Turbinengeometrie (4), – mit einem Aktuator (7) zum Betätigen der variablen Turbinengeometrie (4), – wobei der Aktuator (7) ein Betätigungsglied (8) aufweist, das mit einem Antriebshebel (5) der variablen Turbinengeometrie (4) verbunden ist, – wobei der Antriebshebel (5) um eine Schwenkachse (6) verschwenkbar an einem Gehäuse (3) der Turbine (2) angeordnet ist, – wobei der Aktuator (7) zum Einleiten von Zugkräften (9) in das Betätigungsglied (8) ausgestaltet ist, – wobei das Betätigungsglied (8) ein Zugseil (10) aufweist oder dadurch gebildet ist, – wobei das Zugseil (10) mit dem Antriebshebel (5) verbunden ist, – wobei der Antriebshebel (5) mittels Federkraft (11) entgegen einer vom Aktuator (7) in das Zugseil (10) eingeleiteten Zugkraft (9) angetrieben ist.
  2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebshebel (5) radial außen eine Abrollkontur (12) für das Zugseil (10) aufweist.
  3. Turbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrollkontur (12) kreisbogenförmig ausgestaltet ist und sich konzentrisch zur Schwenkachse (6) des Antriebshebels (5) erstreckt.
  4. Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (8) eine Druckhülle (14) aufweist, die sich vom Aktuator (7) bis zu einer am Gehäuse (3) ausgebildeten Hüllenhalterung (15) konzentrisch zum Zugseil (10) erstreckt.
  5. Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Antriebshebel (5) antreibende Federkraft (11) mittels wenigstens einer Feder (17) erzeugt wird, die am Antriebshebel (5) oder an einem Element (19) eines Triebstrangs (20) angreift, der den Antriebshebel (5) antriebsmäßig mit verstellbaren Leitschaufeln (21) der variablen Turbinengeometrie (4) verbindet.
  6. Turbine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (17) an einem Hebel (26) angreift, der mit einer verstellbaren Leitschaufel (21) der variablen Turbinengeometrie (4) verbunden ist.
  7. Turbine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebshebel (5) mit einem Antriebsring (22) antriebsverbunden ist, der mit den Hebeln (26) zum Verschwenken der Leitschaufeln (21) antriebsverbunden ist.
  8. Turbine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leitschaufeln (21) oder alle Leitschaufeln (21) jeweils über einen solchen Hebel (26) mit jeweils einer solchen Feder (17) gekoppelt sind.
  9. Turbine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (17) durch Federabschnitte (29) einer gemeinsamen Ringfeder (30) gebildet sind, die sich konzentrisch zur Rotationsachse (23) eines Turbinenrads erstreckt.
  10. Turbine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (17) distal zu den Hebeln (26) einen geschlossenen Ring (34) bilden.
  11. Turbine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebel (26) mit Federkräften (11) vorgespannt werden, die größer als die Betriebskräfte an den Leitschaufeln (21) sind.
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