DE102012023011A1

DE102012023011A1 - Exhaust turbo-supercharger for energy converter i.e. fuel cell, has radial-flow turbine driven by compressor, electromotor driving compressor and turbine, and entry region whose entry diameter is equal to effective diameter of exit region

Info

Publication number: DE102012023011A1
Application number: DE201210023011
Authority: DE
Inventors: Andreas Knoop
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-11-24
Filing date: 2012-11-24
Publication date: 2014-06-12

Abstract

The supercharger (10) has a radial-flow turbine (12) comprising a turbine wheel (18). An entry region (30) has entry diameter (De), and the wheel is flow against exhaust gas of an energy converter in a radial direction over the entry region during operation of the supercharger. An exit region (32) has effective diameter (Da), and the wheel is divertable from the exhaust gas in an axial direction over the exit region. The turbine is driven by a compressor (34). An electromotor (48) drives the compressor and the turbine, where the entry diameter is equal to the effective diameter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für einen Energiewandler, insbesondere eine Brennstoffzelle, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an exhaust gas turbocharger for an energy converter, in particular a fuel cell, according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Abgasturbolader für einen Energiewandler, insbesondere eine Brennstoffzelle, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. 1 zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht einen solchen Abgasturbolader 10. Der Abgasturbolader 10 umfasst eine Turbine in Form einer Radialturbine 12 mit einem Turbinengehäuse 14. Das Turbinengehäuse 14 weist einen Aufnahmeraum 16 auf, in welchem ein Turbinenrad 18 um eine Drehachse 20 relativ zu dem Turbinengehäuse 14 drehbar aufgenommen ist. Das Turbinenrad 18 umfasst einen Nabenkörper 22, mit welchem Laufradschaufeln 24 des Turbinenrads 18 verbunden sind.Such exhaust gas turbochargers for an energy converter, in particular a fuel cell, are well known from the general state of the art. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of such an exhaust gas turbocharger 10 , The turbocharger 10 includes a turbine in the form of a radial turbine 12 with a turbine housing 14 , The turbine housing 14 has a recording room 16 on which a turbine wheel 18 around a rotation axis 20 relative to the turbine housing 14 is received rotatably. The turbine wheel 18 includes a hub body 22 , with which impeller blades 24 of the turbine wheel 18 are connected.

Das Turbinengehäuse 14 weist einen Zuführkanal 26 auf, welcher vorliegend zumindest im Wesentlichen spiralförmig in Umfangsrichtung des Turbinenrads 18 über dessen Umfang verläuft. Daher wird der Zuführkanal 26 auch als Spiralkanal bezeichnet, während das Turbinengehäuse 14 als Turbinenspiralgehäuse bezeichnet wird. Ferner weist das Turbinengehäuse 14 einen Austrittskanal 28 auf.The turbine housing 14 has a feed channel 26 which, in the present case, at least substantially spirally in the circumferential direction of the turbine wheel 18 runs over the circumference. Therefore, the feed channel becomes 26 Also referred to as a spiral channel, while the turbine housing 14 is called Turbinenspiralgehäuse. Furthermore, the turbine housing 14 an exit channel 28 on.

Während des Betriebs des Energiewandlers, insbesondere der Brennstoffzelle, entsteht ein Abgas des Energiewandlers. Bei diesem Abgas handelt es sich im Falle der Brennstoffzelle um Luft, welche üblicherweise auch als Abluft bezeichnet wird. Das Abgas wird dem Turbinenrad 18 über den Zuführkanal 26 zugeführt, so dass das Abgas das Turbinenrad 18 in radialer Richtung von außen nach innen anströmen kann. Dadurch treibt das Abgas das Turbinenrad 18 um die Drehachse 20 an. Das Abgas strömt das Turbinenrad 18 über den Austrittskanal 28 zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung ab.During operation of the energy converter, in particular the fuel cell, an exhaust gas of the energy converter is formed. In the case of the fuel cell, this exhaust gas is air, which is usually also referred to as exhaust air. The exhaust gas is the turbine wheel 18 over the feed channel 26 supplied, so that the exhaust gas is the turbine wheel 18 can flow in the radial direction from outside to inside. As a result, the exhaust gas drives the turbine wheel 18 around the axis of rotation 20 at. The exhaust gas flows the turbine wheel 18 over the outlet channel 28 at least substantially in the axial direction.

Dabei weist das Turbinenrad 18 einen Eintrittsbereich 30 auf. Der Eintrittsbereich 30 weist einen Eintrittsdurchmesser D_E auf. Das Turbinenrad 18 ist somit über den den Eintrittsdurchmesser D_E aufweisenden Eintrittsbereich 30 in radialer Richtung von außen nach innen anströmbar. Das Turbinenrad 18 weist ferner einen Austrittsbereich 32 auf, welcher wiederum einen Austrittsdurchmesser D_A aufweist. Das Turbinenrad 18 ist somit über den den Austrittsdurchmesser D_A aufweisenden Austrittsbereich 32 in axialer Richtung von dem Abgas abströmbar. Der Eintrittsdurchmesser D_E ist das Zweifache des sich auf die Drehachse 20 beziehenden Radius des Eintrittsbereichs 30, während der Austrittsdurchmesser D_A das Zweifache des sich auf die Drehachse 20 beziehenden Radius des Austrittsbereichs 32 ist.In this case, the turbine wheel 18 an entry area 30 on. The entrance area 30 has an entrance diameter D _E. The turbine wheel 18 is thus above the inlet diameter D _E having inlet area 30 in the radial direction from the outside to the inside can be flowed. The turbine wheel 18 also has an exit area 32 which in turn has an exit diameter D _A. The turbine wheel 18 is thus over the outlet diameter D _A having outlet area 32 can be flowed away from the exhaust gas in the axial direction. The entrance diameter D _E is twice that on the axis of rotation 20 relating radius of the entrance area 30 while the exit diameter D _A is twice that on the axis of rotation 20 relating radius of the exit area 32 is.

Wie aus 1 erkennbar ist, ist der Austrittsdurchmesser D_A geringer als der Eintrittsdurchmesser D_E. Das Verhältnis des Eintrittsdurchmessers D_E zum Austrittsdurchmesser D_A wird üblicherweise durch den sogenannten TRIM bezeichnet. Dieser ergibt sich aus:

How out 1 can be seen, the outlet diameter D _{A is} less than the inlet diameter D _E. The ratio of the inlet diameter D _E to the outlet diameter D _A is usually referred to by the so-called TRIM. This results from:

Der Abgasturbolader 10 umfasst auch einen Verdichter 34 mit einem Verdichtergehäuse 36, in welchem ein Verdichterrad 38 um die Drehachse 20 relativ zu dem Verdichtergehäuse 36 drehbar aufgenommen ist. Das Verdichterrad 38 umfasst ebenfalls einen Nabenkörper 40 sowie mit dem Nabenkörper 40 verbundene Laufradschaufeln 42.The turbocharger 10 also includes a compressor 34 with a compressor housing 36 in which a compressor wheel 38 around the axis of rotation 20 relative to the compressor housing 36 is received rotatably. The compressor wheel 38 also includes a hub body 40 as well as with the hub body 40 connected impeller blades 42 ,

Das Verdichtergehäuse 36 weist einen Zuführkanal 44 auf, über welchen das Verdichterrad 38 von mittels des Verdichterrads 38 zu verdichtender Luft in axialer Richtung angeströmt wird. Ferner weist das Verdichtergehäuse 36 einen Abführkanal 46 auf, über welchen die mittels des Verdichterrads 38 verdichtete Luft abgeführt wird. Die verdichtete Luft strömt das Verdichterrad 38 in radialer Richtung ab. Die verdichtete Luft wird dem Energiewandler zugeführt. Mit anderen Worten dient der Abgasturbolader 10 zum Versorgen des Energiewandlers mit verdichteter Luft. Dadurch ist ein besonders effizienter und effektiver Betrieb des Energiewandlers, insbesondere der Brennstoffzelle, realisierbar.The compressor housing 36 has a feed channel 44 on, over which the compressor wheel 38 by means of the compressor wheel 38 To be compressed air is flowed in the axial direction. Furthermore, the compressor housing 36 a discharge channel 46 on, via which the means of the compressor wheel 38 compressed air is discharged. The compressed air flows through the compressor wheel 38 in the radial direction. The compressed air is supplied to the energy converter. In other words, the exhaust gas turbocharger serves 10 for supplying the energy converter with compressed air. As a result, a particularly efficient and effective operation of the energy converter, in particular the fuel cell, can be realized.

Vorliegend erstreckt sich auch der Abführkanal 46 in Umfangsrichtung des Verdichterrads 38 über dessen Umfang zumindest im Wesentlichen spiralförmig, so dass der Abführkanal 46 als Spiralkanal und das Verdichtergehäuse 36 als Verdichterspiralgehäuse bezeichnet werden.In the present case also extends the discharge channel 46 in the circumferential direction of the compressor wheel 38 over its circumference at least substantially spiral, so that the discharge channel 46 as a spiral channel and the compressor housing 36 be referred to as a compressor spiral housing.

Der Abgasturbolader 10 umfasst auch einen Elektromotor 48 mit einem Stator 50 und mit einem mit dem Stator 50 korrespondierenden Rotor 52. Der Rotor 52 umfasst dabei eine Welle, mit der sowohl das Turbinenrad 18 als auch das Verdichterrad 38 drehfest verbunden sind. Infolge dieser drehfesten Verbindung wird das Verdichterrad 38 vom Turbinenrad 18 angetrieben, wenn das Turbinenrad 18 von Abgas des Energiewandlers angetrieben wird.The turbocharger 10 also includes an electric motor 48 with a stator 50 and with one with the stator 50 corresponding rotor 52 , The rotor 52 includes a shaft with which both the turbine wheel 18 as well as the compressor wheel 38 are rotatably connected. As a result of this rotationally fixed connection is the compressor wheel 38 from the turbine wheel 18 driven when the turbine wheel 18 is driven by exhaust of the energy converter.

Das Turbinenrad 18 und das Verdichterrad 38 können auch mittels des Elektromotors 48 angetrieben werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, das Verdichterrad 38 auch dann anzutreiben und die Luft demzufolge auch dann zu verdichten, wenn kein Abgas des Energiewandlers oder ein nur sehr geringer Massenstrom des Abgases zur Verfügung steht, um das Turbinenrad 18 und über dieses das Verdichterrad 38 anzutreiben. Bei dem Abgasturbolader 10 handelt es sich somit um einen sogenannten elektrisch angetriebenen Turbolader (ETC – Electric Turbo Charger).The turbine wheel 18 and the compressor wheel 38 can also by means of the electric motor 48 are driven. This makes it possible, for example, the compressor wheel 38 also then to drive and compress the air accordingly, if no exhaust gas of the energy converter or only a very small mass flow of the exhaust gas is available to the turbine wheel 18 and over this the compressor wheel 38 drive. In the exhaust gas turbocharger 10 it is thus a so-called electrically driven turbocharger (ETC - Electric Turbo Charger).

Zum Lagern des Rotors 52 ist eine turbinenseitige Lagereinrichtung 54 vorgesehen. Ferner ist zum Lagern des Rotors 52 eine verdichterseitige Lagereinrichtung 56 vorgesehen. Der Rotor 52 ist vorliegend über die Lagereinrichtung 54 am Turbinengehäuse 14 und über die Lagereinrichtung 56 am Verdichtergehäuse 36 abgestützt. Der Abgasturbolader 10 umfasst darüber hinaus ein Gehäuseelement 58, welches ein Motorgehäuse zum zumindest bereichsweisen Aufnehmen des Elektromotors 48 darstellt.For storing the rotor 52 is a turbine-side storage facility 54 intended. Further, for storing the rotor 52 a compressor-side storage facility 56 intended. The rotor 52 is present on the storage facility 54 at the turbine housing 14 and about the storage facility 56 on the compressor housing 36 supported. The turbocharger 10 moreover comprises a housing element 58 , which a motor housing for at least partially receiving the electric motor 48 represents.

Wie aus 1 erkennbar ist, sind das Verdichtergehäuse 36 und das Turbinengehäuse 14 jeweils separat von dem Gehäuseelement 58 ausgebildet und mit dem Gehäuseelement 58 verbunden. Dabei sind sowohl das Verdichtergehäuse 36 als auch das Turbinengehäuse 14 jeweils in axialer Richtung an dem Gehäuseelement 58 abgestützt. Mit a ist eine Gehäusetrennstelle zwischen dem Turbinengehäuse 14 und dem Gehäuseelement 58 bezeichnet, während mit b eine Gehäusetrennstelle zwischen dem Gehäuseelement 58 und dem Verdichtergehäuse 36 bezeichnet ist. Mit 60 ist ein Spalt zwischen einem Radrücken des Verdichterrads 38 und der verdichterseitigen Lagereinrichtung 56 bezeichnet. Mit 62 ist ein Spalt zwischen dem Turbinengehäuse 14 und den jeweiligen Laufradschaufeln 24 des Turbinenrads 18 bezeichnet. Darüber hinaus ist mit 64 ein Spalt zwischen dem Verdichtergehäuse 36 und den jeweiligen Laufradschaufeln 42 des Verdichterrads 38 bezeichnet.How out 1 is recognizable, are the compressor housing 36 and the turbine housing 14 each separately from the housing element 58 formed and with the housing element 58 connected. Here are both the compressor housing 36 as well as the turbine housing 14 in each case in the axial direction on the housing element 58 supported. With a is a housing separation point between the turbine housing 14 and the housing element 58 denotes, while b is a housing separation point between the housing element 58 and the compressor housing 36 is designated. With 60 is a gap between a Radrücken the compressor wheel 38 and the compressor side bearing device 56 designated. With 62 is a gap between the turbine housing 14 and the respective impeller blades 24 of the turbine wheel 18 designated. In addition, with 64 a gap between the compressor housing 36 and the respective impeller blades 42 the compressor wheel 38 designated.

Der Wirkungsgrad von Strömungsmaschinen wie dem elektrisch angetriebenen Turbolader in Form des Abgasturboladers 10 ist stark von im Abgasturbolader 10 entstehenden Spaltverlusten insbesondere am Spalt 62 und am Spalt 64 abhängig. Die Spaltverluste wiederum sind von geometrischen Gegebenheiten, elastischen Verformungen des Turbinenrads 18 und des Verdichterrads 38 im Betrieb sowie von Maßnahmen zum Toleranzausgleich bei der Montage des Abgasturboladers 10 abhängig. Im Rahmen dieses Toleranzausgleichs werden bei der Montage insbesondere fertigungsbedingte und/oder montagebedingte Toleranzen kompensiert, um so vorteilhafte Werte für die Spalte 60, 62, 64 zu realisieren. Dabei hat es sich gezeigt, dass dieser Toleranzausgleich bei der Montage sehr aufwändig ist, was zu einer zeit- und kostenaufwändigen Fertigung des Abgasturboladers 10 führt.The efficiency of turbomachines such as the electrically driven turbocharger in the form of the exhaust gas turbocharger 10 is strong in the exhaust gas turbocharger 10 resulting gap losses, especially at the gap 62 and at the gap 64 dependent. The gap losses in turn are of geometric conditions, elastic deformations of the turbine wheel 18 and the compressor wheel 38 during operation as well as measures for tolerance compensation during the assembly of the exhaust gas turbocharger 10 dependent. In the context of this tolerance compensation, in particular manufacturing-related and / or assembly-related tolerances are compensated during assembly, so advantageous values for the column 60 . 62 . 64 to realize. It has been found that this tolerance compensation during assembly is very complex, resulting in a time-consuming and costly production of the exhaust gas turbocharger 10 leads.

Der Toleranzausgleich wird üblicherweise mit Distanzelementen, beispielsweise Distanzblechen, durchgeführt, welche an den Gehäusetrennstellen a, b zwischen das Turbinengehäuse 14 und das Gehäuseelement 58 bzw. zwischen das Verdichtergehäuse 36 und das Gehäuseelement 58 angeordnet werden. Dadurch kann der jeweilige Abstand des Verdichtergehäuses 36 vom Gehäuseelement 58 und somit der Spalt 64 bzw. der Abstand des Turbinengehäuses 14 vom Gehäuseelement 58 und demzufolge der Spalt 62 eingestellt werden.The tolerance compensation is usually carried out with spacer elements, such as spacer plates, which at the housing separation points a, b between the turbine housing 14 and the housing element 58 or between the compressor housing 36 and the housing element 58 to be ordered. This allows the respective distance of the compressor housing 36 from the housing element 58 and thus the gap 64 or the distance of the turbine housing 14 from the housing element 58 and consequently the gap 62 be set.

Im Rahmen des Toleranzausgleichs erfolgt beispielsweise zunächst eine Messung, mit deren Hilfe die für den Toleranzausgleich erforderliche Anzahl und/oder die erforderliche, in axialer Richtung verlaufende Dicke der Distanzelemente ermittelt werden. Anschließend erfolgt die Montage des Abgasturboladers 10 mit diesen ermittelten Distanzelementen. An die Montage schließt sich eine weitere Messung an, mit deren Hilfe ermittelt wird, ob die Montage mit den Distanzelementen zur Realisierung der gewünschten Werte für die Spalte 60, 62, 64 geführt hat. Ergibt diese zweite Messung, dass die Spalte 60, 62, 64 nicht die gewünschten Werte aufweisen, so muss die Montage mit einer anderen Anzahl an Distanzelementen und/oder mit Distanzelementen anderer Dicke nochmals durchgeführt werden.As part of the tolerance compensation, for example, first a measurement takes place, with the help of which the required for the tolerance compensation number and / or the required, extending in the axial direction thickness of the spacer elements are determined. Subsequently, the assembly of the exhaust gas turbocharger takes place 10 with these determined distance elements. The assembly is followed by a further measurement, which determines whether the assembly with the spacer elements to realize the desired values for the column 60 . 62 . 64 has led. Returns this second measurement that the column 60 . 62 . 64 do not have the desired values, the assembly with a different number of spacer elements and / or with spacer elements of different thickness must be performed again.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgasturbolader der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine besonders einfache Montage aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide an exhaust gas turbocharger of the type mentioned, which has a particularly simple assembly.

Diese Aufgabe wird durch einen Abgasturbolader für einen Energiewandler, insbesondere eine Brennstoffzelle, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an exhaust gas turbocharger for an energy converter, in particular a fuel cell, having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um einen Abgasturbolader für einen Energiewandler, insbesondere eine Brennstoffzelle, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, welcher eine besonders einfache Montage aufweist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Eintrittsdurchmesser des Turbinenrads gleich dem Austrittsdurchmesser ist. Mit anderen Worten weist das Turbinenrad einen TRIM von 100 auf. Dies bedeutet, dass eine in radialer Richtung äußere Kontur des Turbinenrads bei wenigstens einer vollständigen Umdrehung um die Drehachse einen gedachten Rotationskörper erzeugt, dessen außenumfangsseitige Mantelfläche zumindest im Wesentlichen die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist, wobei die Drehachse die Längsmittelachse des geraden Kreiszylinders ist. Die Turbine ist somit als sogenannte Walzenturbine und das Turbinenrad als Walzenturbinenrad ausgebildet. Durch diese Form des Turbinenrads kann auf einen axialen Toleranzausgleich des Abgasturboladers verzichtet werden, da ein Spalt in radialer Richtung zwischen dem Turbinenrad und einem Turbinengehäuse der Radialturbine unabhängig von der axialen Position des Turbinengehäuses stets gleich bleibt.In order to provide an exhaust gas turbocharger for an energy converter, in particular a fuel cell, the type specified in the preamble of patent claim 1, which has a particularly simple assembly, it is inventively provided that the inlet diameter of the turbine wheel is equal to the outlet diameter. In other words, the turbine wheel has a TRIM of 100. This means that a radially outer contour of the turbine wheel generates at least one complete revolution about the axis of rotation an imaginary rotation body, the outer peripheral side surface has at least substantially the shape of a right circular cylinder, wherein the axis of rotation is the longitudinal center axis of the right circular cylinder. The turbine is thus designed as a so-called rolling turbine and the turbine wheel as a roller turbine wheel. By this form of the turbine wheel can be dispensed with an axial tolerance compensation of the exhaust gas turbocharger, since a gap in the radial direction between the turbine wheel and a turbine housing of the radial turbine regardless of the axial position of the turbine housing always remains the same.

Gleichzeitig ermöglicht das Turbinenrad die Darstellung eines effizienten und effektiven Betriebs des Abgasturboladers, mittels welchem der Energiewandler mit verdichteter Luft zu versorgen ist.At the same time, the turbine wheel enables the representation of an efficient and effective operation of the exhaust gas turbocharger, by means of which the energy converter is to be supplied with compressed air.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten 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 from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Längsschnittansicht eines elektrisch angetriebenen Abgasturboladers für einen Energiewandler, insbesondere eine Brennstoffzelle, gemäß dem Stand der Technik; und 1 a schematic longitudinal sectional view of an electrically driven exhaust gas turbocharger for an energy converter, in particular a fuel cell, according to the prior art; and

2 eine schematische Längsschnittansicht des Abgasturboladers gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem Turbinenrad, das einen TRIM von 100 aufweist. 2 a schematic longitudinal sectional view of the exhaust gas turbocharger according to another embodiment with a turbine wheel having a TRIM of 100.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Während 1 einen Abgasturbolader 10 für einen Energiewandler gemäß dem Stand der Technik zeigt, zeigt 2 den Abgasturbolader 10 in einer weiteren Ausführungsform.While 1 an exhaust gas turbocharger 10 for an energy converter according to the prior art shows 2 the exhaust gas turbocharger 10 in a further embodiment.

Der Abgasturbolader 10 gemäß 2 unterscheidet sich insbesondere dahingehend von dem Abgasturbolader 10 gemäß 1, dass das Turbinenrad 18 einen TRIM von 100 aufweist. Dies bedeutet, dass der Eintrittsdurchmesser D_E des Eintrittsbereichs 30 gleich dem Austrittsdurchmesser D_A des Austrittsbereichs 32 ist. Die jeweiligen Laufradschaufeln 24 weisen somit radial äußere Kanten 66 auf, welche zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse 20 verlaufen. Ferner erzeugt jede der Kanten 66 bei wenigstens einer vollständigen Umdrehung des Turbinenrads 18 um die Drehachse 20 einen Rotationskörper, welcher eine außenumfangsseitige Mantelfläche aufweist, die zumindest im Wesentlichen die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist.The turbocharger 10 according to 2 differs in particular from the exhaust gas turbocharger 10 according to 1 that the turbine wheel 18 has a TRIM of 100. This means that the inlet diameter D _{E of} the inlet area 30 equal to the exit diameter D _{A of} the exit area 32 is. The respective impeller blades 24 thus have radially outer edges 66 on, which at least substantially parallel to the axis of rotation 20 run. Furthermore, each of the edges creates 66 at least one complete revolution of the turbine wheel 18 around the axis of rotation 20 a rotational body, which has an outer circumferential side surface which has at least substantially the shape of a right circular cylinder.

Die Radialturbine 12 ist somit als Walzenturbine ausgebildet, wobei das Turbinenrad 18 als sogenanntes Walzenturbinenrad ausgebildet ist. Infolge dieser Ausgestaltung des Turbinenrads 18 kann der axiale Toleranzausgleich zwischen dem Turbinengehäuse 14 und dem Gehäuseelement 58 entfallen, da der Spalt 62 unabhängig von der axialen Positionierung des Turbinengehäuses 14 relativ zum Gehäuseelement 58 immer den gleichen Wert aufweist. Mit anderen Worten wird der Spalt 62 durch axiales Verschieben des Turbinengehäuses 14 relativ zum Gehäuseelement 58 nicht beeinträchtigt. Somit kann eine besonders einfache und zeit- und kostengünstige Montage des Abgasturboladers 10 realisiert werden.The radial turbine 12 is thus designed as a rolling turbine, wherein the turbine wheel 18 is designed as a so-called roller turbine wheel. As a result of this configuration of the turbine wheel 18 can the axial tolerance compensation between the turbine housing 14 and the housing element 58 omitted, because the gap 62 regardless of the axial positioning of the turbine housing 14 relative to the housing element 58 always the same value. In other words, the gap becomes 62 by axial displacement of the turbine housing 14 relative to the housing element 58 not impaired. Thus, a particularly simple and time-consuming and cost-effective installation of the exhaust gas turbocharger 10 will be realized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Abgasturboladerturbocharger
1212: Turbineturbine
1414: Turbinengehäuseturbine housing
1616: Aufnahmeraumaccommodation space
1818: Turbinenradturbine
2020: Drehachseaxis of rotation
2222: Nabenkörperhub body
2424: Laufradschaufelimpeller blade
2626: Zuführkanalfeed
2828: Austrittskanaloutlet channel
3030: Eintrittsbereichentry area
3232: Austrittsbereichexit area
3434: Verdichtercompressor
3636: Verdichtergehäusecompressor housing
3838: Verdichterradcompressor
4040: Nabenkörperhub body
4242: Laufradschaufelimpeller blade
4444: Zuführkanalfeed
4646: Abführkanaldischarge channel
4848: Elektromotorelectric motor
5050: Statorstator
5252: Rotorrotor
5454: LagereinrichtungStorage facility
5656: LagereinrichtungStorage facility
5858: Gehäuseelementhousing element
6060: Spaltgap
6262: Spaltgap
6464: Spaltgap
6666: Kanteedge
aa: GehäusetrennstelleHousing separation point
bb: GehäusetrennstelleHousing separation point
D_A D _A: AustrittsdurchmesserOutlet diameter
D_E D _E: EintrittsdurchmesserInlet diameter

Claims

Exhaust gas turbocharger ( 10 ) for an energy converter, in particular a fuel cell, with a radial turbine ( 12 ), which one about a rotation axis ( 20 ) rotatable turbine wheel ( 18 ) having an entrance area (D _E ) having an entrance diameter (D _E ) 30 ) over which the turbine wheel ( 18 ) during operation of the exhaust gas turbocharger ( 10 ) of exhaust gas of the energy converter in the radial direction can be flowed, and one an outlet diameter (D _A ) having exit area ( 32 ) over which the turbine wheel ( 18 ) can be flowed off the exhaust gas in the axial direction, with one of the radial turbine ( 12 ) drivable compressor ( 34 ) and with an electric motor ( 48 ) for driving the compressor ( 34 ) and the radial turbine ( 12 ), characterized in that the inlet diameter (D _E ) is equal to the outlet diameter (D _A ).

Exhaust gas turbocharger ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the radial turbine ( 12 ) a turbine housing ( 14 ), in which the turbine wheel ( 18 ) and which with a separately from the turbine housing ( 18 ) formed housing element ( 58 ) in which the electric motor ( 48 ) is included at least in some areas.

Exhaust gas turbocharger ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the turbine housing ( 14 ) and the housing element ( 58 ) are supported against each other in the axial direction.