DE102012109549B4 - Verstellbarer Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine, und Abgasturbolader - Google Patents

Verstellbarer Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine, und Abgasturbolader Download PDF

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Abstract

Verstellbarer Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine, mit einem Konturring (5) und einem Lagerring (4), welche unter Ausbildung eines zwischen dem Konturring (5) und dem Lagerring (4) positionierten Zuströmkanals (8) in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, und mit einer Mehrzahl von Leitschaufeln (6), welche im Zuströmkanal (8) positioniert ist, wobei die Mehrzahl von Leitschaufeln (6) mindestens an dem Lagerring (4) relativ zu dem Lagerring (4) bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Konturring (5) eine Querschnittsdicke (QD) aufweist, welche mindestens abschnittsweise veränderlich ausgebildet ist, wobei der Konturring (5) die Querschnittsdicke (QD) in Umfangsrichtung veränderlich aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Abgasturbolader gemäß des Anspruchs 9.
  • Es sind verstellbare Leitapparate für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine bekannt, insbesondere geht ein verstellbarer Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine eines Abgasturboladers aus der EP 1 642 009 B1 hervor. Der verstellbare Leitapparat umfasst einen Lagerring, an welchem eine Mehrzahl von Leitschaufeln verdrehbar gelagert positioniert sind. Dem Lagerring ist ein Konturring gegenüberliegend angeordnet, wobei der Lagerring und der Konturring in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, derart, dass ein Zuströmkanal zwischen dem Konturring und dem Lagerring ausgebildet ist. Im Zuströmkanal ist eine Mehrzahl von Leitschaufeln positioniert, wobei die Mehrzahl von Leitschaufeln mindestens an dem Lagerring relativ zu dem Lagerring bewegbar gelagert sind.
  • Aus den Offenlegungsschriften EP 1 691 034 A2 und DE 39 41 715 A1 kann ein verstellbarer Leitapparat entnommen werden, dessen Konturring zur verbesserten Einströmung an seiner der Mehrzahl von Leitschaufeln zugewandten Fläche veränderliche ausgebildet ist, wobei eine veränderliche Querschnittsdicke des Konturrings ausgebildet ist.
  • Ein Einsatz zur verbesserten Anströmung eines Turbinenrades, welcher ein veränderliche Querschnittsdicke aufweist, kann der Offenlegungsschrift EP 2 292 908 A2 entnommen werden.
  • Die Offenlegungsschrift US 3 645 645 A offenbart einen verstellbaren Leitapparat dessen Konturring zur verbesserten Anströmung der Leitschaufeln in seinem Einströmbereich einen veränderlichen Querschnitt aufweist.
  • Der verstellbare Leitapparat ist vorgesehen zur Steigerung eines effektiven Wirkungsgrades des Abgasturboladers im Betrieb. Mit Hilfe des verstellbaren Leitapparates ist ein effektiver Strömungsquerschnitt stromauf eines Turbinenrades einstellbar, wobei das Turbinenrad von dem verstellbaren Leitapparat weitestgehend umfassbar ausgebildet ist. Die Leitschaufeln sind jeweils an einer Leitschaufelwelle verdrehbar am Lagerring gelagert und sind synchron verstellbar. Das heißt, dass ein zwischen nebeneinander positionierten Leitschaufeln ausgebildeter Strömungsspalt in seiner radialen Erstreckung einstellbar ist. Somit besteht die Möglichkeit beispielsweise bei geringen, den Abgasführungsabschnitt durchströmenden Fluidmengen, in der Regel Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, einen relativ hohen Druck stromauf des Turbinenrades zu erzeugen, so dass ein, selbst bei geringen Abgasmengen, hohes Druckgefälle am Turbinenrad erzielbar ist.
  • Das heißt, dass mit Hilfe des verstellbaren Leitapparates ist der effektive Wirkungsgrad des Abgasturboladers an den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine anpassbar ausgebildet.
  • Allerdings ist der effektive Wirkungsgrad des Abgasturboladers auch von den Strömungsverhältnissen im Abgasführungsabschnitt abhängig, wobei Unstetigkeiten insbesondere im Bereich eines stromauf des Zuströmkanals angeordneten Spiralkanals zur Reduzierung des effektiven Wirkungsgrades führen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verstellbaren Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein effizienterer Betrieb bzw. ein verbesserter effektiver Wirkungsgrad erzielbar ist. Des Weiteren ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Abgasturbolader mit einem verbesserten Wirkungsgrad bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen verstellbaren Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Abgasturbolader gemäß dem Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein solcher verstellbarer Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine umfasst einen Konturring und einen Lagerring, welche unter Ausbildung eines zwischen dem Konturring und dem Lagerring positionierten Zuströmkanals in axialer Richtung voneinander beabstandet sind. Im Zuströmkanal ist eine Mehrzahl von Leitschaufeln positioniert, wobei Leitschaufeln der Mehrzahl von Leitschaufeln jeweils mindestens an dem Lagerring relativ zu dem Lagerring bewegbar gelagert sind.
  • Der erfindungsgemäße verstellbare Leitapparat zeichnet sich dadurch aus, dass der Konturring eine Querschnittsdicke aufweist, welche mindestens abschnittsweise veränderlich ausgebildet ist. Der Vorteil ist, dass dadurch der Konturring so gestaltbar ist, dass Strömungsverluste einer den Abgasführungsabschnitt durchströmenden Fluidmenge, in der Regel Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, wesentlich reduzierbar sind.
  • Verstellbare Leitapparate sind üblicherweise separat vom Abgasführungsabschnitt ausgebildet. Das heißt, dass der verstellbare Leitapparat mit seinen Komponenten wie beispielsweise Konturring, Lagerring, oder Leitschaufeln als Einsatzbauteil vormontiert wird und in seinem montierten Zustand in den Abgasführungsabschnitt eingefügt wird. Dabei ragt üblicherweise ein Bereich des Konturrings in einen Spiralkanal des Abgasführungsabschnitts hinein, so dass die den Abgasführungsabschnitt durchströmende Abgasmenge Strömungsverluste aufgrund des in den Spiralkanal hineinragenden Konturrings erfährt. Diese Strömungsverluste führen zu einer Reduzierung eines effektiven Wirkungsgrades der Turbine.
  • Ist nun der Konturring mit einer veränderlichen Querschnittsdicke ausgebildet, so besteht die Möglichkeit die Kontur des Konturrings den Strömungsbedingungen anzupassen, derart, dass Strömungsverluste reduziert werden und der effektive Turbinenwirkungsgrad gegenüber einer Turbine ohne erfindungsgemäßen verstellbaren Leitapparat deutlich angehoben ist.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass der Konturring weiterhin mit Hilfe eines kostengünstigen Stanzverfahrens herstellbar ist, so dass eine Herstellung des Konturrings des erfindungsgemäßen Leitapparates nahezu kostenneutral im Vergleich zur Herstellung eines Konturringes für einen verstellbaren Leitapparat gemäß dem Stand der Technik ist.
  • Eine ausgeprägte Reduzierung von Strömungsverlusten ist dann gegeben, weist der Konturring die Querschnittsdicke in Umfangsrichtung veränderlich auf, da mit Hilfe dieser Ausgestaltung auch in Umfangsrichtung Einfluss auf die den Zuströmkanal durchströmende Abgasmenge zu nehmen ist. Grundsätzlich ist zwischen benachbart angeordneten Leitschaufeln jeweils ein effektiver Strömungsquerschnitt ausgebildet. Ist der Konturring die Querschnittsdicke in Umfangsrichtung veränderlich ausgestaltet, ist es möglich auf den jeweiligen effektiven Strömungsquerschnitt Einfluss zu nehmen, so dass hier eine weitere Reduzierung von Strömungsverlusten herbeigeführt werden kann. Insbesondere, wenn die Querschnittsdicke in Umfangsrichtung alternierend zu- und abnehmend ausgebildet ist, können so zu sagen Buchten im Eintrittsbereich gezielt in den Bereichen des jeweiligen effektiven Strömungsquerschnitts ausgebildet werden, mit denen die Verlustreduzierung realisierbar ist.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen verstellbaren Leitapparates ist die veränderlich ausgebildete Querschnittsdicke in einem Einströmbereich des Zuströmkanals ausgebildet, wobei besonders effektiv die veränderliche Querschnittsdicke im Bereich stromauf der Leitschaufeln ausgebildet ist, so dass die in den Zuströmkanal strömende Abgasmenge wesentlich reduzierte Strömungsverluste aufweist.
  • Der Konturring weist vorteilhafterweise die Querschnittsdicke in radialer Richtung veränderlich auf, entlang einer bevorzugten Strömungsrichtung der Abgasmenge. Dadurch ist es möglich, den Konturring ausgehend von dem Eintrittsbereich in Strömungsrichtung der Abgasmenge möglichst verlustarm zu gestalten. Bevorzugt ist die Querschnittsdicke ausgehend von einem größten Außendurchmesser einer zweiten Seitenfläche des Konturrings in axialer Richtung in Richtung des Zuströmkanals und in radialer Richtung in Richtung einer Längsachse des Konturrings bis zu einer maximalen Querschnittsdicke zunimmt. Das bedeutet, dass der Konturring eine trichterähnliche Einströmwandung des Zuströmkanals im Einströmbereich ausbildet. Mit anderen Worten ist der ringscheibenförmig ausgebildete Zuströmkanal, welcher bei einem verstellbaren Leitapparat gemäß dem Stand der Technik zwei ebene Seitenwandungen aufweisend ausgebildet ist, bei dem erfindungsgemäßen verstellbaren Leitapparat nun eine ebene Seitenwandung, welche mit Hilfe des Lagerrings ausgebildet ist und eine, zumindest im Einströmbereich und somit zumindest teilweise, stromlinienförmige Seitenwandung aufweisend ausgebildet. Die Abgasmenge wird somit gezielt und unter Reduzierung von Strömungsverlusten den Leitschaufeln zugeführt, um nach Durchströmen von zwischen den Leitschaufeln ausgebildeten effektiven Strömungsquerschnittsflächen dem Turbinenrad zugeführt zu werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Zunahme der Querschnittsdicke bis zur maximalen Querschnittsdicke stetig ausgebildet, so dass Strömungsverluste aufgrund von Unstetigkeiten einer mit Hilfe der Querschnittsdicke ausgebildeten Kontur des Konturrings verringert bzw. vermeidbar sind
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass sich der effektive Strömungsquerschnitt für unterschiedliche Positionen der Leitschaufeln ändert. Bei hohen Abgasmengen ist in der Regel der verstellbare Leitapparat in einer vollständig geöffneten Position eingestellt, das heißt, es ist zwischen den benachbarten Leitschaufeln ein größter effektiver Strömungsquerschnitt ausgebildet. Demgegenüber ist bei ganz geringen Abgasmengen der verstellbare Leitapparat in der Regel in einer vollständig geschlossenen Position eingestellt, so dass hier kleinste effektive Strömungsquerschnitte zwischen einander benachbarten Leitschaufeln ausgebildet sind. Vollständig geschlossen bedeutet allerdings nicht, dass kein Abgas mehr aus dem Zuströmkanal über das Turbinenrad in einen Austrittskanal des Abgasführungsabschnitts gelangen kann, sondern vollständig geschlossen bedeutet für einen verstellbaren Leitapparat die Position in der der effektive Strömungsquerschnitt am kleinsten im Vergleich mit den effektiven Strömungsquerschnitten aller weiteren möglichen Positionen ist.
  • Mit der alternierenden Ausbildung der veränderlichen Querschnittsdicke kann somit für jede Leitschaufel der Einströmbereich mit Hilfe des Konturrings optimiert angepasst werden, und zwar unter Berücksichtigung von Schaufelstellungen zwischen den beiden Extrempositionen des verstellbaren Leitapparates, der vollständig geöffneten Position und der vollständig geschlossenen Position. Insbesondere ist hierzu die Querschnittsdicke ausgehend von einer größten Umfangsdicke in Umfangsrichtung abnehmend bis zu einer kleinsten Umfangsdicke ausgebildet, wobei ab der kleinsten Umfangsdicke in Umfangsrichtung eine Zunahme der Querschnittsdicke bis zur größten Umfangsdicke erfolgt. Vorteilhafterweise ist auch hier zur Erzielung günstiger und geringe Verluste aufweisende Strömungsverhältnisse die Zu- und/oder die Abnahme der Querschnittsdicke in Umfangsrichtung stetig ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe einen Abgasturbolader mit einem verbesserten Wirkungsgrad anzugeben, dadurch gelöst, dass der Abgasturbolader eine Turbine mit einem Abgasführungsabschnitt umfasst, in welchem ein verstellbaren Leitapparat angeordnet ist, wobei dieser verstellbare Leitapparat die Merkmale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist. Damit ist ein Abgasturbolader mit einem verbesserten Wirkungsgrad realisierbar. Der Vorteil eines Abgasturboladers mit einem verbesserten Wirkungsgrad ist darin zu sehen, dass eine dem Abgasturbolader zugeordnete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, effizient aufgeladen werden kann, woraus ein geringerer Kraftstoffverbrauch sowie geringere CO2-Emissionen resultieren.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 einen Ausschnitt einer schematischen Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen verstellbaren Leitapparates für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine,
    • 2 einen Ausschnitt einer Draufsicht des verstellbaren Leitapparates gemäß 1 und
    • 3 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des verstellbaren Leitapparates gem. 1.
  • Ein erfindungsgemäßer verstellbarer Leitapparat 1 für einen Abgasführungsabschnitt 2 einer Turbine 3, insbesondere für eine Turbine 3 eines Abgasturboladers 15 einer als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens ist gemäß 1 aufgebaut. Die Turbine 3 umfasst den durchströmbaren Abgasführungsabschnitt 2, welcher mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Lagerabschnitts mit einem nicht näher dargestellten durchströmbaren Frischluftführungsabschnitt verbunden ist. Des Weiteren weist der Abgasturbolader 15 ein nicht näher dargestelltes Laufzeug, umfassend ein nicht näher dargestelltes Turbinenrad, welches im Abgasführungsabschnitt drehbar aufgenommen ist, ein nicht näher dargestelltes Verdichterrad, welches im Frischluftführungsabschnitt drehbar positioniert ist sowie ein das Verdichterrad mit dem Turbinenrad drehbaren verbindende Welle auf, wobei die Welle im Lagerabschnitt drehbar gelagert ist.
  • Das Turbinenrad wird im Betrieb der Turbine 3 von den Abgasführungsabschnitt 2 durchströmenden Abgas, in der Regel das Abgas der Verbrennungskraftmaschine, angeströmt und in eine Drehbewegung versetzt. Mit Hilfe der drehfesten Verbindung des Verdichterrades mit dem Turbinenrad wird das Verdichterrad in eine Drehbewegung versetzt, so dass es Frischluft ansaugen und verdichten kann, welches der Verbrennungskraftmaschine zu Verfügung gestellt wird.
  • Der Abgasführungsabschnitt 2 weist einen Spiralkanal 7 auf, welchem über einen nicht näher dargestellten, stromauf des Spiralkanals 7 im Abgasführungsabschnitt 2 angeordneten Einströmkanal Abgas zuführbar ist. Stromab des Spiralkanals 7 ist ein Zuströmkanal 8 im Abgasführungsabschnitt 2 ausgebildet, welcher in eine Radkammer 9 des Abgasführungsabschnitts 2 mündet, in welcher das Turbinenrad drehbar angeordnet ist. Stromab der Radkammer 9 ist im Abgasführungsabschnitt 2 ein nicht näher dargestellter Austrittskanal ausgebildet, über welchen das in den Abgasführungsabschnitt 2 einströmende Abgas aus dem Abgasführungsabschnitt 2 austreten kann.
  • Zur optimalen Nutzung des durch den Abgasführungsabschnitt 2 strömenden Abgases ist im Abgasführungsabschnitt 2 der verstellbare Leitapparat 1 aufgenommen, mit Hilfe dessen die Anströmung des Turbinenrades durch das Abgas konditionierbar ist. Der verstellbare Leitapparat 1 umfasst im Wesentlichen einen Lagerring 4, einen Konturring 5 und eine zwischen dem Lagerring 4 und Konturring 5 verstellbar positionierte Mehrzahl von Leitschaufeln 6, wobei die jeweiligen Leitschaufeln 6 der Mehrzahl von Leitschaufeln 6 mindestens am Lagerring 4 drehbar gelagert sind.
  • Der Lagerring 4 und der Konturring 5 sind unter Ausbildung des Zuströmkanals 8 in axialer Richtung voneinander beabstandet. Mit anderen Worten ist der Zuströmkanal 8 in axialer Richtung zumindest teilweise einerseits von dem Lagerring 4 und andererseits von dem Konturring 5 begrenzt. Der Konturring 5 wird auch als Gegenkonturelement oder Konturelement bezeichnet, da es zumindest bereichsweise eine Gegenkontur aufweist, welche zumindest im Wesentlichen mit einer Außenkontur des nicht näher dargestellten Turbinenrads korrespondiert.
  • Der verstellbare Leitapparat 1 umfasst die Mehrzahl von Leitschaufeln 6, welche sowohl am Lagerring 4 als auch am Konturring 5 drehbar gelagert sind. Ebenso könnte die Mehrzahl von Leitschaufeln 6 auch nur am Lagerring 4 drehbar angeordnet sein. Des Weiteren ist ein Dichtelement 10 ausgebildet zur gasdichten Abgrenzung des Spiralkanals 7 und der Radkammer 9 bzw. des Austrittskanals.
  • Der Konturring 5 ist rotationssymmetrisch, im Querschnitt L-förmig ausgebildet und weist eine überwiegend dem Lagerring 4 zugewandt positionierte erste Seitenfläche 11 und eine überwiegend vom Lagerring 4 abgewandt positionierte zweite Seitenfläche 12 auf. In einem dem Turbinenrad zugewandten Bereich des Konturrings 5 ist die erste Seitenfläche 11 bereichsweise dem Turbinenrad zugewandt ausgebildet, wobei die zweite Seitenfläche 12 in diesem Bereich vom Turbinenrad abgewandt, dem Abgasführungsabschnitt 2 zugewandt ausgebildet ist.
  • Zwischen der ersten Seitenfläche 11 und der zweiten Seitenfläche 12 ist ein Abstand ausgebildet, welcher eine Querschnittsdicke QD bzw. eine Wanddicke QD des Konturrings 5 beschreibt. Die Querschnittsdicke QD ist mindestens abschnittsweise veränderlich ausgebildet. Mit anderen Worten weist der Konturring 5 keine, über den gesamten Konturring 5 einheitlich ausgebildete Querschnittsdicke QD auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die vom Lagerring 4 abgewandt positionierten zweite Seitenfläche 12 des Konturrings 5 weitestgehend eben ausgebildet, so dass die erste Seitenfläche 11 einen von einer ebenen Ausbildung abweichende Ausbildung aufweist.
  • Die Querschnittsdicke QD ist überwiegend veränderlich in einem Einströmbereich 13 des Zuströmkanals 8 ausgebildet, so dass eine verbesserte Anströmung der Mehrzahl von Leitschaufeln 6 herbeigeführt wird.
  • Die veränderliche Querschnittsdicke QD ist derart veränderlich ausgebildet, dass ausgehend von einem größten Außendurchmesser AD der zweiten Seitenfläche 12 des Konturrings 5 eine Zunahme in axialer Richtung in Richtung des Zuströmkanals 8 und in radialer Richtung in Richtung einer Längsachse 14 des Konturrings 5 bis zu einer maximalen Querschnittsdicke QDmax herbeigeführt ist, wobei die Zunahme der Querschnittsdicke QD stetig erfolgt, das heißt, Kanten im Verlauf der Zunahme der Querschnittsdicke QD und somit an der ersten Seitenfläche 11 sind vermieden. Der Konturring 5 weist somit im Einströmbereich 13 eine abgerundete Kontur auf, welche das Strömungsverhalten des in den Zuströmkanal 8 einströmenden Abgases verbessert.
  • Des Weiteren weist der Konturring 5 die Querschnittsdicke QD auch in Umfangsrichtung veränderlich auf, wobei die Querschnittsdicke QD in Umfangsrichtung alternierend zu- und abnehmend ausgebildet ist. Dieser Konturring 5 ist gemäß 2 ausgebildet. Die alternierende veränderliche Querschnittsdicke QD ist ausgehend von einer größten Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmax abnehmend bis zu einer kleinsten Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmin ausgebildet ist. Ist die kleinste Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmin erreicht, erfolgt eine Zunahme der Querschnittsdicke QD bis zur größten Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmax. Diese alternierende Veränderung der Querschnittsdicke QD über den Umfang ist stetig ausgebildet, so dass Kanten und weitere Unstetigkeiten, welche Strömungseigenschaften und somit das Strömungsverhalten des Abgases ungünstig beeinflussen, vermieden sind.
  • Die größte Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmax und die kleinste Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmin kennzeichnen die maximalen Werte der Querschnittsdicke QD in Umfangsrichtung. Die größte Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmax kann, muss aber nicht zwingend einen gleichen Wert der maximalen Querschnittsdicke QDmax aufweisen, sondern kann einen von dem Wert der maximalen Querschnittsdicke QDmax abweichenden Wert aufweisen.
  • Die über den Umfang alternierende Querschnittsdicke QD ist in dieserm Ausführungsbeispiel regelmäßig, das heißt, dass in immer gleich großen Abständen über dem Umfang gleich große Zu- und Abnahmen der Querschnittsdicke QD ausgebildet sind. Dies ist auf die regelmäßige Anordnung der Leitschaufeln 6 der Mehrzahl von Leitschaufeln 6 zurückzuführen, wie die Draufsicht gem. 2 zeigt. Die Zu- und Abnahme ist abhängig von den Leitschaufeln 6 ausgebildet, wobei in einer vollständig geöffneten Position die minimale Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmin im Bereich einer Schaufelspitze 16 ausgebildet ist und die maximale Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmax im Bereich einer Lagerstelle 17 der Leitschaufel 6 ausgestaltet ist.
  • In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung der Leitschaufeln 6 am Lagerring 4 ungleichmäßig, mit anderen Worten sind die Abstände zwischen den Lagerstellen 17 der Leitschaufeln 6 unterschiedlich groß. In diesem Ausführungsbeispiel ist die über den Umfang alternierende Querschnittsdicke QD ebenfalls ungleichmäßig alternierend. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass sofern ein großer Abstand zwischen den Lagerstellen 17 der benachbarten Leitschaufeln 6 ausgebildet ist, die Zunahme der Querschnittsdicke QD bis zur maximalen Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmax und die sich anschließende Abnahme der Querschnittsdicke QD bis zur minimalen Querschnittsdicke in Umfangsrichtung UDmin über einen größeren Umfangswinkel ausgebildet sind als die Zu- und Abnahme der Querschnittsdicke QD bei einem kleineren Abstand der Lagerstellen 17 benachbarter Leitschaufeln 6.
  • 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen verstellbaren Leitapparates 1.

Claims (9)

  1. Verstellbarer Leitapparat für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine, mit einem Konturring (5) und einem Lagerring (4), welche unter Ausbildung eines zwischen dem Konturring (5) und dem Lagerring (4) positionierten Zuströmkanals (8) in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, und mit einer Mehrzahl von Leitschaufeln (6), welche im Zuströmkanal (8) positioniert ist, wobei die Mehrzahl von Leitschaufeln (6) mindestens an dem Lagerring (4) relativ zu dem Lagerring (4) bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Konturring (5) eine Querschnittsdicke (QD) aufweist, welche mindestens abschnittsweise veränderlich ausgebildet ist, wobei der Konturring (5) die Querschnittsdicke (QD) in Umfangsrichtung veränderlich aufweist.
  2. Verstellbarer Leitapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die veränderlich ausgebildete Querschnittsdicke (QD) in einem Einströmbereich (13) des Zuströmkanals (8) ausgebildet ist.
  3. Verstellbarer Leitapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Konturring (5) die Querschnittsdicke (QD) in radialer Richtung veränderlich aufweist.
  4. Verstellbarer Leitapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsdicke (QD) ausgehend von einem größten Außendurchmesser (AD) einer zweiten Seitenfläche (12) des Konturrings (5) in axialer Richtung in Richtung des Zuströmkanals (8) und in radialer Richtung in Richtung einer Längsachse (14) des Konturrings (5) bis zu einer maximalen Querschnittsdicke (QDmax) zunimmt.
  5. Verstellbarer Leitapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunahme der Querschnittsdicke (QD) bis zur maximalen Querschnittsdicke (QDmax) stetig ausgebildet ist.
  6. Verstellbarer Leitapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsdicke (QD) in Umfangsrichtung alternierend zu- und abnehmend ausgebildet ist.
  7. Verstellbarer Leitapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsdicke (QD) ausgehend von einer größten Umfangsdicke (UDmax) in Umfangsrichtung abnehmend bis zu einer kleinsten Umfangsdicke (UDmin) ausgebildet ist, wobei ab der kleinsten Umfangsdicke (UDmin) in Umfangsrichtung eine Zunahme der Querschnittsdicke (QD) bis zur größten Umfangsdicke (UDmax) ausgebildet ist.
  8. Verstellbarer Leitapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und/oder die Abnahme der Querschnittsdicke (QD) in Umfangsrichtung stetig ausgebildet ist.
  9. Abgasturbolader, umfassend eine Turbine (3) mit einem Abgasführungsabschnitt (2) aufweisend einen verstellbaren Leitapparat (1), dadurch gekennzeichnet, dass der verstellbare Leitapparat (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
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