DE102012112432A1 - Mounting device for mounting exhaust gas turbocharger on internal combustion engine, has decoupling element arranged between holding elements, where decoupling element is designed in two parts and formed from wire mesh - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Halterungsvorrichtung, insbesondere zur Befestigung eines Abgasturboladers an einem Verbrennungsmotor, mit einem ersten Halteelement, welches einem Verbrennungsmotor zugeordnet ist und einem zweiten Halteelement, welches einem Abgasturbolader zugeordnet ist. The invention relates to a holding device, in particular for fastening an exhaust gas turbocharger to an internal combustion engine, with a first holding element, which is assigned to an internal combustion engine and a second holding element, which is associated with an exhaust gas turbocharger.
Zur Leistungs- und Effizienzoptimierung bei Verbrennungsmotoren werden oft Abgasturbolader eingesetzt. Diese nutzen die Energie im Abgasstrom, um eine größere Frischluftmenge in den Arbeitszylinder einzubringen, wodurch die Leistung des Verbrennungsmotors gesteigert werden kann bzw. die Effizienz des Verbrennungsmotors verbessert werden kann. To optimize the performance and efficiency of combustion engines, exhaust gas turbochargers are often used. These use the energy in the exhaust gas flow to introduce a larger amount of fresh air into the working cylinder, whereby the power of the internal combustion engine can be increased or the efficiency of the internal combustion engine can be improved.
Abgasturbolader weise hierzu eine abgasseitige Turbine und eine frischluftseitige Turbine auf, die über eine gemeinsame Welle miteinander gekoppelt sind. Die frischluftseitige Turbine wird über die Welle, welche von der abgasseitigen Turbine angetrieben wird, angetrieben. Dabei verdichtet sie die Frischluft vor dem Arbeitszylinder und erzeugt einen erhöhten Ladedruck, der zu einer besseren Füllung des Arbeitszylinders führt. Exhaust gas turbocharger has for this purpose an exhaust gas turbine and a fresh air turbine, which are coupled together via a common shaft. The fresh air side turbine is driven by the shaft, which is driven by the exhaust gas turbine. It compresses the fresh air in front of the working cylinder and generates an increased boost pressure, which leads to a better filling of the working cylinder.
In aktuellen Abgasturboladern werden sehr hohe Drehzahlen an den Turbinen erreicht. Diese können bei mehreren hunderttausend Umdrehungen liegen. In current exhaust gas turbochargers very high speeds are achieved at the turbines. These can be several hundred thousand revolutions.
Um den Abgasturbolader von den Erschütterungen des Verbrennungsmotors zu entkoppeln wird dieser oft über eine Halterungsvorrichtung am Motor fixiert. Die Halterung kann dabei zur Entkopplung ein Dämpfungselement aufweisen. Hierzu ist eine Vielzahl von Lösungen im Stand der Technik bekannt. In order to decouple the exhaust gas turbocharger from the vibrations of the internal combustion engine this is often fixed via a mounting device on the engine. The holder may have a damping element for decoupling. For this purpose, a variety of solutions in the prior art is known.
Nachteilig an den Lösungen gemäß dem Stand der Technik ist, dass der Aufbau und die Kosten verhältnismäßig hoch sind, wenn ein Entkopplungselement vorgesehen ist. Bei Halterungsvorrichtungen ohne Entkopplungselement ist der Schutz des Abgasturboladers vor Erschütterungen nicht in ausreichendem Maße gegeben. A disadvantage of the solutions according to the prior art is that the structure and the costs are relatively high when a decoupling element is provided. In mounting devices without decoupling the protection of the exhaust gas turbocharger from vibrations is not given sufficiently.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Halterung mit einem Dämpfungselement bereitzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik optimiert ist. Therefore, it is the object of the present invention to provide a holder with a damping element, which is optimized over the prior art.
Die Aufgabe hinsichtlich der Ablassvorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. The object with regard to the discharge device is achieved with the features of
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Halterungsvorrichtung, insbesondere zur Befestigung eines Abgasturboladers an einem Verbrennungsmotor, mit einem ersten Halteelement, welches einem Befestigungspunkt, wie des Verbrennungsmotors, zugeordnet ist und einem zweiten Halteelement, welches einem Abgasturbolader zugeordnet ist, wobei das erste Halteelement mit dem zweiten Halteelement über ein Verbindungsmittel verbunden ist, wobei zwischen dem ersten Halteelement und dem zweiten Halteelement ein Entkopplungselement angeordnet ist, welches zumindest eines der Halteelemente zumindest teilweise umfasst, wobei das Entkopplungselement zweiteilig ausgeführt ist, wobei das Entkopplungselement aus einem Drahtgestrick gebildet ist. An embodiment of the invention relates to a mounting device, in particular for fastening an exhaust gas turbocharger to an internal combustion engine, with a first holding element, which is associated with a fastening point, such as the internal combustion engine, and a second holding element, which is associated with an exhaust gas turbocharger, wherein the first holding element with the second Holding element is connected via a connecting means, wherein between the first holding element and the second holding element, a decoupling element is arranged, which at least partially comprises at least one of the holding elements, wherein the decoupling element is made in two parts, wherein the decoupling element is formed of a wire mesh.
Über eine Halterungsvorrichtung mit einem ersten Halteelement und einem zweiten Halteelement, welche über ein Entkopplungselement miteinander verbunden sind, kann eine wirkungsvolle Isolation des Abgasturboladers vom Verbrennungsmotor erfolgen. Vorteilhafterweise stehen dabei das erste Halteelement und das zweite Halteelement nur über das Entkopplungselement miteinander in Kontakt. Jede direkte Berührung der beiden Halteelemente führt unweigerlich zu Schwingungsübertragungen vom Verbrennungsmotor an den Abgasturbolader. By means of a holding device with a first holding element and a second holding element, which are connected to one another via a decoupling element, an effective isolation of the exhaust-gas turbocharger from the internal combustion engine can take place. Advantageously, the first holding element and the second holding element are only in contact via the decoupling element. Any direct contact between the two holding elements inevitably leads to vibration transmission from the engine to the exhaust gas turbocharger.
Ein Drahtgestrick ist gegenüber einem Elastomerelement besonders Temperaturresistent. Insbesondere im Verbrennungsmotornahen Bereich können im Betrieb sehr hohe Temperaturen auftreten, die langfristig einen negativen Effekt auf Elastomerelemente haben. Insbesondere die Nähe zum Abgasstrang verschärft diese Situation zusätzlich. Außerdem kann ein Entkopplungselement aus einem Drahtgestrick eine höhere Festigkeit aufweisen. A wire mesh is particularly temperature resistant to an elastomeric element. In particular, in the combustion engine near area very high temperatures can occur during operation, which have a negative effect on elastomeric elements in the long term. In particular, the proximity to the exhaust system further aggravates this situation. In addition, a decoupling element of a wire mesh may have a higher strength.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn das erste Halteelement im Wesentlichen eine Y-förmige Form aufweist, wobei der gabelartige Bereich durch einen ersten Finger und einen zweiten Finger gebildet ist, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei der gabelartige Bereich den vom Verbrennungsmotor abgewandten Endbereich bildet und der erste Finger eine erste Öffnung aufweist und der zweite Finger eine zweite Öffnung aufweist, wobei die erste Öffnung und die zweite Öffnung in einer Flucht liegen. In addition, it may be advantageous if the first holding element has a substantially Y-shaped form, wherein the fork-like region is formed by a first finger and a second finger, which extend substantially parallel to each other, wherein the fork-like region facing away from the engine End region forms and the first finger has a first opening and the second finger has a second opening, wherein the first opening and the second opening are in alignment.
Die Y-förmige Ausgestaltung des ersten Haltelementes ist besonders vorteilhaft, da zwischen den beiden Fingern des gabelartigen Bereichs das zweite Halteelement, das Entkopplungselement und ein eventuell vorhandenes Fixierelement angeordnet werden können. The Y-shaped configuration of the first holding element is particularly advantageous, since the second holding element, the decoupling element and a possibly existing fixing element can be arranged between the two fingers of the fork-like region.
Die Finger sind dabei vorteilhafterweise derart massiv ausgestaltet, dass auf sie eine genügend hohe Klemmkraft aufgebracht werden kann, um die übrigen Elemente zwischen den Fingern zu fixieren, ohne dabei die Finger selbst schädigend zu verformen. The fingers are advantageously designed so massive that they can be applied to a sufficiently high clamping force to fix the remaining elements between the fingers, without damaging the fingers themselves damaging.
Auch kann es zweckmäßig sein, wenn das zweite Halteelement im Wesentlichen eine U-förmige Form aufweist, wobei der dem Abgasturbolader abgewandte Endbereich im Bereich des Scheitels der U-förmigen Form liegt und im Scheitel eine dritte Öffnung angeordnet ist. It may also be expedient for the second holding element to have a substantially U-shaped form, wherein the end region facing away from the exhaust-gas turbocharger lies in the region of the vertex of the U-shaped form and a third opening is arranged in the vertex.
Über die dritte Öffnung kann das zweite Halteelement besonders vorteilhaft mit dem Entkopplungselement und dem ersten Halteelement verbunden werden. Via the third opening, the second holding element can be particularly advantageously connected to the decoupling element and the first holding element.
Über die zwei Schenkel des U-förmigen Halteelementes kann der Abgasturbolader vorteilhaft an das zweite Halteelement angebunden werden. Das zweite Halteelement kann beispielsweise aus einem Metallblech ausgestanzt, in einem Brennschneidverfahren oder in einem Gussverfahren erzeugt werden. About the two legs of the U-shaped retaining element, the exhaust gas turbocharger can be advantageously connected to the second support member. The second holding element can for example be punched out of a metal sheet, produced in a flame cutting process or in a casting process.
Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn das zweite Halteelement im Bereich der dritten Öffnung ein Verstärkungsmittel aufweist, welches die Materialstärke um die dritte Öffnung erhöht. Furthermore, it is preferable if the second holding element in the region of the third opening has a reinforcing means which increases the material thickness around the third opening.
Über ein solches Verstärkungselement, welches beispielsweise durch eine Scheibe gebildet werden kann, kann die Stabilität des Halteelementes erhöht werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass nicht die Materialstärke über das gesamte Halteelement erhöht werden muss, sondern nur partiell in den Bereichen, die einer Verstärkung bedürfen. Dadurch ist das Halteelement insgesamt leichter und fordert einen geringeren Materialeinsatz. About such a reinforcing element, which can be formed for example by a disc, the stability of the holding element can be increased. It is particularly advantageous that not the material thickness must be increased over the entire holding element, but only partially in the areas that require reinforcement. As a result, the holding element is lighter overall and requires less material.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist es außerdem vorgesehen, dass das Entkopplungselement in die dritte Öffnung des zweiten Halteelementes eingreift. In a particularly favorable embodiment of the invention, it is also provided that the decoupling element engages in the third opening of the second holding element.
Durch ein Eingreifen des Entkopplungselementes in die dritte Öffnung findet eine Positionierung des Halteelementes gegenüber dem Entkopplungselement statt. Außerdem wird dadurch sichergestellt, dass die beiden Halteelemente nicht in direkten Kontakt zueinander treten. Das Entkopplungselement bildet praktisch eine Grenzschicht zwischen dem ersten Halteelement und dem zweiten Halteelement. By engaging the decoupling element in the third opening, a positioning of the holding element relative to the decoupling element takes place. In addition, this ensures that the two holding elements do not come into direct contact with each other. The decoupling element practically forms an interface between the first holding element and the second holding element.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung, kann es vorgesehen sein, dass das Entkopplungselement einen ersten Kanal aufweist, welcher das Entkopplungselement vollständig durchdringt. In an alternative embodiment of the invention, it can be provided that the decoupling element has a first channel, which completely penetrates the decoupling element.
Der Kanal im Inneren des Entkopplungselementes ist vorteilhaft, da durch diesen ein Verbindungsmittel führbar ist. Dadurch lässt sich eine sichere Positionierung des Entkopplungselementes gegenüber den Halteelementen erzeugen, durch deren Öffnungen das Verbindungsmittel zum Zwecke der Verbindung ebenfalls geführt wird. The channel in the interior of the decoupling element is advantageous because a connecting means can be guided through it. This makes it possible to produce a secure positioning of the decoupling element relative to the holding elements, through the openings of which the connecting means is also guided for the purpose of the connection.
Auch ist es zu bevorzugen, wenn das Entkopplungselement und/oder das zweite Halteelement von einem Fixierungselement eingefasst sind. It is also preferable if the decoupling element and / or the second holding element are enclosed by a fixing element.
Ein Fixierungselement kann insbesondere durch eine Hülse mit einem flanschartigen Endbereich und eine Fixierscheibe gebildet sein. Vorteilhafterweise wird die Hülse durch den Kanal des Entkopplungselementes geführt, sodass der flanschartige Endbereich und die Fixierscheibe das Entkopplungselement einfassen. A fixing element may in particular be formed by a sleeve with a flange-like end region and a fixing disc. Advantageously, the sleeve is guided through the channel of the decoupling element, so that the flange-like end region and the fixing disc enclose the decoupling element.
Dies dient der Stabilisierung des Entkopplungselementes, welches in die dritte Öffnung des zweiten Halteelementes eingreift. Das Verbindungmittel kann dabei vorteilhafterweise durch die Hülse geführt werden und dabei noch durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung des ersten und des zweiten Fingers. Die beiden Finger sind dabei, in Richtung der Mittelachse der Hülse betrachtet, vor und hinter der Hülse positioniert. This serves to stabilize the decoupling element, which engages in the third opening of the second holding element. The connecting means can advantageously be guided through the sleeve while still through the first opening and the second opening of the first and second fingers. The two fingers are, viewed in the direction of the central axis of the sleeve, positioned in front of and behind the sleeve.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann es vorgesehen sein, dass durch das Verbindungsmittel eine Vorspannkraft erzeugbar ist, durch die die Elemente der Halterungsvorrichtung miteinander verbindbar und zueinander fixierbar sind. In a further advantageous embodiment, it can be provided that a biasing force can be generated by the connecting means, by which the elements of the holding device can be connected to one another and fixed to one another.
Durch eine Vorspannkraft, die von außen auf den ersten und den zweiten Finger einwirkt kann eine Pressung auf den gesamten Verbund, bestehend aus erstem und zweitem Halteelement, Hülse und Entkopplungselement, erzeugt werden. Dadurch können die einzelnen Elemente zueinander fixiert werden. By a biasing force acting on the first and the second finger from the outside, a pressure on the entire composite, consisting of first and second holding element, sleeve and decoupling element, are generated. As a result, the individual elements can be fixed to each other.
Insbesondere eine Verdrehung der einzelnen Elemente relativ zueinander kann durch eine genügend hohe Vorspannkraft vermieden werden. In particular, a rotation of the individual elements relative to each other can be avoided by a sufficiently high biasing force.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das Verbindungsmittel, durch eine Schraubverbindung gebildet ist. Furthermore, it may be expedient if the connecting means is formed by a screw connection.
Eine Schraubverbindung als Verbindungsmittel ist besonders vorteilhaft, da sowohl eine einfach Montage als auch eine einfache Demontage möglich ist. Außerdem kann die Vorspannkraft, die durch die Schraubenverbindung erzeugt wird auf einfache Weise variiert werden. A screw connection as a connecting means is particularly advantageous, since both a simple installation and a simple disassembly is possible. In addition, the biasing force generated by the screw connection can be easily varied.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben. Advantageous developments of the present invention are described in the subclaims and the following description of the figures.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen: In the following the invention will be described with reference to an embodiment with reference to FIGS Drawings explained in detail. In the drawings show:
Die
Das zweite Halteelement
An diesen Aufnahmebereichen
Die Endbereiche der Schenkel
Das zweite Halteelement
Zusätzlich weist das zweite Haltelement
Die Verstärkungsscheibe
Die
Durch das Entkopplungselement
Zur rechten Seite folgt an den zweiten Teil des Entkopplungselementes
Die Fixierscheibe
Die Hülse
Die
In der
Die Hülse
Zwischen dem ersten Teil
Die Bohrung
Im Schnitt zu erkennen ist, dass das Entkopplungselement
Der radial ausgerichtete Bereich der Hülse
Über die auf das Entkopplungselement
Die
Der gabelartige Bereich des ersten Haltelementes
Der gabelartige Bereich ist dabei derart ausgelegt, dass die in den
Das erste Halteelement
Der erste Finger
In alternativen Ausführungsformen kann anstelle einer Verbindungsschraube auch eine abweichende Verbindungsmethode zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann eine Niete anstelle der Verbindungsschraube vorgesehen werden. In alternative embodiments, instead of a connecting screw also a different connection method can be used. For example, a rivet may be provided instead of the connecting screw.
Die erste Öffnung
Der zweite Finger
Die
Die
In
Im Schnitt der
In der
In alternativen Ausführungsformen kann von dieser konzentrischen Ausrichtung der einzelnen Elemente zueinander auch abgewichen werden. In alternative embodiments, it may also be deviated from this concentric alignment of the individual elements.
Die Trennlinie
Das in den
Insbesondere für eine Anordnung in einer Halterungsvorrichtung für einen Abgasturbolader ist damit zu rechnen, dass die Montageposition innerhalb des Fahrzeugs in der Nähe von abgasführenden Leitungen bzw. dem Verbrennungsmotor vorgesehen ist. Daher ist mit dem Auftreten von erhöhten Temperaturen zu rechnen, welche auf lange Sicht die Haltbarkeit von Elastomerelemente negativ beeinflussen können. Außerdem können Drahtgestricke eine höhere Festigkeit aufweisen als vergleichbare Elastomerelemente. In particular, for an arrangement in a mounting device for an exhaust gas turbocharger is to be expected that the mounting position is provided within the vehicle in the vicinity of exhaust gas lines or the internal combustion engine. Therefore, the occurrence of elevated temperatures can be expected, which in the long term can adversely affect the durability of elastomer elements. In addition, wire mesh can have a higher strength than comparable elastomeric elements.
Die
Die in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen haben keinen beschränkenden Charakter. The embodiments shown in the figures have no limiting character.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Zweites Halteelement Second holding element
- 2 2
- Erster Schenkel First leg
- 3 3
- Zweiter Schenkel Second thigh
- 4a, 4b 4a, 4b
- Entkopplungselement decoupling element
- 5 5
- Scheibe disc
- 6 6
- Hülse shell
- 7 7
- Bohrung drilling
- 8a, 8b 8a, 8b
- Aufnahmebereich Abgasturbolader Receiving area exhaust gas turbocharger
- 9 9
- Verstärkungsscheibe reinforcing washer
- 10 10
- Trennlinie parting line
- 11 11
- Innenwandung dritte Öffnung Inner wall third opening
- 12 12
- Innenwandung Hülse Inner wall sleeve
- 13 13
- Innenwandung Kanal Inner wall channel
- 20 20
- Halterungsvorrichtung mounting device
- 21 21
- Erstes Halteelement First holding element
- 22 22
- Erster Finger First finger
- 23 23
- Zweiter Finger Second finger
- 24 24
- Verbindungsschraube connecting screw
- 25 25
- Erste Öffnung First opening
- 26 26
- Zweite Öffnung Second opening
- 27 27
- Mutter mother
- 28 28
- Mittelachse central axis
- 29 29
- Ebene level
- 30 30
- Unterlegscheibe washer
Claims (9)
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