DE102013200666A1

DE102013200666A1 - Mehrteilige doppelschneckenturbine

Info

Publication number: DE102013200666A1
Application number: DE102013200666A
Authority: DE
Inventors: Robert Andrew Wade
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2013-07-25
Also published as: RU136495U1; CN203114355U; US20130189093A1

Abstract

Bereitgestellt wird eine Turbine. Die Turbine weist ein Gehäuse auf, welches sich radial um ein Turbinenrad herum erstreckt und ein erstes Teil, das einen Abschnitt einer Begrenzung eines ersten Schneckenkanals definiert, und ein zweites Teil mit einer Grenzflächenwand, die an eine Grenzflächenwand des ersten Teils angrenzt, aufweist, wobei das zweite Teil mit dem ersten Teil verbunden ist und eine Trennwand aufweist, welche einen anderen Abschnitt der Begrenzung des ersten Schneckenkanals und einen Abschnitt einer Begrenzung des zweiten Schneckenkanals definiert.

Description

Turbolader können in Motoren verwendet werden, um durch Erhöhen der Ladeluftdichte in den Zylinder über einen Verdichter das Leistungs-Masse-Verhältnis des Motors zu steigern, wobei der Verdichter durch den Abgasstrom durch eine Turbine angetrieben wird. Der Strömungsweg von Abgas, das in die Turbine eintritt, kann während des Motorbetriebs eingestellt werden, um die Turbineneigenschaften besser an die aktuellen Motorbetriebsbedingungen anzupassen. Beispielsweise wurden Doppelschneckenturbinen entwickelt, die zwei Schnecken zum Zuführen von Abgas zu dem Turbinenrad und ein Ventil, das dazu ausgestaltet ist, den Durchsatz des Abgases durch die Schnecken einzustellen, aufweisen.
Beispielsweise offenbart US 2010/0229551 einen Doppelschneckenturbolader. Die Schneckenkanäle weisen jeweils eine unterschiedliche Geometrie auf, was ermöglicht, die Verluste in der Turbine während einer Vielfalt von Betriebsbedingungen zu reduzieren. Das Gehäuse, welches die Begrenzung der Schneckenkanäle definiert, weist eine Trennwand auf, welche den ersten Schneckenkanal von dem zweiten Schneckenkanal trennt. Das Gehäuse, einschließlich der Trennwand, ist aus einem einzigen durchgehenden Stück Material hergestellt.
Der Erfinder hat bei der in US 2010/0229551 offenbarten Turboladerbauform mehrere Nachteile festgestellt. Erstens kann eine hochgradig genaue Positionierung der Trennwand innerhalb des Gehäuses erforderlich sein, um die Strömung während des Motorbetriebs geeignet zu regeln, was hohe Anforderungen in Bezug auf Toleranzen zur Folge hat. Zweitens kann es erstrebenswert sein, Abschnitte des Gehäuses aus einem hitzebeständigen Material herzustellen. Wenn das Gehäuse jedoch einstückig gegossen wird, wird das gesamte Gehäuse aus dem gewählten hitzebeständigen Material hergestellt, was die Kosten in die Höhe treibt. Darüber hinaus kommt es bei dem einstückigen Gussteil infolge der in der Trennwand relativ zu den Außenwänden, welche von Konvektion aus der Umgebung profitieren, auftretenden hohen Temperaturen, zu thermisch-mechanischen Ermüdungsproblemen.
Bei einem Lösungsansatz wird eine Turbine bereitgestellt, um für mindestens einige der oben genannten Probleme Abhilfe zu schaffen. Die Turbine weist ein Gehäuse auf, welches sich radial um ein Turbinenrad herum erstreckt und ein erstes Teil aufweist, das einen Abschnitt einer Begrenzung eines ersten Schneckenkanals definiert, sowie ein zweites Teil aufweist, das eine Grenzflächenwand, die an eine Grenzflächenwand des ersten Teils angrenzt, aufweist, wobei das zweite Teil mit dem ersten Teil verbunden ist und eine Trennwand aufweist, die einen anderen Abschnitt der Begrenzung des ersten Schneckenkanals und einen Abschnitt einer Begrenzung des zweiten Schneckenkanals definiert. Auf diese Weise ist es möglich, Begrenzungen des ersten und des zweiten Schneckenkanals, einschließlich einer Trennwand zwischen den Kanälen, beispielsweise mit mehreren Teilen durch die angrenzende Verbindung an der Grenzflächenwand zu bilden.
Die Verwendung von zwei Teilen, um das Gehäuse der Turbine zu bilden, ermöglicht verschiedene mechanische Befestigungssysteme für die Doppelschneckentrennwand. Da die Trennwand eine größere thermische Ausdehnung als andere Abschnitte der Turbine erfährt, kann sie derart ausgebildet werden, dass sie mittels eines Systems befestigt wird, welches thermische Ausdehnung zulässt. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform eine Trennwand mit Schlitzen und Stiften, welche ermöglichen, dass die Trennwand in Richtung der thermischen Ausdehnung über die Stifte gleitet, verwendet werden. Andere Ausführungsformen können Stifte aufweisen, die parallel oder im rechten Winkel zu der Trennwand verlaufen. Ferner kann dann noch bei manchen Ausführungsformen die Trennwand flach sein oder ein Flanschmerkmal aufweisen, um die Stiftkonstruktion aufzunehmen. Diese Spielpassung reduziert die thermische Beanspruchung des Teils und ermöglicht hohe Temperaturbeständigkeit.
Bei einer Ausführungsform ermöglicht eine derartige Ausgestaltung, dass das erste und das zweite Teil des Gehäuses jeweils unterschiedliche Materialien aufweist. Beispielsweise kann das erste Teil mit anderen thermischen Ausdehnungs- und/oder Hitzebeständigkeitseigenschaften hergestellt werden als das zweite Teil. Infolgedessen kann die Lebensdauer der Turbine ohne erhebliche Zunahme der Fertigungskosten der Turbine verlängert werden. Beispielsweise kann die Trennwand aus einem Material, beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff, hergestellt werden, welches thermischer Beschädigung gegenüber besser standhält als das Material, welches einen Rest des Turbinengehäuses bildet. Die oben angeführten Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen deutlich aus der folgenden ”Ausführlichen Beschreibung”, für sich alleine genommen oder in Zusammenschau mit den beiliegenden Zeichnungen, hervor.
Es sollte sich verstehen, dass die vorangehende Kurzdarstellung bereitgestellt wurde, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie beabsichtigt nicht, Hauptmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands herauszuarbeiten, dessen Umfang allein durch die auf die ausführliche Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, welche beliebige der oben oder an jeder beliebigen Stelle dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Motors samt Turbolader.
2 zeigt eine Explosionsansicht einer beispielhaften Turbine des in 1 dargestellten Turboladers.
3 zeigt eine Explosionsansicht einer anderen beispielhaften Turbine des in 1 dargestellten Turboladers.
4 zeigt eine Ansicht der in 2 dargestellten Turbine im zusammengebauten Zustand.
5 zeigt eine Querschnittansicht der in 4 dargestellten Turbine.
6 zeigt eine Querschnittansicht der in 3 dargestellten Turbine.
7 und 8 zeigen andere Ausführungsformen der Verbindungsausgestaltung des ersten, zweiten und dritten Teils des in 2 dargestellten Turbinengehäuses.
9 zeigt eine Seitenansicht der in 4 dargestellten Turbine.
10 zeigt ein Verfahren für den Betrieb der Turbine.
11 zeigt ein Verfahren für die Herstellung der Turbine.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In diesem Dokument wird eine Doppelschneckenturbine beschrieben, die eine mehrteilige Bauform aufweist. Bei einer Ausführungsform kann die Turbine ein Gehäuse aufweisen, welches ein erstes Teil aufweist, das mit dem zweiten Teil verbunden ist, wobei beide Teile jeweilige Grenzflächenwände aufweisen, die aneinander angrenzen. Das erste Teil und eine Trennwand in dem zweiten Teil können gemeinsam eine Begrenzung eines ersten Schneckenkanals definieren. Die Trennwand kann ferner einen Abschnitt einer Begrenzung eines zweiten Schneckenkanals definieren. Die Teile des Gehäuses können aus verschiedenen Materialien hergestellt sein bzw. verschiedene Materialien aufweisen. Auf diese Weise können spezifische Materialien gewählt werden, um die Hitzebeständigkeit in bestimmten Bereichen der Turbine, welche für thermische Beschädigung anfällig sind, zu verbessern.
Darüber hinaus wird in diesem Dokument auch ein Verfahren zur Herstellung einer Turbine beschrieben. Das Verfahren kann die Herstellung des ersten und des zweiten Teils mittels getrennter Herstellungsverfahren umfassen. Beispielsweise kann das erste Teil gegossen und das zweite Teil gestanzt werden. Auf diese Weise können getrennte Teile mittels verschiedener Verfahren hergestellt werden, um getrennte Toleranzerfordernisse zu erfüllen. Daher können Gehäuseteile, beispielsweise die Trennwand, mit kleineren Toleranzen konstruiert werden als andere Teile des Gehäuses. Infolgedessen können die Verluste in der Turbine reduziert werden, und somit kann der Wirkungsgrad der Turbine erhöht werden. Das Herstellen einer Turbine mit unabhängigen Teilen ermöglicht auch die Konstruktion neuartiger innerer Gebilde wie einer schwimmenden Doppelschraubentrennwand.
Auf 1 Bezug nehmend wird ein Motor 10 mit Innenverbrennung, der mehrere Zylinder aufweist, wobei einer dieser Zylinder in 1 dargestellt ist, von einem elektronischen Motorsteuergerät 12 gesteuert. Der Motor 10 weist einen Brennraum 30 und Zylinderwände 32 mit Kolben 36, die darin angeordnet und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden sind, auf. Der Brennraum 30 ist als über ein jeweiliges Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit dem Einlasskrümmer 44 und dem Auslasskrümmer 48 kommunizierend dargestellt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Alternativ dazu kann/können eines oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und -ankeranordnung betätigt werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist als derart angeordnet dargestellt, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was Fachkundigen als Direkteinspritzung bekannt ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann Kraftstoff zu einem Einlasskanal eingespritzt werden, was Fachkundigen als Einlasskanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 führt flüssigen Kraftstoff proportional zu dem Kraftstoffimpulsbreitensignal FPW von dem Steuergerät 12 zu. Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt), welches einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoff-Verteilerleitung (nicht dargestellt) aufweist, zu der Kraftstoffeinspritzdüse 66 zugeführt. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 wird von dem Treiber 68, der auf das Steuergerät 12 anspricht, mit Betriebsstrom versorgt. Darüber hinaus ist der Einlasskrümmer 44 als mit dem optionalen elektronischen Drosselklappensystem 62 kommunizierend dargestellt, welches eine Position der Drosselklappe 64 einstellt, um den Luftstrom von der Einlassschwingkammer 46 zu regeln. Der Verdichter 162 saugt Luft von dem Lufteinlass 42 an, um die Schwingkammer 46 zu versorgen. Abgase versetzen die Turbine 164, welche über eine Welle 161 mit dem Verdichter 162 verbunden ist, in Drehung. Es ist zu erkennen, dass die Turbine 164 allgemein als Kästchen dargestellt ist. Wie allerdings in diesem Dokument in Bezug auf 2–9 ausführlicher besprochen wird, ist die Turbine 164 noch komplexer. Der Verdichter 162, die Welle 161 und die Turbine können in einen Turbolader eingebunden werden. Ein Zweistufen-Hochdruck-Kraftstoffsystem kann verwendet werden, um an Einspritzdüsen 66 höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. Allerdings können auch andere geeignete Einspritzdüsen verwendet werden.
Die verteilerlose Zündanlage 88 führt der Brennkammer 30 über die Zündkerze 92 in Abhängigkeit von dem Steuergerät 12 einen Zündfunken zu. Der universelle Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) 126 ist als dem Katalysator 70 vorgelagert mit dem Auslasskrümmer 48 verbunden dargestellt. Alternativ dazu kann an Stelle des UEGO-Sensors 126 ein Zweizustandsabgassauerstoffsensor verwendet werden.
Bei einem Beispiel kann der Katalysator 70 mehrere Katalysatorbricks aufweisen. Bei einem anderen Beispiel können mehrere Emissionsbegrenzungseinrichtungen, jede mit mehreren Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann bei einem Beispiel ein Katalysator vom Dreiwegetyp sein.
In 1 ist das Steuergerät 12 als herkömmlicher Mikrocomputer dargestellt, welcher Folgendes aufweist: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs/Ausgangs-Ports 104, einen Festwertspeicher (Read Only Memory) 106, einen Direktzugriffspeicher (Random Access Memory) 108, einen Erhaltungsspeicher (Keep Alive Memory) 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Dargestellt ist, dass das Steuergerät 12 zusätzlich zu jenen Signalen, die zuvor besprochen wurden, verschiedene Signale von mit dem Motor 10 verbundenen Sensoren empfängt, umfassend: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von Temperatursensor 112, der mit der Kühlhülse 114 verbunden ist; einen Stellungssensor 134, der mit einem Gaspedal 130 verbunden ist, um die mittels Fuß 132 eingestellte Gaspedalposition zu detektieren; einen Klopfsensor zum Bestimmen der Zündung von Endgasen (nicht dargestellt); eine Messung des Motorkrümmerdrucks (MAP) von Drucksensor 122, der mit dem Einlasskrümmer 44 verbunden ist; einen Motorstellungssensor von einem Halleffektsensor 118, welcher die Stellung der Kurbelwelle 40 detektiert; eine Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse von Sensor 120 (z. B. einem Hitzdraht-Luftmassenmesser); und eine Messung der Drosselklappenstellung von Sensor 58. Der Luftdruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch das Steuergerät 12 detektiert werden (Sensor nicht dargestellt). Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorstellungssensor 118 eine vorgegebene Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, woraus die Motordrehzahl (min^–1) ermittelt werden kann.
Bei manchen Ausführungsformen kann der Motor mit einem Elektromotor/Akku-System in einem Hybridfahrzeug verbunden sein. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelausgestaltung, eine Reihenausgestaltung oder Varianten davon oder Kombinationen daraus aufweisen. Ferner können bei manchen Ausführungsformen andere Motorausgestaltungen, beispielsweise ein Dieselmotor, verwendet werden.
2 zeigt eine Explosionsansicht einer ersten Ausgestaltung der Turbine 164. Wie vorhin besprochen wurde, kann die Turbine 164 mit dem Brennraum 30, der in 1 dargestellt ist, in Fluidverbindung stehen und daher Abgase davon erhalten, um die Turbine 164 anzutreiben. Die Turbine 164 weist einen Einlasskanal 200 auf, der in 9 ausführlicher dargestellt ist. Das Turbinenrad 204 kann mit der Welle 161, die in 1 dargestellt ist, mittels Reib- oder Elektronenstrahlschweißen oder bei anderen Ausführungsformen mittels eines anderen geeigneten Befestigungsverfahrens verbunden sein. Das Turbinenrad weist ein Sechskantprofil 206 als Teil des Gehäuses zur Aufnahme der Baueinheit auf. Das Turbinenrad 204 dreht sich um die Drehachse 208.
Ferner weist die Turbine 164 ein Gehäuse 212 von mehrteiliger Bauform auf. Das Gehäuse definiert den Strömungsweg des Abgases durch die Turbine 164. Es ist zu erkennen, dass das Turbinenrad 204 nicht in dem Gehäuse 212 eingeschlossen ist.
Die Turbine 164 weist ein erstes Teil 214 auf. Das erste Teil 214 kann teilweise eine Begrenzung eines ersten Schneckenkanals 500 definieren, der in 5 dargestellt ist und in diesem Dokument ausführlicher besprochen wird. Das erste Teil 214 weist einen Befestigungsflansch 216 auf. Der Befestigungsflansch 216 ist nahe dem radialen Umfang des ersten Teils 214 und des Gehäuses 212 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Befestigungsflansch 216 im Wesentlichen plan und im rechten Winkel zu der Drehachse 208 des Turbinenrads 204 angeordnet. Allerdings wird zu erkennen sein, dass bei anderen Ausführungsformen der Befestigungsflansch 216 und/oder der Einlass 200 eine andere Kontur und/oder Ausrichtung aufweisen können. Es ist zu erkennen, dass, wenn die Turbine 164 zusammengebaut wird, die anderen Teile des Gehäuses 212 mit dem Befestigungsflansch verbunden werden können.
Wie dargestellt ist, erstreckt sich der Befestigungsflansch 216 spiralförmig am Umfang um das Turbinenrad 204 herum. Konkret kann sich bei der dargestellten Ausführungsform der Befestigungsflansch 216 im Wesentlichen 360° um das Turbinenrad 204 herum erstrecken. Allerdings kann sich bei anderen Ausführungsformen der Befestigungsflansch 216 weniger als 360° um das Turbinenrad 204 herum erstrecken.
Ferner weist die Turbine 164 ein zweites Teil 218 mit einer Trennwand 220 auf. Die Trennwand 220 kann einen Abschnitt einer Begrenzung des ersten Schneckenkanals 500, der in 5 dargestellt ist, und einen Abschnitt einer Begrenzung eines zweiten Schneckenkanals 502, der in 5 dargestellt ist, definieren. Der erste Schneckenkanal 500 kann als kernseitiger Schneckenkanal bezeichnet werden. Zusätzlich kann der zweite Schneckenkanal 502 als auslassseitiger Schneckenkanal bezeichnet werden. Das zweite Teil weist auch eine mittige Öffnung 222 auf. Im zusammengebauten Zustand ist das Turbinenrad 204 in der mittigen Öffnung 222 angeordnet.
Ferner kann das zweite Teil 218 mehrere radiale Stiftöffnungen 224 aufweisen. Wie dargestellt ist, sind die radialen Stiftöffnungen 224 Schlitze mit gekrümmten Enden und einem geraden Mittelabschnitt. Allerdings können bei anderen Ausführungsformen andere Geometrien wie ovale Öffnungen oder runde Öffnungen verwendet werden. Eine vergrößerte Ansicht von einer der radialen Stiftöffnungen 224 ist unter 226 zu sehen. Es ist zu erkennen, dass sich im zusammengebauten Zustand mehrere radiale Stifte durch die radialen Stiftöffnungen 224 erstrecken können und das erste Teil 214 mit dem zweiten Teil 218 verbinden. Daher können sich die radialen Stifte in den Befestigungsflansch hinein erstrecken. Die radialen Stiftöffnungen 224 sind radial mit der Achse 208 ausgerichtet. Allerdings sind bei anderen Ausführungsformen andere Anordnungen möglich. Die radialen Stifte und die radialen Stiftöffnungen 224 (z. B. Schlitze) können derart ausgebildet sein, dass der Schlitz eine Ausrichtung aufweist, welche thermische Ausdehnung ermöglicht. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die radialen Stiftöffnungen 224 radial ausgerichtet. Allerdings sind bei anderen Ausführungsformen andere Ausrichtungen möglich. Auf diese Weise kann die Trennwand 220 ausgebildet sein, um thermische Ausdehnung zu ermöglichen und kann daher eine Spielpassung aufweisen und eine ”schwimmende” Ausprägung aufweisen. Ein beispielhafter radialer Stift 504 ist in 5 dargestellt. Ein anderer beispielhafter Stift ist in 7 mit 702 bezeichnet.
Es ist zu erkennen, dass die radialen Stifte und die entsprechenden radialen Stiftöffnungen die thermische Ausdehnung und Kontraktion des Gehäuses 212 erleichtern. Auf diese Weise kann die Beanspruchung des zweiten Teils 218 (einschließlich der Trennwand 220) infolge von Ausdehnung und Kontraktion reduziert werden. Dies kann besonders dann vorteilhaft sein, wenn das zweite Teil 218 mindestens teilweise aus einem keramischen Werkstoff hergestellt ist, aufgrund der höheren Anfälligkeit keramischer Werkstoffe für Beschädigung durch Scherbeanspruchung. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung (z. B. Rissbildung) des zweiten Teils 218 infolge von thermischer Ausdehnung oder Kontraktion. Auf diese Weise kann keramischer Werkstoff ohne erhöhtes Risiko des Brechens des keramischen Werkstoffs infolge von Ausdehnung/Kontraktion des umgebenden Gehäuses verwendet werden. Es ist zu erkennen, dass keramische Werkstoffe gegenüber thermischer Beschädigung widerstandsfähiger sind als Metalle.
Die Turbine 164 weist ferner ein drittes Teil 228 auf. Das dritte Teil 228 kann einen Abschnitt der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals 502 definieren, welcher in 5 dargestellt ist. Das dritte Teil 228 kann, wenn die Turbine zusammengebaut wurde, mit mindestens einem aus der Gruppe, umfassend das erste und das zweite Teil (214 bzw. 218) verbunden sein. Das dritte Teil 228 kann an das erste Teil 214 geschweißt oder damit verschraubt werden. Das dritte Teil 228 definiert einen Abschnitt des ersten Schneckenkanals 500 und des zweiten Schneckenkanals 502, welche in 5 dargestellt sind. Das dritte Teil 228 weist eine mittige Öffnung 230 für aus der Turbine austretendes Gas auf. Wenn die Turbine 164 zusammengebaut wurde, kann das Turbinenrad in der mittigen Öffnung 230 angeordnet sein. Eine Turbinenauslassstromführung 232 kann mit dem dritten Teil 228 verbunden oder in dieses eingebunden sein. Die Turbinenauslassstromführung 232 ist dazu ausgestaltet, Abgas von dem Turbinenrad 204 zu nachfolgenden Komponenten zu lenken.
Im zusammengebauten Zustand kann das zweite Teil 218 über den Befestigungsflansch 216 mit dem ersten Teil 214 verbunden sein. Darüber hinaus kann im zusammengebauten Zustand das dritte Teil 228 mit dem zweiten Teil 218 dem Befestigungsflansch 216 benachbart verbunden sein. Allerdings wird zu erkennen sein, dass andere Befestigungsausgestaltungen verwendet werden können und in diesem Dokument mit Bezugnahme auf 6–8 ausführlicher besprochen werden.
Das erste und das zweite Teil (214 bzw. 218) können ein Material wie Stahl aufweisen. Allerdings können bei manchen Ausführungsformen das erste und das zweite Teil (214 bzw. 218) andere Materialien aufweisen. Beispielsweise kann mindestens ein Abschnitt des zweiten Teils 218, beispielsweise die Trennwand 220, aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sein, und das erste Teil kann aus einem Metall, beispielsweise aus Stahl, hergestellt sein. Es ist zu erkennen, dass keramische Werkstoffe temperaturbeständiger als Metalle sind. Daher kann bei manchen Ausführungsformen ein keramischer Werkstoff verwendet werden, um die Trennwand 220 herzustellen, welche einem Abgasstrom auf hoher Temperatur ausgesetzt wird, um die Wahrscheinlichkeit einer thermischen Beschädigung der Trennwand zu reduzieren. Dadurch wird die Lebensdauer der Turbine 164 verlängert.
Ferner können das erste Teil 214 und das zweite Teil 218 mittels unterschiedlicher Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann das erste Teil 214 durch Gießen und das zweite Teil 218 durch Stanzen oder Hydroforming hergestellt werden. Das dritte Teil 228 kann ebenfalls durch Stanzen hergestellt werden, oder es kann alternativ dazu durch Gießen hergestellt werden. Es ist zu erkennen, dass die gewünschten Toleranzen des ersten Teils 214 größer als die des zweiten Teils 218 sein können. Darüber hinaus können die Toleranzen einer gestanzten Komponente kleiner als die Toleranzen einer gegossenen Komponente sein. Daher kann das erste Teil 214 gegossen und das zweite Teil 218 gestanzt werden. Somit sind die Toleranzen, wenn die Trennwand 220 gestanzt wird, im Vergleich zum Gießen reduziert. Infolgedessen kann ein gewünschtes Strömungsmuster in den Turbinenschnecken erzielt werden, wodurch Verluste innerhalb der Turbine reduziert werden und der Wirkungsgrad des Turboladers erhöht wird. Ferner ist Gießen ein kostengünstigeres Fertigungsverfahren als Stanzen. Auf diese Weise können der Wirkungsgrad des Turboladers erhöht und dabei die Fertigungskosten reduziert werden.
3 zeigt ein zweites Beispiel für die Turbine 164, welches ähnliche Komponenten wie die in 2 dargestellten aufweist. Daher sind entsprechende Komponenten entsprechend gekennzeichnet. Wie dargestellt ist, weist die in 3 dargestellte Turbine 164 das erste Teil 214 mit dem Befestigungsflansch 216 zum Verbinden anderer Teile damit auf. Das erste Teil 214 weist den Einlasskanal 200 auf. Die in 3 dargestellte Turbine 164 weist auch das Turbinenrad 204 auf. Allerdings weist die Turbine 164 in 3 kein drittes Teil auf. Es ist zu erkennen, dass das zweite und das dritte Teil (218 bzw. 228), die in 2 dargestellt sind, in 3 ein durchgehendes zweites Teil 300 bilden. Das zweite Teil 300 weist eine Öffnung 302 und eine Turbinenauslassstromführung 304 auf. Die Turbinenauslassstromführung 232 ist dazu ausgestaltet, Abgas von dem Turbinenrad 204 zu nachfolgenden Komponenten zu lenken. Es ist zu erkennen, dass im zusammengebauten Zustand das zweite Teil 300 über den Befestigungsflansch 216 mit dem ersten Teil 214 (z. B. mittels Schraube oder Schweißung) verbunden sein kann. Bei manchen Beispielen kann das zweite Teil 300 durch Hydroforming hergestellt werden.
4 zeigt die Turbine 164 aus 2 im zusammengebauten Zustand. Wie vorhin besprochen wurde, ist, wenn die Turbine 164 zusammengebaut wurde, das zweite Teil 218 Ober den Befestigungsflansch 216 mit dem ersten Teil 214 verbunden und das dritte Teil 228 mit dem zweiten Teil 218 verbunden. Demnach ist in der Turbine 164 bei diesem Beispiel das zweite Teil 218 über das erste Teil 214 und das dritte Teil 228 in einer dazwischenliegenden Position angeordnet. Somit ist das zweite Teil 218 in der in 4 dargestellten Ansicht nicht sichtbar und in Bezug auf eine Achse, die sich in die und aus der Seite erstreckt, unterhalb des dritten Teils 228 angeordnet. Die Turbine 164 weist ferner einen Auslasskanal 400 auf, der dazu ausgestaltet ist, Abgas von einem Turbinenrad 204 zu erhalten. Es ist zu erkennen, dass die Turbinenauslassstromführung 232 einen Abschnitt der Begrenzung des Auslasskanals 400 definiert.
Bei manchen Ausführungsformen kann die Turbine 164 einen Bypasskanal 402 aufweisen, der dem Turbinenrad 204 vor- und nachgelagert in Fluidverbindung steht. Ein Wastegate 404, das einen Betätigungsmechanismus 406 aufweist, kann in dem Bypasskanal 402 angeordnet sein. Das Wastegate 404 kann dazu ausgestaltet sein, den Abgasstrom durch den Bypasskanal 402 einzustellen. Daher kann bei manchen Ausführungsformen der Abgasstrom durch den Bypasskanal 402 während bestimmter Betriebsbedingungen erheblich gehemmt werden. Die Schnittebene 450 definiert den Querschnitt, der in 5 dargestellt ist, und die Ebene 452 definiert die in 9 dargestellte Ansicht.
5 zeigt eine Querschnittansicht der Turbine 164. Das erste Teil 214, das zweite Teil 218, samt Trennwand 220 und das dritte Teil 228 des Gehäuses 212 sind dargestellt. Das erste Teil 214 erstreckt sich bei der dargestellten Ausführungsform axial in Bezug auf die Drehachse der Turbine 164 von einem Wellengehäuse 550 zu einem Abschnitt des Turbinenrads 204. Das Wellengehäuse 550 kann eine Welle, welche das Turbinenrad 204 mit einem Verdichterrotor verbindet, der in den in 1 dargestellten Verdichter 162 eingebunden ist, mindestens teilweise um den Umfang umgeben. Das Wellengehäuse kann ein oder mehrere Lager mit inneren und äußeren Lagerringen, Wälzkörpern usw. aufweisen.
Bei der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich das zweite Teil 218 und das dritte Teil 228 axial in Bezug auf die Drehachse der Turbine 164 von einem ersten Abschnitt des Turbinenrads 204 zu einem zweiten Abschnitt des Turbinenrads 204. Allerdings kann bei anderen Ausführungsformen das zweite Teil 218 oder das dritte Teil 228 die Turbinenstromführung 232 aufweisen und sich daher axial über das Turbinenrad 204 hinaus erstrecken.
Eine Grenzflächenwand 530 des ersten Teils 214 und eine Grenzflächenwand 532 des zweiten Teils 218 sind dargestellt. Die Grenzflächenwand 530 und die Grenzflächenwand 532 grenzen aneinander an. Analog dazu weist das dritte Teil 228 eine Grenzflächenwand 534 auf, die an eine andere Grenzflächenwand 536 des zweiten Teils 218 angrenzt. Allerdings kann bei anderen Ausführungsformen die Grenzflächenwand 534 an die Grenzflächenwand 530 angrenzen. Das zweite Teil 218 kann als auslassseitiges Gehäuse bezeichnet werden. Andererseits kann das erste Teil 214 als kernseitiges Gehäuse bezeichnet werden. Es ist zu erkennen, dass das kernseitige Gehäuse von dem auslassseitigen Gehäuse getrennt ist.
Der erste Schneckenkanal 500 und der zweite Schneckenkanal 502 sind ebenfalls in 5 dargestellt. Die Begrenzung des ersten Schneckenkanals 500 ist teilweise durch das erste Teil 214 definiert. Konkret weist das erste Teil 214 eine kernseitige Wand 520 auf, die einen Abschnitt des ersten Schneckenkanals 500 definiert.
Der Rest der Begrenzung des ersten Schneckenkanals 500 ist durch eine kernseitige Wand 522 der Trennwand 220 definiert. Auf diese Weise wird ein Abschnitt der Begrenzung des ersten Schneckenkanals 500 durch die Trennwand 220 definiert, und ein Abschnitt der Begrenzung des ersten Schneckenkanals 500 wird durch das erste Teil 214 definiert. Andererseits wird die Begrenzung des zweiten Schneckenkanals 502 durch die Trennwand 220 und das dritte Teil 228 definiert. Konkret definiert eine auslassseitige Wand 524 der Trennwand 220 einen Abschnitt der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals 502, und eine auslassseitige Wand 526 des dritten Teils 228 definiert den Rest der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals 502.
Es ist zu erkennen, dass der Abgasstrom von dem ersten und dem zweiten Schneckenkanal (500 bzw. 502) zu dem Turbinenrad 204 gelenkt wird. Bei manchen Ausführungsformen kann an einer Oberfläche der Trennwand 220 eine hitzebeständige Beschichtung 501 vorgesehen sein. Die Trennwand 220 weist ein Ende 503 auf, welches dem Turbinenrad 204 benachbart ist. Bei manchen Ausführungsformen ist das Ende 503 weniger als 0,2 mm von dem Turbinenrad 204 entfernt angeordnet. Allerdings sind bei anderen Ausführungsformen andere Trennungsabstände möglich. Mit abnehmender Trennung des Turbinenrads 204 und der Trennwand 220 werden die Verluste in der Turbine kleiner, wodurch die Impulserfassung und der Wirkungsgrad der Turbine verbessert werden. Es ist zu erkennen, dass, wenn die Trennwand 220 durch Stanzen hergestellt wird, dieser Trennungsgrad der Trennwand 220 und des Turbinenrads 204 erzielt werden kann. Konkret kann Stanzen ermöglichen, dass die Trennwand mit einer Toleranz von 0,2 mm hergestellt werden kann, während Gießen ermöglicht, die Trennwand mit einer Toleranz von 1,5 mm herzustellen. Ferner kann, wenn Stanzen verwendet wird, um die Trennwand 220 herzustellen, die Breite der Trennwand verglichen mit Fertigungsverfahren wie Gießen verringert werden. Mit abnehmender Breite der Trennwand wird Abgas effizienter der Turbine zugeführt, wodurch Verluste reduziert werden und der Wirkungsgrad der Turbine erhöht wird. Wie dargestellt ist, ist die Trennwand 220 mittels eines radialen Stiftes 504, der sich durch die Trennwand 220 und in den Befestigungsflansch 216 erstreckt, mit dem Befestigungsflansch 216 verbunden. Konkret verläuft der radiale Stift 504 im rechten Winkel zu der Trennwand 200. Allerdings sind andere Ausrichtungen des radialen Stiftes möglich. Bei manchen Ausführungsformen kann der radiale Stift 504 eine Schraube sein, die einen Durchmesser von 8 mm aufweisen kann. Allerdings können andere geeignete Stifte mit anderen Maßen verwendet werden. Der radiale Stift 504 erstreckt sich auch durch das dritte Teil 228. Es ist zu erkennen, dass mehrere radiale Stifte, die an anderen radialen Positionen angeordnet sind, sich ebenfalls durch die radialen Stiftöffnungen 224 durch die Trennwand 220 und das dritte Teil 228 und in den Befestigungsflansch 216 hinein erstrecken können. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Trennwand 220 an das erste Teil 214 geschweißt oder mittels eines anderen geeigneten Befestigungsmechanismus daran befestigt werden. Analog dazu kann das dritte Teil 228 an die Trennwand 220 geschweißt werden.
5 weist ferner die Turbinenauslassstromführung 232 auf, die mit dem dritten Teil 228 verbunden ist. Bei manchen Ausführungsformen kann die Turbinenauslassstromführung 232 in das dritte Teil 228 integriert sein, und bei anderen Ausführungsformen kann sie ein Teil des ersten Teils 214 sein. Mit anderen Worten können die Turbinenauslassstromführung 232 und das dritte Teil 228 oder die Turbinenauslassstromführung 232 und das erste Teil 214 miteinander verbunden hergestellt werden. Die Turbinenauslassstromführung 232 kann dazu ausgestaltet sein, Abgas von der Turbine zu nachfolgenden Komponenten zu lenken.
6 zeigt eine Querschnittansicht eines anderen Beispiels für die in 3 dargestellte Turbine 164. Wie dargestellt ist, weist das zweite Teil 300 die Trennwand 220 sowie eine Wand 600, welche einen anderen Abschnitt der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals 502 definiert, auf. Somit definiert das zweite Teil die Begrenzung des gesamten zweiten Schneckenkanals 502. Wie dargestellt ist, ist das zweite Teil 300 mittels Schweißungen 602 an das erste Teil 214 geschweißt. Allerdings können zusätzliche oder alternative Fügeverfahren verwendet werden. Beispielsweise kann/können eine oder mehrere Schrauben oder radiale Stifte verwendet werden, um das zweite Teil 300 mit dem ersten Teil 214 zu verbinden. Die Turbinenauslassstromführung 232 ist in 6 ebenfalls als mit dem zweiten Teil 300 verbunden dargestellt. Allerdings wird zu erkennen sein, dass die Turbinenauslassstromführung 232 und das zweite Teil 300 bei anderen Ausführungsformen miteinander verbunden hergestellt (z. B. gegossen) werden können. 6 zeigt die Grenzflächenwand 530 des Flansches 216, falls diese in flächenteilendem Kontakt mit der Grenzflächenwand 604 des zweiten Teils 300 und daran angrenzend angeordnet ist.
7 und 8 zeigen andere Verbindungsausgestaltungen, welche verwendet werden können, um das erste Teil 214, das zweite Teil 218 samt Trennwand 220 und das dritte Teil 228 in der Turbine 164 zu befestigen. Konkret zeigt 7 sowohl die Trennwand 220 als auch das dritte Teil 228, das mit dem Befestigungsflansch 216 verbunden ist. Wie dargestellt ist, wird eine Schweißung 700 verwendet, um das dritte Teil 228 mit dem ersten Teil 214 zu verbinden, und es wird ein Stift 702 verwendet, um die Trennwand 220 mit dem ersten Teil 214 zu verbinden. Der Stift 702 kann eine Schraube sein, die 2 mm Durchmesser und einen 4 mm Kopf aufweist. Allerdings können andere geeignete Stifte mit alternativen Maßen verwendet werden. Der Stift 702 kann sich durch eine Öffnung, beispielsweise durch eine der radialen Stiftöffnungen 224, die in 2 dargestellt sind, erstrecken. Die Öffnung ermöglicht thermisches Wachstum über den Stift 702. Allerdings wird zu erkennen sein, dass zusätzliche oder alternative Verbindungsverfahren verwendet werden können, um die Teile direkt aneinander zu befestigen. Die Turbinenauslassstromführung 232 wird in 7 auch mit dem dritten Teil 228 verbunden dargestellt. Allerdings wird zu erkennen sein, dass die Turbinenauslassstromführung 232 und das dritte Teil 228 bei anderen Ausführungsformen gemeinsam gefertigt (z. B. gegossen) werden können. 7 zeigt die Grenzflächenwand 530 des Flansches 216, wenn sich diese in flächenteilendem Kontakt mit der Grenzflächenwand 704 der Trennwand 220 befindet und an diese angrenzt. Darüber hinaus zeigt 7 die Grenzflächenwand 530 des Flansches 216, wenn sich diese in flächenteilendem Kontakt mit der Grenzflächenwand 706 des dritten Teils 228 befindet und daran angrenzt.
8 zeigt eine andere beispielhafte Verbindungsausgestaltung für das erste Teil 214, die Trennwand 220 und das dritte Teil 228. Wie dargestellt ist, ist das dritte Teil 228 mit dem Befestigungsflansch 216 verbunden, und die Trennwand 220 ist mit dem dritten Teil 228 verbunden. Wie dargestellt ist, weist das dritte Teil 228 einen Flansch 800 auf, durch welchen sich die Schraube 802 erstreckt. Allerdings kann bei anderen Ausführungsformen das dritte Teil 228 an den Flansch 800 geschweißt sein, oder es kann sich ein Stift durch das dritte Teil 228 und den Flansch 800 hindurch erstrecken. Die Schraube 802 erstreckt sich ebenfalls in den Befestigungsflansch 216. Bei der abgebildeten Ausführungsform ist der Flansch 216 mit der Drehachse 208 des Turbinenrads 204, die in 2 dargestellt ist, radial ausgerichtet. Allerdings können bei anderen Ausführungsformen die Position und/oder die geometrischen Eigenschaften des Flansches geändert werden. Ferner wird zu erkennen sein, dass alternative oder zusätzliche Befestigungsverfahren verwendet werden können, um das dritte Teil 228 mit dem ersten Teil 214 zu verbinden.
Die Trennwand 220 ist über einen Stift 804 oder mittels eines anderen geeigneten Befestigungsverfahrens, beispielsweise mittels einer Schraube, mit dem dritten Teil 228 verbunden. Der Stift 804 erstreckt sich durch einen Flansch 806, welcher in das dritte Teil 228 eingebunden ist, und kann starr befestigt werden. Darüber hinaus verläuft der Stift 804 parallel zu der Trennwand 220. Allerdings sind andere Stiftausrichtungen möglich. Der Flansch 806 ist plan und seitlich ausgerichtet und im Wesentlichen parallel zu der Drehachse 208, die in 2 dargestellt ist. Allerdings kann der Flansch 806 bei anderen Ausführungsformen eine andere Form und/oder Ausrichtung aufweisen. Die Turbinenauslassstromführung 232 wird in 8 auch als mit dem dritten Teil 228 verbunden dargestellt. 8 zeigt die Grenzflächenwand 810 der Trennwand 220, wenn sie sich in flächenteilendem Kontakt mit und an die Grenzflächenwand 812 des dritten Teils 228 angrenzend befindet. Diese Ausrichtung der Grenzflächenwand 810 ermöglicht Löcher (z. B. Rundlöcher) über Stiften, welche Schlupf haben, um thermische Ausdehnung der Trennwand 220 zu berücksichtigen.
9 zeigt eine Ansicht des Einlasskanals 200 der Turbine 164, die in 2 dargestellt ist. Es ist zu erkennen, dass der Einlasskanal 200 bei der in 2 dargestellten Turbine ähnlich dem Einlasskanal 200 bei der in 3 dargestellten Turbine 164 sein kann. Der Einlasskanal 200 weist einen ersten Abschnitt 900 und einen zweiten Abschnitt 902, der von dem ersten Abschnitt fluidisch getrennt ist, auf. Die Wand 904 trennt den ersten Abschnitt 900 von dem zweiten Abschnitt 902. Auf diese Weise wird der erste Abschnitt 900 durch die Wand 904 von dem zweiten Abschnitt 902 fluidisch getrennt. Allerdings kann bei anderen Ausführungsformen die Wand 904 nicht in der Turbine 164 vorgesehen sein. Der erste Abschnitt 900 steht in Fluidkommunikation mit dem ersten Schneckenkanal 500, der in 4 dargestellt ist, und der zweite Abschnitt 902 steht in Fluidkommunikation mit dem zweiten Schneckenkanal 502, der in 4 dargestellt ist. Ein Flansch 906 kann sich um den Einlasskanal 200 herum erstrecken. Der Flansch 906 kann durch eine geeignete Befestigungseinrichtung (z. B. Schrauben, Schweißungen usw.) mit verschiedenen vorgelagerten Komponenten, beispielsweise einem Abgaskanal, einem Abgaskrümmer usw., verbunden sein.
10 zeigt ein Verfahren 1000 für den Betrieb einer Turbine. Das Verfahren 1000 kann mittels der oben in Bezug auf 1–9 beschriebenen Turbine realisiert werden, oder es kann mittels einer anderen geeigneten Turbine realisiert werden. Bei 1002 umfasst das Verfahren das Strömenlassen von Abgas von einem Brennraum zu einem Einlasskanal in einer Turbine. Bei 1004 umfasst das Verfahren das Strömenlassen von Abgas von dem Einlasskanal zu einem ersten Schneckenkanal, wobei die Begrenzung des ersten Schneckenkanals durch ein erstes Teil eines Turbinengehäuses und eine Trennwand, die in einem zweiten Teil des Turbinengehäuses enthalten ist, definiert wird, wobei das zweite Teil mit dem ersten Teil verbunden ist.
Bei 1006 umfasst das Verfahren das Strömenlassen von Abgas von dem Einlasskanal zu einem zweiten Schneckenkanal, wobei ein Abschnitt der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals durch die Trennwand definiert wird. Bei manchen Beispielen wird ein anderer Abschnitt der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals durch ein drittes Teil definiert.
Bei 1008 umfasst das Verfahren das Strömenlassen von Abgas von dem ersten und dem zweiten Schneckenkanal zu einem Turbinenrad, und bei 1010 umfasst das Verfahren das Strömenlassen von Abgas von dem Turbinenrad zu nachfolgenden Komponenten.
11 zeigt ein Verfahren 1100 zum Herstellen einer Turbine. Das Verfahren 1100 kann verwendet werden, um die oben beschriebene Turbine herzustellen, oder es kann verwendet werden, um eine andere geeignete Turbine herzustellen. Bei 1102 umfasst das Verfahren das Herstellen eines ersten Teils einer Turbine, welches einen Abschnitt einer Begrenzung des ersten Schneckenkanals definiert, mittels eines ersten Verfahrens.
Bei 1104 umfasst das Verfahren das Herstellen eines zweiten Teils der Turbine, welches eine Trennwand aufweist, die einen anderen Abschnitt der Begrenzung des ersten Schneckenkanals und einen Abschnitt einer Begrenzung des zweiten Schneckenkanals definiert, mittels eines zweiten Verfahrens, welches sich von dem ersten Verfahren unterscheidet. Bei manchen Beispielen wird das erste Teil durch Gießen und das zweite Teil durch eines der Verfahren aus der Gruppe, umfassend Stanzen und Hydroforming, hergestellt. Daher können die Toleranzen des ersten Teils größer als die Toleranzen des zweiten Teils sein. Als nächstes umfasst das Verfahren bei 1106 das Befestigen einer Grenzflächenwand des ersten Teils an einer Grenzflächenwand des zweiten Teils.
Das Verfahren kann bei 1108 das Herstellen eines dritten Teils umfassen, welches den Rest der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals definiert, und bei 1110 das Befestigen einer Grenzflächenwand des dritten Teils an mindestens einer Grenzflächenwand des ersten bzw. des zweiten Teils. Allerdings können bei anderen Ausführungsformen die Schritte 1108 und 1110 des Verfahrens 1100 weggelassen werden.
Wie für Durchschnittsfachleute zu erkennen ist, kann das in 10 und 11 beschriebene Verfahren eine oder mehrere von einer beliebigen Anzahl von Abarbeitungsstrategien, beispielsweise ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen vorsehen. Demnach können verschiedene abgebildete Schritte oder Funktionen in der abgebildeten Abfolge oder parallel zueinander durchgeführt werden oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenfalls ist die Abarbeitungsreihenfolge nicht unbedingt erforderlich, um die in diesem Dokument beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern dient der Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung. Wenngleich dies nicht ausdrücklich abgebildet ist, werden Durchschnittsfachleute erkennen, dass einer oder mehrere der abgebildeten Schritte oder Funktionen je nach der angewandten konkreten Strategie wiederholt durchgeführt werden kann/können.
Dies beendet die Beschreibung. Bei ihrer Lektüre würden Fachkundigen zahlreiche Änderungen und Modifikationen in den Sinn kommen, die nicht von Wesensart und Umfang der Beschreibung abweichen. Beispielsweise könnte die vorliegende Beschreibung vorteilhaft für Einzylinder-, I2-, I3-, I4-, I5-, I6-, V4-, V6-, V8-, V10-, V12- und V16-Motoren angewandt werden, die in Gas-, Benzin-, Diesel- oder Alternativkraftstoffkonfigurationen betrieben werden.
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

US 2010/0229551 [0002, 0003]

Claims

Turbine, die Folgendes aufweist: ein Gehäuse, das sich radial um ein Turbinenrad herum erstreckt und Folgendes aufweist: ein erstes Teil, welches einen Abschnitt einer Begrenzung eines ersten Schneckenkanals definiert; und ein zweites Teil mit einer Grenzflächenwand, welche an eine Grenzflächenwand des ersten Teils angrenzt, wobei das zweite Teil mit dem ersten Teil verbunden ist und eine Trennwand aufweist, welche einen anderen Abschnitt der Begrenzung des ersten Schneckenkanals und einen Abschnitt einer Begrenzung des zweiten Schneckenkanals definiert.
Turbine nach Anspruch 1, wobei das erste Teil einen Befestigungsflansch aufweist, der einem radialen Umfang des Gehäuses benachbart angeordnet ist, und wobei das erste Teil ein anderes Material als das zweite Teil aufweist.
Turbine nach Anspruch 2, wobei das zweite Teil mit dem Befestigungsflansch verbunden ist.
Turbine nach Anspruch 1, wobei das zweite Teil die gesamte Begrenzung des zweiten Schneckenkanals definiert.
Turbine nach Anspruch 1, welche ferner ein drittes Teil aufweist, das mit mindestens einem aus der Gruppe, umfassend das erste und das zweite Teil, verbunden ist, wobei das dritte Teil den Rest der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals definiert.
Turbine nach Anspruch 1, wobei das erste Teil eine Begrenzung eines Einlasskanals definiert.
Turbine nach Anspruch 1, wobei das zweite Teil einen keramischen Werkstoff aufweist.
Turbine nach Anspruch 1, wobei das zweite Teil eine hitzebeständige Beschichtung an einer Oberfläche der Trennwand aufweist.
Turbine nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Wastegate, das in das erste Teil des Gehäuses integriert ist, wobei das Wastegate ausgestaltet ist, um den Abgasstrom, der einem Bypasskanal zugeführt wird, einzustellen.
Turbine nach Anspruch 1, wobei das zweite Teil mittels einer Schraube oder eines Stiftes mit dem ersten Teil verbunden ist.
Turbine nach Anspruch 1, wobei das erste Teil mittels eines oder mehrerer radialer Stifte oder Schrauben mit dem zweiten Teil verbunden ist.
Turbine nach Anspruch 1, wobei die Trennwand den Rest der Begrenzung des ersten Schneckenkanals definiert.
Turbine, die Folgendes aufweist: ein kernseitiges Gehäuse, das eine kernseitige Wand eines ersten, kernseitigen Schneckenkanals definiert; ein getrenntes auslassseitiges Gehäuse, das eine auslassseitige Wand eines zweiten, auslassseitigen Schneckenkanals definiert, wobei das kernseitige Gehäuse eine Grenzflächenwand mit dem auslassseitigen Gehäuse teilt; und eine Trennwand, die mit einem oder mehreren aus der Gruppe, umfassend das kernseitige und das auslassseitige Gehäuse, die Wände sowohl des ersten als auch des zweiten Schneckenkanals bilden, verbunden ist.
Turbine nach Anspruch 13, wobei das auslassseitige Gehäuse eine Trennwand aufweist, welche aus einem keramischen Werkstoff hergestellt ist und mittels eines oder mehrerer radialer Stifte mit dem kernseitigen Gehäuse verbunden ist.
Turbine nach Anspruch 13, wobei das kernseitige Gehäuse ein anderes Material als das auslassseitige Gehäuse aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Turbine, umfassend: Herstellen eines ersten Teils einer Turbine, das einen Abschnitt der Begrenzung eines ersten Schneckenkanals definiert, mittels eines ersten Verfahrens; Herstellen eines zweiten Teils der Turbine, welches eine Trennwand aufweist, die einen anderen Abschnitt der Begrenzung des ersten Schneckenkanals und einen Abschnitt der Begrenzung eines zweiten Schneckenkanals definiert, mittels eines zweiten Verfahrens, das sich von dem ersten Verfahren unterscheidet; und Befestigen einer Grenzflächenwand des ersten Teils an einer Grenzflächenwand des zweiten Teils.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 16, wobei das erste Teil durch Gießen und das zweite Teil durch Stanzen oder Hydroforming hergestellt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend: Herstellen eines dritten Teils, das den Rest der Begrenzung des zweiten Schneckenkanals definiert; und Befestigen einer Grenzflächenwand des dritten Teils an mindestens einer Grenzflächenwand des ersten und des zweiten Teils.