DE102014214980A9 - Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasturbolader (1) für eine Brennkraftmaschine, mit einer Leistungseinstelleinrichtung (6) zum Verändern einer Leistung des Abgasturboladers (1), die einen verschwenkbar gelagerten Eingangshebel (7) aufweist, der zum Verändern der Leistung des Abgasturboladers (1) betätigbar ist, mit einer Stelleinrichtung (9) zum Betätigung der Leistungseinstelleinrichtung (6), die einen verschwenkbar gelagerten Ausgangshebel (11) aufweist, der zum Betätigen der Leistungseinstelleinrichtung (6) verstellbar ist, und mit einer Kopplungsstange (13) zur Antriebskopplung des Ausgangshebels (11) mit dem Eingangshebel (7), die über eine erste Lagerstelle (14) mit dem Ausgangshebel (11) gelenkig verbunden ist und die über eine zweite Lagerstelle (15) mit dem Eingangshebel (7) gelenkig verbunden ist, wobei der Ausgangshebel (11) zumindest im Bereich der ersten Lagerstelle (14) in einer ersten Kopplungsebene liegt, während der Eingangshebel (7) zumindest im Bereich der zweiten Lagerstelle (15) in einer zweiten Kopplungsebene liegt, die von der ersten Kopplungsebene beabstandet ist. Eine vereinfachte Herstellbarkeit ergibt sich, wenn die Kopplungsstange (13) in der ersten Lagerstelle (14) eine erste Lagerbuchse (21) oder einen ersten Lagerpin (36) aufweist, die bezüglich ihrer Axialrichtung (23) zumindest an einer ersten Seite (24) der Kopplungsstange (13) über die Kopplungsstange (13) vorsteht, und wenn die Kopplungsstange (13) in der zweiten Lagerstelle (15) eine zweite Lagerbuchse (22) oder einen zweiten Lagerpin (38) aufweist, die bezüglich ihrer Axialrichtung (25) zumindest an einer zweiten Seite (26) der Kopplungsstange (13) über die Kopplungsstange (13) vorsteht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine. Die Erfindung betrifft außerdem eine Verwendung einer Kopplungsstange an einem derartigen Abgasturbolader.
  • Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen, die z.B. als Gasmotor, als Dieselmotor oder als Ottomotor ausgestaltet sein können, kommt häufig zumindest ein Abgasturbolader zum Einsatz, um mit Hilfe der Abgase der Brennkraftmaschine die der Brennkraftmaschine zugeführte Frischluft auf ein erhöhtes Druckniveau zu bringen. Bei einem Abgasturbolader ist dabei eine vom Abgas angetriebene Turbine vorgesehen, die mit einem Verdichter zum Komprimieren der Frischluft antriebsverbunden ist.
  • Moderne Abgasturbolader sind mit einer Leistungseinstelleinrichtung ausgestattet, mit deren Hilfe die Leistung des Abgasturboladers eingestellt bzw. verändert werden kann. Bekannte Leistungseinstelleinrichtungen sind beispielsweise eine variable Turbinengeometrie sowie ein Wastegate-Ventil. Eine variable Turbinengeometrie entspricht dabei einem einstellbaren Leitapparat zum Verändern einer Zuströmung zu einem Turbinenrad der Turbine. Durch Verändern der Zuströmung kann insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit des dem Turbinenrad zugeführten Abgasstroms verändert werden, was zu einer entsprechenden Leistungsänderung des Turboladers führt. Im Unterschied dazu entspricht ein Wastegate-Ventil im Wesentlichen einem einstellbaren Bypass zur Umgehung des Turbinenrads. Durch Verändern des durchströmbaren Querschnitts des Bypasses lässt sich die Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Turbinenrads verändern, was sich entsprechend auf die Leistung der Turbine und somit auf die Leistung des Abgasturboladers auswirkt. Zum Betätigen der jeweiligen Leistungseinstelleinrichtung besitzt diese einen Eingangshebel, der zum Verändern der Leistung des Abgasturboladers betätigt werden kann.
  • Zum Betätigen einer derartigen Leistungseinstelleinrichtung kommt eine Stelleinrichtung zum Einsatz. Diese umfasst in der Regel einen Aktuator zum Erzeugen von Stellbewegungen sowie einen Ausgangshebel, der mit Hilfe des Aktuators verschwenkbar angetrieben werden kann. Um nun den Ausgangshebel der Stelleinrichtung mit dem Eingangshebel der Leistungseinstelleinrichtung antriebsmäßig koppeln zu können, kann eine Kopplungsstange zum Einsatz kommen, die über eine erste Lagerstelle mit dem Ausgangshebel und über eine zweite Lagerstelle mit dem Eingangshebel gelenkig verbunden ist. Die Kopplungsstange schafft somit eine Antriebskopplung zwischen dem Ausgangshebel und dem Eingangshebel.
  • Aufgrund der aggressiven Umgebungsbedingungen, die im Bereich eines Abgasturboladers herrschen können, besteht eine erhöhte Verschleißgefahr für die Kopplungsstange. Des Weiteren kann es aufgrund vorgegebener Bauraumbedingen dazu kommen, dass der Ausgangshebel im Bereich der ersten Lagerstelle in einer ersten Kopplungsebene liegt, während der Eingangshebel im Bereich der zweiten Lagerstelle in einer zweiten Kopplungsebene liegt, die von der ersten Kopplungsebene beabstandet ist. Um diesen Abstand auszugleichen, kann die Kopplungsstange gekröpft sein. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das Kröpfen der Kopplungsstange großen Herstellungstoleranzen unterworfen ist. Des Weiteren kann sich die Kopplungsstange nach dem Kröpfen im Rahmen einer thermischen Behandlung verziehen, was die Herstellungstoleranzen weiter vergrößert. Eine thermische Behandlung der Kopplungsstange kann beispielsweise zum Härten der Kopplungsstange, insbesondere im Bereich der Lagerstellen durchgeführt werden. Aufgrund der großen Herstellungstoleranzen kommt es bei der Herstellung derartiger Kopplungsstangen zu einem vergleichsweise hohen Ausschuss bzw. zu aufwändigen Nachbearbeitungen, wodurch die Herstellung der Kopplungsstangen und somit letztlich die Herstellung des Abgasturboladers vergleichsweise teuer wird.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Abgasturbolader der eingangs genannten Art bzw. für eine zugehörige Kopplungsstange eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Herstellung auszeichnet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Kopplungsstange in den Bereichen der beiden Lagerstellen jeweils mit einer Lagerbuchse oder mit einem Lagerpin auszustatten, die oder der hinsichtlich ihrer jeweiligen Axialrichtung über die Kopplungsstange vorstehen. Über die in ihrer Axialrichtung über die Kopplungsstange vorstehenden Lagerbuchsen oder Lagerpins kann zum einen der zwischen den beiden Kopplungsebenen vorliegende Abstand vollständig oder zumindest teilweise überbrückt werden. Hierdurch ist es möglich, eine Abkröpfung der Kopplungsstange zu vermeiden oder zumindest signifikant zu verkleinern. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung der Kopplungsstange und somit des Abgasturboladers. Des Weiteren können Lagerbuchsen oder Lagerpins grundsätzlich aus einem anderen Material hergestellt werden als die Kopplungsstange, wodurch es insbesondere möglich ist, mit Hilfe der Lagerbuchsen oder der Lagerpins ein besonders reibungsarmes tribologisches System zu erzeugen, wodurch der Verschleiß im Bereich der Lagerstellen erheblich reduziert werden kann.
  • Zweckmäßig können die beiden Lagerbuchsen oder Lagerpins an voneinander abgewandten Seiten der Kopplungsstange bezüglich ihrer Axialrichtung vorstehen, wodurch besonders große Abstände zwischen den Kopplungsebenen ausgleichbar sind. Insbesondere kann die Kopplungsstange in der ersten Lagerstelle eine erste Lagerbuchse aufweisen, die bezüglich ihrer Axialrichtung zumindest an einer ersten Seite der Kopplungsstange über die Kopplungsstange vorsteht oder einen ersten Lagerpin aufweisen, der bezüglich seiner Axialrichtung zumindest an einer ersten Seite der Kopplungsstange über die Kopplungsstange vorsteht. Ferner kann die Kopplungsstange in der zweiten Lagerstelle eine zweite Lagerbuchse aufweisen, die bezüglich ihrer Axialrichtung zumindest an einer zweiten Seite der Kopplungsstange über die Kopplungsstange vorsteht oder einen zweiten Lagerpin aufweisen, der bezüglich seiner Axialrichtung zumindest an einer zweiten Seite der Kopplungsstange über die Kopplungsstange vorsteht. Die zweite Seite ist dabei von der ersten Seite abgewandt.
  • Grundsätzlich ist denkbar, dass die erste Lagerbuchse oder der erste Lagerpin ausschließlich über die erste Seite der Kopplungsstange vorsteht und/oder dass die zweite Lagerbuchse oder der zweite Lagerpin ausschließlich über die zweite Seite der Kopplungsstange vorsteht.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den Lagerbuchsen oder den Lagerpins und der Kopplungsstange um separate Bauteile, so dass die Lagerbuchsen oder die Lagerpins an die Kopplungsstange angebaut sind. Durch die separate Ausgestaltung der Kopplungsstange einerseits und der Lagerbuchsen oder der Lagerpins andererseits lassen sich unterschiedliche Materialien zur Herstellung der Lagerbuchsen oder der Lagerpins bzw. der Kopplungsstange verwenden. Beispielsweise lässt sich ein vergleichsweise hochwertiges, insbesondere korrosionsbeständiges Material für die Lagerbuchsen oder Lagerpins verwenden, während die Kopplungsstange selbst aus einem vergleichsweise preiswerten, hinreichend stabilen Material hergestellt werden kann. Bevorzugt kommen dabei metallische Werkstoffe zum Einsatz.
  • Ferner ist denkbar, auch die beiden Lagerbuchsen oder Lagerpins aus verschiedenen Materialien herzustellen, um die Anpassung an unterschiedliche Belastungen und die Realisierung günstiger tribologischer Systeme zu verbessern.
  • Die Kopplungsstange mit integral daran ausgeformten Lagerbuchsen oder Lagerpins oder mit daran angebauten Lagerbuchsen oder Lagerpins kann entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ausschließlich im Bereich der Lagerbuchsen oder Lagerpins gehärtet sein. Somit wird nur dort eine aufwändige Nachbearbeitung der Kopplungsstange durchgeführt, wo die größte Belastung auftritt, nämlich im Bereich der Lagerstellen. Hierdurch lässt sich die Kopplungsstange mit den Lagerbuchsen oder Lagerpins vergleichsweise preiswert realisieren.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Lagerbuchsen oder die Lagerpins gehärtet sein und an die ungehärtete Kopplungsstange angebaut sein. Hierdurch lässt sich die Herstellung der Lagerbuchsen oder der Lagerpins und das Härten der Lagerbuchsen oder der Lagerpins separat von der Kopplungsstange einfacher gestalten. Ferner ist der anschließende Anbau der gehärteten Lagerbuchsen oder Lagerpins an die ungehärtete Kopplungsstange einfach realisierbar. Das Härten der jeweiligen Lagerbuchse oder des jeweiligen Lagerpins kann durch eine entsprechende thermische Behandlung und/oder durch Nitrieren bzw. Nitridieren erfolgen.
  • Bei einer anderen Ausführungsform können die Lagerbuchsen in Buchsenöffnungen eingepresst sein, die an der Kopplungsstange ausgebildet sind. Insbesondere können die Lagerbuchsen jeweils ausschließlich durch einen Presssitz an der Kopplungsstange fixiert sein. Hierdurch lässt sich die Kopplungsstange besonders einfach zusammenbauen bzw. mit den Lagerbuchsen ausstatten, da auf komplexe Befestigungsmethoden, wie beispielsweise Lötverfahren und Schweißverfahren oder dergleichen verzichtet werden kann.
  • Um das Einpressen der Lagerbuchsen in die Buchsenöffnungen zu vereinfachen, kann zumindest eine der Buchsen an einem Axialende mit einem Bund ausgestattet sein, also mit einem radial abstehenden und in der Umfangsrichtung geschlossen umlaufenden Kragen. Die jeweilige Lagerbuchse kann dann von der einen Seite in die Buchsenöffnung eingesteckt und durchgesteckt werden, bis sie mit ihrem Bund ein der einen Seite an der Kopplungsstange zur Anlage kommt und an der anderen Seite über die Kopplungsstange vorsteht.
  • Bei einer anderen Ausführungsform können die Lagerpins in Pinöffnungen eingepresst sein, die an der Kopplungsstange ausgebildet sind. Insbesondere können die Lagerpins jeweils ausschließlich durch einen Presssitz an der Kopplungsstange fixiert sein. Hierdurch lässt sich die Kopplungsstange besonders einfach zusammenbauen bzw. mit den Lagerpins ausstatten, da auf komplexe Befestigungsmethoden, wie beispielsweise Lötverfahren und Schweißverfahren oder dergleichen verzichtet werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher die Kopplungsstange ungekröpft, also abgesehen von den Lagerbuchsen oder Lagerpins weitgehend gerade ausgestaltet ist. Insbesondere kann die Kopplungsstange dadurch in einer Ebene liegen, die parallel zu den Kopplungsebenen verläuft. Durch den Verzicht auf eine Kröpfung in der Kopplungsstange lässt sich diese besonders einfach auch mit engen Herstellungstoleranzen herstellen.
  • Bei einer anderen Ausführungsform können der Ausgangshebel, der Eingangshebel und die Kopplungsstange eine Viergelenk-Kinematik bilden, deren vier Schwenkachsen parallel zueinander und senkrecht zu den Kopplungsebenen verlaufen. Der Eingangshebel ist dabei um eine erste Schwenkachse verschwenkbar gelagert, insbesondere an einem Gehäuse des Abgasturboladers, vorzugsweise an einem Turbinengehäuse. Der Ausgangshebel ist dabei um eine zweite Schwenkachse verschwenkbar gelagert, vorzugsweise an einem Aktuator der Stelleinrichtung. Eine dritte Schwenkachse wird dabei in der ersten Lagerstelle durch die erste Lagerbuchse oder den ersten Lagerpin definiert, während eine vierte Schwenkachse durch die zweite Lagerstelle in der zweiten Lagerbuchse oder an dem zweiten Lagerpin definiert wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Leistungseinstelleinrichtung als Wastegate-Ventil ausgestaltet sein, wobei der Eingangshebel durch ein Turbinengehäuse hindurch mit einem Ventilglied zum Steuern eines ein Turbinenrad umgehenden Bypasses antriebsverbunden ist. Alternativ kann die Leistungseinstelleinrichtung auch als verstellbarer Leitapparat ausgestaltet sein, wobei der Eingangshebel durch ein Turbinengehäuse hindurch mit einem Stellring zum Verstellen von Leitschaufeln stromauf eines Turbinenrads antriebsverbunden ist. Grundsätzlich sind auch andere Leistungseinstelleinrichtungen denkbar, wie z.B. eine variable Verdichtergeometrie.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung charakterisiert sich dadurch, dass eine Kopplungsstange der vorstehend beschriebenen Art in einem Abgasturbolader der vorstehend beschriebenen Art zum Antriebsverbinden des Ausgangshebels der Stelleinrichtung mit dem Eingangshebel der Leistungseinstelleinrichtung verwendet wird. Hierdurch kann bei reduziertem Herstellungsaufwand für die Kopplungsstange ein Abstand zwischen den Kopplungsebenen überbrückt werden.
  • Eine erfindungsgemäße Kopplungsstange charakterisiert sich durch Lagerbuchsen oder Lagerpins, die hinsichtlich ihrer Axialrichtung über die Kopplungsstange vorstehen.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 eine isometrisch Ansicht eines Abgasturboladers,
  • 2 eine Seitenansicht einer Kopplungsstange,
  • 3 eine Teilschnittdarstellung einer Kopplungsstange gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 4a–f Schnitt- und Teilschnittdarstellungen der Anbringung eines Lagerpins an die Kopplungsstange,
  • 57 jeweils eine Aufsicht auf eine Kopplungsstange ohne Lagerpins oder Lagerbuchsen.
  • Entsprechend 1 umfasst ein Abgasturbolader 1 in üblicher Weise eine Turbine 2, in deren Turbinengehäuse 3 ein hier nicht erkennbares Turbinenrad drehbar gelagert ist, sowie einen Verdichter 4, in dessen Verdichtergehäuse 5 ein hier nicht erkennbares Verdichterrad drehbar gelagert ist. Die Turbine 2 ist mit dem Verdichter 4 antriebsverbunden. In der Regel erfolgt dies über eine gemeinsame Antriebswelle bzw. über einen gemeinsamen Rotor, der einerseits das Turbinenrad und andererseits das Verdichterrad drehfest aufweist. Der Abgasturbolader 1 ist außerdem mit einer Leistungseinstelleinrichtung 6 ausgestattet, mit deren Hilfe eine Leistung des Abgasturboladers 1 verändert werden kann. Beispielsweise handelt es sich bei der Leistungseinstelleinrichtung 6 um einen einstellbaren Leitapparat zur Veränderung einer Zuströmung zum Turbinenrad. Dies erfolgt üblicherweise mittels einer Vielzahl von Leitschaufeln, die an einem Leitschaufelträger verstellbar angeordnet sind. Die Leitschaufeln sind gemeinsam über einen Stellring verstellbar, der ebenfalls im Turbinengehäuse 3 angeordnet ist. Die Leistungseinstelleinrichtung 6 kann auch ein Waste-Gate-Ventil sein, das im Turbinengehäuse 3 ein Ventilglied besitzt, mit dessen Hilfe ein Bypass zur Umgehung des Turbinenrads gesteuert werden kann. Jedenfalls besitzt die Leistungseinstelleinrichtung 6 einen Eingangshebel 7, der im gezeigten Beispiel am Turbinengehäuse 3 um eine erste Schwenkachse 8 verschwenkbar gelagert ist. Bei einer als variable Turbinengeometrie ausgestalteten Leistungseinstelleinrichtung 6 ist der Eingangshebel 7 durch das Turbinengehäuse 3 hindurch mit dem vorgenannten Stellring antriebsverbunden. Bei einer als Waste-Gate-Ventil ausgestalteten Leistungseinstelleinrichtung 6 ist der Eingangshebel 7 durch das Turbinengehäuse 3 hindurch mit dem vorgenannten Ventilglied antriebsverbunden.
  • Der Abgasturbolader 1 ist außerdem mit einer Stelleinrichtung 9 zum Betätigen der Leistungseinstelleinrichtung 6 ausgestattet. Die Stelleinrichtung 9 besitzt hierbei einen Aktuator 10 zum Antreiben eines Ausgangshebels 11, der hierzu um eine zweite Schwenkachse 12 verschwenkbar gelagert ist, in diesem Fall an einem Gehäuse des Aktuators 10.
  • Des Weiteren ist eine Kopplungsstange 13 vorgesehen, die eine Antriebsverbindung zwischen dem Ausgangshebel 11 und dem Eingangshebel 7 bewirkt. Die Kopplungsstange 13 ist hierzu über eine erste Lagerstelle 14 mit dem Ausgangshebel 11 gelenkig verbunden und über eine zweite Lagerstelle 15 mit dem Eingangshebel 7 gelenkig verbunden. In der ersten Lagerstelle 14 ist dabei eine dritte Schwenkachse 16 definiert, um die der Antriebshebel 11 relativ zur Kopplungsstange 13 verschwenkbar gelagert ist. Auf entsprechende Weise wird in der zweiten Lagerstelle 15 eine vierte Schwenkachse 17 definiert, um die der Eingangshebel 7 relativ zur Kopplungsstange 13 schwenkverstellbar gelagert ist.
  • In 2 ist die Kopplungsstange 13 mit den damit gekoppelten Abschnitten des Ausgangshebels 11 und des Eingangshebels 7 separat dargestellt. Wie sich insbesondere 2 entnehmen lässt liegt der Ausgangshebel 11 zumindest im Bereich der ersten Lagerstelle 14 in einer ersten Kopplungsebene 18. Im Unterschied dazu liegt der Eingangshebel 7 zumindest im Bereich der zweiten Lagerstelle 15 in einer zweiten Kopplungsebene 19, die von der ersten Kopplungsebene 18 einen Abstand 20 besitzt. Der Abstand 20 ist dabei in üblicher Weise senkrecht zu den parallel zueinander verlaufenden Kopplungsebenen 18, 19 gemessen. Die Kopplungsstange 13 ist bezüglich einer senkrecht zu den Kopplungsebenen 13, 19 verlaufenden Richtungen zwischen dem Eingangshebel 7 und dem Ausgangshebel 11 angeordnet.
  • Die Kopplungsstange 13 besitzt in der ersten Lagerstelle 14 eine erste Lagerbuchse 21. In der zweiten Lagerstelle 15 weist die Kopplungsstange 13 eine zweite Lagerbuchse 22 auf. Die erste Lagerbuchse 21 steht hinsichtlich ihrer Axialrichtung 23 zumindest an einer dem Ausgangshebel 11 zugewandten ersten Seite 24 der Kopplungsstange 13 von der Kopplungsstange 13 ab. Die zweite Lagerbuchse 22 steht dagegen hinsichtlich ihrer Axialrichtung 25 zumindest an einer dem Eingangshebel 7 zugewandten zweiten Seite 26 der Kopplungsstange 13 von der Kopplungsstange 13 ab. Somit stehen die beiden Lagerbuchsen 21, 22 an zwei voneinander abgewandten Seiten 24, 26 der Kopplungsstange 13 jeweils über die Kopplungsstange 13 vor. Zweckmäßig erstreckt sich die Axialrichtung 23 der ersten Lagerbuchse 21 parallel zur dritten Schwenkachse 16. Auf entsprechende Weise kann auch die Axialrichtung 25 der zweiten Lagerbuchse 22 parallel zur vierten Schwenkachse 17 verlaufen. In 2 steht die erste Lagerbuchse 21 nur an der ersten Seite 24 von der Kopplungsstange 13 ab. Bei einer anderen Ausführungsform kann sie auch an der zweiten Seite 26 über die Kopplungsstange 13 vorstehen. Entsprechendes gilt auch für die zweite Lagerbuchse 22, die bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ausschließlich an der zweiten Seite 26 über die Kopplungsstange 13 vorsteht. Bei einer anderen Ausführungsform kann die zweite Lagerbuchse 22 auch an der ersten Seite 24 über die Kopplungsstange 13 vorstehen.
  • Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den beiden Lagerbuchsen 21, 22 bezüglich der Kopplungsstange 13 um separate Bauteile, die auf geeignete Weise an die Kopplungsstange 13 angebaut sind. Beispielsweise sind die beiden Lagerbuchsen 21, 22 in dazu komplementäre Buchsenöffnungen 27 bzw. 28 eingesteckt bzw. eingepresst, die in der Kopplungsstange 13 ausgebildet sind. Zweckmäßig sind die beiden Lagerbuchsen 21, 22 jeweils mittels eines Presssitzes an der Kopplungsstange 13 fixiert. Im gezeigten Beispiel sind die beiden Lagerbuchsen 21, 22 mit einer zylindrischen Aussenkontur versehen. Bei einer anderen Ausführungsform kann zumindest eine der Lagerbuchsen 21, 22 einen radial abstehenden und in der Umfangsrichtung vollständig umlaufenden Bund aufweisen. Die jeweilige Lagerbuchse 21, 22 lässt sich dann besonders einfach montieren, indem sie durch die jeweilige Buchsenöffnung 27, 28 durchgesteckt wird bis sie mit ihrem Bund an der einen Seite der Kopplungsstange 13 axial zur Anlage kommt, während sie an der anderen Seite der Kopplungsstange 13 von derselben axial absteht.
  • Die Kopplungsstange 13 ist bevorzugt ausschließlich im Bereich der Lagerbuchsen 21 gehärtet. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher die Lagerbuchsen 21, 22 gehärtet sind und an die ungehärtete Kopplungsstange 13 angebaut sind. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung der mit gehärteten Lagerbuchsen 21, 22 ausgestatteten Kopplungsstange 13.
  • Gemäß den 1 und 2 kann die Kopplungsstange 13 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ungekröpft sein, so dass sie sich insbesondere geradlinig erstreckt und dementsprechend in einer Ebene 29 liegen kann, die parallel zu den beiden Kopplungsebenen 18, 19 verläuft und sich zwischen den beiden Kopplungsebenen 18, 19 erstreckt.
  • Mit Hilfe der vier Schwenkachsen 8, 12, 16, 17 bilden der Eingangshebel 7, der Ausgangshebel 11 und die Kopplungsstange 13 eine Viergelenk-Kinematik 30, bei der die vier Schwenkachsen 8, 12, 16, 17 parallel zueinander und senkrecht zu den beiden Kopplungsebenen 18, 19 verlaufen. Durch die über die Kopplungsstange 13 vorstehenden Lagerbuchsen 21, 22 kann der Abstand 20, der zwischen den beiden Kopplungsebenen 18, 19 besteht, weitgehend ausgeglichen werden, wodurch insbesondere die hier gezeigte, ungekröpfte Ausführungsform für die Kopplungsstange 13 realisierbar ist.
  • Die erste Lagerbuchse 21 steht parallel zu ihrer Axialrichtung 23 mit einem ersten Maß 31 über die erste Seite 24 vor. Die zweite Lagerbuchse 22 steht mit einem zweiten Maß 32 parallel zu ihrer Axialrichtung 25 über die zweite Seite 26 vor. Vorzugsweise sind das erste Maß 31 und das zweite Maß 32 jeweils größer als eine Dicke 33 der Kopplungsstange 13, die parallel zur jeweiligen Axialrichtung 23, 25 gemessen ist.
  • Eine in den 3 bis 7 dargestellte zweite Ausführungsform des Abgasturboladers 1 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform des Abgasturboladers 1 dadurch, dass die Kopplungsstange 13 Lagerpins 36, 38 anstatt der Lagerbuchsen 21, 22 aufweist. Ein erster Lagerpin 36 ersetzt dabei die erste Lagerbuchse 21 und ein zweiter Lagerpin 38 ersetzt die zweite Lagerbuchse 22. Es ist aber auch möglich, dass nur eine der beiden Lagerbuchsen 21, 22 durch einen Lagerpin 36, 38 ersetzt ist, also die Kopplungsstange 13 sowohl einen Lagerpin 36, 38 als auch eine Lagerbuchse 21, 22 aufweist.
  • Der Lagerpin 36 weist eine Gleitfläche 40 auf, an welcher der Ausgangshebel 11 gelagert ist. Folglich verläuft die erste Kopplungsebene 18, in welcher der Ausgangshebel 11 liegt, durch die Gleitfläche 40. Beispielsweise schneidet die erste Kopplungsebene 18 die Gleitfläche 40 mittig. Im Gegensatz dazu ist der Eingangshebel 7 an der zweiten Lagerstelle 15 an einer Gleitfläche 42 des zweiten Lagerpins 38 gelagert. Der Eingangshebel 7 liegt also zumindest im Bereich der zweiten Kopplungsstelle 15 in der zweiten Kopplungsebene 19, welche zu der ersten Kopplungsebene 18 einen Abstand aufweist und durch die Gleitfläche 42 der zweiten Lagerpins 38 verläuft. Insbesondere schneidet die zweite Kopplungsebene 19 die Gleitfläche 42 des zweiten Lagerpins 38 mittig.
  • Die Lagerpins 36, 38 weisen zwischen den Gleitflächen 40, 42 und der Kopplungsstange 13 jeweils einen Absatz 44, 46 auf. Die Absätze 44, 46 bewirkt einen Abstand zwischen der Gleitflächen 40, 42 und der Kopplungsstange 13. Dadurch kann durch eine Höhe der Absätze 44, 46 ein Abstand der Kopplungsebenen 18, 19 zu der Kopplungsstange 13 und der Abstand 20 zwischen den beiden Kopplungsebenen 18, 19 eingestellt werden.
  • In den 4a bis 4f sind verschiedene Varianten der Anbringung der Lagerpins 36, 38 an die Kopplungsstange 13 dargestellt. Ein in 4a dargestellter Lagerpin 36, 38 ist durch ein Taumelniete 48 an der Kopplungsstange 13 befestigt. Ein in 4b dargestellter Lagerpin 36, 38 ist durch eine Mutter 50 an der Kopplungsstange 13 gehalten. Ein in 4c dargestellter Lagerpin 36, 38 ist durch eine Schweißverbindung 52 mit der Kopplungsstange 13 verbunden. Ein in 4d dargestellter Lagerpin 36 ist durch einen Presssitz 54 mit der Kopplungsstange 13 verbunden. Ein in 4e dargestellter Lagerpin 36 ist durch eine Widerstandsscheißverbindung 56 mit der Kopplungsstange 13 verbunden. Schließlich ist ein in 4f dargestellter Lagerpin 36 durch eine Schraube 58 an der Kopplungsstange 13 gehalten.
  • Um eine die Kopplungsstange 13 für unterschiedliche Modelle einsetzbar zu machen, kann die Kopplungsstange 13 mehrere Befestigungsöffnungen 60 je Lagerbuchse 21, 22 oder Lagerpin 36, 38 aufweisen. Beispielsweise weist die Kopplungsstange 13 vier Buchsenöffnungen 27, 28 je Lagerbuchse 21, 22 auf oder vor Pinöffnungen 62, 64 je Lagerpin 36, 38 auf. Dadurch werden weniger Werkzeuge zur Herstellung der Kopplungsstangen 13 für verschiedene Modelle des Abgasturboladers 1 benötigt.
  • Ferner können die Befestigungsöffnungen 60 auch als Langlöcher 66 ausgebildet sein. So können die Lagerbuchsen 21, 22 oder die Lagerpins 36, 38 noch flexibler auf der Kopplungsstange 13 angeordnet werden.
  • Im Übrigen stimmt die in den 3 bis 7 dargestellte zweite Ausführungsform des Abgasturboladers 1 mit der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform des Abgasturboladers 1 hinsichtlich Aufbau und Funktion überein.

Claims (11)

  1. Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, – mit einer Leistungseinstelleinrichtung (6) zum Verändern einer Leistung des Abgasturboladers (1), die einen verschwenkbar gelagerten Eingangshebel (7) aufweist, der zum Verändern der Leistung des Abgasturboladers (1) betätigbar ist, – mit einer Stelleinrichtung (9) zum Betätigung der Leistungseinstelleinrichtung (6), die einen verschwenkbar gelagerten Ausgangshebel (11) aufweist, der zum Betätigen der Leistungseinstelleinrichtung (6) verstellbar ist, – mit einer Kopplungsstange (13) zur Antriebskopplung des Ausgangshebels (11) mit dem Eingangshebel (7), die über eine erste Lagerstelle (14) mit dem Ausgangshebel (11) gelenkig verbunden ist und die über eine zweite Lagerstelle (15) mit dem Eingangshebel (7) gelenkig verbunden ist, – wobei der Ausgangshebel (11) zumindest im Bereich der ersten Lagerstelle (14) in einer ersten Kopplungsebene (18) liegt, während der Eingangshebel (7) zumindest im Bereich der zweiten Lagerstelle (15) in einer zweiten Kopplungsebene (19) liegt, die von der ersten Kopplungsebene (18) beabstandet ist, – wobei die Kopplungsstange (13) in der ersten Lagerstelle (14) entweder eine erste Lagerbuchse (21) aufweist, die bezüglich ihrer Axialrichtung zumindest an einer ersten Seite (24) der Kopplungsstange (13) über die Kopplungsstange (13) vorsteht oder einen ersten Lagerpin (36) aufweist, der bezüglich seiner Axialrichtung zumindest an einer ersten Seite (24) der Kopplungsstange (13) über die Kopplungsstange (13) vorsteht, – wobei die Kopplungsstange (13) in der zweiten Lagerstelle (15) entweder eine zweite Lagerbuchse (22) aufweist, die bezüglich ihrer Axialrichtung zumindest an einer zweiten Seite (26) der Kopplungsstange (13) über die Kopplungsstange (13) vorsteht oder einen zweite Lagerpin (38) aufweist, der bezüglich seiner Axialrichtung zumindest an einer zweiten Seite (26) der Kopplungsstange (13) über die Kopplungsstange (13) vorsteht.
  2. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen (21, 22), die Lagerpins (36, 38), oder die Lagerbuchse (21, 22) und der Lagerpin (36, 38) bezüglich der Kopplungsstange (13) separate Bauteile sind, die an die Kopplungsstange (13) angebaut sind.
  3. Abgasturbolader nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsstange (13) nur im Bereich der Lagerbuchsen (21, 22), der Lagerpins (36, 38), oder der Lagerbuchse (21, 22) und des Lagerpins (36, 38) gehärtet ist.
  4. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen (21, 22), die Lagerpins (36, 38), oder die Lagerbuchse (21, 22) und der Lagerpin (36, 38) gehärtet sind und an die ungehärtete Kopplungsstange (13) angebaut sind.
  5. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen (21, 22), die Lagerpins (36, 38), oder die Lagerbuchse (21, 22) und der Lagerpin (36, 38) in Buchsenöffnungen (27, 28) oder Pinöffnungen (62, 64) eingepresst sind, die an der Kopplungsstange (13) ausgebildet sind.
  6. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen (21, 22), die Lagerpins (36, 38), oder die Lagerbuchse (21, 22) und der Lagerpin (36, 38) jeweils durch einen Presssitz an der Kopplungsstange (13) fixiert sind.
  7. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsstange (13) ungekröpft ist.
  8. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangshebel (11), der Eingangshebel (7) und die Kopplungsstange (13) eine Viergelenk-Kinematik (30) bilden, deren vier Schwenkachsen (8, 12, 16, 17) parallel zueinander und senkrecht zu den Kopplungsebenen (18, 19) verlaufen.
  9. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, – dass die Leistungseinstelleinrichtung (6) als Waste-Gate-Ventil ausgestaltet ist, wobei der Eingangshebel (7) durch ein Turbinengehäuse (3) hindurch mit einem Ventilglied zum Steuern eines ein Turbinenrad umgehenden Bypasses antriebsverbunden ist, oder – dass die Leistungseinstelleinrichtung (6) als verstellbarer Leitapparat ausgestaltet ist, wobei der Eingangshebel (7) durch ein Turbinengehäuse (3) hindurch mit einem Stellring zum Verstellen von Leitschaufeln stromauf eines Turbinenrads antriebsverbunden ist.
  10. Verwendung einer Kopplungsstange (13) mit Lagerbuchsen (21, 22) in einem Abgasturbolader (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Antriebsverbinden des Ausgangshebels (11) der Stelleinrichtung (9) mit dem Eingangshebel (7) der Leistungseinstelleinrichtung (6).
  11. Kopplungsstange für einen Abgasturbolader (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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