DE102014218782A1 - Charged internal combustion engine with liquid-cooled turbine and bearing housing - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einer flüssigkeitsgekühlten Turbine (1) eines Abgasturboladers, die mit einem Lagergehäuse (3a) verbunden ist, bei der – die Turbine (1) ein Turbinengehäuse (2), in dem mindestens ein auf einer drehbaren Welle (4a) gelagertes Laufrad (4) angeordnet ist, umfasst, wobei sich im Gehäuse (2) mindestens ein von einer Abgaseintrittsöffnung ausgehender, Abgas führender Strömungskanal (5) spiralförmig um das Laufrad (4) erstreckt, – das Lagergehäuse (3a), welches zur Aufnahme der drehbar gelagerten Welle (4a) dient, an einer quer zur Welle (4a) verlaufenden Montage-Flanschfläche (6a) mit dem Turbinengehäuse (2) verbunden ist, und – das Turbinengehäuse (2) zur Ausbildung einer Kühlung mindestens einen im Turbinengehäuse (2) angeordneten Kühlmittelkanal (2b, 2c) aufweist, wobei dieser mindestens eine Kühlmittelkanal (2b, 2c) sich im Gehäuse (2) zumindest abschnittsweise ringförmig um die Welle (4a) erstreckt, wobei – mindestens ein erster Kühlmittelkanal (2b) auf der dem Lagergehäuse (3a) zugewandten Seite des mindestens einen Laufrades (4) im Turbinengehäuse (2) angeordnet ist, wobei dieser mindestens eine erste Kühlmittelkanal (2b) in einem die Montage-Flanschfläche (6a) aufnehmenden und ausbildenden Flansch (6) angeordnet ist, zur Montage-Flanschfläche (6a) hin offen ist und vom Lagergehäuse (3a) im montierten Zustand deckelartig verschlossen ist.The invention relates to a supercharged internal combustion engine with at least one liquid-cooled turbine (1) of an exhaust gas turbocharger, which is connected to a bearing housing (3a), in which - the turbine (1) has a turbine housing (2) in which at least one on a rotatable shaft ( 4a) mounted impeller (4) is arranged, wherein in the housing (2) at least one emanating from an exhaust gas inlet opening, exhaust leading flow channel (5) spirally around the impeller (4), - the bearing housing (3a), which Receiving the rotatably mounted shaft (4a) is connected to a transverse to the shaft (4a) mounting flange surface (6a) with the turbine housing (2) is connected, and - the turbine housing (2) for forming a cooling at least one in the turbine housing ( 2) arranged coolant channel (2b, 2c), said at least one coolant channel (2b, 2c) in the housing (2) at least partially annularly around the shaft (4a) extends, wherein - at least a first coolant channel (2b) on the bearing housing (3a) facing side of the at least one impeller (4) in the turbine housing (2) is arranged, said at least one first coolant channel (2b) in a mounting flange (6a) receiving and forming flange (6) is arranged, the mounting flange surface (6a) is open towards and from the bearing housing (3a) is closed in the assembled state lid.

Description

Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einer flüssigkeitsgekühlten Turbine eines Abgasturboladers, die mit einem Lagergehäuse verbunden ist, bei der

  • – die Turbine ein Turbinengehäuse, in dem mindestens ein auf einer drehbaren Welle gelagertes Laufrad angeordnet ist, umfasst, wobei sich im Gehäuse mindestens ein von einer Abgaseintrittsöffnung ausgehender, Abgas führender Strömungskanal spiralförmig um das Laufrad erstreckt,
  • – das Lagergehäuse, welches zur Aufnahme der drehbar gelagerten Welle dient, an einer quer zur Welle verlaufenden Montage-Flanschfläche mit dem Turbinengehäuse verbunden ist, und
  • – das Turbinengehäuse zur Ausbildung einer Kühlung mindestens einen im Turbinengehäuse angeordneten Kühlmittelkanal aufweist, wobei dieser mindestens eine Kühlmittelkanal sich im Gehäuse zumindest abschnittsweise ringförmig um die Welle erstreckt.
The invention relates to a supercharged internal combustion engine with at least one liquid-cooled turbine of an exhaust gas turbocharger, which is connected to a bearing housing, in which
  • The turbine comprises a turbine housing in which at least one impeller mounted on a rotatable shaft is arranged, wherein in the housing at least one exhaust duct leading from an exhaust gas inlet opening extends spirally around the impeller,
  • - The bearing housing, which serves to receive the rotatably mounted shaft is connected to a transverse to the shaft mounting flange surface with the turbine housing, and
  • - The turbine housing for forming a cooling at least one arranged in the turbine housing coolant channel, said at least one coolant channel extends in the housing at least partially annularly around the shaft.

Eine Brennkraftmaschine der genannten Art wird als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff Brennkraftmaschine Dieselmotoren und Ottomotoren, aber auch Hybrid-Brennkraftmaschinen, die ein Hybrid-Brennverfahren nutzen, und Hybrid-Antriebe, die neben der Brennkraftmaschine eine mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbare Elektromaschine umfassen, welche Leistung von der Brennkraftmaschine aufnimmt oder als zuschaltbarer Hilfsantrieb zusätzlich Leistung abgibt.An internal combustion engine of the type mentioned is used as a motor vehicle drive. In the context of the present invention, the term internal combustion engine includes diesel engines and gasoline engines, but also hybrid internal combustion engines, which use a hybrid combustion process, and hybrid drives, which in addition to the internal combustion engine comprise an electric motor which can be electrically connected to the internal combustion engine, which receives power from the internal combustion engine or as switchable auxiliary drive additionally delivers power.

Brennkraftmaschinen verfügen über einen Zylinderblock und einen Zylinderkopf, die zur Ausbildung der Zylinder miteinander verbunden sind. Im Rahmen des Ladungswechsels erfolgt das Ausschieben der Verbrennungsgase über die Auslassöffnungen und das Füllen der Zylinder über die Einlassöffnungen. Um den Ladungswechsel zu steuern, benötigt eine Brennkraftmaschine Steuerorgane, beispielsweise Hubventile, und Betätigungseinrichtungen zur Betätigung der Steuerorgane. Der für die Bewegung der Ventile erforderliche Ventilbetätigungsmechanismus einschließlich der Ventile selbst wird als Ventiltrieb bezeichnet.Internal combustion engines have a cylinder block and a cylinder head, which are interconnected to form the cylinder. As part of the charge exchange, the exhaust of the combustion gases via the outlet openings and the filling of the cylinder via the inlet openings takes place. In order to control the charge exchange, an internal combustion engine requires control devices, for example globe valves, and actuators for actuating the control members. The required for the movement of the valves valve actuating mechanism including the valves themselves is referred to as a valve train.

Die Abgasleitungen, die sich an die Auslassöffnungen der Zylinder anschließen, sind nach dem Stand der Technik zumindest teilweise im Zylinderkopf integriert und werden zu einer einzelnen Gesamtabgasleitung oder mehreren Gesamtabgasleitungen zusammengeführt. Die Zusammenführung von Abgasleitungen zu einer Gesamtabgasleitung wird als Abgaskrümmer bezeichnet.The exhaust pipes, which connect to the outlet openings of the cylinder, are at least partially integrated in the cylinder head according to the prior art and are combined into a single overall exhaust gas line or a plurality of total exhaust gas lines. The combination of exhaust pipes to an overall exhaust line is referred to as exhaust manifold.

Stromabwärts des mindestens einen Krümmers werden die Abgase dann häufig einer Turbine zugeführt, beispielsweise der Turbine eines Abgasturboladers, und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Abgasnachbehandlungssysteme hindurchgeführt.Downstream of the at least one manifold, the exhaust gases are then frequently fed to a turbine, for example, the turbine of an exhaust gas turbocharger, and optionally passed through one or more exhaust aftertreatment systems.

Die mindestens eine Turbine der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist die Turbine eines Abgasturboladers. Die Aufladung dient in erster Linie der Leistungssteigerung der Brennkraftmaschine. Die für den Verbrennungsprozess benötigte Luft wird dabei verdichtet, wodurch jedem Zylinder pro Arbeitsspiel eine größere Luftmasse zugeführt werden kann. Dadurch können die Kraftstoffmasse und damit der Mitteldruck gesteigert werden.The at least one turbine of the internal combustion engine according to the invention is the turbine of an exhaust gas turbocharger. The charge is used primarily to increase the performance of the internal combustion engine. The air required for the combustion process is compressed, which allows each cylinder per working cycle, a larger air mass can be supplied. As a result, the fuel mass and thus the medium pressure can be increased.

Die Aufladung ist ein geeignetes Mittel, bei unverändertem Hubraum die Leistung einer Brennkraftmaschine zu steigern, oder bei gleicher Leistung den Hubraum zu reduzieren. In jedem Fall führt die Aufladung zu einer Erhöhung der Bauraumleistung und einer günstigeren Leistungsmasse. Bei gleichen Fahrzeugrandbedingungen lässt sich so das Lastkollektiv zu höheren Lasten hin verschieben, wo der spezifische Kraftstoffverbrauch niedriger ist. Die Aufladung unterstützt folglich das ständige Bemühen in der Entwicklung von Verbrennungsmotoren, den Kraftstoffverbrauch zu minimieren, d. h. den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu verbessern.The charge is a suitable means to increase the capacity of an internal combustion engine with unchanged displacement, or to reduce the displacement at the same power. In any case, the charging leads to an increase in space performance and a lower power mass. Under the same vehicle boundary conditions, the load spectrum can thus be shifted to higher loads, where the specific fuel consumption is lower. Charging therefore supports the constant effort in the development of internal combustion engines to minimize fuel consumption, d. H. to improve the efficiency of the internal combustion engine.

Gegenüber einem mechanischen Lader besteht der Vorteil eines Abgasturboladers darin, dass keine mechanische Verbindung zur Leistungsübertragung zwischen Lader und Brennkraftmaschine erforderlich ist. Während ein mechanischer Lader die für seinen Antrieb benötigte Energie direkt von der Brennkraftmaschine bezieht, nutzt der Abgasturbolader die Abgasenergie der heißen Abgase.Compared to a mechanical supercharger, the advantage of an exhaust gas turbocharger is that no mechanical connection is required for transmitting power between the supercharger and the internal combustion engine. While a mechanical supercharger obtains the energy required for its drive directly from the internal combustion engine, the exhaust gas turbocharger uses the exhaust gas energy of the hot exhaust gases.

Die Herstellungskosten für die Turbine sind vergleichsweise hoch, da der für das thermisch hochbelastete Turbinengehäuse verwendete – häufig nickelhaltige – Werkstoff kostenintensiv ist, insbesondere im Vergleich zu dem für den Zylinderkopf vorzugsweise verwendeten Werkstoff; beispielweise Aluminium. Nicht nur die Werkstoffkosten an sich sind vergleichsweise hoch, sondern auch die Kosten für die Bearbeitung dieser für das Turbinengehäuse verwendeten Werkstoffe.The manufacturing costs for the turbine are comparatively high, since the material used for the thermally highly stressed turbine housing - often nickel-containing - material is expensive, especially in comparison to the material preferably used for the cylinder head; for example aluminum. Not only the material costs per se are comparatively high, but also the costs for the processing of these materials used for the turbine housing.

Aus dem zuvor Gesagten folgt, dass es im Hinblick auf die Kosten überaus vorteilhaft wäre, wenn eine Turbine bereitgestellt werden könnte, die aus einem weniger kostenintensiveren Werkstoff, beispielsweise Grauguss oder Aluminium, gefertigt werden könnte.It follows from the foregoing that it would be extremely advantageous in terms of cost if a turbine could be provided that could be made from a less expensive material, such as gray cast iron or aluminum.

Die Verwendung von Aluminium wäre auch im Hinblick auf das Gewicht der Turbine vorteilhaft, insbesondere wenn berücksichtigt wird, dass eine motornahe Anordnung der Turbine zu einem relativ groß dimensionierten, voluminösen Gehäuse führt, da die Verbindung von Turbine und Zylinderkopf mittels Flansch und Schrauben aufgrund der beengten Platzverhältnisse einen großen Turbineneintrittsbereich erfordert und zwar auch aufgrund des erforderlichen Zugangs für die Montagewerkzeuge. Das voluminöse Gehäuse bringt ein entsprechend hohes Gewicht mit sich. Der Gewichtsvorteil von Aluminium gegenüber einem hochbelastbaren Werkstoff fällt bei einer motornah angeordneten Turbine aufgrund des vergleichsweise hohen Materialeinsatz besonders deutlich aus.The use of aluminum would also be advantageous in terms of the weight of the turbine, especially when it is considered that a close-coupled arrangement of the turbine leads to a relatively large-sized, voluminous housing, since the connection of the turbine and cylinder head by means of flange and screws due to the limited space requires a large turbine inlet area and also because of the required access for the assembly tools , The voluminous housing brings a correspondingly high weight with it. The weight advantage of aluminum over a highly resilient material is particularly evident in a turbine arranged close to the engine due to the comparatively high use of material.

Um kostengünstigere Werkstoffe für die Herstellung der Turbine verwenden zu können, wird die Turbine nach dem Stand der Technik mit einer Kühlung, beispielsweise mit einer Flüssigkeitskühlung, ausgestattet, welche die thermische Belastung der Turbine bzw. des Turbinengehäuses durch die heißen Abgase stark vermindert und damit den Einsatz thermisch weniger belastbarer Werkstoffe ermöglicht. Eine flüssigkeitsgekühlte Turbine eignet sich insbesondere für eine Abgasturboaufladung einer Brennkraftmaschine, bei der die mindestens eine Turbine aufgrund der hohen Abgastemperaturen thermisch besonders stark belastet ist und daher eine Kühlung der Turbine besonders vorteilhaft ist.In order to use more cost-effective materials for the production of the turbine, the turbine according to the prior art with a cooling, for example, with a liquid cooling, equipped, which greatly reduces the thermal load of the turbine or the turbine housing by the hot exhaust gases and thus the Use of thermally less resilient materials allows. A liquid-cooled turbine is particularly suitable for an exhaust gas turbocharging of an internal combustion engine, in which the at least one turbine is subject to particularly high thermal loads due to the high exhaust gas temperatures and therefore cooling of the turbine is particularly advantageous.

In der Regel wird das Turbinengehäuse zur Ausbildung der Kühlung mit einem Kühlmittelmantel versehen. Aus dem Stand der Technik sind sowohl Konzepte bekannt, bei denen das Gehäuse ein Gussteil ist und der Kühlmittelmantel im Rahmen des Gießvorganges als integrierter Kühlmittelmantel eines monolithischen Gehäuses mit ausgebildet wird, als auch Konzepte, bei denen das Gehäuse modular aufgebaut ist, wobei im Rahmen des Zusammenbaus ein Hohlraum ausgebildet wird, der als Kühlmittelmantel dient.In general, the turbine housing is provided to form the cooling with a coolant jacket. Both concepts are known from the prior art, in which the housing is a casting and the coolant jacket is formed as part of the casting process as an integrated coolant jacket of a monolithic housing, as well as concepts in which the housing is modular, wherein in the context of Assembly, a cavity is formed, which serves as a coolant jacket.

Eine entsprechend dem letztgenannten Konzept gestaltete Turbine beschreibt beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 011 257 A1 . Eine Flüssigkeitskühlung der Turbine wird dadurch ausgebildet, dass das eigentliche Turbinengehäuse mit einer Verschalung versehen wird, so dass sich zwischen dem Gehäuse und dem mindestens einen beabstandet angeordneten Schalungselement ein Hohlraum ausbildet, in den Kühlmittel eingeleitet werden kann. Das durch die Verschalung erweiterte Gehäuse umfasst dann den Kühlmittelmantel.A designed according to the latter concept turbine describes, for example, the German patent application DE 10 2008 011 257 A1 , A liquid cooling of the turbine is formed by the fact that the actual turbine housing is provided with a casing, so that forms a cavity between the housing and the at least one spaced-apart formwork element, can be introduced into the coolant. The casing extended by the casing then includes the coolant jacket.

Die EP 1 384 857 A2 offenbart ebenfalls eine Turbine, deren Gehäuse mit einem Kühlmittelmantel ausgestattet ist.The EP 1 384 857 A2 also discloses a turbine whose housing is equipped with a coolant jacket.

Die DE 10 2007 017 973 A1 beschreibt einen Bausatz zur Ausbildung einer dampfgekühlten Turbinenummantelung. The DE 10 2007 017 973 A1 describes a kit for forming a steam-cooled turbine casing.

Aufgrund der hohen spezifischen Wärmekapazität einer Flüssigkeit, insbesondere des üblicherweise eingesetzten Wasser-Glykol-Gemisches, können dem Gehäuse mittels Flüssigkeitskühlung große Wärmemengen entzogen werden. Die Wärme wird im Inneren des Gehäuses an das Kühlmittel abgegeben und mit dem Kühlmittel abgeführt. Die an das Kühlmittel abgegebene Wärme wird dem Kühlmittel wieder in einem Wärmetauscher entzogen. Due to the high specific heat capacity of a liquid, in particular of the commonly used water-glycol mixture, the housing by means of liquid cooling large amounts of heat can be withdrawn. The heat is released inside the housing to the coolant and removed with the coolant. The heat given off to the coolant is removed from the coolant again in a heat exchanger.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Flüssigkeitskühlung der Turbine mit einem separaten Wärmetauscher auszustatten oder aber – bei einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine – den Wärmetauscher der Motorkühlung, d. h. den Wärmetauscher einer anderen Flüssigkeitskühlung, hierfür zu nutzen. Letzteres erfordert lediglich entsprechende Verbindungen beider Kreisläufe.In principle, it is possible to equip the liquid cooling of the turbine with a separate heat exchanger or - in a liquid-cooled internal combustion engine - the heat exchanger of the engine cooling, d. H. to use the heat exchanger of another liquid cooling, for this purpose. The latter requires only appropriate connections of both circuits.

Zu berücksichtigen ist in diesem Zusammenhang aber, dass die in der Turbine vom Kühlmittel aufzunehmende Wärmemenge 40kW oder mehr betragen kann, wenn zur Herstellung des Gehäuses thermisch wenig belastbare Materialien wie Aluminium verwendet werden. Dem Kühlmittel eine derart hohe Wärmemenge im Wärmetauscher zu entziehen und mittels Luftströmung an die Umgebung abzuführen, erweist sich als problematisch.However, it should be considered in this connection that the amount of heat to be absorbed by the coolant in the turbine can be 40 kW or more if materials which are not very durable, such as aluminum, are used to produce the housing. The coolant to extract such a large amount of heat in the heat exchanger and dissipate by means of air flow to the environment turns out to be problematic.

Moderne Kraftfahrzeugantriebe werden zwar mit leistungsstarken Lüftermotoren ausgestattet, um an den Wärmetauschern den für einen ausreichend hohen Wärmeübergang erforderlichen Luftmassenstrom bereitzustellen. Aber ein weiterer, für den Wärmeübergang maßgeblicher Parameter, nämlich die für den Wärmeübergang zur Verfügung gestellte Oberfläche, kann nicht beliebig groß ausgeführt bzw. vergrößert werden, da das Platzangebot im Front-End-Bereich eines Fahrzeuges, wo die verschiedenen Wärmetauscher in der Regel angeordnet werden, begrenzt ist.Although modern motor vehicle drives are equipped with powerful fan motors in order to provide the air mass flow required for a sufficiently high heat transfer at the heat exchangers. But another, relevant for the heat transfer parameters, namely the surface provided for the heat transfer, can not be made arbitrarily large or enlarged, since the space in the front-end area of a vehicle, where the various heat exchangers usually arranged be limited.

Moderne Kraftfahrzeuge verfügen häufig – neben dem Wärmetauscher der Motorkühlung – über weitere Wärmetauscher, insbesondere Kühlvorrichtungen. Auf der Ansaugseite einer aufgeladenen Brennkraftmaschine wird häufig ein Ladeluftkühler angeordnet, der zu einer besseren Füllung der Zylinder beiträgt. Zur Einhaltung einer maximal zulässigen Öltemperatur genügt die Wärmeabgabe über die Ölwanne infolge Wärmeleitung und natürlicher Konvektion häufig nicht mehr, so dass im Einzelfall ein Ölkühler vorgesehen wird.Modern motor vehicles often have - in addition to the heat exchanger of the engine cooling - on other heat exchangers, in particular cooling devices. On the intake side of a supercharged internal combustion engine often a charge air cooler is arranged, which contributes to a better filling of the cylinder. In order to maintain a maximum permissible oil temperature, the heat release via the oil sump due to heat conduction and natural convection is often no longer sufficient, so that an oil cooler is provided in individual cases.

Moderne Brennkraftmaschinen werden darüber hinaus zunehmend mit einer Abgasrückführung ausgestattet. Die Abgasrückführung ist eine Maßnahme, der Bildung von Stickoxiden entgegen zu wirken. Um eine deutliche Senkung der Stickoxidemissionen zu erreichen, sind hohe Abgasrückführraten erforderlich, die eine umfangreiche Kühlung des rückzuführenden Abgases, d. h. eine Verdichtung des Abgases durch Kühlung, unvermeidbar machen. Weitere Kühler können vorgesehen werden, beispielsweise zur Kühlung des Getriebeöls bei Automatikgetrieben und/oder zur Kühlung von Hydraulikflüssigkeiten, insbesondere von Hydrauliköl, welches im Rahmen hydraulisch betätigbarer Verstellvorrichtungen bzw. zur Lenkunterstützung eingesetzt wird. Der Klimakondensator einer Klimaanlage ist ebenfalls ein Wärmetauscher, der während des Betriebs Wärme an die Umgebung abzugeben hat, also einen ausreichend hohen Luftstrom benötigt und daher im Front-End-Bereich anzuordnen ist.In addition, modern internal combustion engines are increasingly being equipped with exhaust gas recirculation fitted. The exhaust gas recirculation is a measure to counteract the formation of nitrogen oxides. In order to achieve a significant reduction in nitrogen oxide emissions, high exhaust gas recirculation rates are required, which make extensive cooling of the recirculated exhaust gas, ie a compression of the exhaust gas by cooling, unavoidable. Other coolers can be provided, for example for cooling the transmission oil in automatic transmissions and / or for cooling hydraulic fluids, in particular hydraulic oil, which is used in the context of hydraulically actuated adjusting devices or for steering assistance. The air conditioning condenser of an air conditioning system is also a heat exchanger, which has to give off heat to the environment during operation, so requires a sufficiently high air flow and therefore is to be arranged in the front-end area.

Aufgrund der sehr beengten Platzverhältnisse im Front-End-Bereich und der Vielzahl an Wärmetauschern, können die einzelnen Wärmetauscher nicht bedarfsgerecht dimensioniert werden.Due to the very limited space in the front-end area and the large number of heat exchangers, the individual heat exchangers can not be dimensioned according to requirements.

Die Möglichkeit einen ausreichend großen Wärmetauscher für die Flüssigkeitskühlung der Turbine im Front-End-Bereich anzuordnen, um die bei Verwendung thermisch wenig belastbarer Materialien anfallenden hohen Wärmemengen auch abführen zu können, ist de facto nicht gegeben.The possibility of arranging a sufficiently large heat exchanger for the liquid cooling of the turbine in the front-end area, in order to dissipate the incurred when using thermally less resilient materials high amounts of heat can be de facto not given.

Bei der konstruktiven Auslegung einer gekühlten Turbine ist daher ein Kompromiss zwischen Kühlleistung und Werkstoff erforderlich, wobei man grundsätzlich anstrebt, die Turbine nur in dem Umfang zu kühlen, den der verwendete Werkstoff tatsächlich erfordert, um auf diese Weise die Abgasenthalpie der heißen Abgase, die maßgeblich von der Abgastemperatur mitbestimmt wird, optimal nutzen zu können.In the constructive design of a cooled turbine, therefore, a compromise between cooling capacity and material is required, where one basically aims to cool the turbine only to the extent that actually requires the material used to in this way the exhaust enthalpy of the hot exhaust gases, the relevant is determined by the exhaust gas temperature to be able to use optimally.

Die vorstehenden Überlegungen haben dazu geführt, dass nach dem Stand der Technik kein Kühlmittelmantel im herkömmlichen Sinne mehr im Turbinengehäuse moderner Turbinen vorgesehen wird, der das mindestens eine Laufrad der Turbine vollständig einhüllt bzw. ummantelt. Vielmehr wird eine minimalistische Kühlung des Turbinengehäuses bevorzugt, bei der sich mindestens ein Kühlmittelkanal im Gehäuse – zumindest abschnittsweise – ringförmig um die Welle erstreckt, wobei der mindestens eine Kühlmittelkanal in einem Schnitt entlang der Welle einen Strömungskanal nur in einem begrenzten Winkelbereich α überstreicht bzw. überdeckt, beispielsweise mit α ≤ 45°, α ≤ 35° bzw. α ≤ 25°, und nicht mehr mantelartig möglichst großflächig. Der Kühlmittelkanal muss dabei nicht bogenförmig verlaufen, sondern kann auch, vorzugsweise um seine Haupterstreckungsrichtung herum, labyrinthish mäandern.The above considerations have led to the prior art no longer providing a coolant jacket in the conventional sense in the turbine housing of modern turbines, which completely envelopes or sheathed the at least one impeller of the turbine. Rather, a minimalist cooling of the turbine housing is preferred, in which at least one coolant channel in the housing - at least partially - extends annularly around the shaft, wherein the at least one coolant channel in a section along the shaft sweeps or covers a flow channel only in a limited angular range α , For example, with α ≤ 45 °, α ≤ 35 ° or α ≤ 25 °, and no longer coat-like as large as possible. The coolant channel does not have to be arcuate, but may also meander, preferably around its main extension direction, in a labyrinthine manner.

Eine möglichst großflächige Ummantelung des Laufrades und damit eine möglichst große Wärmeabfuhr werden nicht angestrebt. Vielmehr wird die Kühlleistung bewusst begrenzt, indem der mindestens eine Kühlmittelkanal kleiner dimensioniert wird als üblich. Die Kühlleistung wird durch die limitiert bereitgestellte wärmeübertragende Fläche beschränkt. The largest possible sheathing of the impeller and thus the largest possible heat dissipation are not sought. Rather, the cooling capacity is deliberately limited by the at least one coolant channel is dimensioned smaller than usual. The cooling capacity is limited by the limited heat transfer area provided.

Durch diese Maßnahme wird die maximal abzuführende Wärmemenge in vorteilhafter Weise vermindert bzw. begrenzt. Damit entfällt die Problematik, sehr große, in der Turbine vom Kühlmittel aufgenommene Wärmemengen abführen zu müssen.By this measure, the maximum amount of heat to be dissipated is reduced or limited in an advantageous manner. This eliminates the problem of having to dissipate very large amounts of heat absorbed by the coolant in the turbine.

Korrespondierend zu der moderaten Kühlleistung ist für die Herstellung der Turbine ein entsprechender Werkstoff zu wählen, nämlich Grauguss bzw. Stahlguss oder dergleichen.Corresponding to the moderate cooling capacity is to choose a corresponding material for the production of the turbine, namely gray cast iron or steel casting or the like.

In der Praxis hat es sich aber als schwierig bzw. nicht durchführbar erwiesen, einen Kühlmittelkanal mit einem maximalen Durchmesser von weniger als 10 Millimetern bzw. 8 Millimetern im Rahmen eines Gießvorganges als integrierten Kühlmittelkanal eines monolithischen Gehäuses auszubilden. Die dabei zu verwendenden Sandkerne brechen häufig und der für die Kerne verwendete Sand lässt sich im Rahmen einer Nachbearbeitung nach dem Gießen häufig nicht vollständig entfernen. Die rückstandslose Entfernung der Kerne bzw. des Sandes ist aber zwingend erforderlich, um die Kühlung der montierten Turbine im Betrieb nicht zu zerstören bzw. zu beschädigen.In practice, however, it has proven to be difficult or not feasible to form a coolant channel with a maximum diameter of less than 10 millimeters or 8 millimeters in the context of a casting process as an integrated coolant channel of a monolithic housing. The sand cores to be used frequently break and the sand used for the cores can often not be completely removed during reworking after casting. The residue-free removal of the cores or of the sand, however, is absolutely necessary in order not to destroy or damage the cooling of the assembled turbine during operation.

Vor dem Hintergrund des Gesagten ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die hinsichtlich des Werkstoffes und der Kühlung der Turbine optimiert ist, d. h. deren Turbine über eine minimalistische Kühlung des Turbinengehäuses verfügt, bei welcher der mindestens eine Kühlmittelkanal kleiner dimensioniert ist.In light of the above, it is the object of the present invention to provide a supercharged internal combustion engine according to the preamble of claim 1, which is optimized in terms of the material and the cooling of the turbine, d. H. whose turbine has a minimalist cooling of the turbine housing, in which the at least one coolant channel is smaller in size.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einer flüssigkeitsgekühlten Turbine eines Abgasturboladers, die mit einem Lagergehäuse verbunden ist, bei der

  • – die Turbine ein Turbinengehäuse, in dem mindestens ein auf einer drehbaren Welle gelagertes Laufrad angeordnet ist, umfasst, wobei sich im Gehäuse mindestens ein von einer Abgaseintrittsöffnung ausgehender, Abgas führender Strömungskanal spiralförmig um das Laufrad erstreckt,
  • – das Lagergehäuse, welches zur Aufnahme der drehbar gelagerten Welle dient, an einer quer zur Welle verlaufenden Montage-Flanschfläche mit dem Turbinengehäuse verbunden ist, und
  • – das Turbinengehäuse zur Ausbildung einer Kühlung mindestens einen im Turbinengehäuse angeordneten Kühlmittelkanal aufweist, wobei dieser mindestens eine Kühlmittelkanal sich im Gehäuse zumindest abschnittsweise ringförmig um die Welle erstreckt,
und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
  • – mindestens ein erster Kühlmittelkanal auf der dem Lagergehäuse zugewandten Seite des mindestens einen Laufrades im Turbinengehäuse angeordnet ist, wobei dieser mindestens eine erste Kühlmittelkanal in einem die Montage-Flanschfläche aufnehmenden und ausbildenden Flansch angeordnet ist, zur Montage-Flanschfläche hin offen ist und vom Lagergehäuse im montierten Zustand deckelartig verschlossen ist.
This object is achieved by a supercharged internal combustion engine with at least one liquid-cooled turbine of an exhaust gas turbocharger, which is connected to a bearing housing, in which
  • The turbine comprises a turbine housing in which at least one impeller mounted on a rotatable shaft is arranged, wherein in the housing at least one exhaust duct leading from an exhaust gas inlet opening extends spirally around the impeller,
  • - The bearing housing, which serves to receive the rotatably mounted shaft is connected to a transverse to the shaft mounting flange surface with the turbine housing, and
  • The turbine housing has at least one coolant channel arranged in the turbine housing for forming a cooling, wherein this at least one coolant channel extends annularly around the shaft in the housing at least in sections,
and which is characterized in that
  • At least one first coolant channel is arranged on the side of the at least one impeller in the turbine housing facing the bearing housing, wherein said at least one first coolant channel is arranged in a flange receiving and forming the mounting flange, is open towards the mounting flange surface and extends from the bearing housing in assembled state is closed like a lid.

Erfindungsgemäß wird im Turbinengehäuse mindestens ein erster Kühlmittelkanal vorgesehen, der nicht geschlossen ausgebildet, sondern offen ist. Erst durch das Verbinden des Turbinengehäuses mit dem Lagergehäuse an einer Montage-Flanschfläche wird ein geschlossener Kühlmittelkanal ausgebildet, durch den zwecks Kühlung leckagefrei Kühlmittel hindurchführbar ist.According to the invention, at least one first coolant channel is provided in the turbine housing, which is not formed closed, but is open. Only by connecting the turbine housing to the bearing housing on a mounting flange surface is a closed coolant channel formed, through which coolant can be passed without leakage for purposes of cooling.

Der offene, im Turbinengehäuse ausgebildete Kühlmittelkanal ermöglicht das Herstellen des Gehäuses im Rahmen eines Gießvorganges und die Ausbildung eines kleiner dimensionierten Kühlmittelkanals an dem bzw. mit dem Turbinengehäuse. Wird ein erster Kühlmittelkanal durch Gießen integral mit dem Turbinengehäuse als monolithisches Gussteil ausgebildet, lässt sich der für die Kerne verwendete Sand im Rahmen einer Nachbearbeitung problemlos und vollständig entfernen. Alternativ kann ein erster Kühlmittelkanal auch durch Nachbearbeiten eines gegossenen Turbinengehäuses in die Montage-Flanschfläche eingebracht werden.The open, formed in the turbine housing coolant passage allows the manufacture of the housing as part of a casting process and the formation of a smaller-sized coolant channel on or with the turbine housing. If a first coolant channel is formed by casting integral with the turbine housing as a monolithic casting, the sand used for the cores can be easily and completely removed in a post-processing. Alternatively, a first coolant channel can also be introduced by reworking a cast turbine housing in the mounting flange.

Vorliegend fungiert das Lagergehäuse im montierten Zustand auch als Deckel zum Verschließen eines offenen ersten Kühlmittelkanals.In the present case, the bearing housing in the assembled state also acts as a lid for closing an open first coolant channel.

Damit wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich eine aufgeladene Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitgestellt, die hinsichtlich des Werkstoffes und der Kühlung der Turbine optimiert ist, d. h. deren Turbine über eine minimalistische Kühlung des Turbinengehäuses verfügt, bei welcher der mindestens eine Kühlmittelkanal kleiner dimensioniert ist.Thus, the object underlying the invention is achieved, namely provided a supercharged internal combustion engine according to the preamble of claim 1, which is optimized in terms of the material and the cooling of the turbine, d. H. whose turbine has a minimalist cooling of the turbine housing, in which the at least one coolant channel is smaller in size.

Die Turbine kann mit einer variablen Turbinengeometrie ausgestattet werden, die eine weitergehende Anpassung an den jeweiligen Betriebspunkt einer Brennkraftmaschine durch Verstellen der Turbinengeometrie bzw. des wirksamen Turbinenquerschnittes gestattet. Dabei sind im Eintrittsbereich der Turbine verstellbare Leitschaufeln zur Beeinflussung der Strömungsrichtung angeordnet. Im Gegensatz zu den Laufschaufeln des umlaufenden Laufrades rotieren die Leitschaufeln nicht mit der Welle der Turbine.The turbine can be equipped with a variable turbine geometry, which allows a further adaptation to the respective operating point of an internal combustion engine by adjusting the turbine geometry or the effective turbine cross section. In this case, adjustable guide vanes for influencing the flow direction are arranged in the inlet region of the turbine. Unlike the vanes of the rotating impeller, the vanes do not rotate with the shaft of the turbine.

Verfügt die Turbine über eine feste unveränderliche Geometrie, sind die Leitschaufeln nicht nur stationär, sondern zudem völlig unbeweglich im Eintrittsbereich angeordnet, d. h. starr fixiert. Bei einer variablen Geometrie hingegen sind die Leitschaufeln zwar stationär angeordnet, aber nicht völlig unbeweglich, sondern um ihre Achse drehbar, so dass auf die Anströmung der Laufschaufeln Einfluss genommen werden kann. Die Turbine kann grundsätzlich auch ohne jede Leiteinrichtung ausgeführt werden.If the turbine has a fixed invariable geometry, the vanes are not only stationary, but also completely immovable in the entry area, i. H. rigidly fixed. With a variable geometry, however, the vanes are indeed arranged stationary, but not completely immobile, but rotatable about its axis, so that the flow of the blades can be influenced. The turbine can in principle be executed without any guide.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen das Turbinengehäuse ein Gussteil ist. Durch Gießen und Verwendung entsprechender Kerne lässt sich die komplexe Struktur des Gehäuses in einem Arbeitsgang formen, so dass anschließend nur eine Nachbearbeitung des Gehäuses und die Montage erforderlich sind, um die Turbine auszubilden.Embodiments in which the turbine housing is a casting are advantageous. By casting and using appropriate cores, the complex structure of the housing can be formed in one operation, so that subsequently only a post-processing of the housing and the assembly are required to form the turbine.

Vorteilhaft können Ausführungsformen sein, bei denen die Turbine eine zweiflutige Turbine ist, die einen Eintrittsbereich mit zwei Abgaseintrittsöffnungen und zwei Abgas führenden Strömungskanälen aufweist. Die Abgasleitungen der Brennkraftmaschine können gruppenweise mit der zweiflutigen Turbine in der Art verbunden, dass die Zusammenführung der Abgasströme – wenn überhaupt – stromabwärts der Turbine erfolgt. Werden die Abgasleitungen in der Weise gruppiert, dass die hohen Drücke, insbesondere die Vorauslassstöße, erhalten werden können, eignet sich eine zweiflutige Turbine insbesondere für eine Stoßaufladung, womit auch hohe Turbinendruckverhältnisse bei niedrigen Drehzahlen erzielt werden können. Die Turbine kann auch mehr als zwei Fluten aufweisen.Embodiments may be advantageous in which the turbine is a double-flow turbine having an inlet region with two exhaust gas inlet openings and two flow channels carrying exhaust gas. The exhaust pipes of the internal combustion engine can be connected in groups with the twin-flow turbine in such a way that the convergence of the exhaust gas flows - if any - takes place downstream of the turbine. If the exhaust pipes are grouped in such a way that the high pressures, in particular the Vorlassstöße, can be obtained, a double-flow turbine is particularly suitable for a burst charge, which also high turbine pressure ratios can be achieved at low speeds. The turbine can also have more than two floods.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine erste Kühlmittelkanal sich beabstandet zum und seitlich vom Abgas führenden Strömungskanal erstreckt. Vorteilhafterweise folgt der mindestens eine erste Kühlmittelkanal dabei der Kontur des Abgas führenden Strömungskanals, um möglichst nahe an der Wärmequelle zu verlaufen.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one first coolant channel extends at a distance from the flow channel leading to the side of the exhaust gas are advantageous. Advantageously, the at least one first coolant channel follows the contour of the exhaust gas-carrying flow channel in order to run as close as possible to the heat source.

Die Effizienz der Flüssigkeitskühlung kann durch die Anordnung des mindestens einen ersten Kühlmittelkanals in unmittelbarer Nähe zum Laufrad deutlich erhöht werden im Vergleich zu einer Ausführungsform, bei der der Kühlmittelmantel nicht benachbart zum Laufrad und damit zum Abgasstrom vorgesehen ist.The efficiency of the liquid cooling can be significantly increased by the arrangement of the at least one first coolant channel in the immediate vicinity of the impeller compared to an embodiment in which the coolant jacket is not provided adjacent to the impeller and thus to the exhaust stream.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine gemäß den Unteransprüchen werden im Folgenden erörtert. Further advantageous embodiments of the supercharged internal combustion engine according to the subclaims are discussed below.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine erste Kühlmittelkanal einen maximalen Durchmesser dmax,1 aufweist mit dmax,1 ≤ 12mm.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one first coolant channel has a maximum diameter d max, 1 with d max, 1 ≦ 12 mm are advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine erste Kühlmittelkanal einen maximalen Durchmesser dmax,1 aufweist mit dmax,1 ≤ 10mm.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one first coolant channel has a maximum diameter d max, 1 with d max, 1 ≦ 10 mm are advantageous.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine erste Kühlmittelkanal einen maximalen Durchmesser dmax,1 aufweist mit dmax,1 ≤ 8mm bzw. mit dmax,1 ≤ 6mm.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one first coolant channel has a maximum diameter d max, 1 with d max, 1 ≦ 8 mm or with d max, 1 ≦ 6 mm are advantageous.

Je kleiner der maximale Durchmesser dmax,1 eines ersten Kühlmittelkanals ist, desto schwieriger bzw. unwahrscheinlicher wird es, diesen Kühlmittelkanal im Rahmen eines Gießvorganges als im Gehäuse integrierten Kanal, der vollständig von Gehäusematerial umgeben ist, auszubilden bzw. ausbilden zu können, so dass die erfindungsgemäße Ausbildung des ersten Kühlmittelkanals mit kleiner werdendem Durchmesser bzw. Kühlmittelkanal an Relevanz gewinnt.The smaller the maximum diameter d max, 1 of a first coolant channel, the more difficult or unlikely it is to be able to form or form this coolant channel in the context of a casting process as a channel integrated in the housing, which is completely surrounded by housing material, so that the inventive design of the first coolant channel wins with decreasing diameter or coolant channel in relevance.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen in die Montage-Flanschfläche des Lagergehäuses mindestens eine Ausnehmung eingelassen ist, welche den mindestens einen ersten im Turbinengehäuse angeordneten Kühlmittelkanal ergänzt und mit diesem ersten Kühlmittelkanal einen gemeinsamen Kühlmittelkanal ausbildet.Embodiments of the supercharged internal combustion engine are advantageous in which at least one recess is embedded in the mounting flange surface of the bearing housing, which supplements the at least one first coolant channel arranged in the turbine housing and forms a common coolant channel with this first coolant channel.

Für den gemeinsamen Kühlmittelkanal gilt hinsichtlich des maximalen Durchmessers dmax vorzugsweise das für den ersten Kühlmittelkanal Gesagte.With regard to the maximum coolant diameter d max, it is preferable for the common coolant channel that stated for the first coolant channel.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das Lagergehäuse flüssigkeitsgekühlt ist. Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der flüssigkeitsgekühlten Turbine, bei denen das Lagergehäuse zur Ausbildung einer Kühlung mindestens einen im Lagergehäuse integrierten Kühlmittelmantel aufweist. Ein integrierter Kanal ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Kanal, der vollständig vom Material des Gehäuses umgeben ist und von diesem Material ausgebildet wird, wobei der Begriff integral auf eine monolithische Ausbildung hindeutet.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the bearing housing is liquid-cooled are advantageous. In this context, embodiments of the liquid-cooled turbine in which the bearing housing has at least one coolant jacket integrated in the bearing housing to form a cooling are advantageous. An integrated channel is in the context of the present invention, a channel which is completely surrounded by the material of the housing and is formed by this material, wherein the term integrally indicates a monolithic formation.

Ergänzt wird die minimalistische Kühlung des Turbinengehäuses vorliegend durch eine im Lagergehäuse vorgesehene Flüssigkeitskühlung. Das Lagergehäuse dient der Aufnahme der Welle des Turbinenlaufrades, so dass eine Kühlung dieser Aufnahme vorteilhaft sein kann. Zudem ist das Lagergehäuse an einer Montage-Flanschfläche mit dem Turbinengehäuse verbunden. Ist der im Lagergehäuse integrierte Kühlmittelmantel benachbart und beabstandet zur Montage-Flanschfläche angeordnet, wird dem Turbinengehäuse via Montage-Flanschfläche zusätzlich Wärme entzogen.The minimalist cooling of the turbine housing is supplemented in the present case by a liquid cooling system provided in the bearing housing. The bearing housing serves to receive the shaft of the turbine runner so that cooling of this seat can be advantageous. In addition, the bearing housing is connected to a mounting flange with the turbine housing. If the coolant jacket integrated in the bearing housing is arranged adjacent to and spaced from the mounting flange surface, additional heat is extracted from the turbine housing via the mounting flange surface.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen mindestens ein zweiter Kühlmittelkanal auf der dem Lagergehäuse abgewandten Seite des mindestens einen Laufrades im Turbinengehäuse angeordnet ist.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which at least one second coolant channel is arranged on the side of the at least one impeller facing away from the bearing housing in the turbine housing are advantageous.

Da der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal auf der dem Lagergehäuse abgewandten Seite des Laufrades angeordnet ist, wird der mindestens eine Abgas führende, sich spiralförmig um das Laufrad erstreckende Strömungskanal der Turbine vorliegend von beiden Seiten, d. h. von beiden Seiten des Laufrades her, gekühlt.Since the at least one second coolant channel is arranged on the side facing away from the bearing housing of the impeller, the at least one exhaust gas leading, spiraling around the impeller flow channel of the turbine present from both sides, d. H. from both sides of the impeller, cooled.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen das Turbinengehäuse modular in der Art aufgebaut ist, dass das Turbinengehäuse ein erstes dem Lagergehäuse zugewandtes Gehäuseteil und ein zweites vom Lagergehäuse abgewandtes Gehäuseteil umfasst, wobei das zweite Gehäuseteil an einer quer zur Welle verlaufenden Trennfläche mit dem ersten Gehäuseteil verbunden ist. Ein modularer Aufbau des Turbinengehäuses erleichtert die Montage der Turbine, insbesondere die Anordnung des mindestens einen Laufrades im Gehäuse, und ermöglicht das Vorsehen eines zweiten Kühlmittelkanals in der Art des ersten Kühlmittelkanals.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the turbine housing is modularly constructed in such a manner that the turbine housing comprises a first housing part facing the bearing housing and a second housing part facing away from the bearing housing are advantageous, wherein the second housing part is connected to the first interface with a cross-section to the shaft Housing part is connected. A modular construction of the turbine housing facilitates the assembly of the turbine, in particular the arrangement of the at least one impeller in the housing, and allows the provision of a second coolant channel in the manner of the first coolant channel.

Wird ein zweiter Kühlmittelkanal vorgesehen, können Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine vorteilhaft sein, bei denen der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal im Turbinengehäuse integriert ist, d. h. vollständig vom Material des Gehäuses umgeben ist und von diesem Material ausgebildet wird, falls dieser zweite Kanal ausreichend groß dimensioniert ist, d. h. über einen ausreichend großen Durchmesser verfügt.If a second coolant channel is provided, embodiments of the supercharged internal combustion engine may be advantageous in which the at least one second coolant channel is integrated in the turbine housing, i. H. completely surrounded by the material of the housing and is formed by this material, if this second channel is dimensioned sufficiently large, d. H. has a sufficiently large diameter.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang daher auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine im Turbinengehäuse integrierte zweite Kühlmittelkanal einen minimalen Durchmesser dmin,2,int aufweist mit dmin,2.int ≥ 8mm bzw. dmin,2.int ≥ 10mm, so dass eine Ausbildung im Rahmen eines Gießvorganges möglich ist bzw. wird.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one second coolant channel integrated in the turbine housing therefore has a minimum diameter d min, 2, int with d min, 2.int8 mm or d min, 2.int ≥ are advantageous in this context 10mm, so that training in the context of a casting process is possible or will.

Ist das Turbinengehäuse modular aufgebaut, können auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine vorteilhaft sein, bei denen die Trennfläche durch den mindestens einen zweiten Kühlmittelkanal verläuft, sowie Ausführungsformen, bei denen die Trennfläche den mindestens einen zweiten Kühlmittelkanal mitbegrenzt. If the turbine housing has a modular design, embodiments of the supercharged internal combustion engine may also be advantageous in which the separating surface extends through the at least one second coolant channel, as well as embodiments in which the separating surface co-limits the at least one second coolant channel.

Vorliegend ist der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal kein im Turbinengehäuse integrierter Kanal, sondern in der Art des ersten Kühlmittelkanals ausgebildet.In the present case, the at least one second coolant channel is not formed in the turbine housing channel, but in the manner of the first coolant channel.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang daher auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal einen maximalen Durchmesser dmax,2 aufweist mit dmax,2 ≤ 12mm.In this connection, therefore, embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one second coolant channel has a maximum diameter d max, 2 with d max, 2 ≦ 12 mm are also advantageous.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal einen maximalen Durchmesser dmax,2 aufweist mit dmax,2 ≤ 10mm.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one second coolant channel has a maximum diameter d max, 2 with d max, 2 ≦ 10 mm are also advantageous in this context.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang auch Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal einen maximalen Durchmesser dmax,2 aufweist mit dmax,2 ≤ 8mm bzw. mit dmax,2 ≤ 6mm.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one second coolant channel has a maximum diameter d max, 2 with d max, 2 ≦ 8 mm or with d max, 2 ≦ 6 mm are also advantageous in this connection.

Wird ein zweiter Kühlmittelkanal vorgesehen, können Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine vorteilhaft sein, bei denen der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal mit dem mindestens einen ersten Kühlmittelkanal via mindestens einem Verbindungskanal verbunden ist. Dann bilden die mindestens zwei Kanäle einen zusammenhängenden Kühlmittelkreislauf.If a second coolant channel is provided, embodiments of the supercharged internal combustion engine may be advantageous in which the at least one second coolant channel is connected to the at least one first coolant channel via at least one connecting channel. Then the at least two channels form a coherent coolant circuit.

Vorzugsweise ist der Verbindungskanal in das Turbinengehäuse integriert. Die Integration vermindert den erforderlichen Bauraum und vermindert bzw. eliminiert die Gefahr einer Leckage von Kühlmittel durch Vermeidung von Anschlüssen, d. h. durch Vermeidung von Verbindungen und von Kanalunterbrechungen.Preferably, the connecting channel is integrated in the turbine housing. The integration reduces the required space and reduces or eliminates the risk of leakage of coolant by avoiding connections, d. H. by avoiding connections and channel interruptions.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine Verbindungskanal geradlinig ist, vorzugsweise parallel zur Welle verläuft.In this context, embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one connecting channel is rectilinear, preferably parallel to the shaft, are advantageous.

Ein geradliniger, insbesondere parallel zur Welle verlaufender, Verbindungskanal lässt sich auch durch Nachbearbeitung, beispielsweise mittels Bohren, in das Gehäuse einbringen, wobei ein offenes Ende des Kanals mit einem Stöpsel verschlossen werden oder auch als Kühlmitteleintritt oder -austritt dienen kann.A rectilinear, in particular parallel to the shaft running, connecting channel can also be introduced by reworking, for example by drilling, in the housing, wherein an open end of the channel can be closed with a plug or can serve as a coolant inlet or outlet.

Der Verbindungskanal kann dabei gezielt durch Teile, d. h. Bereiche des Turbinengehäuses gelegt werden, die thermisch besonders stark belastet sind, so dass der Kanal nicht nur die Kühlmittelkanäle des Turbinengehäuses verbindet, sondern auch das den Kanal begrenzende Gehäusematerial und die zum Kanal benachbarten Bereiche kühlt.The connecting channel can be targeted by parts, d. H. Regions of the turbine housing are placed, which are particularly highly thermally stressed, so that the channel not only connects the coolant channels of the turbine housing, but also cools the channel limiting housing material and adjacent to the channel areas.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine Verbindungskanal durch eine Gehäusezunge hindurchführt, welche das Turbinengehäuse am Ende des mindestens einen Abgas führenden Strömungskanals ausbildet. Diese Zunge wird thermisch stark beansprucht.In this context, embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one connecting channel passes through a housing tongue which forms the turbine housing at the end of the at least one exhaust gas flow channel are advantageous. This tongue is thermally stressed.

Die Kühlung kann zusätzlich und in vorteilhafter Weise dadurch verbessert werden, dass zwischen dem Kühlmittelkanälen ein Druckgefälle generiert wird, wodurch wiederum die Geschwindigkeit in dem mindestens einen Verbindungskanal erhöht wird, was zu einem erhöhten Wärmeübergang infolge Konvektion führt. Ein solches Druckgefälle bietet auch Vorteile als treibende Kraft zur Förderung des Kühlmittels durch den Kanal.The cooling can additionally and advantageously be improved in that a pressure gradient is generated between the coolant channels, which in turn increases the velocity in the at least one connecting channel, which leads to an increased heat transfer due to convection. Such a pressure gradient also offers advantages as a driving force for conveying the coolant through the channel.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen die Turbine eine Radialturbine ist, d. h. die Anströmung der Laufschaufeln erfolgt im Wesentlichen radial. Im Wesentlichen radial bedeutet dabei, dass die Geschwindigkeitskomponente in radialer Richtung größer ist als die axiale Geschwindigkeitskomponente. Der Geschwindigkeitsvektor der Strömung schneidet die Welle bzw. Achse der Turbine und zwar in einem rechten Winkel, falls die Anströmung exakt radial verläuft. Insofern kann die Radialturbine auch in der Mixed-Flow-Bauweise ausgeführt sein, solange die Geschwindigkeitskomponente in radialer Richtung größer ist als die Geschwindigkeitskomponente in axialer Richtung.Advantageous embodiments of the supercharged internal combustion engine, in which the turbine is a radial turbine, d. H. the flow of the blades takes place substantially radially. In this case, essentially radial means that the velocity component in the radial direction is greater than the axial velocity component. The velocity vector of the flow intersects the shaft of the turbine at a right angle if the flow is exactly radial. In this respect, the radial turbine can also be designed in the mixed-flow design, as long as the velocity component in the radial direction is greater than the velocity component in the axial direction.

Um die Laufschaufeln radial anströmen zu können, wird der Eintrittsbereich zur Zuführung des Abgases häufig als rundum verlaufendes Spiral- oder Schneckengehäuse ausgebildet, so dass die Zuströmung des Abgases zur Turbine im Wesentlichen radial erfolgt.In order to be able to flow radially to the rotor blades, the inlet region for supplying the exhaust gas is frequently designed as a spiral or worm casing extending all around, so that the inflow of the exhaust gas to the turbine takes place essentially radially.

Die mindestens eine Turbine kann aber auch als Axialturbine ausgeführt sein, bei der die Geschwindigkeitskomponente in axialer Richtung größer ist als die Geschwindigkeitskomponente in radialer Richtung.However, the at least one turbine can also be designed as an axial turbine, in which the velocity component in the axial direction is greater than the velocity component in the radial direction.

Ein Zylinderkopf einer aufgeladenen Brennkraftmaschine ist thermisch höher belastet als ein herkömmlicher Zylinderkopf, der mit einem externen Krümmer ausgestattet ist, und stellt daher erhöhte Anforderungen an die Kühlung, weshalb es vorteilhaft ist, den mindestens einen Zylinderkopf zur Ausbildung einer Flüssigkeitskühlung mit mindestens einem im Zylinderkopf integrierten Kühlmittelmantel auszustatten.A cylinder head of a supercharged internal combustion engine is thermally loaded higher than a conventional cylinder head, which is equipped with an external manifold, and therefore makes increased demands on the cooling, which is why it is advantageous to equip the at least one cylinder head to form a liquid cooling with at least one integrated in the cylinder head coolant jacket.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine im Zylinderkopf integrierte Kühlmittelmantel mit dem mindestens einen Kühlmittelkanal des Turbinengehäuses und/oder dem mindestens einen Kühlmittelmantel des Lagergehäuses verbunden ist. Dann müssen die übrigen zur Ausbildung eines Kühlkreislaufes erforderlichen Bauteile und Aggregate grundsätzlich nur in einfacher Ausfertigung vorgesehen werden, da diese sowohl für den Kühlkreislauf des Turbinengehäuses bzw. des Lagergehäuses als auch für den des Zylinderkopfes verwendet werden können, was zu Synergien und erheblichen Kosteneinsparungen führt, aber auch eine Gewichtsersparnis mit sich bringt. So werden vorzugsweise nur eine Pumpe zur Förderung des Kühlmittels und ein Behältnis zur Bevorratung des Kühlmittels vorgesehen. Die im Zylinderkopf und in den Gehäusen an das Kühlmittel abgegebene Wärme kann dem Kühlmittel in einem gemeinsamen Wärmetauscher entzogen werden.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one coolant jacket integrated in the cylinder head is connected to the at least one coolant channel of the turbine housing and / or the at least one coolant jacket of the bearing housing are advantageous. Then, the other required for the formation of a cooling circuit components and aggregates must be provided in principle only in a single copy, since they can be used both for the cooling circuit of the turbine housing and the bearing housing and for the cylinder head, resulting in synergies and significant cost savings, but also brings a weight savings. Thus, preferably only one pump for conveying the coolant and a container for storing the coolant are provided. The heat emitted to the coolant in the cylinder head and in the housings can be withdrawn from the coolant in a common heat exchanger.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der aufgeladenen Brennkraftmaschine, bei denen der mindestens eine erste Kühlmittelkanal und der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal in einem Schnitt entlang der Welle einen Strömungskanal zusammen nur in einem begrenzten Winkelbereich α überstreicht bzw. überdeckt, beispielsweise mit α ≤ 45°, α ≤ 35°, α ≤ 25° bzw. α ≤ 15°.Embodiments of the supercharged internal combustion engine in which the at least one first coolant channel and the at least one second coolant channel in a section along the shaft sweeps over or covers a flow channel together only in a limited angular range α, for example with α ≦ 45 °, α ≦ 35, are advantageous °, α ≤ 25 ° or α ≤ 15 °.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 2 näher beschrieben. Hierbei zeigt:In the following the invention is based on two embodiments according to the 1 and 2 described in more detail. Hereby shows:

1 eine flüssigkeitsgekühlte und mit einem Lagergehäuse verbundene Turbine einer ersten Ausführungsform der Brennkraftmaschine in einem Schnitt entlang der Welle des Turbinenlaufrades, und 1 a liquid-cooled and connected to a bearing housing turbine of a first embodiment of the internal combustion engine in a section along the shaft of the turbine runner, and

2 eine flüssigkeitsgekühlte und mit einem Lagergehäuse verbundene Turbine einer zweiten Ausführungsform der Brennkraftmaschine in einem Schnitt entlang der Welle des Turbinenlaufrades. 2 a liquid-cooled and connected to a bearing housing turbine of a second embodiment of the internal combustion engine in a section along the shaft of the turbine runner.

1 zeigt eine flüssigkeitsgekühlte und mit einem Lagergehäuse 3a verbundene Turbine 1 einer ersten Ausführungsform der Brennkraftmaschine in einem Schnitt entlang der Welle 4a des Turbinenlaufrades 4. 1 shows a liquid-cooled and with a bearing housing 3a connected turbine 1 a first embodiment of the internal combustion engine in a section along the shaft 4a of the turbine runner 4 ,

Die Turbine 1 ist eine Radialturbine 1a, welche ein Turbinengehäuse 2 und ein in diesem Turbinengehäuse 2 angeordnetes und auf einer drehbaren Welle 4a gelagertes Laufrad 4 umfasst. Die Welle 4a selbst ist in dem Lagergehäuse 3a einer Lagerung 3 drehbar gelagert. Das Lagergehäuse 3a ist hierzu mittels Flansch 6 an einer quer zur Welle 4a verlaufenden Montage-Flanschfläche 6a mit dem Turbinengehäuse 2 verbunden. Die dazugehörenden Schraubenverbindungen sind nicht dargestellt.The turbine 1 is a radial turbine 1a which is a turbine housing 2 and one in this turbine housing 2 arranged and on a rotatable shaft 4a stored impeller 4 includes. The wave 4a itself is in the bearing housing 3a a storage 3 rotatably mounted. The bearing housing 3a is this by means of flange 6 at a cross to the shaft 4a extending mounting flange surface 6a with the turbine housing 2 connected. The associated screw connections are not shown.

Damit das Abgas die Laufschaufeln des Laufrades 4 radial anströmen kann, ist das Turbinengehäuse 2 als rund um das Laufrad 4 verlaufendes Spiralgehäuse ausgebildet, bei dem sich ein von einer Abgaseintrittsöffnung ausgehender, Abgas führender Strömungskanal 5 spiralförmig um das Laufrad 4 erstreckt.So that the exhaust the blades of the impeller 4 can flow radially, is the turbine housing 2 as around the wheel 4 formed spiral housing, in which a outgoing from an exhaust gas inlet opening, exhaust leading flow channel 5 spiral around the wheel 4 extends.

Zur Ausbildung einer Kühlung weist das Turbinengehäuse 2 einen ersten Kühlmittelkanal 2b auf, der auf der dem Lagergehäuse 3a zugewandten Seite des Laufrades 4 im Turbinengehäuse 2 angeordnet ist und sich im Gehäuse 2 zumindest abschnittsweise ringförmig um die Welle 4a erstreckt. Dieser erste Kühlmittelkanal 2b ist in dem die Montage-Flanschfläche 6a aufnehmenden und ausbildenden Flansch 6 angeordnet, zur Montage-Flanschfläche 6a hin offen und wird vom Lagergehäuse 3a im montierten Zustand deckelartig verschlossen. Die offene Ausbildung des Kanals 2b ermöglicht es, den ersten Kanal 2b kleiner als beim Gießen zu dimensionieren, d. h. mit einem kleinen Durchmesser zu versehen, um die Kühlleistung zu vermindern.To form a cooling, the turbine housing 2 a first coolant channel 2 B on top of the bearing housing 3a facing side of the impeller 4 in the turbine housing 2 is arranged and in the housing 2 at least in sections annularly around the shaft 4a extends. This first coolant channel 2 B is in which the mounting flange 6a receiving and training flange 6 arranged, to the mounting flange surface 6a open and is from the bearing housing 3a closed in the assembled state lid. The open training of the channel 2 B allows the first channel 2 B smaller than when casting to dimension, ie provided with a small diameter in order to reduce the cooling capacity.

Ergänzt wird die Flüssigkeitskühlung der Turbine 1 durch einen zweiten Kühlmittelkanal 2c, der auf der vom Lagergehäuse 3a abgewandten Seite des Laufrades 4 im Turbinengehäuse 2 angeordnet ist, so dass der Abgas führende, sich spiralförmig um das Laufrad 4 erstreckende Strömungskanal 5 der Turbine 1 beidseitig des Laufrades 4 gekühlt wird.The liquid cooling of the turbine is supplemented 1 through a second coolant channel 2c Standing on the bearing housing 3a opposite side of the impeller 4 in the turbine housing 2 is arranged so that the exhaust leading, spiraling around the impeller 4 extending flow channel 5 the turbine 1 on both sides of the impeller 4 is cooled.

Vorliegend ist der zweite Kühlmittelkanal 2c ein im Turbinengehäuse 2 integrierter Kanal 2c, der vollständig vom Material des Gehäuses 2 umgeben ist, d. h. vollumfänglich vom Gehäuse 2 ausgebildet wird. Dies erfordert aus gusstechnischen Gründen einen ausreichend großen Durchmesser des zweiten Kanals 2c.In the present case, the second coolant channel 2c one in the turbine housing 2 integrated channel 2c made entirely of the material of the case 2 is surrounded, ie fully from the housing 2 is trained. For reasons of casting technology, this requires a sufficiently large diameter of the second channel 2c ,

Der erste Kühlmittelkanal 2b ist mit dem im Turbinengehäuse 2 integrierten zweiten Kühlmittelkanal 2b via Verbindungskanal 7 verbunden, wobei der im Turbinengehäuse 2 integrierte Verbindungskanal 7 bei der in 1 dargestellten Ausführungsform geradlinig und parallel zur Welle 4a verläuft.The first coolant channel 2 B is with the turbine housing 2 integrated second coolant channel 2 B via connection channel 7 connected in the turbine housing 2 integrated connection channel 7 at the in 1 illustrated embodiment in a straight line and parallel to the shaft 4a runs.

2 zeigt eine flüssigkeitsgekühlte und mit einem Lagergehäuse 3a verbundene Turbine 1 einer zweiten Ausführungsform der Brennkraftmaschine in einem Schnitt entlang der Welle 4a des Turbinenlaufrades 4. Es sollen nur die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf 1 und die dazugehörige Beschreibung. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet. 2 shows a liquid-cooled and with a bearing housing 3a connected turbine 1 a second embodiment of the internal combustion engine in a section along the shaft 4a of the turbine runner 4 , It should only the differences to the in 1 Otherwise, reference will be made to FIG 1 and the corresponding description. The same reference numerals have been used for the same components.

Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Turbinengehäuse 2 bei der in 2 dargestellten Turbine 1 modular in der Art aufgebaut, dass das Turbinengehäuse 2 ein erstes dem Lagergehäuse 3a zugewandtes Gehäuseteil 2a´ und ein zweites vom Lagergehäuse 3a abgewandtes Gehäuseteil 2a´´ umfasst, wobei das zweite Gehäuseteil 2a´´ an einer quer zur Welle 4 verlaufenden Trennfläche 6b mit dem ersten Gehäuseteil 2a´ verbunden ist.Unlike the in 1 illustrated embodiment, the turbine housing 2 at the in 2 illustrated turbine 1 modular in the way that the turbine housing 2 a first the bearing housing 3a facing housing part 2a' and a second one from the bearing housing 3a remote housing part 2a'' comprising, wherein the second housing part 2a'' at a cross to the shaft 4 extending separation surface 6b with the first housing part 2a' connected is.

Der modulare Aufbau des Turbinengehäuses 2 gestattet das Vorsehen eines zweiten Kühlmittelkanals 2c in der Art des ersten Kühlmittelkanals 2b. Dies ermöglicht es, den zweiten Kanal 2c kleiner zu dimensionieren, d. h. mit einem kleinen Durchmesser zu versehen, um die Kühlleistung zu vermindern. Vorliegend verläuft die Trennfläche 6b durch diesen zweiten Kühlmittelkanal 2c.The modular design of the turbine housing 2 allows the provision of a second coolant channel 2c in the manner of the first coolant channel 2 B , This allows the second channel 2c smaller dimensioned, ie to be provided with a small diameter in order to reduce the cooling capacity. In the present case, the separation surface runs 6b through this second coolant channel 2c ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Turbine turbine
1a1a
Radialturbine radial turbine
22
Turbinengehäuse turbine housing
2a´2a'
erstes Gehäuseteil first housing part
2a´´2a''
zweites Gehäuseteil second housing part
2b2 B
erster Kühlmittelkanal first coolant channel
2c2c
zweiter Kühlmittelkanal second coolant channel
33
Lagerung storage
3a3a
Lagergehäuse bearing housing
44
Laufrad Wheel
4a4a
Welle wave
55
Abgas führender Strömungskanal Exhaust gas leading flow channel
66
Flansch flange
6a6a
Montage-Flanschfläche Mounting flange
6b6b
Trennfläche interface
77
Verbindungskanal connecting channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 1384857 A2 [0015] EP 1384857 A2 [0015]
  • DE 102007017973 A1 [0016] DE 102007017973 A1 [0016]

Claims (18)

Aufgeladene Brennkraftmaschine mit mindestens einer flüssigkeitsgekühlten Turbine (1) eines Abgasturboladers, die mit einem Lagergehäuse (3a) verbunden ist, bei der – die Turbine (1) ein Turbinengehäuse (2), in dem mindestens ein auf einer drehbaren Welle (4a) gelagertes Laufrad (4) angeordnet ist, umfasst, wobei sich im Gehäuse (2) mindestens ein von einer Abgaseintrittsöffnung ausgehender, Abgas führender Strömungskanal (5) spiralförmig um das Laufrad (4) erstreckt, – das Lagergehäuse (3a), welches zur Aufnahme der drehbar gelagerten Welle (4a) dient, an einer quer zur Welle (4a) verlaufenden Montage-Flanschfläche (6a) mit dem Turbinengehäuse (2) verbunden ist, und – das Turbinengehäuse (2) zur Ausbildung einer Kühlung mindestens einen im Turbinengehäuse (2) angeordneten Kühlmittelkanal (2b, 2c) aufweist, wobei dieser mindestens eine Kühlmittelkanal (2b, 2c) sich im Gehäuse (2) zumindest abschnittsweise ringförmig um die Welle (4a) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass – mindestens ein erster Kühlmittelkanal (2b) auf der dem Lagergehäuse (3a) zugewandten Seite des mindestens einen Laufrades (4) im Turbinengehäuse (2) angeordnet ist, wobei dieser mindestens eine erste Kühlmittelkanal (2b) in einem die Montage-Flanschfläche (6a) aufnehmenden und ausbildenden Flansch (6) angeordnet ist, zur Montage-Flanschfläche (6a) hin offen ist und vom Lagergehäuse (3a) im montierten Zustand deckelartig verschlossen ist.Supercharged internal combustion engine with at least one liquid-cooled turbine ( 1 ) of an exhaust gas turbocharger, which with a bearing housing ( 3a ), in which - the turbine ( 1 ) a turbine housing ( 2 ), in which at least one on a rotatable shaft ( 4a ) stored impeller ( 4 ) is arranged, wherein in the housing ( 2 ) at least one outgoing from an exhaust gas inlet opening, exhaust gas leading flow channel ( 5 ) spirally around the impeller ( 4 ), - the bearing housing ( 3a ), which for receiving the rotatably mounted shaft ( 4a ), at one transverse to the shaft ( 4a ) mounting flange surface ( 6a ) with the turbine housing ( 2 ), and - the turbine housing ( 2 ) for forming a cooling at least one in the turbine housing ( 2 ) arranged coolant channel ( 2 B . 2c ), said at least one coolant channel ( 2 B . 2c ) in the housing ( 2 ) at least in sections annularly around the shaft ( 4a ), characterized in that - at least one first coolant channel ( 2 B ) on the bearing housing ( 3a ) facing side of the at least one impeller ( 4 ) in the turbine housing ( 2 ), wherein said at least one first coolant channel ( 2 B ) in one the mounting flange surface ( 6a ) receiving and forming flange ( 6 ), to the mounting flange surface ( 6a ) is open and from the bearing housing ( 3a ) is closed like a lid in the assembled state. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Kühlmittelkanal (2b) einen maximalen Durchmesser dmax,1 aufweist mit dmax,1 ≤ 12mm.Supercharged internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the at least one first coolant channel ( 2 B ) has a maximum diameter d max, 1 with d max, 1 ≤ 12mm. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Kühlmittelkanal (2b) einen maximalen Durchmesser dmax,1 aufweist mit dmax,1 ≤ 10mm. Supercharged internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one first coolant channel ( 2 B ) has a maximum diameter d max, 1 with d max, 1 ≤ 10mm. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Kühlmittelkanal (2b) einen maximalen Durchmesser dmax,1 aufweist mit dmax,1 ≤ 8mm.Supercharged internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one first coolant channel ( 2 B ) has a maximum diameter d max, 1 with d max, 1 ≤ 8mm. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Montage-Flanschfläche (6a) des Lagergehäuses (3a) mindestens eine Ausnehmung eingelassen ist, welche den mindestens einen ersten im Turbinengehäuse (2) angeordneten Kühlmittelkanal (2b) ergänzt und mit diesem ersten Kühlmittelkanal (2b) einen gemeinsamen Kühlmittelkanal ausbildet.Supercharged internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that in the mounting flange ( 6a ) of the bearing housing ( 3a ) at least one recess is embedded, which the at least one first in the turbine housing ( 2 ) arranged coolant channel ( 2 B ) and with this first coolant channel ( 2 B ) forms a common coolant channel. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (3a) zur Ausbildung einer Kühlung mindestens einen im Lagergehäuse (3a) integrierten Kühlmittelmantel aufweist.Supercharged internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing housing ( 3a ) for forming a cooling at least one in the bearing housing ( 3a ) has integrated coolant jacket. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Kühlmittelkanal (2c) auf der dem Lagergehäuse (3a) abgewandten Seite des mindestens einen Laufrades (4) im Turbinengehäuse (2) angeordnet ist.Supercharged internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one second coolant channel ( 2c ) on the bearing housing ( 3a ) facing away from the at least one impeller ( 4 ) in the turbine housing ( 2 ) is arranged. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinengehäuse (2) modular in der Art aufgebaut ist, dass das Turbinengehäuse (2) ein erstes dem Lagergehäuse (3a) zugewandtes Gehäuseteil (2a´) und ein zweites vom Lagergehäuse (3a) abgewandtes Gehäuseteil (2a´´) umfasst, wobei das zweite Gehäuseteil (2a´´) an einer quer zur Welle (4a) verlaufenden Trennfläche (6b) mit dem ersten Gehäuseteil (2a´) verbunden ist. Supercharged internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the turbine housing ( 2 ) modular in the way that the turbine housing ( 2 ) a first the bearing housing ( 3a ) facing housing part ( 2a' ) and a second one from the bearing housing ( 3a ) facing away from the housing part ( 2a'' ), wherein the second housing part ( 2a'' ) on a transverse to the shaft ( 4a ) separating surface ( 6b ) with the first housing part ( 2a' ) connected is. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal (2c) im Turbinengehäuse (2) integriert ist.Supercharged internal combustion engine according to claim 7 or 8, characterized in that the at least one second coolant channel ( 2c ) in the turbine housing ( 2 ) is integrated. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine im Turbinengehäuse (2) integrierte zweite Kühlmittelkanal (2c) einen minimalen Durchmesser dmin,2,int aufweist mit dmin,2,int ≥ 8mm.Supercharged internal combustion engine according to claim 9, characterized in that the at least one in the turbine housing ( 2 ) integrated second coolant channel ( 2c ) has a minimum diameter d min, 2, int with d min, 2, int ≥ 8mm. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche (6b) durch den mindestens einen zweiten Kühlmittelkanal (2c) verläuft.Supercharged internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the separating surface ( 6b ) through the at least one second coolant channel ( 2c ) runs. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche (6b) den mindestens einen zweiten Kühlmittelkanal (2c) mitbegrenzt.Supercharged internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the separating surface ( 6b ) the at least one second coolant channel ( 2c ) mitbegrenzt. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal (2c) einen maximalen Durchmesser dmax,2 aufweist mit dmax,2 ≤ 12mm.Supercharged internal combustion engine according to claim 11 or 12, characterized in that the at least one second coolant channel ( 2c ) has a maximum diameter d max, 2 with d max, 2 ≤ 12mm. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal (2c) einen maximalen Durchmesser dmax,2 aufweist mit dmax,2 ≤ 10mm.Supercharged internal combustion engine according to one of claims 11 to 13, characterized in that the at least one second coolant channel ( 2c ) has a maximum diameter d max, 2 with d max, 2 ≤ 10mm. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal (2c) einen maximalen Durchmesser dmax,2 aufweist mit dmax,2 ≤ 8mm. Supercharged internal combustion engine according to one of claims 11 to 14, characterized in that the at least one second coolant channel ( 2c ) has a maximum diameter d max, 2 with d max, 2 ≤ 8mm. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Kühlmittelkanal (2c) mit dem mindestens einen ersten Kühlmittelkanal (2b) via mindestens einem Verbindungskanal (7) verbunden ist.Supercharged internal combustion engine according to one of claims 7 to 15, characterized in that the at least one second coolant channel ( 2c ) with the at least one first coolant channel ( 2 B ) via at least one connection channel ( 7 ) connected is. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verbindungskanal (7) geradlinig ist, vorzugsweise parallel zur Welle (4a) verläuft.Supercharged internal combustion engine according to claim 16, characterized in that the at least one connecting channel ( 7 ) is rectilinear, preferably parallel to the shaft ( 4a ) runs. Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (1) eine Radialturbine (1a) ist.Supercharged internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the turbine ( 1 ) a radial turbine ( 1a ).
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