DE102015005131A1 - Compressor for an exhaust gas turbocharger - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Verdichter (10) für einen Abgasturbolader, mit einem Verdichtergehäuse (12), mit einem in dem Verdichtergehäuse (12) drehbar aufgenommenen Verdichterrad (14) zum Verdichten von Luft, und mit einer stromab des Verdichterrads (14) angeordneten und relativ zu dem Verdichtergehäuse (12) in axialer Richtung zwischen einer ersten Stellung und wenigstens einer zweiten Stellung bewegbaren Stelleinrichtung (24), wobei die Stelleinrichtung (24) einen in axialer Richtung durch jeweilige Wandungsbereiche (28, 30) der Stelleinrichtung (24) begrenzten und in der ersten Stellung in radialer Richtung von der mittels des Verdichterrads (14) verdichteten Luft durchströmbaren, ersten Strömungskanal (32) und wenigstens einen in axialer Richtung durch jeweilige Wandungsbereiche (34, 36) der Stelleinrichtung (24) begrenzten, in axialer Richtung neben dem ersten Strömungskanal (32) angeordneten, von dem ersten Strömungskanal (32) in axialer Richtung getrennten und in der zweiten Stellung in radialer Richtung von der mittels des Verdichterrads (14) verdichteten Luft durchströmbaren, zweiten Strömungskanal (38) aufweist.The invention relates to a compressor (10) for an exhaust gas turbocharger, comprising a compressor housing (12) with a compressor wheel (14) rotatably received in the compressor housing (12) for compressing air and with a compressor wheel (14) located downstream and relatively to the compressor housing (12) in the axial direction between a first position and at least a second position movable adjusting device (24), wherein the adjusting device (24) in the axial direction by respective wall regions (28, 30) of the adjusting device (24) limited and in the first position in the radial direction of the compressed by the compressor wheel (14) compressed air, the first flow channel (32) and at least one axially by respective wall portions (34, 36) of the adjusting device (24) limited, in the axial direction next to the first Flow channel (32) arranged, separated from the first flow channel (32) in the axial direction and in the Having second position in the radial direction of the compressed by means of the compressor impeller (14) compressed air, second flow channel (38).
Description
Die Erfindung betrifft einen Verdichter für einen Abgasturbolader, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a compressor for an exhaust gas turbocharger, in particular for an internal combustion engine, according to the preamble of patent claim 1.
Ein solcher Verdichter für einen Abgasturbolader, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, ist beispielsweise bereits der
Der Verdichter umfasst ferner eine Stelleinrichtung, welche in Strömungsrichtung der Luft durch den Verdichter stromab des Verdichterrads angeordnet ist. Die Stelleinrichtung ist dabei relativ zu dem Verdichtergehäuse in axialer Richtung zwischen einer ersten Stellung und wenigstens einer zweiten Stellung bewegbar. Durch Bewegen der Stelleinrichtung zwischen den wenigstens zwei Stellungen können beispielsweise Strömungsbedingungen für die vom Verdichterrad abströmende, mittels des Verdichterrads verdichtete Luft variiert, das heißt variabel eingestellt werden.The compressor further comprises an adjusting device, which is arranged in the flow direction of the air through the compressor downstream of the compressor wheel. The adjusting device is movable relative to the compressor housing in the axial direction between a first position and at least a second position. By moving the adjusting device between the at least two positions, for example, flow conditions for the air flowing from the compressor impeller, compressed by means of the compressor impeller, can be varied, that is to say variably adjusted.
Ferner offenbart die
Darüber hinaus ist aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verdichter der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders hoher Wirkungsgrad des Verdichters realisierbar ist.Object of the present invention is to develop a compressor of the type mentioned in such a way that a particularly high efficiency of the compressor can be realized.
Diese Aufgabe wird durch einen Verdichter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a compressor having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um einen Verdichter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders hoher Wirkungsgrad des Verdichters realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Stelleinrichtung einen in axialer Richtung durch jeweilige Wandungsbereiche der Stelleinrichtung begrenzten ersten Strömungskanal aufweist. Ferner weist die Stelleinrichtung wenigstens einen in axialer Richtung durch jeweilige Wandungsbereiche der Stelleinrichtung begrenzten, zweiten Strömungskanal auf, welcher in axialer Richtung des Verdichters beziehungsweise des Verdichterrads neben dem ersten Strömungskanal angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die wenigstens zwei Strömungskanäle der Stelleinrichtung in axialer Richtung aufeinanderfolgend angeordnet. Ferner ist der zweite Strömungskanal von dem ersten Strömungskanal in axialer Richtung getrennt. Diese axiale Trennung der Strömungskanäle erfolgt beispielsweise durch wenigstens einen der Wandungsbereiche, welcher demzufolge in axialer Richtung zwischen dem ersten Strömungskanal und dem zweiten Strömungskanal angeordnet ist und somit beispielsweise eine Trennwand darstellt, mittels welcher die Strömungskanäle in axialer Richtung voneinander getrennt sind.In order to develop a compressor specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly high efficiency of the compressor can be realized, it is inventively provided that the actuating device has a limited in the axial direction by respective wall portions of the actuator first flow channel. Furthermore, the adjusting device has at least one second flow channel bounded in the axial direction by respective wall regions of the adjusting device, which is arranged in the axial direction of the compressor or the compressor wheel next to the first flow channel. In other words, the at least two flow channels of the adjusting device are arranged successively in the axial direction. Furthermore, the second flow channel is separated from the first flow channel in the axial direction. This axial separation of the flow channels takes place, for example, by at least one of the wall regions, which is therefore arranged in the axial direction between the first flow channel and the second flow channel and thus, for example, represents a partition, by means of which the flow channels are separated from each other in the axial direction.
In der ersten Stellung der Stelleinrichtung ist der erste Strömungskanal von der vom Verdichterrad abströmenden und mittels des Verdichterrads verdichteten Luft durchströmbar. In der zweiten Stellung ist der zweite Strömungskanal von der von dem Verdichterrad abströmenden und mittels des Verdichterrads verdichteten Luft durchströmbar. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Strömungskanal in der ersten Stellung nicht von der mittels des Verdichterrads verdichteten Luft durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird, wobei der erste Strömungskanal in der zweiten Stellung nicht von der von dem Verdichterrad abströmenden und mittels des Verdichterrads verdichteten Luft durchströmbar ist beziehungsweise – während eines Betriebs des Verdichters – durchströmt wird. Durch die axiale und insbesondere translatorische Bewegbarkeit der Stelleinrichtung relativ zum Verdichtergehäuse und relativ zum Verdichterrad sind die Strömungskanäle sozusagen in axialer Richtung austauschbar, sodass vorzugsweise – in der ersten Stellung – entweder der erste Strömungskanal oder – in der zweiten Stellung – der zweite Strömungskanal von der vom Verdichterrad abströmenden und mittels des Verdichterrads verdichteten Luft durchströmt wird. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, im Vergleich zu herkömmlichen Verdichtern Strömungsverluste des Verdichters besonders bei Massenströmen links der Optimalparabel des Kennfelds des Verdichters zu mindern bei gleichzeitiger Beibehaltung oder sogar Erweiterung der ursprünglichen Kennfeldbreite.In the first position of the adjusting device, the first flow channel can be flowed through by the air flowing from the compressor wheel and compressed by means of the compressor wheel. In the second position, the second flow channel can be traversed by the air flowing from the compressor wheel and compressed by the compressor wheel. In this case, it is preferably provided that the second flow channel in the first position is not flowed through by the compressed air by means of the compressor impeller or flowed through, wherein the first flow channel in the second position can not be flowed through by the air flowing from the compressor and compressed by means of the compressor wheel is or - during operation of the compressor - is flowed through. Due to the axial and in particular translatory mobility of the actuator relative to the compressor housing and relative to the compressor wheel, the flow channels are so to speak interchangeable in the axial direction, so preferably - in the first position - either the first flow channel or - in the second position - the second flow channel of the Compressor wheel flowing and compressed by the compressor wheel compressed air is flowed through. This makes it possible, for example, compared to conventional compressors to reduce flow losses of the compressor, especially at mass flows to the left of the optimal parabola of the map of the compressor while maintaining or even extending the original map width.
Wird der Verdichter beispielsweise bei einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt, welche mit mittels des Verdichters verdichteter Luft versorgt wird, so kann mittels des erfindungsgemäßen Verdichters im Vergleich zu herkömmlichen Verdichtern ein Wirkungsgradvorteil des Verdichters von bis zu 5 Prozent in einem verbrauchsrelevanten Kennfeld realisiert werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine gering gehalten beziehungsweise im Vergleich zur Verwendung von herkömmlichen Verdichtern reduziert werden kann. Ferner ist es möglich, die Pumpgrenze des Verdichters zu verschieben, insbesondere hin zu geringeren Massenströmen, um dadurch ein besonders breites Verdichterkennfeld zu realisieren. Durch die Austauschbarkeit beziehungsweise die bedarfsgerechte Einstellung der Strömungskanäle ist es ferner möglich, einen besonders hohen Druckaufbau mittels des Verdichters zu realisieren bei gleichzeitiger Realisierung einer nur geringen Drehzahl des Verdichters beziehungsweise seines Verdichterrads, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Verdichters und somit der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann.If the compressor is used, for example, in an internal combustion engine which supplies compressed air by means of the compressor is, by means of the compressor according to the invention compared to conventional compressors, an efficiency advantage of the compressor of up to 5 percent in a consumption-relevant map can be realized, whereby the fuel consumption of the internal combustion engine can be kept low or reduced compared to the use of conventional compressors. Further, it is possible to shift the surge limit of the compressor, in particular towards lower mass flows, thereby realizing a particularly wide compressor map. Due to the interchangeability or the need-based adjustment of the flow channels, it is also possible to realize a particularly high pressure build-up by means of the compressor with simultaneous realization of only a low speed of the compressor or its compressor wheel, so that a particularly efficient operation of the compressor and thus the internal combustion engine can be realized ,
Vorzugsweise ist der erste Strömungskanal in der ersten Stellung in einem von der vom Verdichterrad abströmenden und mittels des Verdichterrads verdichteten Luft durchströmbaren Strömungspfad angeordnet, wobei der zweite Strömungskanal in der ersten Stellung vorzugsweise außerhalb beziehungsweise neben dem Strömungspfad angeordnet ist, sodass der zweite Strömungskanal in der ersten Stellung nicht von der verdichteten Luft durchströmt wird. Demzufolge ist es ferner vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Strömungskanal in der zweiten Stellung in dem Strömungspfad angeordnet ist, sodass der zweite Strömungskanal in der zweiten Stellung von der verdichteten Luft durchströmt wird. Dabei ist der erste Strömungskanal in der zweiten Stellung neben beziehungsweise außerhalb des Strömungspfads angeordnet, sodass der erste Strömungskanal in der zweiten Stellung nicht von der verdichteten Luft durchströmt wird.Preferably, the first flow channel is arranged in the first position in one of the flowing from the compressor and compressed by the compressor impeller air flow path, wherein the second flow channel in the first position preferably outside or next to the flow path is arranged, so that the second flow channel in the first Position is not flowed through by the compressed air. Accordingly, it is further preferably provided that the second flow channel is arranged in the second position in the flow path, so that the second flow channel is flowed through in the second position of the compressed air. In this case, the first flow channel is arranged in the second position next to or outside the flow path, so that the first flow channel is not flowed through by the compressed air in the second position.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Verdichtergehäuse wenigstens einen in radialer Richtung von der mittels des Verdichterrads verdichteten Luft durchströmbaren Kanal aufweist, wobei der erste Strömungskanal in der ersten Stellung in Überdeckung mit dem Kanal und in der zweiten Stellung überdeckungsfrei zu dem Kanal angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die mittels des Verdichterrads verdichtete und von dem Verdichterrad abströmende Luft in der ersten Stellung der Stelleinrichtung in radialer Richtung durch den Kanal sowie durch den ersten Strömungskanal, jedoch nicht durch den zweiten Strömungskanal strömen kann, da der zweite Strömungskanal beispielsweise neben beziehungsweise außerhalb des Strömungspfads und dabei nicht in Überdeckung mit dem Kanal des Verdichtergehäuses angeordnet ist.A particularly advantageous embodiment of the invention is characterized in that the compressor housing has at least one in the radial direction of the compressed air by means of the compressor compressed air channel, wherein the first flow channel in the first position in registration with the channel and in the second position without coverage the channel is arranged. This means that the compressed by means of the compressor impeller and flowing off the compressor impeller in the first position of the actuator in the radial direction through the channel and through the first flow channel, but not through the second flow channel can flow because the second flow channel, for example, adjacent or outside the flow path and is not arranged in coincidence with the channel of the compressor housing.
Der zweite Strömungskanal ist in der zweiten Stellung in Überdeckung mit dem Kanal und in der ersten Stellung überdeckungsfrei zu dem Kanal angeordnet. Somit kann die mittels des Verdichterrads verdichtete und von dem Verdichterrad abströmende Luft in der zweiten Stellung der Stelleinrichtung den Kanal und den in der zweiten Stellung mit dem Kanal in Überdeckung angeordneten zweiten Strömungskanal, nicht jedoch den ersten Strömungskanal durchströmen, da der erste Strömungskanal neben beziehungsweise außerhalb des Strömungspfads und somit nicht in Überdeckung mit dem Kanal des Verdichtergehäuses angeordnet ist.The second flow channel is arranged in the second position in register with the channel and in the first position without coverage to the channel. Thus, in the second position of the actuating device, the air compressed by the compressor wheel and flowing away from the compressor wheel can flow through the channel and the second flow channel arranged in overlap with the channel in the second position, but not through the first flow channel, since the first flow channel is adjacent or outside the flow path and thus is not arranged in coincidence with the channel of the compressor housing.
Der Verdichter ist vorzugsweise als Radialverdichter ausgebildet, sodass die Luft während des Betriebs des Verdichters das Verdichterrad zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung anströmt, mittels des Verdichterrads in radialer Richtung umgelenkt wird und schließlich das Verdichterrad zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung abströmt. In der Folge kann die Luft in radialer Richtung durch den gegebenenfalls vorgesehenen Kanal des Verdichtergehäuses sowie – in der ersten Stellung – durch den ersten Strömungskanal oder – in der zweiten Stellung der Stelleinrichtung – durch den zweiten Strömungskanal strömen.The compressor is preferably designed as a radial compressor, so that the air during operation of the compressor, the compressor at least substantially flows in the axial direction, is deflected by the compressor in the radial direction and finally the compressor wheel flows at least substantially in the radial direction. As a result, the air can flow in the radial direction through the possibly provided channel of the compressor housing and - in the first position - through the first flow channel or - in the second position of the adjusting device - through the second flow channel.
Beispielsweise sind der erste Strömungskanal, der zweite Strömungskanal und der gegebenenfalls vorgesehene Kanal des Verdichtergehäuses Teile eines Diffusors, durch welchen die Luft in radialer Richtung strömt. Der Diffusor ist somit ein Radialdiffusor des Verdichters, welcher sich beispielsweise in radialer Richtung nach außen, das heißt von dem Verdichterrad weg erweitert. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass der Radialdiffusor einen von der mittels des Verdichterrads verdichteten und von dem Verdichterrad abströmenden Luft durchströmbaren und sich in radialer Richtung nach außen erweiternden Strömungsquerschnitt aufweist.For example, the first flow channel, the second flow channel and the optional channel of the compressor housing parts of a diffuser through which the air flows in the radial direction. The diffuser is thus a radial diffuser of the compressor, which expands, for example, in the radial direction to the outside, that is away from the compressor. In other words, it can be provided that the radial diffuser has a flow cross-section through which the air compressed by the compressor wheel compresses and flows out from the compressor wheel and which widens outward in the radial direction.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Strömungskanal in der zweiten Stellung und der zweite Strömungskanal in der ersten Stellung in einer jeweiligen Aufnahme des Verdichtergehäuses aufgenommen. Die jeweilige Aufnahme ist beispielsweise eine Aussparung oder Ausnehmung, in der der jeweilige Strömungskanal in der ersten Stellung beziehungsweise der zweiten Stellung aufgenommen beziehungsweise aufnehmbar ist. Hierdurch können unerwünschte Strömungen der Luft vermieden werden. Mit anderen Worten kann eine übermäßige Strömung der Luft durch den zweiten Strömungskanal in der ersten Stellung der Stelleinrichtung sowie eine übermäßige Strömung der Luft durch den ersten Strömungskanal in der zweiten Stellung der Stelleinrichtung vermieden werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the first flow channel in the second position and the second flow channel are received in the first position in a respective receptacle of the compressor housing. The respective receptacle is, for example, a recess or recess in which the respective flow channel is received or receivable in the first position or the second position. As a result, undesirable flows of air can be avoided. In other words, excessive flow of air through the second flow passage in the first position of the actuator and excessive flow of air through the first flow passage in the second position of the actuator can be avoided.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der erste Strömungskanal in der zweiten Stellung und der zweite Strömungskanal in der ersten Stellung durch wenigstens einen jeweiligen, die jeweilige Aufnahme zumindest teilweise begrenzenden Wandungsbereich des Verdichtergehäuses zumindest im Wesentlichen fluidisch versperrt ist. Dadurch können unerwünschte Strömungen der Luft durch den jeweiligen Strömungskanal vermieden werden, sodass sich ein besonders hoher Wirkungsgrad des Verdichters realisieren lässt. It has been found to be particularly advantageous if the first flow channel in the second position and the second flow channel in the first position by at least one respective, at least partially limiting the respective receptacle wall region of the compressor housing is at least substantially fluidly blocked. As a result, undesired flows of air through the respective flow channel can be avoided, so that a particularly high efficiency of the compressor can be realized.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Strömungskanäle in ihrem jeweiligen, von der Luft durchströmbaren Strömungsquerschnitt voneinander unterscheiden. Beispielsweise weist einer der Strömungskanäle einen größeren, von der Luft durchströmbaren Strömungsquerschnitt als der andere Strömungskanal auf. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass sich die Strömungskanäle hinsichtlich ihres jeweiligen Verlaufs entlang der Strömungsrichtung der Luft voneinander unterscheiden. Dadurch können durch Bewegen der Stelleinrichtung stromab des Verdichterrads für die Luft herrschende Strömungsbedingungen besonders bedarfsgerecht variiert und eingestellt werden, sodass der Verdichter beispielsweise an unterschiedliche Betriebspunkte der Verbrennungskraftmaschine bedarfsgerecht angepasst werden kann. Dadurch können ein besonders effizienter Betrieb des Verdichters sowie ein besonders effizienter und kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden.A further embodiment is characterized in that the flow channels differ from one another in their respective flow cross-section through which the air can flow. For example, one of the flow channels has a larger flow cross-section through which the air can flow than the other flow channel. Alternatively or additionally, it is conceivable that the flow channels with respect to their respective course along the flow direction of the air differ from each other. Thereby, by moving the adjusting device downstream of the compressor wheel for the air prevailing flow conditions can be varied and adjusted particularly needs-based, so that the compressor can be adjusted as needed to different operating points of the internal combustion engine. This allows a particularly efficient operation of the compressor and a particularly efficient and fuel-efficient operation of the internal combustion engine can be realized.
Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Stelleinrichtung jeweilige, in den Strömungskanälen angeordnete Leitelemente zum Leiten der den jeweiligen Strömungskanal durchströmenden Luft aufweist. Mit anderen Worten sind im ersten Strömungskanal erste Leitelemente zum Leiten der Luft angeordnet, wobei im zweiten Strömungskanal zweite Leitelemente zum Leiten der Luft angeordnet sind. Die Leitelemente sind beispielsweise als Leitschaufeln ausgebildet, welche relativ zu den Wandungsbereichen der Stelleinrichtung unbeweglich sein können. Alternativ ist es denkbar, dass die in den Strömungskanälen angeordneten Leitelemente relativ zu den Wandungsbereichen bewegbar, insbesondere verschwenkbar, sind, um dadurch die Strömungsbedingungen für die Luft besonders bedarfsgerecht einstellen zu können. Durch das durch die Leitelemente zu bewirkende Leiten der Luft kann ein besonders günstiges Abströmen der Luft von dem Verdichterrad realisiert werden, sodass ein besonders hoher Wirkungsgrad des Verdichters dargestellt werden kann.In a further particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the adjusting device has respective, arranged in the flow channels guide elements for guiding the air flowing through the respective flow channel. In other words, first guide elements for guiding the air are arranged in the first flow channel, wherein second guide elements for guiding the air are arranged in the second flow channel. The guide elements are designed, for example, as guide vanes, which can be immovable relative to the wall regions of the actuating device. Alternatively, it is conceivable that the guide elements arranged in the flow channels are movable relative to the wall regions, in particular pivotable, in order thereby to be able to adjust the flow conditions for the air in a particularly demand-oriented manner. By guiding the air to be effected by the guide elements, a particularly favorable outflow of the air from the compressor wheel can be realized, so that a particularly high efficiency of the compressor can be represented.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich die im ersten Strömungskanal angeordneten Leitelemente von den im zweiten Strömungskanal angeordneten Leitelementen in ihrer jeweiligen Geometrie zum Leiten der Luft unterscheiden. Beispielsweise weisen die im ersten Strömungskanal angeordneten Leitelemente einen anderen Verlauf, insbesondere eine andere Krümmung und/oder eine andere, außenumfangsseitige Geometrie, als die im zweiten Strömungskanal angeordneten Leitelemente auf. Hierdurch können je nach Stellung der Stelleinrichtung unterschiedliche Strömungsbedingungen für die Luft stromab des Verdichterrads, insbesondere im genannten Radialdiffusor, eingestellt werden, wodurch sich ein besonders vorteilhafter Betrieb des Verdichters realisieren lässt.In a further embodiment of the invention, it is provided that the guide elements arranged in the first flow channel differ from the guide elements arranged in the second flow channel in their respective geometry for guiding the air. For example, the guide elements arranged in the first flow channel have a different course, in particular a different curvature and / or a different, outer peripheral side geometry, than the guide elements arranged in the second flow channel. As a result, depending on the position of the adjusting device different flow conditions for the air downstream of the compressor wheel, in particular in said radial diffuser, can be adjusted, whereby a particularly advantageous operation of the compressor can be realized.
Um die Stelleinrichtung auf besonders einfache Weise zwischen den Stellungen verstellen zu können, ist bei einer weiteren Ausführungsform wenigstens ein Federelement vorgesehen, über welches die Stelleinrichtung an dem Verdichtergehäuse abstützbar ist, wobei das Federelement unter Beaufschlagen der Stelleinrichtung mit einer Federkraft, mittels welcher die Stelleinrichtung aus einer der Stellungen in die andere Stellung bewegbar ist, in der einen Stellung stärker als in der anderen Stellung gespannt ist. Hierdurch können die Teileanzahl und das Gewicht des Verdichters gering gehalten werden, sodass sich ein besonders effizienter und insbesondere kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.In order to adjust the adjusting device in a particularly simple manner between the positions, in a further embodiment, at least one spring element is provided, via which the actuating device can be supported on the compressor housing, wherein the spring element under application of the actuating device with a spring force, by means of which the adjusting device one of the positions in the other position is movable, in which one position is stretched more than in the other position. As a result, the number of parts and the weight of the compressor can be kept low, so that a particularly efficient and fuel-efficient operation of the internal combustion engine can be realized.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Federelement in der anderen Stellung noch etwas gespannt ist, sodass die Stelleinrichtung mittels des Federelements mit einer Federkraft beaufschlagt wird, mittels welcher die Stelleinrichtung sicher in der anderen Stellung gehalten werden kann. Wird dann beispielsweise die Stelleinrichtung aus der anderen Stellung in die eine Stellung bewegt, so wird dadurch das Federelement gespannt. Somit wird die Stelleinrichtung mittels des gespannten Federelements in der einen Stellung mit einer Federkraft beaufschlagt. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Stelleinrichtung entgegen der Federkraftbeaufschlagung in der einen Stellung gehalten wird. Hierzu wird beispielsweise eine Kraft auf die Stelleinrichtung ausgeübt. Wird diese Kraftausübung beendet, so kann sich beispielsweise das Federelement entspannen und dadurch die Stelleinrichtung aus der einen Stellung in die andere Stellung bewegen, insbesondere drücken oder ziehen. Hierdurch kann eine besonders einfache und kostengünstige Bewegung der Stelleinrichtung realisiert werden.Preferably, it is provided that the spring element is still somewhat tensioned in the other position, so that the adjusting device is acted upon by means of the spring element with a spring force, by means of which the adjusting device can be securely held in the other position. If, for example, the adjusting device moves from the other position into the one position, the spring element is thereby tensioned. Thus, the adjusting device is acted upon by means of the tensioned spring element in the one position with a spring force. It is for example provided that the adjusting device is held against the Federkraftbeaufschlagung in one position. For this purpose, for example, a force is exerted on the adjusting device. If this exercise of force ends, for example, the spring element can relax and thereby move the adjusting device from one position to the other position, in particular push or pull. In this way, a particularly simple and inexpensive movement of the adjusting device can be realized.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Verdichtergehäuse wenigstens einen Versorgungskanal aufweist, über welchen die Stelleinrichtung unter Bewegen der Stelleinrichtung aus der anderen Stellung in die eine Stellung und unter Spannen des Federelements mit einem Medium, insbesondere einer Flüssigkeit oder einem Gas, beaufschlagbar ist. Somit ist es vorgesehen, dass die Stelleinrichtung beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist. Um die Stelleinrichtung aus der anderen Stellung in die eine Stellung zu bewegen, wird die Stelleinrichtung über den Versorgungskanal mit dem Medium beaufschlagt. Da die Stelleinrichtung über das Federelement am Verdichtergehäuse abgestützt beziehungsweise abstützbar ist, wird das Federelement gespannt, wenn die Stelleinrichtung mittels des Mediums aus der anderen Stellung in die eine Stellung bewegt wird. Die zuvor beschriebene Kraft zum Halten der Stelleinrichtung in der einen Stellung wird somit mittels des Mediums auf die Stelleinrichtung ausgeübt. Wird diese, durch das Medium bewirkte Kraftausübung auf die Stelleinrichtung beendet, so kann sich das Federelement entspannen und dadurch die Stelleinrichtung aus der einen Stellung in die andere Stellung bewegen.Finally, it has been found to be particularly advantageous if the compressor housing has at least one supply channel, via which the adjusting device with moving the adjusting device from the other position in the one position and under tensioning of the spring element with a Medium, in particular a liquid or a gas, can be acted upon. Thus, it is provided that the adjusting device is hydraulically or pneumatically actuated, for example. In order to move the adjusting device from the other position into the one position, the adjusting device is acted upon via the supply channel with the medium. Since the adjusting device is supported or supported by the spring element on the compressor housing, the spring element is tensioned when the adjusting device is moved by means of the medium from the other position into the one position. The previously described force for holding the actuating device in one position is thus exerted on the actuating device by means of the medium. If this, caused by the medium of force exerted on the actuator, so the spring element can relax and thereby move the actuator from one position to the other position.
Zur Erfindung gehört auch ein Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, mit einem erfindungsgemäßen Verdichter. Mittels des Verdichters kann die Verbrennungskraftmaschine mit verdichteter Luft versorgt werden, sodass sich ein besonders effizienter und kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.The invention also includes an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with a compressor according to the invention. By means of the compressor, the internal combustion engine can be supplied with compressed air, so that a particularly efficient and fuel-efficient operation of the internal combustion engine can be realized.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Der Abgasturbolader umfasst den Verdichter
Der Verdichter
Aus
Die das Verdichterrad
Der Verdichter
Um nun einen besonders hohen Wirkungsgrad des Verdichters
In der zweiten Stellung der Stelleinrichtung
Aus
Der Kanal
Die Stelleinrichtung
In der zweiten Stellung der Stelleinrichtung
Der Kanal
Besonders gut aus
Alternativ oder zusätzlich zu den jeweiligen Leitelementen
Im Folgenden wird die Bewegung der Stelleinrichtung
Das Verdichtergehäuse
Es versteht sich, dass die Stelleinrichtung
Die zweiten Leitelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Verdichtercompressor
- 1212
- Verdichtergehäusecompressor housing
- 1414
- Verdichterradcompressor
- 1616
- Eintrittsbereichentry area
- 1818
- Rezirkulationskanalrecirculation
- 2020
- Eintrittsöffnunginlet opening
- 2222
- Austrittsbereichexit area
- 2424
- Stelleinrichtungsetting device
- 2626
- Richtungspfeilarrow
- 2727
- Richtungspfeilarrow
- 2828
- Wandungsbereichwall region
- 3030
- Wandungsbereichwall region
- 3232
- erster Strömungskanalfirst flow channel
- 3434
- Wandungsbereichwall region
- 3636
- Wandungsbereichwall region
- 3838
- zweiter Strömungskanalsecond flow channel
- 4040
- Wandungwall
- 4242
- Wandungwall
- 4444
- Wandungwall
- 4646
- Kanalchannel
- 4747
- Sammelkanalcollecting duct
- 4848
- Aufnahmeadmission
- 5050
- Aufnahmeadmission
- 5252
- Wandungsbereichwall region
- 5454
- Wandungsbereichwall region
- 5656
- Diffusordiffuser
- 5858
- erstes Leitelementfirst guiding element
- 6060
- zweites Leitelementsecond guide element
- 6262
- Federelementspring element
- 6464
- Versorgungskanalsupply channel
- 6666
- erstes Gehäuseteilfirst housing part
- 6868
- zweites Gehäuseteilsecond housing part
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 2010/0080694 A1 [0005] US 2010/0080694 A1 [0005]
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WO2016169635A1 (en) | 2016-10-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |