DE102015006460A1

DE102015006460A1 - Radial compressor, in particular for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102015006460A1
Application number: DE102015006460.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Wöhr; Markus Müller; Elias Chebli
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2015-12-03
Also published as: WO2016184550A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Radialverdichter (10), insbesondere für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens zwei miteinander verbundenen Gehäuseteilen (12, 14), durch welche jeweils teilweise ein Aufnahmebereich (16) für ein Verdichterrad (18) begrenzt ist, mit einem stromab des Aufnahmebereichs (16) angeordneten Diffusor (22), und mit einer separat von den Gehäuseteilen (12, 14) ausgebildeten Leiteinrichtung (26), welche eine Mehrzahl von in dem Diffusor (22) angeordneten Leitschaufeln (28) aufweist, wobei die zwischen den Gehäuseteilen (12, 14) gehaltene Leiteinrichtung (26) ein den Leitschaufeln (28) gemeinsames und zumindest teilweise in einer ersten Aufnahme (32) eines ersten der Gehäuseteile (12, 14) aufgenommenes Grundelement (30) umfasst, mit welchem die teilweise in wenigstens einer zweiten Aufnahme (34) des zweiten Gehäuseteils (12) aufgenommenen Leitschaufeln (28) verbunden sind.The invention relates to a radial compressor (10), in particular for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, with at least two interconnected housing parts (12, 14), by which in each case a receiving area (16) for a compressor wheel (18) is partially bounded, with a downstream of the Housing (16) arranged diffuser (22), and with a separately from the housing parts (12, 14) formed guide means (26) having a plurality of in the diffuser (22) arranged vanes (28), wherein between the housing parts (12, 14) held guide means (26) comprises a the guide vanes (28) common and at least partially in a first receptacle (32) of a first of the housing parts (12, 14) received basic element (30), with which partially in at least one second receptacle (34) of the second housing part (12) accommodated guide vanes (28) are connected.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radialverdichter, insbesondere für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a radial compressor, in particular for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, according to the preamble of patent claim 1.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau ist es bekannt, eine Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben eines Kraftwagens mit wenigstens einem Abgasturbolader auszustatten. Ein solcher Abgasturbolader umfasst eine von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbare Turbine sowie einen Verdichter zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft. Dabei ist der Verdichter von der Turbine antreibbar, sodass – da die Turbine von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist – im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden kann.From the general state of the art and in particular from mass-produced vehicles, it is known to provide an internal combustion engine for driving a motor vehicle with at least one exhaust gas turbocharger. Such an exhaust gas turbocharger comprises a turbine drivable by exhaust gas of the internal combustion engine and a compressor for compressing air to be supplied to the internal combustion engine. In this case, the compressor of the turbine can be driven, so that - since the turbine is driven by the exhaust gas of the internal combustion engine - energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air.

Der Radialverdichter umfasst wenigstens zwei miteinander verbundene Gehäuseteile, durch welche jeweils teilweise ein Aufnahmebereich für ein Verdichterrad begrenzt ist. Im fertig hergestellten Zustand des Radialverdichters beziehungsweise des Abgasturboladers ist das Verdichterrad im Aufnahmebereich aufgenommen und dabei um eine Drehachse relativ zu den Gehäuseteilen drehbar. Bei einem der Gehäuseteile handelt es sich beispielsweise um ein Verdichtergehäuse, wobei es sich bei dem anderen Gehäuseteil um ein sogenanntes Lagergehäuse handeln kann. Beispielsweise sind die Gehäuseteile separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden.The radial compressor comprises at least two interconnected housing parts, through which each partially a receiving area for a compressor wheel is limited. In the ready-made state of the radial compressor or of the exhaust gas turbocharger, the compressor wheel is received in the receiving area and thereby rotatable about an axis of rotation relative to the housing parts. One of the housing parts is, for example, a compressor housing, it being possible for the other housing part to be a so-called bearing housing. For example, the housing parts are formed separately from each other and connected to each other.

Der Abgasturbolader umfasst üblicherweise einen Rotor, welcher das Verdichterrad und eine drehfest mit dem Verdichterrad verbundene Welle umfasst. Ferner umfasst der Rotor üblicherweise ein Turbinenrad der Turbine, wobei das Turbinenrad ebenfalls drehfest mit der Welle verbunden ist. Dadurch ist das Verdichterrad über die Welle von dem von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Turbinenrad antreibbar.The exhaust-gas turbocharger usually comprises a rotor which comprises the compressor wheel and a shaft which is connected in a rotationally fixed manner to the compressor wheel. Furthermore, the rotor usually comprises a turbine wheel of the turbine, wherein the turbine wheel is also non-rotatably connected to the shaft. As a result, the compressor wheel can be driven via the shaft by the turbine wheel which can be driven by the exhaust gas of the internal combustion engine.

Üblicherweise ist der Rotor um die genannte Drehachse relativ zu den Gehäuseteilen drehbar an dem Lagergehäuse gelagert. Dabei sind die Gehäuseteile beispielsweise in axialer Richtung des Radialverdichters aufeinanderfolgend beziehungsweise nacheinander angeordnet.Usually, the rotor is mounted rotatably relative to the housing parts on the bearing housing about said rotation axis. In this case, the housing parts are arranged successively or successively, for example in the axial direction of the radial compressor.

Der Radialverdichter weist ferner einen stromab des Aufnahmebereichs angeordneten Diffusor auf, welcher von der von dem Verdichterrad abströmenden und verdichteten Luft durchströmbar ist. Dies bedeutet, dass der Diffusor im Allgemeinen ein von der Luft durchströmbarer Kanal ist. Ferner ist eine separat von den Gehäuseteilen ausgebildete Leiteinrichtung vorgesehen, welche eine Mehrzahl von in dem Diffusor angeordneten Leitschaufeln aufweist. Die Leitschaufeln dienen zum Leiten der den Diffusor durchströmenden Luft, um dadurch vorteilhafte Strömungsbedingungen im Diffusor zu schaffen. Die Leiteinrichtung wird üblicherweise kraftschlüssig mit dem Lagergehäuse verbunden, insbesondere verschraubt. Ferner ist es bekannt, die Leitschaufeln direkt in eines der Gehäuseteile zu fräsen. Beide Methoden zum Darstellen der Leiteinrichtung sind mit hohen Herstellungszeiten und hohen Kosten verbunden.The radial compressor also has a downstream of the receiving region arranged diffuser, which is flowed through by the effluent from the compressor and compressed air. This means that the diffuser is generally a channel through which air can flow. Furthermore, a guide device formed separately from the housing parts is provided, which has a plurality of guide vanes arranged in the diffuser. The vanes serve to direct the air passing through the diffuser to thereby provide advantageous flow conditions in the diffuser. The guide is usually connected non-positively with the bearing housing, in particular screwed. Furthermore, it is known to mill the guide vanes directly into one of the housing parts. Both methods for presenting the guide are associated with high production times and high costs.

Ferner offenbart die WO 2013/150038 A1 eine Leiteinrichtung mit einer Mehrzahl von Leitschaufeln, welche jeweils einen Stift aufweisen. Ferner umfasst die Leiteinrichtung einen Ring. Die jeweiligen Stifte der Leitschaufeln verlaufen in radialer Richtung und sind in jeweiligen, korrespondierenden Aufnahmen des Rings aufgenommen.Further, the WO 2013/150038 A1 a guide having a plurality of vanes each having a pin. Furthermore, the guide comprises a ring. The respective pins of the vanes extend in the radial direction and are received in respective, corresponding receptacles of the ring.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radialverdichter der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung beziehungsweise Montage des Radialverdichters realisierbar ist.Object of the present invention is to develop a centrifugal compressor of the type mentioned in such a way that a particularly time-consuming and cost-effective production or assembly of the centrifugal compressor can be realized.

Diese Aufgabe wird durch einen Radialverdichter 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 centrifugal compressor having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um einen Radialverdichter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung beziehungsweise Montage des Radialverdichters geschaffen werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leiteinrichtung, insbesondere in axialer Richtung des Radialverdichters, zwischen den Gehäuseteilen angeordnet und gehalten ist und ein den Leitschaufeln gemeinsames und vorzugsweise einstückig ausgebildetes Grundelement umfasst, das zumindest teilweise in einer ersten Aufnahme eines ersten der Gehäuseteile aufgenommen ist. Dabei sind die Leitschaufeln teilweise in einer zweiten Aufnahme des zweiten Gehäuseteils aufgenommen und mit dem Grundelement verbunden. Die Leiteinrichtung an sich kann besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Beispielsweise kann die Leiteinrichtung kostengünstig durch Umformen, mechanisches Bearbeiten wie beispielsweise Fräsen, oder Urformen, insbesondere Gießen, hergestellt werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Leitschaufeln einstückig mit dem Grundelement ausgebildet sind. Das Grundelement ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen ringförmig und dabei beispielsweise als Basisring oder Kreisplatte ausgebildet. Da die Leitschaufeln mit dem Grundelement verbunden beziehungsweise einstückig ausgebildet sind, können die mehreren Leitschaufeln gemeinsam und somit auf besonders einfache Weise gehandhabt und montiert werden.In order to develop a centrifugal compressor specified in the preamble of claim 1 species such that a particularly time-consuming and cost-effective production or assembly of the centrifugal compressor can be created, it is inventively provided that the guide, in particular in the axial direction of the centrifugal compressor, arranged between the housing parts and is held and comprises a common to the vanes and preferably integrally formed base member which is at least partially received in a first receptacle of a first of the housing parts. The guide vanes are partially received in a second receptacle of the second housing part and connected to the base member. The guide itself can be made particularly time and cost. For example, the guide can be produced inexpensively by forming, mechanical processing such as milling, or prototyping, in particular casting. It has been found to be advantageous if the guide vanes are formed integrally with the base member. The base member is preferably at least substantially annular and thereby formed, for example, as a base ring or circular plate. Because the vanes connect to the primitive or integrally formed, the plurality of guide vanes can be handled and mounted together and thus in a particularly simple manner.

Im Rahmen dieser Montage ist es auf besonders einfache Weise möglich, die Leiteinrichtung als Ganzes in axialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen anzuordnen und insbesondere zwischen den miteinander verbundenen Gehäuseteilen zu klemmen, sodass die Leiteinrichtung einerseits über die Leitschaufeln und andererseits über das Grundelement in den jeweiligen Aufnahmen jeweils teilweise aufgenommen und somit in ihrer Position fixiert ist. Hierbei kann die Leiteinrichtung, insbesondere in radialer Richtung, beispielsweise formschlüssig mit den Gehäuseteilen zusammenwirken, da sich die Leiteinrichtung in radialer Richtung an jeweiligen, die jeweiligen Aufnahmen zumindest teilweise begrenzenden Wandungsbereichen der Gehäuseteile abstützen kann. Auch in axialer Richtung kann die Leiteinrichtung beispielsweise formschlüssig mit den Gehäuseteilen zusammenwirken, da die Leiteinrichtung in axialer Richtung an jeweiligen, die jeweiligen Aufnahmen zumindest teilweise begrenzenden Wandungsbereichen der Gehäuseteile abstützbar oder abgestützt ist.In the context of this assembly, it is possible in a particularly simple manner to arrange the guide as a whole in the axial direction between the housing parts and in particular to clamp between the interconnected housing parts, so that the guide on the one hand on the vanes and on the other hand via the base member in the respective receptacles partially absorbed and thus fixed in position. Here, the guide, in particular in the radial direction, for example, positively cooperate with the housing parts, since the guide can be supported in the radial direction of the respective receptacles at least partially limiting wall portions of the housing parts. Also, in the axial direction, the guide can for example cooperate positively with the housing parts, since the guide is supported or supported in the axial direction of the respective receptacles at least partially limiting wall portions of the housing parts.

Beispielsweise sind die Gehäuseteile zumindest in axialer Richtung mittels einer Klemmkraft miteinander verbunden, wobei diese Klemmkraft mittels wenigstens eines Verbindungselements, insbesondere einer Schelle wie beispielsweise einer Bandschelle und vorzugsweise einer V-Bandschelle, bewirkt ist. Diese Klemmkraft wird über die Gehäuseteile und insbesondere die Aufnahmen beispielsweise auf die Leiteinrichtung übertragen, sodass die Leiteinrichtung mittels der Klemmkraft in axialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen geklemmt und somit in ihrer Lage fixiert ist. Hierdurch können die Herstellungs- und Montagekosten des Radialverdichters im Vergleich zu herkömmlichen Radialverdichtern gesenkt werden.For example, the housing parts are connected to each other at least in the axial direction by means of a clamping force, said clamping force is effected by means of at least one connecting element, in particular a clamp such as a band clip and preferably a V band clamp. This clamping force is transmitted via the housing parts and in particular the recordings, for example, on the guide, so that the guide is clamped by means of the clamping force in the axial direction between the housing parts and thus fixed in position. As a result, the manufacturing and assembly costs of the centrifugal compressor can be reduced compared to conventional centrifugal compressors.

Gleichzeitig kann ein besonders hoher Wirkungsgrad realisiert werden, da die Leiteinrichtung als im Diffusor angeordnetes Nachleitgitter zum Leiten von Luft ausgebildet ist, wodurch besonders vorteilhafte Strömungsbedingungen im Diffusor geschaffen werden können.At the same time a particularly high efficiency can be realized, since the guide is designed as a arranged in the diffuser Nachleitgitter for conducting air, whereby particularly advantageous flow conditions can be created in the diffuser.

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 in the figures alone 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:

1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht eines Radialverdichters, insbesondere für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer zwischen zwei Gehäuseteilen des Radialverdichters gehaltenen und eine Mehrzahl von Leitschaufeln aufweisenden Leiteinrichtung, welche ein den Leitschaufeln gemeinsames und zumindest teilweise in einer ersten Aufnahme eines ersten der Gehäuseteile aufgenommenes Grundelement umfasst, mit welchem die teilweise in einer zweiten Aufnahme des zweiten Gehäuseteils aufgenommenen Leitschaufeln verbunden sind; und 1 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a radial compressor, in particular for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, with a guide device which is held between two housing parts of the radial compressor and has a plurality of guide vanes, which comprises a basic element which is common to the guide vanes and at least partially accommodated in a first receptacle of a first housing part, with which the guide vanes partially received in a second receptacle of the second housing part are connected; and

2 eine schematische Vorderansicht der Leiteinrichtung. 2 a schematic front view of the guide.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Radialverdichter für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, welche beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungsmaschine ausgebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise zum Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, ausgebildet und weist einen von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt sowie einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt auf. Mittels des Ansaugtrakts wird Luft in wenigstens einen Brennraum, insbesondere Zylinder, der Verbrennungskraftmaschine geführt, wobei die Luft mittels des Radialverdichters 10 verdichtet wird. Der Abgasturbolader umfasst eine in 1 nicht erkennbare Turbine, welche in dem Abgastrakt angeordnet und von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Hierzu umfasst die Turbine ein Turbinengehäuse sowie ein in dem Turbinengehäuse angeordnetes Turbinenrad, welches um eine Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse drehbar und von dem Abgas antreibbar ist. Das Turbinenrad ist Bestandteil eines Rotors des Abgasturboladers, welcher eine mit dem Turbinenrad drehfest verbundene und um die Drehachse drehbare Welle umfasst. 1 shows in a schematic longitudinal sectional view with a whole 10 designated centrifugal compressor for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, which is designed for example as a reciprocating internal combustion engine. The internal combustion engine is designed, for example, for driving a motor vehicle, in particular a passenger car, and has an exhaust tract through which exhaust gas of the internal combustion engine can flow and an air intake through which air can flow. By means of the intake tract air is passed into at least one combustion chamber, in particular cylinder, of the internal combustion engine, wherein the air by means of the radial compressor 10 is compressed. The exhaust gas turbocharger includes an in 1 unrecognizable turbine, which is arranged in the exhaust tract and can be driven by exhaust gas of the internal combustion engine. For this purpose, the turbine comprises a turbine housing and a turbine wheel arranged in the turbine housing, which is rotatable about an axis of rotation relative to the turbine housing and can be driven by the exhaust gas. The turbine wheel is part of a rotor of the exhaust gas turbocharger, which comprises a rotatably connected to the turbine wheel and rotatable about the axis of rotation shaft.

Aus 1 ist erkennbar, dass der Radialverdichter 10 ein erstes Gehäuseteil in Form eines Verdichtergehäuses 12 sowie ein zweites Gehäuseteil in Form eines Lagergehäuses 14 des Abgasturboladers umfasst. Durch die Gehäuseteile (Verdichtergehäuse 12 und Lagergehäuse 14) ist jeweils teilweise ein Aufnahmebereich 16 begrenzt, in welchem ein in 1 ausschnittsweise erkennbares Verdichterrad 18 des Radialverdichters 10 angeordnet ist. Das Verdichterrad 18 ist Bestandteil des genannten Rotors und dabei drehfest mit der Welle verbunden, sodass das Verdichterrad 18 um die Drehachse relativ zu den Gehäuseteilen drehbar ist. Dadurch, dass sowohl das Turbinenrad als auch das Verdichterrad 18 mit der Welle drehfest verbunden sind, ist das Verdichterrad 18 über die Welle von dem Turbinenrad antreibbar, wodurch mittels des Verdichterrads 18 die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtet wird. Dadurch kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden.Out 1 it can be seen that the centrifugal compressor 10 a first housing part in the form of a compressor housing 12 and a second housing part in the form of a bearing housing 14 of the exhaust gas turbocharger. Through the housing parts (compressor housing 12 and bearing housing 14 ) is partially a receiving area 16 limited, in which a in 1 partially recognizable compressor wheel 18 of the centrifugal compressor 10 is arranged. The compressor wheel 18 is part of said rotor and rotatably connected to the shaft so that the compressor wheel 18 is rotatable about the axis of rotation relative to the housing parts. Because both the turbine wheel and the compressor wheel 18 are rotatably connected to the shaft, is the compressor wheel 18 drivable via the shaft of the turbine wheel, whereby by means of the compressor wheel 18 the compressed air flowing through the intake tract is compressed. As a result, energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air.

Aus 1 ist ferner erkennbar, dass die Gehäuseteile separat voneinander ausgebildet und in axialer Richtung des Radialverdichters 10 aufeinanderfolgend angeordnet sowie mittels eines Verbindungselements in Form einer als V-Bandschelle 20 ausgebildeten Schelle miteinander verbunden sind. Mittels der V-Bandschelle 20 ist eine zumindest in axialer Richtung des Radialverdichters 10 wirkende Klemmkraft bewirkt, mittels welcher die Gehäuseteile miteinander verklemmt und dadurch aneinander gehalten und miteinander verbunden sind.Out 1 It can also be seen that the housing parts are formed separately from one another and in the axial direction of the radial compressor 10 arranged successively and by means of a connecting element in the form of a V band clamp 20 trained clamp are connected to each other. By means of the V band clamp 20 is an at least in the axial direction of the centrifugal compressor 10 acting clamping force causes, by means of which the housing parts clamped together and thereby held together and interconnected.

Der Radialverdichter 10 weist ferner einen von der vom Verdichterrad 18 abströmenden und verdichteten Luft durchströmbaren Kanal in Form eines Diffusors 22 auf, welcher stromab des Aufnahmebereichs 16 angeordnet ist und sich vorliegend zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckt. Der Diffusor 22 ist einerseits fluidisch mit dem Aufnahmebereich 16 und andererseits fluidisch mit einem Strömungskanal 24 des Radialverdichters 10 verbunden, sodass die mittels des Verdichterrads 18 verdichtete Luft in den Diffusor 22 einströmen und von dem Diffusor 22 in den Strömungskanal 24 strömen kann. Der Strömungskanal 24 ist beispielsweise ein Spiralkanal, welcher sich zumindest im Wesentlichen spiralförmig in Umfangsrichtung des Verdichterrads 18 beziehungsweise des Aufnahmebereichs 16 über dessen Umfang erstreckt.The centrifugal compressor 10 also has one of the compressor wheel 18 outflowing and compressed air permeable channel in the form of a diffuser 22 on, which downstream of the receiving area 16 is arranged and extends in the present case at least substantially in the radial direction. The diffuser 22 on the one hand is fluidic with the receiving area 16 and on the other hand fluidly with a flow channel 24 of the centrifugal compressor 10 connected so that the means of the compressor wheel 18 compressed air in the diffuser 22 flow in and out of the diffuser 22 in the flow channel 24 can flow. The flow channel 24 For example, is a spiral channel, which is at least substantially spiral in the circumferential direction of the compressor wheel 18 or the receiving area 16 extends over the circumference.

Der Radialverdichter 10 umfasst ferner eine Leiteinrichtung 26, welche separat von den Gehäuseteilen ausgebildet ist sowie eine Mehrzahl von in dem Diffusor 22 angeordneten Leitschaufeln aufweist, von denen in 1 eine mit 28 bezeichnete Leitschaufel erkennbar ist. 2 zeigt die Leiteinrichtung 26 in einer schematischen Vorderansicht, wobei in 2 die Leitschaufeln 28 erkennbar sind. Die im Diffusor 22 angeordneten Leitschaufeln dienen zum Leiten der den Diffusor 22 durchströmenden Luft und sorgen dabei für vorteilhafte Strömungsbedingungen im Diffusor 22. Aus 2 ist erkennbar, dass die jeweilige Leitschaufel 28 als Tragflächenprofil ausgebildet sein kann.The centrifugal compressor 10 further comprises a guide 26 , which is formed separately from the housing parts and a plurality of in the diffuser 22 arranged guide vanes, of which in 1 one with 28 designated guide vane is recognizable. 2 shows the guide 26 in a schematic front view, wherein in 2 the vanes 28 are recognizable. The in the diffuser 22 arranged guide vanes serve to guide the diffuser 22 flowing air and thereby ensure advantageous flow conditions in the diffuser 22 , Out 2 it can be seen that the respective vane 28 can be designed as a wing profile.

Um nun eine besonders zeit- und kostengünstige Montage beziehungsweise Herstellung des Radialverdichters 10 zu realisieren, umfasst die in axialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen angeordnete und insbesondere an den Gehäuseteilen gehaltene Leiteinrichtung 26 ein den Leitschaufeln gemeinsames Grundelement in Form einer Kreisplatte 30, welche – wie aus 2 erkennbar ist – zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist. Die Kreisplatte 30 an sich ist einstückig ausgebildet, wobei die Leitschaufeln 28 mit der Kreisplatte 30 verbunden sind. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Leitschaufeln 28 einstückig mit der Kreisplatte 30 ausgebildet sind, wobei die Leitschaufeln 28 und die Kreisplatte 30 beispielsweise durch Umformen, mechanisches Bearbeiten wie beispielsweise Fräsen, oder Urformen, insbesondere Gießen, hergestellt sein können.To order a particularly time-consuming and cost-effective installation or production of the radial compressor 10 To realize, comprises the arranged in the axial direction between the housing parts and in particular held on the housing parts guide 26 a common to the vanes element in the form of a circular plate 30 , which - like 2 is recognizable - is formed at least substantially annular. The circular plate 30 in itself is integrally formed, wherein the vanes 28 with the circular plate 30 are connected. Preferably, it is provided that the guide vanes 28 integral with the circular plate 30 are formed, wherein the guide vanes 28 and the circular plate 30 For example, by forming, mechanical processing such as milling, or prototypes, especially casting, can be made.

Das Lagergehäuse 14 weist eine erste Aufnahme 32 mit einer in axialer Richtung verlaufenden Tiefe t auf, wobei das Verdichtergehäuse 12 eine zweite Aufnahme 34 aufweist. Aus 1 ist erkennbar, dass die Kreisplatte 30 zumindest teilweise und vorzugsweise zumindest überwiegend oder vollständig in der ersten Aufnahme 32 angeordnet ist, wobei die Kreisplatte 30 in radialer Richtung an wenigstens einem die erste Aufnahme 32 zumindest teilweise begrenzenden Wandungsbereich des Lagergehäuses 14 abgestützt ist. Ferner ist die Kreisplatte 30 in axialer Richtung an wenigstens einem die Aufnahme 32 teilweise begrenzenden Wandungsbereich des Lagergehäuses 14 abgestützt. Die Aufnahme 34 kann als eine große, zusammenhängende Aufnahme ausgebildet sein, in welcher die Leitschaufeln 28 aufgenommen sind. Alternativ ist es denkbar, dass je Leitschaufel 28 eine Aufnahme 34 vorgesehen ist, sodass mehrere, voneinander getrennte, einzelne Aufnahmen 34 vorgesehen sind. In beiden Fällen sind die jeweiligen Leitschaufeln 28 teilweise in der wenigstens einen zweiten Aufnahme 34 angeordnet, wobei die jeweiligen Leitschaufeln 28 zumindest in axialer Richtung an wenigstens einem die wenigstens eine Aufnahme 34 begrenzenden Wandungsbereich des Verdichtergehäuses 12 abgestützt sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Leitschaufeln 28 in radialer Richtung an wenigstens einem die zweite Aufnahme 34 zumindest teilweise begrenzenden Wandungsbereich des Verdichtergehäuses 12 abgestützt sind.The bearing housing 14 has a first shot 32 with an axially extending depth t, wherein the compressor housing 12 a second shot 34 having. Out 1 it can be seen that the circular plate 30 at least partially and preferably at least predominantly or completely in the first receptacle 32 is arranged, with the circular plate 30 in the radial direction at least one of the first recording 32 at least partially limiting wall region of the bearing housing 14 is supported. Furthermore, the circular plate 30 in the axial direction of at least one recording 32 partially limiting wall area of the bearing housing 14 supported. The recording 34 may be formed as a large, continuous receptacle in which the vanes 28 are included. Alternatively, it is conceivable that each vane 28 a recording 34 is provided so that several, separate, individual shots 34 are provided. In both cases, the respective vanes 28 partly in the at least one second receptacle 34 arranged, with the respective vanes 28 at least in the axial direction on at least one of the at least one receptacle 34 limiting wall area of the compressor housing 12 are supported. Furthermore, it can be provided that the respective guide vanes 28 in the radial direction at least one second receptacle 34 at least partially limiting wall area of the compressor housing 12 are supported.

Insgesamt ist aus 1 erkennbar, dass die Leiteinrichtung 26 mittels der Klemmkraft, mittels welcher die Gehäuseteile miteinander verbunden sind, zwischen den Gehäuseteilen geklemmt und dadurch in ihrer Lage fixiert ist. Die Kreisplatte 30 kann mit einer Presspassung oder Spielpassung in der ersten Aufnahme 32 angeordnet sein. Die jeweilige Leitschaufel 28 weist eine in axialer Richtung verlaufende Höhe l auf, welche größer als eine in axialer Richtung verlaufende Breite b des Diffusors 22 ist. Dies bedeutet, dass die Höhe l der Leitschaufeln 28 größer als die auch als Diffusorhöhe bezeichnete Breite b ist, was dazu führt, dass mit Hilfe der V-Bandschelle 20 die als Nachleitgitter ausgebildete Leiteinrichtung 26 zwischen den Gehäuseteilen in ihrer Position gehalten wird. Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Leitschaufeln 28 jeweils mit wenigstens einer Formschräge versehen sind, um eine Herstellung durch Umformen zu ermöglichen.Overall is off 1 recognizable that the guide 26 by means of the clamping force, by means of which the housing parts are connected to each other, clamped between the housing parts and thereby fixed in their position. The circular plate 30 can be with a press fit or clearance fit in the first shot 32 be arranged. The respective vane 28 has an axially extending height l, which is greater than an axially extending width b of the diffuser 22 is. This means that the height l of the vanes 28 greater than the width b, also referred to as the diffuser height, which results in the use of the V-band clip 20 the trained as Nachleitgitter guide 26 is held in position between the housing parts. It has proved to be advantageous if the guide vanes 28 are each provided with at least one draft to allow production by forming.

Vorzugsweise gelten folgende geometrische Verhältnisse: b / l ≤ 1 0 ≥ x / b ≤ 0,45 wobei mit x das Übermaß der etwaig vorgesehenen Presspassung vorgegeben ist. Dabei ergibt sich x zu: x = l – b. Preferably, the following geometric relationships apply: b / l ≤ 1 0 ≥ x / b ≤ 0.45 where x is the excess of any provided press fit is specified. Where x is: x = l - b.

Ferner gilt vorzugsweise: 0 < t / b < 10. Furthermore, preferably: 0 <t / b <10.

Die in 1 gezeigte Ausgestaltung des Radialverdichters 10 kann an der x-Achse gespiegelt werden, sodass beispielsweise die Aufnahme 32 mit der Tiefe t nicht im Lagergehäuse 14, sondern im Verdichtergehäuse 12 vorgesehen ist. Ferner ist aus 1 erkennbar, dass die erste Aufnahme 32 und die zweite Aufnahme 34 in axialer Richtung gegenüberliegend, das heißt auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, sodass die Leiteinrichtung 26 besonders einfach in die jeweiligen Aufnahmen 32, 34 eingebracht und dementsprechend montiert werden kann.In the 1 shown embodiment of the radial compressor 10 can be mirrored on the x-axis, so for example the recording 32 with the depth t not in the bearing housing 14 but in the compressor housing 12 is provided. Furthermore, it is off 1 recognizable that the first shot 32 and the second shot 34 in the axial direction opposite, that is arranged on opposite sides, so that the guide 26 especially easy in the respective shots 32 . 34 can be inserted and mounted accordingly.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Radialverdichtercentrifugal compressors
1212: Verdichtergehäusecompressor housing
1414: Lagergehäusebearing housing
1616: Aufnahmebereichreception area
1818: Verdichterradcompressor
2020: V-BandschelleV-band clamp
2222: Diffusordiffuser
2424: Strömungskanalflow channel
2626: Leiteinrichtungguide
2828: Leitschaufelvane
3030: Kreisplattecircular plate
3232: erste Aufnahmefirst recording
3434: zweite Aufnahmesecond shot
bb: Breitewidth
ll: HöherHigher
tt: Tiefedepth

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2013/150038 A1 [0007]

Claims

Centrifugal compressor ( 10 ), in particular for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, having at least two interconnected housing parts ( 12 . 14 ), through each of which a receiving area ( 16 ) for a compressor wheel ( 18 ) is limited, with a downstream of the receiving area ( 16 ) arranged diffuser ( 22 ), and with a separate from the housing parts ( 12 . 14 ) trained guide ( 26 ), which a plurality of in the diffuser ( 22 ) arranged guide vanes ( 28 ), characterized in that between the housing parts ( 12 . 14 ) ( 26 ) the guide vanes ( 28 ) and at least partially in a first recording ( 32 ) of a first of the housing parts ( 12 . 14 ) element ( 30 ), with which the partially in at least one second receptacle ( 34 ) of the second housing part ( 12 ) received guide vanes ( 28 ) are connected.

Centrifugal compressor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the basic element ( 30 ) with a press fit or clearance in the first receptacle ( 32 ) is arranged.

Centrifugal compressor ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the guide vanes ( 28 ) have an axially extending height (l), which is greater than an axially extending width (b) of the diffuser ( 22 ).

Centrifugal compressor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device ( 26 ) between the housing parts ( 12 . 14 ) is clamped.

Centrifugal compressor ( 10 ) according to claim 4, characterized in that a clamping force for clamping the guide ( 26 ) by means of a connecting element ( 20 ) is effected, by means of which the housing parts ( 12 . 14 ) are connected to each other at least in the axial direction.

Centrifugal compressor ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the connecting element ( 24 ) a clamp, in particular a band clamp and preferably a V band clamp ( 24 ) is.

Centrifugal compressor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide vanes ( 28 ) integral with the basic element ( 30 ) are formed.

Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with a centrifugal compressor ( 10 ) according to any one of the preceding claims.