DE102015117750A1 - Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader - Google Patents
Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015117750A1 DE102015117750A1 DE102015117750.1A DE102015117750A DE102015117750A1 DE 102015117750 A1 DE102015117750 A1 DE 102015117750A1 DE 102015117750 A DE102015117750 A DE 102015117750A DE 102015117750 A1 DE102015117750 A1 DE 102015117750A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- groove
- exhaust gas
- regulating device
- shaft
- guide section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/105—Final actuators by passing part of the fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
- F02B37/186—Arrangements of actuators or linkage for bypass valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
- F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader, welcher einen durchströmbaren Abgasführungsabschnitt (2), einen Lagerabschnitt sowie einen durchströmenden Luftführungsabschnitt (13) umfasst, wobei der Abgasführungsabschnitt (2) mithilfe des Lagerabschnitts mit dem Luftführungsabschnitt (13) verbunden ist, und wobei im Abgasführungsabschnitt (2) ein Turbinenrad des Abgasturboladers (1) drehbar aufgenommen ist, und wobei das Turbinenrad mit einem Verdichterrad, welches im Luftführungsabschnitt (13) drehbar aufgenommen ist, mithilfe einer Laufzeugwelle, welche drehbar im Lagerabschnitt aufgenommen ist, drehfest verbunden ist, und wobei zur Umgehung des Turbinenrades im Abgasführungsabschnitt (2) ein Umgehungskanal (8) ausgebildet ist, welcher mithilfe eines Abdeckelementes (11) der Regelvorrichtung (7) zu öffnen oder zu schließen ist, und wobei die Regelvorrichtung (7) eine im Abgasführungsabschnitt (2) drehbar gelagerte Welle (16) aufweist, und wobei die Welle (16) mit dem Abdeckelement (11) verbunden ist, und welche an ihrem vom Abdeckelement (11) abgewandt ausgebildeten Ende (19) mit einem Verbindungselement (15) zur Bewegung des Abdeckelementes (11) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist zur Reduzierung einer Durchströmung der Regelvorrichtung (7) im Bereich der Welle (16) die Regelvorrichtung (7) ausgehend vom Umgehungskanal (8) in Richtung des Verbindungselementes (15) druckreduzierend ausgebildet.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
- Aus der Veröffentlichungsschrift
DE 11 2009 002 230 T5 geht ein Abgasturbolader mit einer Regelvorrichtung in einem Abgasführungsabschnitt hervor. Die Regelvorrichtung ist zum Öffnen und Schließen eines Umgehungskanals im durchströmbaren Abgasführungsabschnitt zur Umgehung eines im Abgasführungsabschnitt in einer Radkammer des Abgasführungsabschnitts drehbar angeordneten Turbinenrades des Abgasführungsabschnitts vorgesehen. Sie umfasst eine Bewegungsvorrichtung mit einer eine Rotationsachse aufweisenden Welle und ein Abdeckelement, wobei die Bewegungsvorrichtung zur Bewegung des Abdeckelementes vorgesehen ist. Das Abdeckelement dient einem Öffnen oder Schließen eines Strömungsquerschnitts des Umgehungskanals mit Hilfe einer rotatorischen Bewegung des Abdeckelementes um eine Rotationsachse. Mit einer derartigen Regelvorrichtung ist es möglich in bestimmten Betriebspunkten des Abgasturboladers, insbesondere bei Betriebspunkten mit großen Strömungsmengen, das Turbinenrad vollständig oder teilweise zu umgehen, so dass ein effizienterer Betrieb des Abgasturboladers realisierbar ist. In einer einfachsten Ausführung ist das Abdeckelement beispielsweise in Form eines Tellers ausgebildet. Problematisch ist grundsätzlich, dass es zu Abgasleckagen ausgehend von aus dem Umgehungskanal strömendem Abgas in die Umgebung kommen kann. - Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader, welcher einen durchströmbaren Abgasführungsabschnitt, einen Lagerabschnitt sowie einen durchströmbaren Luftführungsabschnitt umfasst, wobei der Abgasführungsabschnitt mithilfe des Lagerabschnitts mit dem Luftführungsabschnitt verbunden ist, und wobei im Abgasführungsabschnitt ein Turbinenrad des Abgasturboladers drehbar aufgenommen ist, und wobei das Turbinenrad mit einem Verdichterrad, welches im Luftführungsabschnitt drehbar aufgenommen ist, mithilfe einer Laufzeugwelle, welche drehbar im Lagerabschnitt aufgenommen ist, drehfest verbunden ist, und wobei zur Umgehung des Turbinenrades im Abgasführungsabschnitt ein Umgehungskanal ausgebildet ist, weist ein Abdeckelement zum Öffnen oder zum Schließen des Umgehungskanals auf. Die Regelvorrichtung umfasst eine im Abgasführungsabschnitt drehbar gelagerte Welle, wobei die Welle mit dem Abdeckelement verbunden ist. An ihrem vom Abdeckelement abgewandt ausgebildeten Ende ist die Welle mit einem Verbindungselement zur Bewegung des Abdeckelementes verbunden. Zur Reduzierung einer Durchströmung der Regelvorrichtung im Bereich der Welle ist die Regelvorrichtung ausgehend vom Umgehungskanal in Richtung des Verbindungselementes druckreduzierend ausgebildet. Grundsätzlich ist die Leckage abhängig von einem Druckgefälle im Bereich der Regelvorrichtung. Aufgrund des Druckgefälles ergibt sich eine Strömung ausgehend von dem Umgehungskanal über die Welle in die Umgebung, da ein vom Umgehungskanal abgewandt ausgebildetes Ende der Welle, welches mit dem Verbindungselement verbunden ist, in die Umgebung mündet. Zur Vermeidung der Strömung vom Umgehungskanal in die Umgebung, und somit zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung von Abgasleckagen, ist es daher vorgesehen die Regelvorrichtung derart auszubilden, dass sich der Druck im Bereich der Regelvorrichtung reduziert.
- In einer Ausgestaltung sind im Abgasführungsabschnitt eine erste Nut und/oder eine zweite Nut vorgesehen, wobei die erste Nut und/oder die zweite Nut der Welle gegenüber geöffnet sind. Der Vorteil ist, dass die Nut zu einer Querschnittsvergrößerung eines Strömungsquerschnitts von an der Welle entlang strömendem Abgas führt. Diese Querschnittsvergrößerung bewirkt eine Druckreduzierung.
- In einer weiteren Ausgestaltung liegt zwischen dem Verbindungselement und einer dem Verbindungselement gegenüberliegend angeordneten Wandung, welche an die erste Nut angrenzend ausgebildet ist, ein Bewegungsspalt vor. Der Vorteil ist eine Reduzierung von Reibungsverlusten, da das Verbindungselement bewegbar der Wandung gegenüberliegend angeordnet ist.
- Der Bewegungsspalt weist in axialer Richtung bevorzugt einen Wert von 0,2 bis 0,3 mm auf.
- Zur weiteren Verhinderung einer Leckage im Bereich der Regelvorrichtung weist die Welle einen Absatz auf, welcher vom ersten Ende der Welle abgewandt ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass an dem dem Abdeckelement zugewandt ausgebildeten Ende der Welle der Absatz ausgebildet ist. Der Vorteil des Absatzes ist die Herbeiführung eines optimierten Fläche-Kraftverhältnisses, so dass eine erhöhte Anpresskraft der Welle an den Abgasführungsabschnitt und damit eine verbesserte Dichtwirkung ausgebildet werden kann. Ein weiterer Vorteil des Absatzes ist darin zu sehen, dass aufgrund des Absatzes eine der Welle zugewandt positionierte Umlenkkante ausgebildet ist, welche zu einem weiteren Druckverlust führt.
- Bevorzugt ist der Absatz dergestalt, dass ein Außendurchmesser des Absatzes größer ist als ein zweiter Durchmesser der Welle. Somit ergibt sich keine Schwächung der Welle aufgrund der zur Ausbildung des Absatzes notwendigen unterschiedlichen Durchmesser.
- In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen dem Absatz und einer dem Absatz gegenüberliegenden Wandung ein weiterer Bewegungsspalt ausgebildet, wodurch eine weitere reibungsreduzierte Bewegung der Welle realisiert ist.
- In einer weiteren Ausgestaltung sind die erste Nut und/oder die zweite Nut als Halbnut ausgebildet.
- In einer weiteren Ausgestaltung ist in der ersten Nut und/oder in der zweiten Nut ein Dichtelement angeordnet. Das Dichtelement ist zur zusätzlichen Sicherung der Vermeidung der Leckage in der Regelvorrichtung angeordnet.
- In einer weiteren Ausgestaltung weist das Dichtelement einen v-förmigen Querschnitt auf. Der Vorteil ist, dass es insbesondere bei als Halbnuten ausgebildeten Nuten eine zusätzliche Abdichtung realisiert, da es vorgespannt eingebaut werden kann. Vergrößert sich bspw. die Nut aufgrund einer Wärmedehnung kann sich das Dichtelement entspannen, wobei es seine axiale Erstreckung vergrößert und somit weiterhin an seinen gegenüberliegenden Querschnittsenden an die Nut und an die Wandung anliegend ausgebildet ist. Zusätzlich bildet der v-förmige Querschnitt eine Art Tasche, in welcher sich zusätzlich Leckageabgas ansammeln kann.
- In einer weiteren Ausgestaltung ist in einem Mittelabschnitt der Welle zwischen dem ersten Ende der Welle und dem zweiten Ende der Welle der Welle gegenüberliegend zumindest eine Vollnut ausgebildet. Der Vorteil dieser Vollnut ist in der Herbeiführung einer weiteren Druckabsenkung zu sehen. Ein weiterer Vorteil ist eine zusätzliche Reduzierung einer Reibleistung.
- In einer weiteren Ausgestaltung ist das Verbindungselement am ersten Ende der Welle mit der Welle stoffschlüssig verbunden. Der Vorteil ist, dass aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung ein über einem Umfang der Welle zwischen der Welle und dem Verbindungselement ausgebildeter Spalt, welcher aufgrund der beiden von einander getrennt ausgebildeten Bauteile besteht, vollständig strömungsdicht geschlossen wird. Bevorzugt ist die stoffschlüssige Verbindung eine Schweißverbindung.
- In einer weiteren Ausgestaltung sind die erste Nut und/oder die zweite Nut und/oder die Vollnuten in einer die Welle umfassenden Buchse ausgebildet, wobei die Buchse im Abgasführungsabschnitt aufgenommen ist. Der Vorteil der Buchse ist zum einen in einer Reduzierung eines Reibungsverlustes zu sehen, da unabhängig vom Material des Abgasführungsabschnitts entsprechendes Material eingesetzt werden kann. Des Weiteren liegt der Vorteil einer Buchse in der Möglichkeit der einfacheren Bearbeitung einer Innenfläche der Buchse, welche der Welle gegenüberliegend angeordnet ist, und dementsprechend eine sehr geringe Rauhtiefe aufweisen sollte. Ein zusätzlicher Vorteil ist die vereinfachte Bearbeitungsmöglichkeit der Buchse und damit eines so genannten Handlings der Buchse im Vergleich zum Abgasführungsabschnitt. Die Buchse druckreduzierend mit bspw. Nuten zu versehen gestaltet sich im Herstellungsprozess einfacher als die bspw. Nuten in eine entsprechende für die Welle vorgesehene Aufnahmeöffnung im Abgasführungsabschnitt einzubringen.
- Ein weiterer Vorteil insbesondere in einer Serienherstellung ist es die Buchse symmetrisch auszubilden. Mit anderen Worten ist die Buchse relativ zu einer quer zu ihrer Längsachse ausgebildeten Mittellinie symmetrisch ausgebildet. Damit ist ihr Einbau in den Abgasführungsabschnitt unabhängig von ihrer entlang ihrer Längsachse ausgebildeten Form. Der Vorteil ist die Vermeidung eines falschen Einbaus der Buchse.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen:
-
1 in einer perspektivischen Ansicht einen Abgasturbolader mit einem Verstellelement gem. dem Stand der Technik, und -
2 in einem Längsschnitt eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader. - Ein aus dem Stand der Technik bekannter, gemäß
1 ausgebildeter Abgasturbolader1 weist einen durchströmbaren Abgasführungsabschnitt2 auf. Dieser umfasst einen Eintrittskanal4 zum Eintritt einer Fluidströmung in den Abgasführungsabschnitt2 , im Allgemeinen Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, einen Spiralkanal5 stromab des Eintrittskanals4 zur Konditionierung der Strömung und einen Austrittskanal3 stromab des Spiralkanals5 , über welchen das Abgas aus dem Abgasführungsabschnitt2 gezielt entweichen kann. Zwischen dem Spiralkanal5 und dem Austrittskanal3 ist eine Radkammer6 ausgebildet, in welcher ein nicht näher dargestelltes Turbinenrad drehbar aufgenommen ist. - Zur Anpassung eines Betriebsverhaltens der Turbine
2 an die Fluidströmung ist im Abgasführungsabschnitt2 eine Regelvorrichtung7 zum Öffnen oder Schließen eines Umgehungskanals8 im durchströmbaren Abgasführungsabschnitt2 zur Umgehung der Radkammer6 im Abgasführungsabschnitt2 vorgesehen. Der Umgehungskanal8 weist eine Eintrittsöffnung9 auf, wobei die Eintrittsöffnung9 mit Hilfe der Regelvorrichtung7 vollständig oder teilweise verschließbar ist bzw. vollständig oder teilweise geöffnet werden kann. Entsprechend einer Positionierung der Regelvorrichtung7 ist es möglich, dass die Fluidströmung die Radkammer6 und somit das in der Radkammer6 drehbar aufgenommene Turbinenrad vollständig oder teilweise anströmt, bzw. vollständig oder nur teilweise an dem in der Radkammer6 drehbar aufgenommenen Turbinenrad vorbei strömt. - Ein Abdeckelement
11 der Regelvorrichtung7 ist in dem Umgehungskanal8 , und somit im Abgasführungsabschnitt2 , bewegbar aufgenommen, wobei das Abdeckelement11 im Umgehungskanal8 zum Öffnen oder Verschließen der Eintrittsöffnung9 eine überwiegend rotatorische Bewegung ausführbar gelagert ist. Das heißt mit anderen Worten, das Abdeckelement11 ist zur Einstellung eines effektiven Strömungsquerschnitts der Eintrittsöffnung9 eine im Umgehungskanal8 rotatorische Bewegung ausführbar positioniert. - Die Regelvorrichtung
7 weist zur rotatorischen Bewegung des Abdeckelements11 eine Bewegungsvorrichtung12 auf. Die Bewegungsvorrichtung12 umfasst neben einer Druckmessvorrichtung10 zur Messung eines Ladedruckes eines Luftführungsabschnitts13 eine Regelstange14 , ein Verbindungselement15 , eine Welle16 mit einer Rotationsachse17 sowie einen Hebelarm18 , an welchem das Abdeckelement11 fixiert ist. - Die erforderliche Bewegung des Abdeckelements
11 ist mit Hilfe der Regelstange14 , welche einenends mit der Druckmessvorrichtung10 verbunden ist, auf das Verbindungselement15 , welches anderenends mit der Regelstange14 verbunden ist, übertragbar. Aufgrund einer Verbindung des Verbindungselements15 mit der Regelstange14 und mit der Welle16 wird die auf das Verbindungselement15 übertragene Bewegung auf die Welle16 weitergeleitet, welche an ihrem ersten Ende19 mit dem Verbindungselement15 verbunden ist. Die Welle16 ist rotierbar im Abgasführungsabschnitt2 in einer Durchgangsöffnung36 mit Hilfe einer Buchse20 gelagert, sodass die üblicherweise translatorische Bewegung der Regelstange14 mit Hilfe der Welle16 in eine rotatorische Bewegung umgewandelt wird. - An einem zweiten Ende
21 der Welle16 ist der Hebelarm18 ausgebildet, welcher der Aufnahme des Abdeckelementes11 dient. Über den Hebelarm18 mit einer Längsachse22 , welcher fest mit der Welle16 verbunden ist, wird die rotatorische Bewegung der Welle16 auf das Abdeckelement11 übertragen, so dass der Hebelarm18 als Verbindungselement zwischen dem Abdeckelement11 und der Welle16 ausgebildet ist. - Eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung
7 des Abgasturboladers1 ist gemäß2 ausgebildet. Zur Vermeidung von Leckage aus dem Umgehungskanal8 über die Welle16 in die Umgebung, somit zur Reduzierung einer Durchströmung der Regelvorrichtung 7 im Bereich der Welle16 , ist die Regelvorrichtung7 ausgehend vom Umgehungskanal8 in Richtung des Verbindungselementes15 druckreduzierend ausgebildet. - Zur Druckreduzierung ist zwischen dem Verbindungselement
15 und der Buchse20 eine erste Nut24 ausgebildet, in die ein erstes Dichtelement23 in Form eines Dichtringes aufgenommen ist. Der Dichtring23 weist einen v-förmigen Querschnitt auf. Die erste Nut24 ist sich ausgehend von einer Innenfläche25 der Buchse20 radial über eine Nuttiefe NT erstreckend. - Die erste Nut
24 ist an einem dem Verbindungselement15 zugewandt ausgebildeten ersten Buchsenende26 in Form einer Halbnut ausgebildet. Zur Begrenzung der ersten Nut24 in axialer Richtung, mit anderen Worten in Richtung des Verbindungselementes15 ist das Verbindungselement15 die erste Nut24 bedeckend angeordnet. Dabei ist ein Bewegungsspalt27 zwischen dem Verbindungselement15 und der Buchse20 vorgesehen, welcher eine Bewegungsfreiheit der Welle16 in der Buchse20 unter Berücksichtigung einer thermisch bedingten Ausdehnung der Buchse20 und des Verbindungselementes15 zulässt. Somit ist der Bewegungsspalt27 zwischen dem Verbindungselement15 und einer dem Verbindungselement15 gegenüberliegenden Wandung, in diesem Ausführungsbeispiel der Wandung der Buchse20 , ausgebildet. - Die Dichtheit gegenüber einer Leckage ist aufgrund des v-förmigen Querschnitts des ersten Dichtelementes
23 gewährleistet, da es seine axiale Ausdehnung entlang der Längsachse22 aufgrund seiner elastischen Eigenschaft anpassbar ausgebildet ist. Der Bewegungsspalt27 weist bevorzugt eine axiale Erstreckung von 0,2–0,3 mm auf. - Die Welle
16 ist mit dem Verbindungselement15 an ihrem ersten Ende stoffschlüssig, bevorzugt mit Hilfe einer Schweißverbindung, verbunden. - An einem dem ersten Buchsenende
26 der Buchse20 gegenüberliegenden zweiten Buchsenende28 ist eine zweite Nut29 ausgebildet. Diese zweite Nut29 ist ebenfalls in Form einer Halbnut ausgestaltet, wobei zur Begrenzung der zweiten Nut29 in axialer Richtung die Welle16 sich über die zweite Nut29 radial erstreckt. Mit anderen Worten weist die Welle16 im Bereich der zweiten Nut29 einen ersten Durchmesser D1 auf, welcher größer als ein sich im überwiegenden Bereich der Buchse20 ausgebildeter zweiter Durchmesser D2 ist. - In der zweiten Nut
29 ist ein zweites Dichtelement30 angeordnet, welches in Form eines Dichtringes und ebenfalls einen v-förmigen Querschnitt aufweisend ausgebildet ist. - Zur weiteren Sicherung der Leckagereduzierung weist die Welle
16 im Bereich des zweiten Buchsenendes28 einen Absatz31 mit einem Außendurchmesser DA auf, der unter Berücksichtigung eines weiteren Bewegungsspaltes33 einer Nuttiefe NT der zweiten Nut29 entspricht. Die Nuttiefe NT der ersten Nut24 entspricht nicht zwangsläufig der Nuttiefe NT der zweiten Nut29 . Die Nuttiefe NT ist abhängig von einer Leistung des Abgasturboladers1 , bzw. einer maximalen den Abgasführungsabschnitt2 durchströmenden Abgasmenge. - Die erste Nut
24 und die zweite Nut29 sind somit der Welle16 gegenüberliegend geöffnet ausgebildet, wobei sich durch die Nuten24 ,29 eine Querschnittsvergrößerung eines Strömungsquerschnitts eines entlang der Welle16 , aus dem Umgehungskanal8 ausströmenden Abgasleckagestromes ergibt. Diese Querschnittsvergrößerung führt zu einer Druckreduzierung. - Die Buchse
20 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der ersten Nut24 und der zweiten Nut29 , somit in einem Mittelabschnitt34 , drei weitere ringförmige Vollnuten32 auf, welche als druckmindernde Kammern ausgebildet sind. - Quer zur Längsachse
22 weist die Buchse20 eine Mittellinie35 auf, relativ zu welcher die Buchse20 symmetrisch ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die erste Nut24 in ihrer Größe und Orientierung ihrer Ausrichtung in der Buchse20 der zweiten Nut29 entspricht, wobei sie spiegelbildlich zur Mittellinie35 in der Buchse20 ausgebildet sind. Ebenso sind die Vollnuten32 relativ zur Mittellinie35 symmetrisch angeordnet. - In einem nicht näher dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel sind die erste Nut
24 , die zweite Nut29 sowie die Vollnuten32 unmittelbar im Abgasführungsabschnitt2 ausgebildet, da die Regelvorrichtung7 buchsenlos ausgeführt ist. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 112009002230 T5 [0002]
Claims (15)
- Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader, welcher einen durchströmbaren Abgasführungsabschnitt (
2 ), einen Lagerabschnitt sowie einen durchströmbaren Luftführungsabschnitt (13 ) umfasst, wobei der Abgasführungsabschnitt (2 ) mithilfe des Lagerabschnitts mit dem Luftführungsabschnitt (13 ) verbunden ist, und wobei im Abgasführungsabschnitt (2 ) ein Turbinenrad des Abgasturboladers (1 ) drehbar aufgenommen ist, und wobei das Turbinenrad mit einem Verdichterrad, welches im Luftführungsabschnitt (13 ) drehbar aufgenommen ist, mithilfe einer Laufzeugwelle, welche drehbar im Lagerabschnitt aufgenommen ist, drehfest verbunden ist, und wobei zur Umgehung des Turbinenrades im Abgasführungsabschnitt (2 ) ein Umgehungskanal (8 ) ausgebildet ist, welcher mithilfe eines Abdeckelementes (11 ) der Regelvorrichtung (7 ) zu öffnen oder zu schließen ist, und wobei die Regelvorrichtung (7 ) eine im Abgasführungsabschnitt (2 ) drehbar gelagerte Welle (16 ) aufweist, und wobei die Welle (16 ) mit dem Abdeckelement (11 ) verbunden ist, und welche an ihrem vom Abdeckelement (11 ) abgewandt ausgebildeten ersten Ende (19 ) mit einem Verbindungselement (15 ) zur Bewegung des Abdeckelementes (11 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung einer Durchströmung der Regelvorrichtung (7 ) im Bereich der Welle (16 ) die Regelvorrichtung (7 ) ausgehend vom Umgehungskanal (8 ) in Richtung des Verbindungselementes (15 ) druckreduzierend ausgebildet ist. - Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Abgasführungsabschnitt (
2 ) eine erste Nut (24 ) und/oder eine zweite Nut (29 ) vorgesehen ist, wobei die erste Nut (24 ) und/oder die zweite Nut (29 ) der Welle (16 ) gegenüber geöffnet sind. - Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verbindungselement (
15 ) und einer dem Verbindungselement (15 ) gegenüberliegend angeordneten Wandung (20 ;2 ), welche an die erste Nut (24 ) angrenzend ausgebildet ist, ein Bewegungsspalt (27 ) vorliegt. - Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsspalt (
27 ) in axialer Richtung einen Wert von 0,2 bis 0,3 mm aufweist. - Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (
16 ) einen Absatz (31 ) aufweist, welcher vom ersten Ende (19 ) der Welle (16 ) abgewandt ausgebildet ist. - Regelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (DA) des Absatzes (
31 ) größer ist als ein zweiter Durchmesser (D2) der Welle (16 ). - Regelvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Absatz (
31 ) und einer dem Absatz (31 ) gegenüberliegenden Wandung (20 ;2 ) ein weiterer Bewegungsspalt (33 ) ausgebildet ist. - Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Nut (
24 ) und/oder die zweite Nut (29 ) als Halbnut ausgebildet sind. - Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Nut (
24 ) und/oder in der zweiten Nut (29 ) ein Dichtelement (23 ;30 ) angeordnet ist. - Regelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (
23 ;30 ) einen v-förmigen Querschnitt aufweist. - Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Mittelabschnitt der Welle (
16 ) zwischen dem ersten Ende (19 ) der Welle (16 ) und dem zweiten Ende (21 ) der Welle (16 ) der Welle (16 ) gegenüberliegend zumindest eine Vollnut (32 ) ausgebildet ist - Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (
15 ) am ersten Ende (19 ) der Welle (16 ) mit der Welle (16 ) stoffschlüssig verbunden Ist. - Regelvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung eine Schweißverbindung ist.
- Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (
24 ) und/oder die zweite Nut (29 ) und/oder die Vollnuten (32 ) in einer die Welle (16 ) umfassenden Buchse (20 ) ausgebildet sind, wobei die Buchse (20 ) im Abgasführungsabschnitt (2 ) aufgenommen ist. - Regelvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (
20 ) symmetrisch ausgebildet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015117750.1A DE102015117750A1 (de) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader |
PCT/EP2016/001651 WO2017067635A1 (de) | 2015-10-19 | 2016-10-05 | Regelvorrichtung für einen abgasturbolader |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015117750.1A DE102015117750A1 (de) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015117750A1 true DE102015117750A1 (de) | 2017-04-20 |
Family
ID=57121182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015117750.1A Pending DE102015117750A1 (de) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015117750A1 (de) |
WO (1) | WO2017067635A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2575979A (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-05 | Cummins Turbo Tech | Valve assembly |
WO2020078608A1 (de) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | Vitesco Technologies GmbH | Abgasturbine eines abgasturboladers mit einer abgedichteten wastegate-ventileinrichtung sowie abgasturbolader |
DE102018113050B4 (de) | 2017-06-01 | 2022-06-15 | GM Global Technology Operations LLC | Wastegate-anordnung, ein turbolader zur verwendung der wastegate-anordnung und ein verfahren zum verbinden von teilen einer wastegate-anordnung |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05248253A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-09-24 | Aisan Ind Co Ltd | ターボチャージャ用ウェストゲートバルブ |
DE102008057207A1 (de) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Continental Mechanical Components Germany Gmbh | Welleneinrichtung mit einer Dichtungsvorrichtung |
DE112009002230T5 (de) | 2008-10-01 | 2011-09-29 | Borgwarner Inc. | Wastegate mit variabler Strömung |
DE202012004719U1 (de) * | 2012-05-11 | 2012-05-29 | Borgwarner Inc. | Regelklappenanordnung eines Abgasturboladers |
DE112011101811T5 (de) * | 2010-05-27 | 2013-03-14 | Borgwarner Inc. | Steuerwellendichtung |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2253816B1 (de) * | 2009-05-20 | 2016-02-10 | ElringKlinger AG | Drehdurchführung mit geringer Gasdurchlässigkeit |
DE102013103507A1 (de) * | 2013-04-09 | 2014-10-09 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Regelvorrichtung für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine |
DE102013209786B3 (de) * | 2013-05-27 | 2014-01-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Prüfen der Dichtheit eines einen Abgasturbolader aufweisenden Verbrennungsmotors sowie Abgasturbolader |
-
2015
- 2015-10-19 DE DE102015117750.1A patent/DE102015117750A1/de active Pending
-
2016
- 2016-10-05 WO PCT/EP2016/001651 patent/WO2017067635A1/de active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05248253A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-09-24 | Aisan Ind Co Ltd | ターボチャージャ用ウェストゲートバルブ |
DE112009002230T5 (de) | 2008-10-01 | 2011-09-29 | Borgwarner Inc. | Wastegate mit variabler Strömung |
DE102008057207A1 (de) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Continental Mechanical Components Germany Gmbh | Welleneinrichtung mit einer Dichtungsvorrichtung |
DE112011101811T5 (de) * | 2010-05-27 | 2013-03-14 | Borgwarner Inc. | Steuerwellendichtung |
DE202012004719U1 (de) * | 2012-05-11 | 2012-05-29 | Borgwarner Inc. | Regelklappenanordnung eines Abgasturboladers |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018113050B4 (de) | 2017-06-01 | 2022-06-15 | GM Global Technology Operations LLC | Wastegate-anordnung, ein turbolader zur verwendung der wastegate-anordnung und ein verfahren zum verbinden von teilen einer wastegate-anordnung |
GB2575979A (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-05 | Cummins Turbo Tech | Valve assembly |
GB2575979B (en) * | 2018-07-30 | 2022-07-20 | Cummins Turbo Tech Limited | Valve assembly |
WO2020078608A1 (de) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | Vitesco Technologies GmbH | Abgasturbine eines abgasturboladers mit einer abgedichteten wastegate-ventileinrichtung sowie abgasturbolader |
CN112805461A (zh) * | 2018-10-15 | 2021-05-14 | 纬湃科技有限责任公司 | 排气涡轮增压器的具有密封废气门阀装置的排气涡轮机以及排气涡轮增压器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017067635A1 (de) | 2017-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010006023B4 (de) | Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine | |
DE19924228C2 (de) | Mehrflutiger, regelbarer Abgasturbolader | |
DE112010002788T5 (de) | Turbolader-Turbine | |
DE102010035622A1 (de) | Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine | |
DE102017103098A1 (de) | Ventil für einen Fahrzeugabgasstrang | |
DE102015117750A1 (de) | Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader | |
DE102016102252A1 (de) | Regel- oder Absperrarmatur | |
EP2929165A1 (de) | Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine | |
DE102019131610A1 (de) | Drosselventil | |
DE102008063212A1 (de) | Welleneinrichtung mit wenigstens einer Dichtungsvorrichtung | |
DE102013201771A1 (de) | Verdichter eines Abgasturboladers | |
DE102016100901A1 (de) | Verstellvorrichtung für einen Abgasturbolader und Abgasturbolader | |
DE102013111561A1 (de) | Abgasturbolader | |
DE102015105219A1 (de) | Regelvorrichtung für einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers | |
DE102006011862B4 (de) | Turboverdichter, insbesondere Verdichter für einen Turbolader | |
DE102013006369A1 (de) | Ringschiebervorrichtung für einen Abgasturbolader | |
DE112013002461T5 (de) | Abgasturbolader | |
DE102013103507A1 (de) | Regelvorrichtung für einen Abgasführungsabschnitt einer Turbine | |
DE102021117020A1 (de) | Regelvorrichtung eines Abgasführungsabschnitts eines Abgasturboladers | |
DE102012102186A1 (de) | Turbine für einen Abgasturbolader | |
DE102016004770A1 (de) | Anschlaganordnung, Ansaug- und Abgasanlage und Fahrzeug umfassend solch eine Anlage | |
DE102014207671B4 (de) | Abgasturbolader mit einem Wastegate-Ventil | |
DE102015111252B4 (de) | Ventil für einen Abgasstrang einer Brennkraftmaschine | |
DE102009012611B3 (de) | Dichtungen für dreifach oder vierfach asymmetrisch aufgebaute Absperrklappen | |
DE102016102562B4 (de) | Abgasklappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F02C0006120000 Ipc: F01D0017100000 |
|
R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: IHI CHARGING SYSTEMS INTERNATIONAL GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: IHI CHARGING SYSTEMS INTERNATIONAL GMBH, 69126 HEIDELBERG, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HEEB-KELLER, ANNETTE, DR., DE |
|
R012 | Request for examination validly filed |