DE102016010640A1

DE102016010640A1 - Charging device for an internal combustion engine, and internal combustion engine with such a charging device

Info

Publication number: DE102016010640A1
Application number: DE102016010640.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Wagenplast
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aufladeeinrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten Rotor (12), welcher ein von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbares erstes Turbinenrad (14), ein erstes Verdichterrad (16) zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft, und eine drehfest mit dem ersten Turbinenrad (14) und drehfest mit dem ersten Verdichterrad (16) verbundene erste Welle (18) aufweist, über welche das erste Verdichterrad (16) von dem ersten Turbinenrad (14) antreibbar ist, und mit einem zweiten Rotor (30), welcher ein von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbares zweites Turbinenrad (32), ein zweites Verdichterrad (34) zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft, und eine drehfest mit dem zweiten Turbinenrad (32) und drehfest mit dem zweiten Verdichterrad (34) verbundene zweite Welle (36) aufweist, über welche das zweite Verdichterrad (34) von dem zweiten Turbinenrad (32) antreibbar ist, wobei die Rotoren (12, 30) über ihre jeweiligen Wellen (18, 36) an einem die Wellen (18, 36) jeweils zumindest überwiegend aufnehmenden und den Rotoren (12, 30) gemeinsamen Lagergehäuse (48) drehbar gelagert sind, welches wenigstens einen den Rotoren (12, 30) gemeinsamen Kühlmittel-Eintritt (50), über welchen ein Kühlmittel einem die Rotoren (12, 30) zumindest teilweise umgebenden und in dem Lagergehäuse (48) verlaufenden Kühlmantel (52) zuführbar ist, und wenigstens einen den Rotoren (12, 30) gemeinsamen Schmiermittel-Eintritt (58) aufweist, über welchen ein Schmiermittel zum Schmieren der Rotoren (12,30) in das Lagergehäuse (48) einleitbar und den Rotoren (12, 30) zuführbar ist.The invention relates to a charging device (10) for an internal combustion engine, having a first rotor (12) which can drive a first turbine wheel (14) which can be driven by exhaust gas of the internal combustion engine, a first compressor wheel (16) for compressing air to be supplied to the internal combustion engine, and a rotationally fixed one with the first turbine wheel (14) and rotationally fixed to the first compressor wheel (16) connected to the first shaft (18) via which the first compressor wheel (16) of the first turbine wheel (14) is drivable, and with a second rotor (30) , which is a second turbine wheel (32) driven by exhaust gas of the internal combustion engine, a second compressor wheel (34) for compressing air to be supplied to the internal combustion engine, and a second shaft non-rotatably connected to the second turbine wheel (32) and non-rotatably connected to the second compressor wheel (34) (36), via which the second compressor wheel (34) of the second turbine wheel (32) is drivable, wherein the R otoren (12, 30) on their respective shafts (18, 36) on one of the shafts (18, 36) respectively at least predominantly receiving and the rotors (12, 30) common bearing housing (48) are rotatably mounted, which at least one of the rotors (12, 30) common coolant inlet (50), via which a coolant to the rotors (12, 30) at least partially surrounding and in the bearing housing (48) extending cooling jacket (52) can be supplied, and at least one of the rotors (12 , 30) common lubricant inlet (58), via which a lubricant for lubricating the rotors (12,30) in the bearing housing (48) introducible and the rotors (12, 30) can be fed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer solchen Aufladeeinrichtung.The invention relates to a charging device for an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1, and to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with such a charging device.

Eine solche Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der DE 10 2010 041 066 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Aufladeeinrichtung umfasst dabei einen ersten Rotor, welcher auch als erstes Laufzeug oder als erste Laufgruppe bezeichnet wird. Der erste Rotor umfasst ein von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbares erstes Turbinenrad, ein erstes Verdichterrad zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft, und eine drehfest mit dem ersten Turbinenrad und drehfest mit dem ersten Verdichterrad verbundene erste Welle, über welche das erste Verdichterrad von dem ersten Turbinenrad antreibbar ist.Such a charging device for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, for example, is already the DE 10 2010 041 066 A1 to be known as known. The charging device in this case comprises a first rotor, which is also referred to as the first running gear or as the first running group. The first rotor comprises a first turbine wheel drivable by exhaust gas of the internal combustion engine, a first compressor wheel for compressing air to be supplied to the internal combustion engine, and a first shaft non-rotatably connected to the first turbine wheel and non-rotatably connected to the first compressor wheel, via which the first compressor wheel from the first turbine wheel is drivable.

Außerdem umfasst die Aufladeeinrichtung einen zweiten Rotor, welcher auch als zweites Laufzeug oder zweite Laufgruppe bezeichnet wird. Der zweite Rotor umfasst ein von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbares zweites Turbinenrad, ein zweites Verdichterrad zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführende Luft, und eine drehfest mit dem zweiten Turbinenrad und drehfest mit dem zweiten Verdichterrad verbundene Welle, über welche das zweite Verdichterrad von dem zweiten Turbinenrad antreibbar ist.In addition, the charging device comprises a second rotor, which is also referred to as a second rotor gear or second rotor group. The second rotor includes a second turbine wheel drivable by exhaust gas of the internal combustion engine, a second compressor wheel for compressing air to be supplied to the internal combustion engine, and a shaft non-rotatably connected to the second turbine wheel and non-rotatably connected to the second compressor wheel via which the second compressor wheel is drivable by the second turbine wheel is.

Das jeweilige Turbinenrad ist beispielsweise Bestandteil einer jeweiligen Turbine, welche von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Das jeweilige Verdichterrad ist beispielsweise Bestandteil eines jeweiligen Verdichters, mittels welchem Luft verdichtet werden kann. Die verdichtete Luft wird wenigstens einem beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeführt. Das Versorgen der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise wenigstens eines Brennraums der Verbrennungskraftmaschine mit verdichteter Luft wird auch als Aufladung oder Aufladen bezeichnet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird.The respective turbine wheel is for example part of a respective turbine, which is drivable by exhaust gas of the internal combustion engine. The respective compressor wheel is for example part of a respective compressor, by means of which air can be compressed. The compressed air is supplied to at least one, for example, designed as a cylinder combustion chamber of the internal combustion engine. The supply of the internal combustion engine or at least one combustion chamber of the internal combustion engine with compressed air is also referred to as charging or charging, wherein the compressed air is also referred to as charge air.

Da die Luft mittels des jeweiligen Verdichterrads verdichtet wird, indem das jeweilige Verdichterrad angetrieben wird, und da das jeweilige Verdichterrad von dem jeweiligen Turbinenrad angetrieben wird, welches wiederum von Abgas der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden. Dadurch kann ein effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine dargestellt werden. Die Aufladeeinrichtung ist dabei als Abgasturbolader beziehungsweise als Abgasturboladereinrichtung ausgebildet, da das beschriebene Verdichten der Luft auch als Turboaufladung beziehungsweise Abgasturboaufladung bezeichnet wird.Since the air is compressed by the respective compressor wheel by the respective compressor wheel is driven, and since the respective compressor wheel is driven by the respective turbine wheel, which in turn is driven by exhaust gas of the internal combustion engine, energy contained in the exhaust gas can be used for compressing the air. As a result, an efficient operation of the internal combustion engine can be represented. The charging device is designed as an exhaust gas turbocharger or as an exhaust gas turbocharger device, since the described compression of the air is also referred to as turbocharging or turbocharging.

Außerdem offenbart die DE 10 2011 003 001 A1 ein Turbinengehäuse eines zweistufigen, einen Hochdruckturbolader und einen Niederdruckturbolader umfassenden Abgasturboladers. Das Turbinengehäuse ist in zwei Hohlräume unterteilt, wobei einer der Hohlräume einen Gasaustritt einer Turbine des Hochdruckturboladers mit einem Gaseintritt einer Turbine des Niederdruckturboladers verbindet. Der zweite Hohlraum bildet einen Gasaustritt der Turbine des Niederdruckturboladers.In addition, the disclosed DE 10 2011 003 001 A1 a turbine housing of a two-stage, a high-pressure turbocharger and a low-pressure turbocharger exhaust gas turbocharger. The turbine housing is divided into two cavities, wherein one of the cavities connects a gas outlet of a turbine of the high-pressure turbocharger with a gas inlet of a turbine of the low-pressure turbocharger. The second cavity forms a gas outlet of the turbine of the low-pressure turbocharger.

Die EP 1 394 380 A1 offenbart ein Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine, wobei das Aufladesystem zumindest zweistufig ausgebildet ist. Eine jeweilige Stufe des Aufladesystems weist jeweils eine Turbine und jeweils einen Verdichter auf, welche über die gemeinsame Welle miteinander gekoppelt sind.The EP 1 394 380 A1 discloses a charging system for an internal combustion engine, wherein the charging system is formed at least two stages. A respective stage of the supercharging system has in each case a turbine and in each case a compressor, which are coupled to one another via the common shaft.

Die DE 102 32 738 A1 offenbart eine Anordnung zumindest zweier Abgasturbolader an einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern.The DE 102 32 738 A1 discloses an arrangement of at least two exhaust gas turbochargers on an internal combustion engine having a plurality of cylinders.

Schließlich ist aus der DE 25 02 125 A1 ein zweistufiger Abgasturbolader für Brennkraftmaschinen bekannt.Finally, out of the DE 25 02 125 A1 a two-stage exhaust gas turbocharger for internal combustion engines known.

Üblicherweise weist eine wenigstens zwei Rotoren umfassende Aufladeeinrichtung eine hohe Teileanzahl und somit hohe Kosten auf.Usually, a charging device comprising at least two rotors has a high number of parts and thus high costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Aufladeeinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Teileanzahl und somit die Kosten besonders gering gehalten werden können.Object of the present invention is therefore to develop a charging device of the type mentioned in such a way that the number of parts and thus the cost can be kept particularly low.

Diese Aufgabe wird durch eine Aufladeeinrichtung 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 charging device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Aufladeeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Teileanzahl und die Kosten besonders gering gehalten werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rotoren über ihre jeweiligen Wellen an einem die Wellen jeweils zumindest überwiegend aufnehmenden und den Rotoren gemeinsamen Lagergehäuse drehbar gelagert sind. Mit anderen Worten umfasst die erfindungsgemäße Aufladeeinrichtung ein den Rotoren gemeinsames Lagergehäuse, wobei der erste Rotor über die erste Welle an dem Lagergehäuse um eine erste Drehachse relativ zu dem Lagergehäuse drehbar gelagert ist. Ferner ist der zweite Rotor über die zweite Welle an dem Lagergehäuse um eine zweite Drehachse relativ zu dem Lagergehäuse drehbar gelagert, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Drehachsen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und voneinander beabstandet sind.In order to further develop a charging device specified in the preamble of claim 1 type such that the number of parts and the cost can be kept particularly low, it is inventively provided that the rotors via their respective shafts at one of the waves respectively at least predominantly receiving and common to the rotors Bearing housings are rotatably mounted. In other words, the charging device according to the invention comprises a bearing housing common to the rotors, wherein the first rotor is rotatably mounted about the first shaft on the bearing housing about a first axis of rotation relative to the bearing housing. Further, the second rotor is rotatably supported by the second shaft on the bearing housing about a second axis of rotation relative to the bearing housing, wherein it is preferably provided that the axes of rotation are at least substantially parallel to each other and spaced from each other.

Das Lagergehäuse weist dabei wenigstens einen den Rotoren gemeinsamen Kühlmittel-Eintritt auf, über welchen ein Kühlmittel einem die Rotoren zumindest teilweise umgebenden und in dem Lagergehäuse verlaufenden sowie den Rotoren gemeinsamen Kühlmantel zuführbar ist. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kühlfluid, insbesondere als Kühlflüssigkeit, ausgebildete Kühlmittel über den Kühlmittel-Eintritt in den Kühlmantel und somit in das Lagergehäuse einströmen kann, wobei sich der Kühlmantel vorzugsweise innerhalb einer Wandung des Lagergehäuses erstreckt. Der Kühlmantel ist ein den Rotoren gemeinsamer Kühlmantel, welcher die Rotoren jeweils zumindest teilweise umgibt. Infolge eines Wärmeübergangs von dem Lagergehäuse an das den Kühlmantel durchströmende Kühlmittel kann das Lagergehäuse gekühlt werden. Da beispielsweise das Lagergehäuse infolge eines Wärmeübergangs von den Rotoren an das Lagergehäuse erwärmt wird, wodurch die Rotoren beispielsweise gekühlt werden, kann mittels des Kühlmantels beziehungsweise mittels des den Kühlmantel durchströmende Kühlmittels der jeweilige Rotor gekühlt werden.In this case, the bearing housing has at least one coolant inlet common to the rotors, via which a coolant can be fed to a cooling jacket which at least partially surrounds the rotors and extends in the bearing housing and is common to the rotors. This means that the preferably formed as a cooling fluid, in particular as a cooling liquid, coolant can flow through the coolant inlet into the cooling jacket and thus into the bearing housing, wherein the cooling jacket preferably extends within a wall of the bearing housing. The cooling jacket is a cooling jacket common to the rotors, which at least partially surrounds the rotors. As a result of a heat transfer from the bearing housing to the coolant jacket flowing through the coolant, the bearing housing can be cooled. For example, since the bearing housing is heated as a result of heat transfer from the rotors to the bearing housing, whereby the rotors are cooled, for example, by means of the cooling jacket or by means of the coolant jacket flowing through the coolant, the respective rotor can be cooled.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Lagergehäuse einen ersten Aufnahmebereich begrenzt, in welchem die erste Welle zumindest überwiegend aufgenommen ist. Ferner begrenzt das Lagergehäuse beispielsweise einen zweiten Aufnahmebereich, in welchem die zweite Welle zumindest überwiegend aufgenommen ist. Dabei umgibt der Kühlmantel beispielsweise sowohl den ersten Aufnahmebereich als auch den zweiten Aufnahmebereich jeweils zumindest teilweise, wodurch beispielsweise die Aufnahmebereiche und somit die Rotoren besonders gut gekühlt werden können.In particular, it is provided that the bearing housing defines a first receiving area in which the first shaft is at least predominantly accommodated. Furthermore, the bearing housing limits, for example, a second receiving area in which the second shaft is at least predominantly accommodated. In this case, the cooling jacket, for example, at least partially surrounds both the first receiving region and the second receiving region, as a result of which, for example, the receiving regions and thus the rotors can be cooled particularly well.

Das Lagergehäuse weist ferner wenigstens einen den Rotoren gemeinsamen Schmiermittel-Eintritt auf, über welchen ein Schmiermittel zum Schmieren der Rotoren in das Lagergehäuse einleitbar und den Rotoren zuführbar ist. Bei dem Schmiermittel handelt es sich beispielsweise um eine Schmierflüssigkeit, insbesondere um Öl, welches auch als Schmieröl bezeichnet wird. Die Rotoren sind beispielsweise an jeweiligen Lagerstellen drehbar an dem Lagergehäuse gelagert. Über den Schmiermittel-Eintritt können beispielsweise die Lagerstellen mit dem Schmiermittel versorgt werden, sodass die Lagerstellen mittels des Schmiermittels gekühlt und/oder geschmiert werden können. Dadurch kann ein übermäßiger Verschleiß der Aufladeeinrichtung gering gehalten werden.The bearing housing furthermore has at least one lubricant inlet common to the rotors, via which a lubricant for lubricating the rotors can be introduced into the bearing housing and fed to the rotors. The lubricant is, for example, a lubricating fluid, in particular oil, which is also referred to as lubricating oil. The rotors are rotatably mounted, for example at respective bearing points on the bearing housing. For example, the bearings can be supplied with the lubricant via the lubricant inlet, so that the bearing points can be cooled and / or lubricated by means of the lubricant. As a result, excessive wear of the charging device can be kept low.

Die der Erfindung zugrundeliegende Idee ist es somit, das den Rotoren gemeinsame Lagergehäuse mit dem wenigstens einen den Rotoren gemeinsamen Kühlmittel-Eintritt zu verwenden, um dadurch die Teileanzahl und somit die Kosten der Aufladeeinrichtung besonders gering halten zu können. Bei der erfindungsgemäßen Aufladeeinrichtung ist es möglich, den Schmiermittel-Eintritt, den Kühlmittel-Eintritt, etwaig vorgesehene, von dem Kühlmittel durchströmbare Kühlkanäle des Kühlmantels sowie etwaig vorgesehene, von dem Schmiermittel durchströmbare Schmiermittelkanäle nur einmal auszuführen beziehungsweise im Rahmen eines gemeinsamen Herstellungsverfahrens herzustellen, da für die Rotoren das den Rotoren gemeinsame Lagergehäuse verwendet wird, sodass nicht je Rotor ein eigenes Lagergehäuse zum Einsatz kommen muss. Dadurch können der Zeitaufwand und der Kostenaufwand zum Herstellen des Lagergehäuses im Vergleich zur Herstellung von jeweiligen, separaten Lagergehäusen gering gehalten werden. Insbesondere kann die Anzahl an Leitungen beziehungsweise Kanäle besonders gering gehalten werden.The idea on which the invention is based is thus to use the bearing housing common to the rotors with the at least one coolant inlet common to the rotors, in order to be able to keep the number of parts and thus the costs of the charging device particularly low. In the charging device according to the invention, it is possible to perform the lubricant inlet, the coolant inlet, possibly provided by the coolant flow through the cooling channels of the cooling jacket and possibly provided, of the lubricant flow through lubricant channels only once or produce in the context of a common manufacturing process, as for the rotors that are common to the rotors bearing housing is used, so not each rotor own bearing housing must be used. As a result, the time required and the cost of producing the bearing housing in comparison to the production of respective, separate bearing housings can be kept low. In particular, the number of lines or channels can be kept particularly low.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Lagergehäuse wenigstens einen den Rotoren gemeinsamen Kühlmittel-Austritt auf, über welchen das Kühlmittel aus dem Kühlmantel abführbar ist. Dadurch können die Teileanzahl und somit die Kosten besonders gering gehalten werden, da beispielsweise der Kühlmittel-Austritt nur einmal vorgesehen werden muss.In an advantageous embodiment of the invention, the bearing housing has at least one common coolant outlet to the rotors, via which the coolant can be discharged from the cooling jacket. As a result, the number of parts and thus the cost can be kept particularly low because, for example, the coolant outlet must be provided only once.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Lagergehäuse wenigstens einen den Rotoren gemeinsamen Schmiermittel-Austritt auf, über welchen das Schmiermittel von den Rotoren und aus dem Lagergehäuse abführbar ist. Auch dadurch können die Teileanzahl und die Kosten besonders gering gehalten werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the bearing housing has at least one common lubricant outlet to the rotors, via which the lubricant from the rotors and from the bearing housing can be discharged. Also, the number of parts and the cost can be kept particularly low.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Kühlmittel-Austritt und der Schmiermittel-Austritt auf derselben Seite des Lagergehäuses angeordnet sind. Dadurch kann das Lagergehäuse auf besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden.Another embodiment is characterized in that the coolant outlet and the lubricant outlet are arranged on the same side of the bearing housing. As a result, the bearing housing can be manufactured in a particularly simple and thus time-consuming and cost-effective manner.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Kühlmittel-Eintritt und der Schmiermittel-Eintritt auf derselben Seite des Lagergehäuses angeordnet, wodurch das Lagergehäuse besonders einfach und kostengünstig gefertigt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the coolant inlet and the lubricant inlet are arranged on the same side of the bearing housing, whereby the bearing housing can be made particularly simple and inexpensive.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Kühlmittel-Austritt und der Schmiermittel-Austritt auf einer ersten Seite des Lagergehäuses und der Kühlmittel-Eintritt und der Schmiermittel-Eintritt auf einer der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Lagergehäuses angeordnet sind. Dadurch kann das Lagergehäuse auf besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden. Ferner können sowohl das Kühlmittel als auch das Schmiermittel besonders vorteilhaft durch das Lagergehäuse geführt werden, um das Lagergehäuse beziehungsweise die Rotoren besonders vorteilhaft kühlen beziehungsweise schmieren zu können. It has proven to be particularly advantageous if the coolant outlet and the lubricant outlet are arranged on a first side of the bearing housing and the coolant inlet and the lubricant inlet are arranged on a second side of the bearing housing facing away from the first side. As a result, the bearing housing can be manufactured in a particularly simple and thus time-consuming and cost-effective manner. Furthermore, both the coolant and the lubricant can be performed particularly advantageously by the bearing housing in order to cool or lubricate the bearing housing or the rotors particularly advantageous.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Kühlmantel wenigstens zwei von dem Kühlmittel-Eintritt mit dem Kühlmittel versorgbare und zumindest in jeweiligen Längenbereichen getrennt voneinander verlaufende Kühlkanäle umfasst, sodass eine besonders bedarfsgerechte und effektive sowie effiziente Kühlung realisierbar ist.A further embodiment is characterized in that the cooling jacket comprises at least two of the coolant inlet with the coolant supplied and at least in respective longitudinal areas separated from each other running cooling channels, so that a particularly needs-based and effective and efficient cooling is feasible.

Um eine besonders bedarfsgerechte Schmierung der Rotoren auf einfache und kostengünstige Weise realisieren zu können, sind ein über den Schmiermittel-Eintritt mit dem Schmiermittel versorgbarer erster Schmiermittelkanal, über welchen der erste Rotor mit dem Schmiermittel versorgbar ist, und ein über den Schmiermittel-Eintritt mit dem Schmiermittel versorgbarer zweiter Schmiermittelkanal, über welchen der zweite Rotor mit dem Schmiermittel versorgbar ist, vorgesehen. Dabei verlaufen die Schmiermittelkanäle zumindest in jeweiligen Längenbereichen getrennt voneinander, wodurch eine besonders bedarfsgerechte Führung des Schmiermittels realisierbar ist.To be able to realize a particularly needs-based lubrication of the rotors in a simple and cost-effective manner, a supply via the lubricant inlet with the lubricant first lubricant passage, via which the first rotor can be supplied with the lubricant, and via the lubricant inlet with the Lubricant supplied second lubricant passage, via which the second rotor can be supplied with the lubricant provided. In this case, the lubricant channels extend separately from one another, at least in respective longitudinal regions, as a result of which a particularly demand-oriented guidance of the lubricant can be realized.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Verdichterräder seriell zueinander geschaltet sind, wobei die Turbinenräder seriell zueinander geschaltet sind.Finally, it has proved to be particularly advantageous if the compressor wheels are connected in series with each other, wherein the turbine wheels are connected in series with each other.

Zur Erfindung gehört auch eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug wie beispielsweise einen Kraftwagen. Um die Kosten der Verbrennungskraftmaschine besonders gering zu halten, umfasst die Verbrennungskraftmaschine eine erfindungsgemäße Aufladeeinrichtung, wobei Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Aufladeeinrichtung als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine anzusehen sind und umgekehrt.The invention also includes an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle such as a motor vehicle. In order to keep the cost of the internal combustion engine particularly low, the internal combustion engine comprises a charging device according to the invention, wherein advantages and advantageous embodiments of the charging device according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the internal combustion engine according to the invention and vice versa.

Die erfindungsgemäße Aufladeeinrichtung ist als Abgasturbolader beziehungsweise als Abgasturboladeranordnung ausgebildet, da die Turbinenräder mittels Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar sind, da die Verdichterräder von den Turbinenrädern antreibbar sind und da mittels der Verdichterräder Luft, welche der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere wenigstens einem beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine, zuführbar ist, mittels der Verdichterräder werden. Dadurch kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden, wobei das Verdichten der Luft auch als Aufladung oder Aufladen bezeichnet wird. Dabei wird die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet.The charging device according to the invention is designed as an exhaust gas turbocharger or exhaust gas turbocharger arrangement, since the turbine wheels are driven by exhaust gas of the internal combustion engine, since the compressor wheels are driven by the turbine wheels and there by means of the compressor wheels air, which the internal combustion engine, in particular at least one example designed as a cylinder combustion chamber of the internal combustion engine , is supplied by means of the compressor wheels. As a result, energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air, wherein the compression of the air is also referred to as charging or charging. The compressed air is also referred to as charge air.

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 eine schematische und geschnittene Vorderansicht einer Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit zwei Rotoren, und mit einem den Rotoren gemeinsamen Lagergehäuse, an welchem die Rotoren über jeweilige Wellen drehbar gelagert sind; und 1 a schematic and sectional front view of a supercharger for an internal combustion engine, with two rotors, and with a rotor housing common bearing housing, on which the rotors are rotatably supported via respective shafts; and

2 eine schematische Draufsicht der Aufladeeinrichtung. 2 a schematic plan view of the charging device.

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 und geschnittenen Vorderansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, welches insbesondere als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels des Antriebsstrangs, insbesondere mittels der Verbrennungskraftmaschine, antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum auf, in welchem während eines gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge ablaufen. Beispielsweise ist die Verbrennungskraftmaschine als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet, sodass der Brennraum als Zylinder ausgebildet ist. 1 shows in a schematic and sectional front view of a whole 10 designated charging device for an internal combustion engine. The internal combustion engine is for example part of a drive train of a motor vehicle, which is designed in particular as a motor vehicle, in particular as a passenger car, and by means of the drive train, in particular by means of the internal combustion engine, can be driven. The internal combustion engine has at least one combustion chamber in which combustion processes take place during a fired operation of the internal combustion engine. For example, the internal combustion engine is designed as a reciprocating internal combustion engine, so that the combustion chamber is designed as a cylinder.

Zur Realisierung des jeweiligen Verbrennungsvorgangs werden dem Zylinder ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, und Luft zugeführt. Dadurch wird im jeweiligen Zylinder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet, welches verbrannt wird. Daraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen von der Luft durchströmbaren Ansaugtrakt auf, mittels welchem die Luft zu dem und insbesondere in den Zylinder (Brennraum) geführt wird. Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt auf, mittels welchem das Abgas aus dem Zylinder abgeführt wird. Wie im Folgenden erläutert wird, wird die Aufladeeinrichtung 10 genutzt, um die den Ansaugtrakt durchströmende Luft zu verdichten. Dieses Verdichten der Luft wird auch als Aufladen oder Aufladung bezeichnet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird.To realize the respective combustion process, a fuel, in particular a liquid fuel, and air are supplied to the cylinder. As a result, a fuel-air mixture is formed in the respective cylinder, which is burned. This results in exhaust gas of the internal combustion engine. The internal combustion engine has an air intake through which the air intake, by means of which the air is guided to the and in particular into the cylinder (combustion chamber). Further, the internal combustion engine has an exhaust tract through which the exhaust gas can flow, by means of which the exhaust gas is discharged from the cylinder. As will be explained below, the charging device 10 used to compress the air flowing through the intake tract. This compression of the air is also referred to as charging or charging, wherein the compressed air is also referred to as charge air.

Um die Luft effizient zu verdichten und in der Folge einen effizienten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren, umfasst die Aufladeeinrichtung 10 einen aus 2 erkennbaren und besonders schematisch dargestellten ersten Rotor 12, welcher auch als erstes Laufzeug oder erste Laufgruppe bezeichnet wird. Der erste Rotor 12 umfasst ein von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbares erstes Turbinenrad 14 sowie ein erstes Verdichterrad 16, mittels welchem die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtet werden kann. Das Verdichterrad 16 ist somit in dem Ansaugtrakt angeordnet, wobei das Turbinenrad 14 in dem Abgastrakt angeordnet ist. Außerdem umfasst der erste Rotor 12 eine erste Welle 18, welche drehfest mit dem Turbinenrad 14 und mit dem Verdichterrad 16 verbunden ist. Dadurch ist das Verdichterrad 16 über die Welle 18 von dem Turbinenrad 14 antreibbar. Durch dieses Antreiben des Verdichterrads 16 wird zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft mittels des Verdichterrads 16 verdichtet. Da das Turbinenrad 14 von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden.In order to efficiently compress the air and, as a result, to realize efficient operation of the internal combustion engine, the charging device comprises 10 one out 2 recognizable and particularly schematically illustrated first rotor 12 , which is also referred to as the first running gear or first running group. The first rotor 12 includes a first turbine wheel drivable by the exhaust gas of the internal combustion engine 14 and a first compressor wheel 16 , by means of which the intake air flowing through the air can be compressed. The compressor wheel 16 is thus arranged in the intake tract, wherein the turbine wheel 14 is arranged in the exhaust tract. In addition, the first rotor includes 12 a first wave 18 , which rotatably with the turbine wheel 14 and with the compressor wheel 16 connected is. This is the compressor wheel 16 over the wave 18 from the turbine wheel 14 drivable. By driving the compressor wheel 16 is at least a portion of the intake air flowing through the compressor by means of the compressor 16 compacted. Because the turbine wheel 14 is driven by the exhaust gas of the internal combustion engine, energy contained in the exhaust gas can be used for compressing the air.

Aus 2 ist erkennbar, dass das Verdichterrad 16 beispielsweise Bestandteil eines ersten Verdichters 20 der Aufladeeinrichtung 10 ist. Der erste Verdichter 20 umfasst dabei das erste Verdichterrad 16 und ein erstes Verdichtergehäuse 22, welches beispielsweise von der Luft, welche mittels des Verdichterrads 16 zu verdichten ist beziehungsweise verdichtet wird, durchströmbar ist. Das Turbinenrad 14 ist beispielsweise Bestandteil einer ersten Turbine 24 der Aufladeeinrichtung 10, sodass die erste Turbine 24 das erste Turbinenrad 14 und ein erstes Turbinengehäuse 26 umfasst. Das Turbinengehäuse 26 ist von dem das Turbinenrad 14 antreibenden Abgas durchströmbar. Aus 2 ist erkennbar, dass der erste Rotor 12 um eine erste Drehachse 28 relativ zu dem Verdichtergehäuse 22 und relativ zu dem Turbinengehäuse 26 drehbar ist.Out 2 it can be seen that the compressor wheel 16 For example, part of a first compressor 20 the charging device 10 is. The first compressor 20 includes the first compressor wheel 16 and a first compressor housing 22 , for example, of the air, which by means of the compressor wheel 16 is to compress or is compressed, can be flowed through. The turbine wheel 14 is for example part of a first turbine 24 the charging device 10 so the first turbine 24 the first turbine wheel 14 and a first turbine housing 26 includes. The turbine housing 26 is of that the turbine wheel 14 can flow through the driving exhaust gas. Out 2 it can be seen that the first rotor 12 around a first axis of rotation 28 relative to the compressor housing 22 and relative to the turbine housing 26 is rotatable.

Die Aufladeeinrichtung 10 umfasst darüber hinaus einen zweiten Rotor 30, welcher ein von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbares zweites Turbinenrad 32 und ein zweites Verdichterrad 34 umfasst, mittels welchem zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft verdichtet werden kann. Ferner umfasst der zweite Rotor eine zweite Welle 36, welche drehfest mit dem Turbinenrad 32 und drehfest mit dem Verdichterrad 34 verbunden ist. Dadurch ist das zweite Verdichterrad 34 über die zweite Welle 36 von dem zweiten Turbinenrad 32 antreibbar. Durch das Antreiben des zweiten Verdichterrads 34 wird zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt durchströmenden Luft verdichtet. Da das zweite Turbinenrad 32 von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, wird im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt. Dadurch kann ein besonders effizienter und somit kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine dargestellt werden.The charging device 10 also includes a second rotor 30 , which is a second turbine wheel drivable by exhaust gas of the internal combustion engine 32 and a second compressor wheel 34 comprises, by means of which at least a part of the air flowing through the intake tract can be compressed. Furthermore, the second rotor comprises a second shaft 36 , which rotatably with the turbine wheel 32 and rotationally fixed with the compressor wheel 34 connected is. This is the second compressor wheel 34 over the second wave 36 from the second turbine wheel 32 drivable. By driving the second compressor wheel 34 At least part of the air flowing through the intake tract is compressed. Because the second turbine wheel 32 is driven by the exhaust gas of the internal combustion engine, energy contained in the exhaust gas is used to compress the air. As a result, a particularly efficient and thus fuel-efficient operation of the internal combustion engine can be represented.

Das zweite Verdichterrad 34 ist beispielsweise Bestandteil eines zweiten Verdichters 38, welcher das zweite Verdichterrad 34 und ein zweites Verdichtergehäuse 40 umfasst. Das erste Verdichterrad 16 ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem ersten Verdichtergehäuse 22 angeordnet und um die Drehachse 28 relativ zum Verdichtergehäuse 22 drehbar. Das zweite Verdichterrad 34 ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem zweiten Verdichtergehäuse 40 angeordnet, wobei das Verdichtergehäuse 40 von der Luft, welche mittels des Verdichterrads 34 verdichtet wird beziehungsweise zu verdichten ist, durchströmbar ist.The second compressor wheel 34 is for example part of a second compressor 38 which is the second compressor wheel 34 and a second compressor housing 40 includes. The first compressor wheel 16 is at least partially, in particular at least predominantly or completely, in the first compressor housing 22 arranged and around the axis of rotation 28 relative to the compressor housing 22 rotatable. The second compressor wheel 34 is at least partially, in particular at least predominantly or completely, in the second compressor housing 40 arranged, wherein the compressor housing 40 from the air, which by means of the compressor wheel 34 is compressed or is to be compressed, can be flowed through.

Das zweite Turbinenrad 32 ist beispielsweise Bestandteil einer zweiten Turbine 42, welche das zweite Turbinenrad 32 und ein zweites Turbinengehäuse 44 umfasst. Dabei ist das erste Turbinenrad 14 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem ersten Turbinengehäuse 26 angeordnet. Das zweite Turbinenrad 32 ist beispielsweise zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem zweiten Turbinengehäuse 44 angeordnet.The second turbine wheel 32 is for example part of a second turbine 42 , which is the second turbine wheel 32 and a second turbine housing 44 includes. Here is the first turbine wheel 14 at least partially, in particular at least predominantly or completely, in the first turbine housing 26 arranged. The second turbine wheel 32 is for example at least partially, in particular at least predominantly or completely, in the second turbine housing 44 arranged.

Aus 2 ist erkennbar, dass der zweite Rotor 30 und somit das Turbinenrad 32 und das Verdichterrad 34 um eine zweite Drehachse 46 relativ zu dem Verdichtergehäuse 40 und relativ zu dem Turbinengehäuse 44 drehbar sind. Dabei verlaufen die Drehachsen 28 und 46 zumindest im Wesentlichen parallel zueinander, wobei die Drehachsen 28 und 46 voneinander beabstandet angeordnet sind. Auch das zweite Verdichterrad 34 ist in dem Ansaugtrakt angeordnet, wobei das zweite Turbinenrad 32 im Abgastrakt angeordnet ist.Out 2 it can be seen that the second rotor 30 and thus the turbine wheel 32 and the compressor wheel 34 around a second axis of rotation 46 relative to the compressor housing 40 and relative to the turbine housing 44 are rotatable. The axes of rotation run thereby 28 and 46 at least substantially parallel to each other, wherein the axes of rotation 28 and 46 are arranged spaced from each other. Also the second compressor wheel 34 is arranged in the intake tract, wherein the second turbine wheel 32 is arranged in the exhaust tract.

Beispielsweise ist durch die Aufladeeinrichtung 10 eine Registeraufladung dargestellt. Dabei sind beispielsweise die Turbinenräder 14 und 32 beziehungsweise die Turbinen 24 und 42 seriell zueinander geschaltet beziehungsweise angeordnet, sodass das den Abgastrakt durchströmende Abgas beispielsweise zunächst die Turbine 24 durchströmt und dabei das Turbinenrad 14 antreibt, woraufhin das Abgas die Turbine 42 durchströmt und das Turbinenrad 32 antreibt. Da das Abgas mittels der jeweiligen Turbine 24 beziehungsweise 42 entspannt wird, ist die Turbine 24 beispielsweise als Hochdruck-Turbine ausgebildet, wobei die Turbine 42 beispielsweise als Niederdruck-Turbine ausgebildet ist.For example, by the charging device 10 a register charge is shown. Here are, for example, the turbine wheels 14 and 32 or the turbines 24 and 42 connected or arranged serially to each other, so that the exhaust gas flowing through the exhaust gas, for example, first the turbine 24 flows through it while the turbine wheel 14 drives, whereupon the exhaust gas drives the turbine 42 flows through and the turbine wheel 32 drives. Because the exhaust gas by means of the respective turbine 24 respectively 42 is relaxed, the turbine is 24 For example, designed as a high-pressure turbine, the turbine 42 is designed for example as a low-pressure turbine.

Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass die Verdichter 20 und 38 beziehungsweise die Verdichterräder 16 und 34 seriell zueinander angeordnet beziehungsweise geschaltet sind. Somit durchströmt die Luft beispielsweise zunächst den Verdichter 38 und wird mittels des Verdichterrads 34 verdichtet, woraufhin die Luft den Verdichter 20 durchströmt und mittels des Verdichterrads 16 verdichtet wird. Somit kann mittels der Aufladeeinrichtung 10 eine zweistufige Aufladung, das heißt eine zweistufige Verdichtung der Luft realisiert werden. Mittels des Verdichterrads 34 wird die Luft auf einer ersten der Stufe verdichtet, wobei die Luft mittels des Verdichterrads 16 auf einer zweiten der Stufen verdichtet wird.Alternatively or additionally, it is provided that the compressor 20 and 38 or the compressor wheels 16 and 34 serially arranged or connected to each other. Thus, for example, the air first flows through the compressor 38 and is by means of the compressor wheel 34 compressed, whereupon the air the compressor 20 flows through and by means of the compressor wheel 16 is compressed. Thus, by means of the charging device 10 a two-stage charging, that is, a two-stage compression of the air can be realized. By means of the compressor wheel 34 the air is compressed on a first of the stage, the air by means of the compressor wheel 16 is compressed on a second of the stages.

Durch das Verdichten der Luft wird diese erwärmt. Um dennoch einen besonders hohen Aufladegrad zu realisieren, ist in dem Ansaugtrakt wenigstens eine Kühleinrichtung in Form eines Ladeluftkühlers angeordnet. Der Ladeluftkühler ist beispielsweise in Strömungsrichtung der Luft durch den Ansaugtrakt stromab des Verdichterrads 16 angeordnet, sodass die verdichtete und dadurch erwärmte Luft mittels des Ladeluftkühlers gekühlt werden kann. Ferner ist in Strömungsrichtung der Luft durch den Ansaugtrakt das Verdichterrad 16 stromab des Verdichterrads 34 angeordnet. Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass die Aufladeeinrichtung 10 als Abgasturbolader beziehungsweise Abgasturboladereinrichtung ausgebildet ist, da mittels der Aufladeeinrichtung 10 eine Abgasturboaufladung darstellbar ist.By compressing the air, it is heated. In order nevertheless to realize a particularly high degree of charge, at least one cooling device in the form of a charge air cooler is arranged in the intake tract. The intercooler is, for example, in the flow direction of the air through the intake tract downstream of the compressor wheel 16 arranged so that the compressed and thus heated air can be cooled by means of the intercooler. Further, in the flow direction of the air through the intake tract, the compressor wheel 16 downstream of the compressor wheel 34 arranged. Out 1 and 2 it can be seen that the charging device 10 is formed as an exhaust gas turbocharger or exhaust gas turbocharger device, since by means of the charging device 10 an exhaust gas turbocharger can be displayed.

Um nun die Teileanzahl und somit die Kosten der Aufladeeinrichtung 10 und somit der Verbrennungskraftmaschine insgesamt besonders gering halten zu können, umfasst die Aufladeeinrichtung 10 ein den Rotoren 12 und 30 gemeinsames Lagergehäuse 48, in welchem sowohl die Welle 18 des Rotors 12 als auch die Welle 36 des Rotors 30 jeweils zumindest überwiegend aufgenommen sind. Dabei sind die Rotoren 12 und 30 über ihre Wellen 18 und 36 drehbar an dem Lagergehäuse 48 gelagert. Mit anderen Worten ist der Rotor 12 über die Welle 18 an dem Lagergehäuse 48 um die Drehachse 28 relativ zu dem Lagergehäuse 48 drehbar gelagert. Ferner ist der Rotor 30 über die Welle 36 an dem Lagergehäuse 48 um die Drehachse 46 relativ zu dem Lagergehäuse 48 drehbar gelagert.Now order the number of parts and thus the cost of the charging device 10 and thus to be able to keep the internal combustion engine as a whole particularly low, the charging device comprises 10 a the rotors 12 and 30 common bearing housing 48 in which both the wave 18 of the rotor 12 as well as the wave 36 of the rotor 30 each are at least predominantly recorded. Here are the rotors 12 and 30 about their waves 18 and 36 rotatably on the bearing housing 48 stored. In other words, the rotor 12 over the wave 18 on the bearing housing 48 around the axis of rotation 28 relative to the bearing housing 48 rotatably mounted. Further, the rotor 30 over the wave 36 on the bearing housing 48 around the axis of rotation 46 relative to the bearing housing 48 rotatably mounted.

Dem Rotor 12 ist beispielsweise eine in den Fig. nicht näher dargestellte erste Lagerung zugeordnet, mittels welcher der erste Rotor 12 über die Welle 18 drehbar an dem Lagergehäuse 48 gelagert ist. Ferner ist beispielsweise dem Rotor 30 eine in den Fig. nicht näher dargestellte zweite Lagerung zugeordnet, mittels welcher der Rotor 30 über die Welle 36 drehbar an dem Lagergehäuse 48 gelagert ist. Die jeweilige Lagerung weist beispielsweise jeweils zumindest eine Lagerstelle auf, an welcher der jeweilige Rotor 12 beziehungsweise 30, insbesondere die jeweilige Welle 18 beziehungsweise 36, drehbar an dem Lagergehäuse 48 gelagert ist. Beispielsweise umfasst die Lagerstelle wenigstens ein Lagerelement, über welches die jeweilige Welle 18 beziehungsweise 36 in ihrer axialen Richtung und/oder in ihrer radialen Richtung an dem Lagergehäuse 48 abgestützt und somit gelagert ist. Das Lagerelement ist beispielsweise ein Gleitlager beziehungsweise ein Gleitlagerelement oder aber ein Wälzlager beziehungsweise ein Wälzlagerelement.The rotor 12 If, for example, a first bearing, not shown in the figures, is assigned by means of which the first rotor 12 over the wave 18 rotatably on the bearing housing 48 is stored. Further, for example, the rotor 30 Assigned in the figure not shown second storage, by means of which the rotor 30 over the wave 36 rotatably on the bearing housing 48 is stored. The respective bearing has, for example, in each case at least one bearing point, on which the respective rotor 12 respectively 30 , in particular the respective wave 18 respectively 36 , rotatable on the bearing housing 48 is stored. For example, the bearing comprises at least one bearing element, via which the respective shaft 18 respectively 36 in its axial direction and / or in its radial direction on the bearing housing 48 supported and thus stored. The bearing element is, for example, a sliding bearing or a plain bearing element or else a roller bearing or a roller bearing element.

Das Lagergehäuse 48 weist wenigstens einen beziehungsweise genau einen den Rotoren 12 und 30 gemeinsamen Kühlmittel-Eintritt 50 auf, über welchen ein Kühlmittel einem die Rotoren 12 und 30 zumindest teilweise umgebenden und in dem Lagergehäuse 48 verlaufenden Kühlmantel 52 zuführbar ist. Bei dem Kühlmittel handelt es sich vorzugsweise um ein Kühlfluid, insbesondere um eine Kühlflüssigkeit. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst beispielsweise wenigstens einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelkreislauf, in welchem beispielsweise wenigstens eine Pumpe zum Fördern des Kühlmittels angeordnet ist. Auch der Kühlmantel 52 ist in dem Kühlmittelkreislauf angeordnet und demzufolge von dem Kühlmittel durchströmbar. Dabei kann das Kühlmittel über den Kühlmittel-Eintritt 50 in den Kühlmantel 52 und somit in das Lagergehäuse 48 einströmen, wobei beispielsweise der Kühlmantel 52 innerhalb wenigstens einer Wandung des Lagergehäuses 48 verläuft. Die Kühlflüssigkeit wird auch als Wasser oder Kühlwasser bezeichnet, sodass der Kühlmantel 52 auch als Wassermantel oder Kühlwassermantel bezeichnet wird.The bearing housing 48 has at least one or exactly one the rotors 12 and 30 common coolant entry 50 on, over which a coolant the rotors 12 and 30 at least partially surrounding and in the bearing housing 48 extending cooling jacket 52 can be fed. The coolant is preferably a cooling fluid, in particular a cooling fluid. The internal combustion engine comprises, for example, at least one coolant circuit through which the coolant can flow, in which, for example, at least one pump for conveying the coolant is arranged. Also the cooling jacket 52 is arranged in the coolant circuit and thus can be flowed through by the coolant. In this case, the coolant via the coolant inlet 50 in the cooling jacket 52 and thus in the bearing housing 48 to flow in, for example, the cooling jacket 52 within at least one wall of the bearing housing 48 runs. The cooling liquid is also referred to as water or cooling water, so that the cooling jacket 52 Also referred to as water jacket or water jacket.

Aus 1 ist erkennbar, dass durch das Lagergehäuse 48 jeweilige Aufnahmebereiche 54 und 56 begrenzt sind. Die Aufnahmebereiche 54 und 56 sind beispielsweise voneinander getrennt oder aber fluidisch miteinander verbunden. In dem Aufnahmebereich 54 ist beispielsweise die Welle 18 zumindest überwiegend aufgenommen, wobei in dem Aufnahmebereich 56 die Welle 36 zumindest überwiegend aufgenommen ist. Dabei umgibt der Kühlmantel 52 den jeweiligen Aufnahmebereich 54 beziehungsweise 56 zumindest teilweise. Dadurch können beispielsweise die Aufnahmebereiche 54 und 56 und somit die Rotoren 12 und 30 sowie das Lagergehäuse 48 mittels des Kühlmittels gekühlt werden, da beispielsweise ein Wärmeübergang von dem Lagergehäuse 48 an das den Kühlmantel 52 durchströmende Kühlmittel erfolgen kann.Out 1 it can be seen that through the bearing housing 48 respective recording areas 54 and 56 are limited. The reception areas 54 and 56 For example, they are separated from each other or fluidly connected to each other. In the reception area 54 is the wave, for example 18 at least predominantly recorded, wherein in the receiving area 56 the wave 36 at least predominantly recorded. The cooling jacket surrounds 52 the respective recording area 54 respectively 56 at least partially. Thereby can for example, the shooting areas 54 and 56 and thus the rotors 12 and 30 as well as the bearing housing 48 be cooled by the coolant, for example, a heat transfer from the bearing housing 48 to the cooling jacket 52 can be done by flowing coolant.

Das Lagergehäuse 48 weist ferner einen den Rotoren 12 und 30 gemeinsamen Schmiermittel-Eintritt 58 auf, über welchen ein Schmiermittel zum Schmieren der Rotoren 12 und 30 in das Lagergehäuse 48 einleitbar und den Rotoren 12 und 30 zuführbar ist. Das Schmiermittel ist vorliegend eine Schmierflüssigkeit, insbesondere ein Schmieröl, welches einfach auch als Öl bezeichnet wird. Das Öl kann beispielsweise über den Schmiermittel-Eintritt 58 an den zuvor genannten Lagerstellen und somit den zuvor genannten Lagerelementen zugeführt werden, sodass die Rotoren 12 und 30 an den Lagerstellen mittels des Öls geschmiert werden können.The bearing housing 48 also has one the rotors 12 and 30 common lubricant entry 58 over which a lubricant for lubricating the rotors 12 and 30 in the bearing housing 48 Introducing and the rotors 12 and 30 can be fed. The lubricant is in the present case a lubricating fluid, in particular a lubricating oil, which is also simply referred to as oil. The oil can, for example, via the lubricant inlet 58 be supplied to the aforementioned bearing points and thus the aforementioned bearing elements, so that the rotors 12 and 30 can be lubricated at the bearings by means of the oil.

Das Lagergehäuse 48 weist ferner wenigstens einen den Rotoren 12 und 30 gemeinsamen Kühlmittel-Austritt 60 auf, über welchen das Kühlmittel aus dem Kühlmantel 52 und insbesondere aus dem Lagergehäuse 48 abführbar ist. Nach dem Kühlen des Lagergehäuses 48 und/oder der Rotoren 12 und 30 kann das durch dieses Kühlen erwärmte Kühlmittel über den Kühlmittel-Austritt 60 aus dem Kühlmantel 52 und somit aus dem Lagergehäuse 48 ausströmen. Dann kann das erwärmte Kühlmittel beispielsweise zu einem Kühler strömen, mittels welchem das Kühlmittel gekühlt wird.The bearing housing 48 further includes at least one of the rotors 12 and 30 common coolant outlet 60 over which the coolant from the cooling jacket 52 and in particular from the bearing housing 48 is deductible. After cooling the bearing housing 48 and / or the rotors 12 and 30 For example, the coolant heated by this cooling may exit via the coolant outlet 60 from the cooling jacket 52 and thus from the bearing housing 48 flow out. Then, the heated coolant can flow, for example, to a cooler, by means of which the coolant is cooled.

Ferner weist das Lagergehäuse 48 wenigstens einen den Rotoren 12 und 30 gemeinsamen Schmiermittel-Austritt 62 auf, über welchen das Schmiermittel von den Rotoren 12 und 30, insbesondere nachdem die Lagerstellen mittels des Schmiermittels gekühlt und/oder geschmiert wurden, aus dem Lagergehäuse 48 abführbar ist. Aus 1 ist besonders gut erkennbar, dass der Kühlmittel-Eintritt 50 und der Schmiermittel-Eintritt 58 auf derselben Seite 64 des Lagergehäuses 48 angeordnet sind. Ferner sind der Kühlmittel-Austritt 60 und der Schmiermittel-Austritt 62 auf derselben Seite 66 des Lagergehäuses 48 angeordnet, wobei die Seite 66 der Seite 64 abgewandt ist.Furthermore, the bearing housing 48 at least one of the rotors 12 and 30 common lubricant outlet 62 over which the lubricant from the rotors 12 and 30 in particular after the bearings have been cooled and / or lubricated by the lubricant, from the bearing housing 48 is deductible. Out 1 is particularly well recognizable that the coolant inlet 50 and the lubricant entry 58 on the same page 64 of the bearing housing 48 are arranged. Furthermore, the coolant outlet 60 and the lubricant outlet 62 on the same page 66 of the bearing housing 48 arranged, the side 66 the side 64 turned away.

Um eine besonders effektive und effiziente Kühlung zu realisieren, weist der Kühlmantel 52 wenigstens zwei über dem Kühlmittel-Eintritt 50 mit dem Kühlmittel versorgbare und zumindest in jeweiligen Längenbereichen 68 und 70 getrennt voneinander verlaufende Kühlkanäle 72 und 74 auf.To realize a particularly effective and efficient cooling, has the cooling jacket 52 at least two above the coolant inlet 50 be supplied with the coolant and at least in respective length ranges 68 and 70 separated cooling channels 72 and 74 on.

Ferner weist das Lagergehäuse 48 einen über den Schmiermittel-Eintritt 58 mit dem Schmiermittel versorgbaren ersten Schmiermittelkanal 76 auf, über welchen der erste Rotor 12 beziehungsweise dessen Lagerstellen mit dem Schmiermittel versorgbar sind. Ferner weist das Lagergehäuse 48 wenigstens einen über den Schmiermittel-Eintritt 58 mit dem Schmiermittel versorgbaren zweiten Schmiermittelkanal 78 auf, über welchen der zweite Rotor 30, insbesondere an dessen Lagerstellen, mit dem Schmiermittel versorgbar ist beziehungsweise sind. Dabei verlaufen die Schmiermittelkanäle 76 und 78 zumindest in jeweiligen Längenbereichen 80 und 82 getrennt voneinander.Furthermore, the bearing housing 48 one over the lubricant inlet 58 with the lubricant supplyable first lubricant channel 76 over which the first rotor 12 or whose bearings are supplied with the lubricant. Furthermore, the bearing housing 48 at least one above the lubricant inlet 58 with the lubricant supplied second lubricant channel 78 over which the second rotor 30 , in particular at the bearing points, can be supplied with the lubricant or are. The lubricant channels run thereby 76 and 78 at least in respective length ranges 80 and 82 separated from each other.

Insgesamt ist aus 1 und 2 erkennbar, dass das Lagergehäuse 48 dazu ausgebildet ist, beide beziehungsweise alle Laufgruppen aufzunehmen. Somit sind für die Kühlkanäle 72 und 74 der genau eine, als Zulauf fungierende Kühlmittel-Eintritt 50 und der genau eine, als Ablauf fungierende Kühlmittel-Austritt 60 ausreichend, um beide Kühlkanäle 72 und 74 mit Kühlmittel zu versorgen beziehungsweise um das Kühlmittel aus beiden Kühlkanälen 72 und 74 abzuführen. Entsprechendes gilt für die Versorgung der Rotoren 12 und 30 mit dem Schmiermittel, wobei der Schmiermittel-Eintritt 58 als Zulauf für das Schmiermittel und der Schmiermittel-Austritt 62 als Ablauf für das Schmiermittel fungiert. Hierdurch können die Anzahl an Anbauteilen beziehungsweise Leitungen und somit die Kosten besonders gering gehalten werden.Overall is off 1 and 2 recognizable that the bearing housing 48 is designed to accommodate both or all running groups. Thus, for the cooling channels 72 and 74 the exact one, acting as an inlet coolant inlet 50 and the exact, acting as a drain coolant outlet 60 sufficient to both cooling channels 72 and 74 to supply coolant or to the coolant from both cooling channels 72 and 74 dissipate. The same applies to the supply of the rotors 12 and 30 with the lubricant, with the lubricant inlet 58 as an inlet for the lubricant and the lubricant outlet 62 acts as a drain for the lubricant. As a result, the number of attachments or lines and thus the cost can be kept particularly low.

Die Verdichtergehäuse 22 und 40 sowie die Turbinengehäuse 26 und 44 sind an dem Lagergehäuse 48, insbesondere an jeweiligen Abstützflächen des Lagergehäuses 48, zumindest mittelbar abgestützt. Beispielsweise sind die Abstützflächen durch jeweilige Aufnahmen für die jeweiligen Verdichtergehäuse 22 und 40 beziehungsweise für die Turbinengehäuse 26 und 44 gebildet. Dabei ist es denkbar, die Abstützflächen beziehungsweise die Aufnahmen für die Verdichtergehäuse 22 und 40 und für die Turbinengehäuse 26 und 44 gemeinsam zu bearbeiten, wodurch besonders geringe Toleranzen hinsichtlich der Abstände und Ausrichtungen der Verdichtergehäuse 22 und 40 beziehungsweise der Turbinengehäuse 26 und 44 relativ zueinander realisiert werden können.The compressor housing 22 and 40 as well as the turbine housing 26 and 44 are on the bearing housing 48 , in particular on respective support surfaces of the bearing housing 48 , at least indirectly supported. For example, the support surfaces by respective receptacles for the respective compressor housing 22 and 40 or for the turbine housing 26 and 44 educated. It is conceivable, the support surfaces or the receptacles for the compressor housing 22 and 40 and for the turbine housing 26 and 44 to work together, resulting in particularly small tolerances in terms of the distances and orientations of the compressor housing 22 and 40 or the turbine housing 26 and 44 can be realized relative to each other.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das jeweilige Turbinengehäuse 26 beziehungsweise 44 über wenigstens eine Steckverbindung mit dem Lagergehäuse 48 verbunden ist. Dies bedeutet beispielsweise, dass das jeweilige Turbinengehäuse 26 beziehungsweise 44 gesteckt ist. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass das jeweilige Turbinengehäuse 26 beziehungsweise 44 mittels wenigstens eines Dichtungselements gegen das Lagergehäuse 48 abgedichtet ist. Als Dichtungselement kommt beispielsweise ein Faltenbalg zum Einsatz, mittels welchem das jeweilige Turbinengehäuse 26 beziehungsweise 44 gegen das Lagergehäuse 48 abgedichtet ist.It has proved to be particularly advantageous if the respective turbine housing 26 respectively 44 via at least one plug connection with the bearing housing 48 connected is. This means, for example, that the respective turbine housing 26 respectively 44 is plugged. Furthermore, it is provided, for example, that the respective turbine housing 26 respectively 44 by means of at least one sealing element against the bearing housing 48 is sealed. As a sealing element, for example, a bellows is used, by means of which the respective turbine housing 26 respectively 44 against the bearing housing 48 is sealed.

Um die Ladeluft von den Verdichtern 20 und 38 in Richtung des Brennraums zu führen, kommt beispielsweise eine Ladeluftleitung zum Einsatz. Die Ladeluftleitung ist beispielsweise an mehreren Stellen mit dem jeweiligen Verdichtergehäuse 22 beziehungsweise 40 und/oder mit dem Lagergehäuse 48 verbunden, insbesondere verschraubt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Ladeluftleitung an mehreren Stellen mit dem jeweiligen Verdichtergehäuse 22 beziehungsweise 40 und/oder mit dem Lagergehäuse 48 verschraubt ist, um dadurch eine besonders hohe Gesamtsteifigkeit zu realisieren. Ferner kann eine besonders vorteilhafte Abstützung der als Gesamteinheit ausgebildeten Aufladeeinrichtung 10 realisiert werden. Insgesamt ist es bei der Aufladeeinrichtung 10 möglich, eine besonders vorteilhafte Gesamtfestigkeit und ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten zu realisieren, welches auch als NVH-Verhalten (NVH – Noise Vibration Harshness) bezeichnet wird. Zusätzlich können Bauteiltoleranzen im Vergleich zu herkömmlichen Abgasturboladern reduziert werden, und es kann eine besonders flexible Befestigungstechnik zum Einsatz kommen. insbesondere ist es möglich, im Vergleich zu herkömmlichen Abgasturboladern Toleranzen zu reduzieren und Abstände zwischen jeweiligen Bauteilen der Aufladeeinrichtung 10, insbesondere zwischen den Turbinengehäusen 26 und 44 beziehungsweise zwischen den Verdichtergehäusen 22 und 40 gering halten zu können. Außerdem kann eine besonders vorteilhafte Anbindung von Leitungen, insbesondere der Ladeluftleitungen, an die Aufladeeinrichtung 10 realisiert werden, wobei auch der Aufwand zum Führen des Schmiermittels beziehungsweise des Kühlmittels zu der Aufladeeinrichtung 10 sowie der Aufwand zum Abführen des Schmiermittels beziehungsweise Kühlmittels von der Aufladeeinrichtung 10 besonders gering gehalten werden kann. To get the charge air from the compressors 20 and 38 lead in the direction of the combustion chamber, for example, a charge air line is used. The charge air duct is, for example, at several points with the respective compressor housing 22 respectively 40 and / or with the bearing housing 48 connected, in particular screwed. Preferably, it is provided that the charge air line at several points with the respective compressor housing 22 respectively 40 and / or with the bearing housing 48 screwed to thereby realize a particularly high overall stiffness. Furthermore, a particularly advantageous support of the charging device designed as a total unit 10 will be realized. Overall, it is at the charging device 10 possible to realize a particularly advantageous overall strength and a particularly advantageous noise behavior, which is also referred to as NVH (Noise Vibration Harshness) behavior. In addition, component tolerances can be reduced compared to conventional exhaust gas turbochargers, and a particularly flexible fastening technology can be used. In particular, it is possible to reduce tolerances compared to conventional exhaust gas turbochargers and distances between the respective components of the charging device 10 , in particular between the turbine housings 26 and 44 or between the compressor housings 22 and 40 to keep low. In addition, a particularly advantageous connection of lines, in particular the charge air lines, to the charging device 10 be realized, with the effort to guide the lubricant or the coolant to the charging device 10 and the cost of discharging the lubricant or coolant from the charging device 10 can be kept very low.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Aufladeeinrichtungcharging
1212: erster Rotorfirst rotor
1414: erstes Turbinenradfirst turbine wheel
1616: erstes Verdichterradfirst compressor wheel
1818: erste Wellefirst wave
2020: erster Verdichterfirst compressor
2222: erstes Verdichtergehäusefirst compressor housing
2424: erste Turbinefirst turbine
2626: erstes Turbinengehäusefirst turbine housing
2828: erste Drehachsefirst axis of rotation
3030: zweiter Rotorsecond rotor
3232: zweites Turbinenradsecond turbine wheel
3434: zweites Verdichterradsecond compressor wheel
3636: zweite Wellesecond wave
3838: zweiter Verdichtersecond compressor
4040: zweites Verdichtergehäusesecond compressor housing
4242: zweite Turbinesecond turbine
4444: zweites Turbinengehäusesecond turbine housing
4646: zweite Drehachsesecond axis of rotation
4848: Lagergehäusebearing housing
5050: Kühlmittel-EintrittCoolant inlet
5252: Kühlmantelcooling jacket
5454: Aufnahmebereichreception area
5656: Aufnahmebereichreception area
5858: Schmiermittel-EintrittLubricant entry
6060: Kühlmittel-AustrittCoolant outlet
6262: Schmiermittel-AustrittLubricant outlet
6464: Seitepage
6666: Seitepage
6868: Längenbereichlength range
7070: Längenbereichlength range
7272: Kühlkanalcooling channel
7474: Kühlkanalcooling channel
7676: Schmiermittelkanallubricant channel
7878: Schmiermittelkanallubricant channel
8080: Längenbereichlength range
8282: Längenbereichlength range

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010041066 A1 [0002]
DE 102011003001 A1 [0006]
EP 1394380 A1 [0007]
DE 10232738 A1 [0008]
DE 2502125 A1 [0009]

Claims

Charger ( 10 ) for an internal combustion engine, with a first rotor ( 12 ), which can be driven by exhaust gas of the internal combustion engine first turbine wheel ( 14 ), a first compressor wheel ( 16 ) for compressing air to be supplied to the internal combustion engine, and a rotationally fixed with the first turbine wheel ( 14 ) and rotationally fixed with the first compressor wheel ( 16 ) first wave ( 18 ), via which the first compressor wheel ( 16 ) from the first turbine wheel ( 14 ) is drivable, and with a second rotor ( 30 ), which is driven by exhaust gas of the internal combustion engine second turbine wheel ( 32 ), a second compressor wheel ( 34 ) for compressing air to be supplied to the internal combustion engine, and a rotationally fixed with the second turbine wheel ( 32 ) and rotationally fixed with the second compressor wheel ( 34 ) connected second wave ( 36 ), via which the second compressor wheel ( 34 ) of the second turbine wheel ( 32 ), characterized in that the rotors ( 12 . 30 ) over their respective waves ( 18 . 36 ) on one the waves ( 18 . 36 ) each at least predominantly receiving and the rotors ( 12 . 30 ) common bearing housing ( 48 ) are rotatably mounted, which at least one of the rotors ( 12 . 30 ) common coolant inlet ( 50 ), over which a coolant the rotors ( 12 . 30 ) at least partially surrounding and in the bearing housing ( 48 ) extending cooling jacket ( 52 ) is fed, and at least one of the rotors ( 12 . 30 ) common lubricant entry ( 58 ), over which a lubricant for lubricating the rotors ( 12 . 30 ) in the bearing housing ( 48 ) and the rotors ( 12 . 30 ) can be fed.

Charger ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the bearing housing ( 48 ) at least one of the rotors ( 12 . 30 ) common coolant outlet ( 60 ), via which the coolant from the cooling jacket ( 52 ) is dissipatable.

Charger ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing housing ( 48 ) at least one of the rotors ( 12 . 30 ) common lubricant outlet ( 62 ), over which the lubricant from the rotors ( 12 . 30 ) and from the bearing housing ( 48 ) is dissipatable.

Charger ( 10 ) according to claims 2 and 3, characterized in that the coolant outlet ( 60 ) and the lubricant outlet ( 62 ) on the same page ( 66 ) of the bearing housing ( 48 ) are arranged.

Charger ( 10 ) one of the preceding claims, characterized in that the coolant inlet ( 50 ) and the lubricant entry ( 58 ) on the same page ( 64 ) of the bearing housing ( 48 ) are arranged.

Charger ( 10 ) according to claims 4 and 5, characterized in that the coolant outlet ( 60 ) and the lubricant outlet ( 62 ) on a first page ( 66 ) of the bearing housing ( 48 ) and the coolant inlet ( 50 ) and the lubricant entry ( 58 ) on one of the first page ( 66 ) facing away from the second side ( 64 ) of the bearing housing ( 48 ) are arranged.

Charger ( 10 ) one of the preceding claims, characterized in that the cooling jacket ( 52 ) at least two above the coolant inlet ( 50 ) can be supplied with the coolant and at least in respective length ranges ( 68 . 70 ) separate cooling channels ( 72 . 74 ).

Charger ( 10 ) one of the preceding claims, characterized in that an over the lubricant inlet ( 58 ) with the lubricant supplyable first lubricant channel ( 76 ) over which the first rotor ( 12 ) is supplied with the lubricant, and on the lubricant inlet ( 58 ) with the lubricant supplyable second lubricant channel ( 78 ) over which the second rotor ( 30 ) is provided with the lubricant, are provided, wherein the lubricant channels ( 76 . 78 ) at least in respective lengths ( 80 . 82 ) run separately from each other.

Charger ( 10 ) one of the preceding claims, characterized in that the compressor wheels ( 16 . 34 ) are connected in series with each other, the turbine wheels ( 14 . 32 ) are connected in series with each other.

Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, having at least one charging device ( 10 ) according to any one of the preceding claims.