DE102016012317A1

DE102016012317A1 - Radial turbine for an exhaust gas turbocharger

Info

Publication number: DE102016012317A1
Application number: DE102016012317.6A
Authority: DE
Inventors: Annette Seeger; Michael Rott; Simon Sauter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-10-15
Filing date: 2016-10-15
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialturbine (10) für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine (12), mit einem Turbinengehäuse (14), in welchem ein Turbinenrad (18) der Radialturbine (10) zumindest teilweise aufnehmbar ist, wobei ein von dem Turbinengehäuse (14) unterschiedliches, mittels wenigstens einer Schraubverbindung relativ zu dem Turbinengehäuse (14) fixiertes und zumindest einen Teilbereich des Turbinengehäuses (14) außenumfangsseitig umgebendes Schutzelement (20) als Berstschutz vorgesehen ist.

The invention relates to a radial turbine (10) for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine (12), with a turbine housing (14) in which a turbine wheel (18) of the radial turbine (10) is at least partially receivable, one of the turbine housing (14) different , by means of at least one screw connection relative to the turbine housing (14) fixed and at least a portion of the turbine housing (14) outer peripheral side surrounding protective element (20) is provided as burst protection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialturbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a radial turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Radialturbinen für Abgasturbolader von Verbrennungskraftmaschinen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Die Radialturbine umfasst dabei ein Turbinengehäuse, in welchem ein Turbinenrad der Radialturbine zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufnehmbar ist. Dies bedeutet, dass in vollständig hergestelltem Zustand der Radialturbine das als Radialturbinenrad ausgebildete Turbinenrad zumindest teilweise in dem Turbinengehäuse aufgenommen und dabei um eine Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse drehbar ist.Such radial turbines for exhaust gas turbochargers of internal combustion engines are already well known from the general state of the art and in particular from series production. The radial turbine comprises a turbine housing, in which a turbine wheel of the radial turbine at least partially, in particular at least predominantly or completely, can be accommodated. This means that in the fully manufactured state of the radial turbine, the turbine wheel designed as a radial turbine wheel is at least partially accommodated in the turbine housing and is rotatable about an axis of rotation relative to the turbine housing.

Ferner offenbart die DE 196 40 654 A1 eine Berstschutzvorrichtung für eine Radialturbine eines Turboladers, mit einem hauptsächlich aus einem Gaseintrittsgehäuse und einem Gasaustrittsgehäuse bestehenden Turbinengehäuse, einem auf einer Welle drehbar gelagerten Turbinenrad sowie einem zwischen dem Gaseintrittsgehäuse und dem Gasaustrittsgehäuse ausgebildeten Leitschaufelkanal. Dabei ist es vorgesehen, dass radial zwischen dem Gaseintrittsgehäuse und dem Gasaustrittsgehäuse, jedoch mit Ausnahme des Leitschaufelkanals, eine erste Berstschutzeinrichtung angeordnet ist. Des Weiteren ist am Gaseintrittsgehäuse eine zweite Berstschutzeinrichtung ausgebildet, wobei beide Berstschutzeinrichtungen axial im Bereich des Turbinenrades angeordnet sind.Further, the DE 196 40 654 A1 a burst protection device for a radial turbine of a turbocharger, comprising a turbine housing consisting mainly of a gas inlet housing and a gas outlet housing, a turbine wheel rotatably mounted on a shaft, and a guide vane channel formed between the gas inlet housing and the gas outlet housing. It is provided that radially between the gas inlet housing and the gas outlet housing, but with the exception of the guide blade channel, a first burst protection device is arranged. Furthermore, a second rupture protection device is formed on the gas inlet housing, wherein both rupture protection devices are arranged axially in the region of the turbine wheel.

Des Weiteren offenbart die DE 102 20 573 C1 einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse und mit einem Turbinenrad, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Ferner ist ein Berstschutz vorgesehen, welcher formschlüssig auf der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist, wobei der Berstschutz einen ersten Abschnitt des Gehäuses überdeckt. Darüber hinaus ist eine Ummantelung um den Berstschutz angeordnet.Furthermore, the DE 102 20 573 C1 an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, with a housing and with a turbine wheel, which is arranged within the housing. Further, a burst protection is provided, which is arranged form-fitting manner on the outside of the housing, wherein the burst protection covers a first portion of the housing. In addition, a sheath around the burst protection is arranged.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radialturbine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders geringes Gewicht und besonders geringe Kosten sowie ein besonders sicherer Betrieb der Radialturbine realisierbar sind.Object of the present invention is to develop a radial turbine of the type mentioned in such a way that a particularly low weight and very low cost and a particularly safe operation of the radial turbine can be realized.

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

Um eine Radialturbine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass das Gewicht und die Kosten der Radialturbine besonders gering gehalten werden können, wobei ein besonders sicherer Betrieb der Radialturbine realisierbar ist, ist erfindungsgemäß ein von dem Turbinengehäuse unterschiedliches, mittels wenigstens einer Schraubverbindung relativ zu dem Turbinengehäuse fixiertes und zumindest einen Teilbereich des Turbinengehäuses außenumfangsseitig umgebendes Schutzelement als Berstschutz vorgesehen.In order to develop a radial turbine specified in the preamble of claim 1 type such that the weight and cost of the radial turbine can be kept particularly low, with a particularly safe operation of the radial turbine can be realized according to the invention a different from the turbine housing, by means of at least one screw relative to the turbine housing fixed and at least a portion of the turbine housing outside circumference surrounding protective element provided as burst protection.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Wandstärke des Turbinengehäuses direkt in das Gewicht und die Kosten, insbesondere die Materialkosten, der Radialturbine eingehen, wobei die Wandstärke auch als Wanddicke bezeichnet wird. Ziel ist es daher üblicherweise, die Wanddicke des Turbinengehäuses und somit das Gewicht und die Materialkosten besonders gering zuhalten bei gleichzeitiger Realisierung eines hinreichenden Berstschutzes, welcher auch als Containmentsicherheit bezeichnet wird.The invention is based on the finding that the wall thickness of the turbine housing directly into the weight and cost, in particular the cost of materials, the radial turbine, the wall thickness is also referred to as the wall thickness. The aim is therefore usually to keep the wall thickness of the turbine housing and thus the weight and material costs particularly low while achieving a sufficient burst protection, which is also referred to as containment safety.

Während des Betriebs der Radialturbine kommt es zu besonders hohen Drehzahlen des Turbinenrads, sodass hohe Fliehkräfte auf das Turbinenrad, insbesondere in radialer Richtung nach außen, wirken. Kommt es beispielsweise zu einer unerwarteten Beschädigung des Turbinenrads, sodass das Turbinenrad beispielsweise birst, so können sich Teile von dem Turbinenrad lösen. Die gelösten Teile können sich dann mit einer hohen Geschwindigkeit, insbesondere in radialer Richtung nach außen, in Richtung des Turbinengehäuses bewegen. Üblicherweise wird das Turbinengehäuse an sich mit einer solch großen Wanddicke ausgestaltet, dass die umherfliegenden Teile mittels des Turbinengehäuses aufgefangen und rückgehalten werden, sodass die umherfliegenden Teile nicht an die Umgebung des Turbinengehäuses gelangen beziehungsweise nicht aus dem Turbinengehäuse austreten. Um eine hinreichende Containmentsicherheit des Turbinengehäuses zu realisieren, ist üblicherweise eine hohe Anzahl an Optimierungsschleifen hinsichtlich der Konstruktion und der Berechnung des Turbinengehäuses erforderlich. Ferner ist zur Realisierung einer hinreichenden Containmentsicherheit üblicherweise eine besonders große Wanddicke des Turbinengehäuses erforderlich, was zu hohen Kosten und einem hohen Gewicht des Turbinengehäuses und somit der Radialturbine insgesamt führt.During operation of the radial turbine, particularly high rotational speeds of the turbine wheel occur, so that high centrifugal forces act on the turbine wheel, in particular in the radial outward direction. For example, if there is an unexpected damage to the turbine wheel causing the turbine wheel to burst, for example, parts of the turbine wheel may come loose. The dissolved parts can then move at a high speed, in particular in the radial outward direction, in the direction of the turbine housing. Usually, the turbine housing itself is designed with such a large wall thickness that the flying parts are caught and retained by means of the turbine housing, so that the flying parts do not get to the environment of the turbine housing or not emerge from the turbine housing. In order to realize a sufficient containment safety of the turbine housing, a large number of optimization loops is usually required with regard to the construction and calculation of the turbine housing. Furthermore, a particularly large wall thickness of the turbine housing is usually required for the realization of a sufficient containment safety, which leads to high costs and a high weight of the turbine housing and thus the radial turbine as a whole.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass das Turbinengehäuse zumindest in dem Teilbereich nicht alleine für eine hinreichende Containmentsicherheit sorgen muss, sondern es kommen das Turbinengehäuse sowie das vor dem Turbinengehäuse unterschiedliche, separat von dem Turbinengehäuse ausgebildete Schutzelement zum Einsatz, um eine hinreichende Containmentsicherheit auf kosten- und gewichtsgünstige Weise zu realisieren.According to the invention, it is now provided that the turbine housing, at least in the subarea, does not have to provide sufficient containment safety alone, but the turbine housing and the turbine housing, which differ from the turbine housing, come separately from the latter Turbine housing trained protective element used to realize a sufficient containment safety in a cost and weight-saving manner.

Umherfliegende Teile des Turbinenrads können beispielsweise gegebenenfalls das Turbinengehäuse durchschlagen, werden dann jedoch mittels des Schutzelements aufgefangen und rückgehalten, sodass die umherfliegenden Teile nicht an die Umgebung der Radialturbine gelangen. Durch den Einsatz des Schutzelements können die Wandstärke und somit die Kosten und das Gewicht des Turbinengehäuses gering gehalten werden, wobei insgesamt durch die Kombination aus geringer Wandstärke des Turbinengehäuses und Einsatz des Schutzelements die Kosten und das Gewicht der Radialturbine besonders gering gehalten werden können. Dabei kann gleichzeitig ein besonders sicherer Betrieb der Radialturbine mit einer hinreichenden Containmentsicherheit gewährleistet werdenIf flying parts of the turbine wheel, for example, if necessary, penetrate the turbine housing, but are then collected by means of the protective element and retained, so that the flying parts do not reach the environment of the radial turbine. Through the use of the protective element, the wall thickness and thus the cost and weight of the turbine housing can be kept low, with a total of the combination of low wall thickness of the turbine housing and use of the protective element, the cost and weight of the radial turbine can be kept particularly low. At the same time, a particularly safe operation of the radial turbine with sufficient containment safety can be ensured

Um das Gewicht des Turbinengehäuses besonders gering zu halten, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Turbinengehäuse in einem sich an den Teilbereich anschließenden, weiteren Teilbereich eine größere Wanddicke hat als in dem ersten Teilbereich aufweist. Dadurch kann die Wanddicke in dem ersten Teilbereich besonders gering gehalten werden, sodass die Kosten und das Gewicht des Turbinengehäuses besonders gering gehalten werden können. Eine hinreichende Containmentsicherheit in dem ersten Teilbereich wird dabei mittels des Schutzelements gewährleistet.In order to keep the weight of the turbine housing particularly low, it is preferably provided that the turbine housing has a greater wall thickness in a further partial area adjoining the partial area than in the first partial area. As a result, the wall thickness in the first portion can be kept particularly low, so that the cost and weight of the turbine housing can be kept very low. A sufficient containment security in the first subregion is ensured by means of the protective element.

Vorzugsweise ist das Schutzelement aus einem metallischen, zähen Werkstoff gebildet, wobei das Schutzelement beispielsweise als Blechbauteil aus zähem Werkstoff hergestellt ist. Mittels des Schutzelements können hinsichtlich der Containmentsicherheit riskante Stellen abgesichert werden, um zu vermeiden, dass aus einem Bersten des Turbinenrads resultierende Teile an die Umgebung der Radialturbine gelangen können. Beispielsweise offene, nicht von dem Schutzelement überdeckte und/oder der Verbrennungskraftmaschine zugewandte Teilbereiche des Turbinengehäuses werden beispielsweise mit einer minimalen, für die Realisierung einer hinreichenden Containmentsicherheit erforderlichen Wandstärke abgesichert, sodass auch in diesen Teilbereichen eine hinreichende Containmentsicherheit realisiert werden kann.Preferably, the protective element is formed of a metallic, tough material, wherein the protective element is made, for example, as a sheet metal component made of tough material. With regard to containment safety, risky locations can be secured by means of the protective element in order to prevent parts resulting from bursting of the turbine wheel from reaching the surroundings of the radial turbine. For example, open, not covered by the protective element and / or the internal combustion engine facing portions of the turbine housing are secured, for example, with a minimum, required for the realization of adequate containment security wall thickness, so that even in these areas sufficient containment security can be realized.

Ferner ist es mittels des Schutzelements möglich, sich etwaig von dem Turbinengehäuse lösende, umherfliegende Teile abzubremsen und rückzuhalten, um dadurch einen besonders sicheren Betrieb zu realisieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Radialturbinen können Gewicht, Kosten und Material eingespart werden, wodurch eine bessere Produktion ohne Einschlüsse und mit Risikominimierung und Einsparungen realisiert werden kann.Further, by means of the protective member, it is possible to decelerate and retain any flying parts detached from the turbine housing, thereby realizing particularly safe operation. In comparison to conventional radial turbines, weight, costs and material can be saved, which means better production without inclusions and with risk minimization and savings.

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:

1 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht einer Anordnung einer Radialturbine für einen Abgasturbolader an einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei welcher die Radialturbine ein Turbinengehäuse und ein von dem Turbinengehäuse unterschiedliches Schutzelement als Berstschutz aufweist; und
2 eine schematische Perspektivansicht der Radialturbine.

The drawing shows in:

1 a schematic perspective view of an arrangement of a radial turbine for an exhaust gas turbocharger on an internal combustion engine of a motor vehicle, in which the radial turbine has a turbine housing and a different from the turbine housing protection element as burst protection; and
2 a schematic perspective view of the radial turbine.

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 Perspektivansicht eine Anordnung einer Radialturbine 10 an einer Verbrennungskraftmaschine 12 eines Kraftfahrzeugs, welches mittels der Verbrennungskraftmaschine 12 antreibbar ist. Die Radialturbine 10 ist Bestandteil eines Abgasturboladers, welcher die Radialturbine 10 und einen in den Fig. nicht erkennbaren Verdichter umfasst. Der Verdichter ist in einem Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine 12 angeordnet, wobei der Ansaugtrakt von Luft durchströmbar ist. Mittels des Ansaugtrakts wird die den Ansaugtrakt durchströmende Luft in wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine 12 geführt. Dabei wird die den Brennraum zuzuführende Luft mittels des Verdichters verdichtet. Dem Brennraum werden die Luft und ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 12 zugeführt, sodass im Brennraum ein Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird verbrannt, woraus Abgas der Verbrennungskraftmaschine 12 resultiert. Das Abgas wird mittels eines in den Fig. nicht erkennbaren Abgastrakts der Verbrennungskraftmaschine 12 aus dem Brennraum abgeführt, sodass der Abgastrakt von dem Abgas durchströmbar ist. 1 shows a schematic perspective view of an arrangement of a radial turbine 10 on an internal combustion engine 12 a motor vehicle, which by means of the internal combustion engine 12 is drivable. The radial turbine 10 is part of an exhaust gas turbocharger, which is the radial turbine 10 and a compressor not visible in the figures. The compressor is in an intake tract of the internal combustion engine 12 arranged, wherein the intake of air can be flowed through. By means of the intake tract, the air flowing through the intake tract is introduced into at least one combustion chamber of the internal combustion engine designed, for example, as a cylinder 12 guided. In this case, the air to be supplied to the combustion chamber is compressed by means of the compressor. The combustion chamber is the air and a fuel, in particular a liquid fuel, for operating the internal combustion engine 12 fed so that a fuel-air mixture is created in the combustion chamber. The fuel-air mixture is burned, resulting in exhaust gas of the internal combustion engine 12 results. The exhaust gas is detected by means of a not visible in the figures exhaust tract of the internal combustion engine 12 discharged from the combustion chamber, so that the exhaust gas can flow through the exhaust gas.

Dabei ist die Radialturbine 10, welche auch einfach als Turbine bezeichnet wird, in dem Abgastrakt angeordnet und von dem Abgas antreibbar. Der Verdichter ist von der Radialturbine 10 antreibbar, wobei durch das Antreiben des Verdichters die den Ansaugtrakt durchströmende Luft mittels des Verdichters verdichtet wird. Dadurch kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden. Here is the radial turbine 10 , which is also referred to simply as a turbine, arranged in the exhaust tract and driven by the exhaust gas. The compressor is from the radial turbine 10 drivable, wherein by driving the compressor, the air flowing through the intake air is compressed by means of the compressor. As a result, energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air.

Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass die Radialturbine 10 ein Turbinengehäuse 14 aufweist, durch welches ein Aufnahmeraum 16 gebildet beziehungsweise begrenzt ist. In vollständig hergestelltem Zustand der Radialturbine 10 ist in dem Aufnahmeraum 16 ein in 1 teilweise erkennbares und als Radialturbinenrad ausgebildetes Turbinenrad 18 der Radialturbine 10 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, angeordnet, sodass das Turbinenrad 18 in radialer Richtung der Radialturbine 10 nach außen hin durch das Turbinengehäuse 14 überdeckt ist. Dabei ist das Turbinenrad 18 um eine Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse 14 drehbar, sodass sich das Turbinenrad 18 während eines Betriebs der Radialturbine 10 um die Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse 14 dreht. Während des Betriebs der Radialturbine 10 kommt es zu sehr hohen Drehzahlen des Turbinenrads 18, sodass auf das Turbinenrad 18 hohe Fliehkräfte, insbesondere in radialer Richtung nach außen, wirken.Especially good 2 is recognizable that the radial turbine 10 a turbine housing 14 has, through which a receiving space 16 is formed or limited. In completely manufactured state of the radial turbine 10 is in the recording room 16 a in 1 partially recognizable and designed as a radial turbine wheel turbine wheel 18 the radial turbine 10 at least partially, in particular at least predominantly or completely, arranged so that the turbine wheel 18 in the radial direction of the radial turbine 10 outward through the turbine housing 14 is covered. Here is the turbine wheel 18 about an axis of rotation relative to the turbine housing 14 rotatable, so that the turbine wheel 18 during operation of the radial turbine 10 about the axis of rotation relative to the turbine housing 14 rotates. During operation of the radial turbine 10 it comes to very high speeds of the turbine wheel 18 so on the turbine wheel 18 high centrifugal forces, in particular in the radial direction to the outside, act.

Um nun die Kosten und das Gewicht der Radialturbine 10 besonders gering halten zu können, wobei gleichzeitig eine besonders hohe Containmentsicherheit, das heißt ein besonders vorteilhafter Berstschutz realisiert werden kann, weist die Radialturbine 10 ein von dem Turbinengehäuse 14 unterschiedliches, separat von dem Turbinengehäuse 14 hergestelltes und mittels wenigstens einer Schraubverbindung relativ zu dem Turbinengehäuse 14 fixiertes Schutzelement 20 als Bertschutz auf, welcher zumindest einen Teilbereich des Turbinengehäuses 14 außenumfangsseitig und dabei in radialer Richtung nach außen umgibt. In 2 ist ein sich an den Teilbereich anschließender zweiter beziehungsweise weiterer Teilbereich 22 des Turbinengehäuses 14 erkennbar, wobei der weitere Teilbereich 22 nicht von dem Schutzelement 20 in radialer Richtung nach außen hin überdeckt ist. Um dabei das Gewicht des Turbinengehäuses 14 besonders gering zu halten, weist das Turbinengehäuse 14 beispielsweise in dem ersten Teilbereich eine geringere Wanddicke beziehungsweise Wandstärke als in dem weiteren Teilbereich 22 auf.Now to the cost and weight of the radial turbine 10 To be able to keep particularly low, at the same time a particularly high containment safety, that is, a particularly advantageous burst protection can be realized, has the radial turbine 10 one from the turbine housing 14 different, separate from the turbine housing 14 manufactured and by means of at least one screw relative to the turbine housing 14 fixed protective element 20 as Bertschutz on which at least a portion of the turbine housing 14 Outside circumference and thereby surrounds in the radial direction to the outside. In 2 is a subsequent to the subarea second or further subarea 22 of the turbine housing 14 recognizable, wherein the further partial area 22 not from the protective element 20 is covered in the radial direction to the outside. To keep the weight of the turbine housing 14 To keep particularly low, has the turbine housing 14 For example, in the first partial area, a smaller wall thickness or wall thickness than in the other partial area 22 on.

Birst das Turbinenrad 18 beispielsweise während eines Betriebs der Radialturbine 10, sodass sich Teile von dem Turbinenrad 18 lösen und unkontrolliert umherfliegen können, so bewegen sich diese Teile aufgrund der auf die Teile wirkenden Fliehkräfte in radialer Richtung nach außen in Richtung des Turbinengehäuses 14. Die umherfliegenden Teile werden mittels des Turbinengehäuses 14 abgebremst und gegebenenfalls rückgehalten. Sind die auf die umherfliegenden Teile wirkenden Fliehkräfte so groß, dass die umherfliegenden Teile eine besonders hohe Geschwindigkeit und somit eine besonders hohe kinetische Energie aufweisen, so können die umherfliegenden Teile das Turbinengehäuse 14 in dem ersten Teilbereich gegebenenfalls durchschlagen und somit durchdringen. Diese umherfliegenden Teile werden dann jedoch mittels des Schutzelements 20 aufgefangen, abgebremst und rückgehalten, sodass die aus dem Bersten des Turbinenrads 18 resultierenden, umherfliegenden Teile nicht an die Umgebung der Radialturbine 10 insgesamt gelangen können.Burst the turbine wheel 18 for example during operation of the radial turbine 10 , so that parts of the turbine wheel 18 solve and can fly around uncontrollably, these parts move due to the forces acting on the parts centrifugal forces in the radial direction outward in the direction of the turbine housing 14 , The flying parts are by means of the turbine housing 14 braked and optionally retained. If the centrifugal forces acting on the flying parts are so great that the flying parts have a particularly high velocity and thus a particularly high kinetic energy, the flying parts can become the turbine housing 14 optionally penetrate in the first subregion and thus penetrate. However, these flying parts then become by means of the protective element 20 collected, decelerated and retained, so that from the bursting of the turbine wheel 18 resulting, flying parts not to the environment of the radial turbine 10 can arrive in total.

In dem weiteren Teilbereich 22 weist das Turbinengehäuse 14 beispielsweise eine hinreichend große Wandstärke auf, um einen hinreichenden Berstschutz zu realisieren, sodass in dem weiteren Teilbereich 22 sich von dem Turbinenrad 18 lösende Teile das Turbinengehäuse 14 nicht durchdringen beziehungsweise durchschlagen können. Dadurch kann insgesamt eine besonders hohe Containmentsicherheit realisiert werden, sodass ein besonders sicherer Betrieb der Radialturbine 10 darstellbar ist.In the further subarea 22 has the turbine housing 14 For example, a sufficiently large wall thickness in order to realize a sufficient bursting protection, so that in the other part 22 away from the turbine wheel 18 Soldering parts of the turbine housing 14 can not penetrate or penetrate. As a result, overall a particularly high containment safety can be realized, so that a particularly safe operation of the radial turbine 10 is representable.

Um einen besonders sicheren Betrieb zu realisieren, ist durch das Schutzelement 20 beispielweise eine Aufnahme gebildet, in welcher zumindest der erste Teilbereich des Turbinengehäuses 14 aufgenommen ist. Vorzugsweise ist das Schutzelement 20 aus einem metallischen Werkstoff gebildet, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Schutzelement 20 aus einem zähen Werkstoff hergestellt ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Schutzelement 20 als ein Blech beziehungsweise als Blechbauteil ausgebildet ist. Dieses Blech beziehungsweise Schutzelement 20 aus einem zähem Werkstoff ist um das Turbinengehäuse 14 geschraubt, um hinsichtlich der Containmentsicherheit riskante Stellen abzusichern. Offene, das heißt nicht in radialer Richtung nach außen durch das Schutzelement 20 überdeckte und beispielsweise der Verbrennungskraftmaschine 12 zugewandte Teilbereiche des Turbinengehäuses 14 werden mit einer hinreichenden Wandstärke versehen, um eine hinreichende Containmentsicherheit zu realisieren und somit auch diese offenen Teilbereiche abzusichern.To realize a particularly safe operation, is by the protective element 20 For example, a receptacle formed in which at least the first portion of the turbine housing 14 is included. Preferably, the protective element 20 formed of a metallic material, wherein it is preferably provided that the protective element 20 made of a tough material. In particular, it is provided that the protective element 20 is formed as a sheet or as a sheet metal component. This sheet or protective element 20 Made of a tough material is around the turbine housing 14 screwed in order to secure risky positions with regard to containment safety. Open, that is not in the radial outward direction through the protective element 20 covered and, for example, the internal combustion engine 12 facing portions of the turbine housing 14 are provided with a sufficient wall thickness in order to realize a sufficient containment security and thus also to secure these open subareas.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Radialturbineradial turbine
1212: VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1414: Turbinengehäuseturbine housing
1616: Aufnahmeraumaccommodation space
18 18: Turbinenradturbine
2020: Schutzelementprotection element
2222: weiterer Teilbereichfurther subarea

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19640654 A1 [0003]
DE 10220573 C1 [0004]

Claims

Radial turbine (10) for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine (12), with a turbine housing (14) in which a turbine wheel (18) of the radial turbine (10) is at least partially receivable, characterized in that one of the turbine housing (14) different, by means of at least one screw connection relative to the turbine housing (14) fixed and at least a portion of the turbine housing (14) outer peripheral side surrounding protective element (20) is provided as burst protection.

Radial turbine (10) after Claim 1 , characterized in that a receptacle is formed by the protective element (20), in which at least the partial region of the turbine housing (14) is accommodated.

Radial turbine (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the protective element (20) is formed of a metallic material.

Radial turbine (10) after Claim 3 , characterized in that the protective element (20) is designed as a sheet metal component.

Radial turbine (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the turbine housing (14) has a greater wall thickness in a subsection (22) adjoining the subregion than in the first subregion.