DE102018000715A1

DE102018000715A1 - Turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018000715A1
Application number: DE102018000715.5A
Authority: DE
Inventors: Torsten Palenschat; Markus Mueller
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Turbine (10) für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Turbinengehäuse (12), welches wenigstens zwei asymmetrische und von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbare Fluten (14, 16) und einen Aufnahmebereich (18) zum zumindest teilweisen Aufnehmen eines Turbinenrads (20) aufweist, wobei den Fluten (14, 16) jeweilige, voneinander unterschiedliche Leitgitter (30, 32) zum Führen des von den Fluten (14, 16) in den Aufnahmebereich (18) strömenden Abgases zugeordnet sind.The invention relates to a turbine (10) for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, having a turbine housing (12) which has at least two asymmetric flows (14, 16) through which exhaust gas of the internal combustion engine flows and a receiving area (18) for at least partially accommodating a turbine wheel ( 20), wherein the floods (14, 16) respective, different guide vanes (30, 32) for guiding the of the floods (14, 16) in the receiving area (18) flowing exhaust gas are assigned.

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Eine solche Turbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ist beispielsweise bereits der DE 198 57 234 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Turbine weist ein Turbinengehäuse auf, welches wenigstens zwei asymmetrische und von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbare Fluten aufweist. Außerdem weist das bereits einen Aufnahmebereich zum zumindest teilweisen Aufnehmen eines Turbinenrads der Turbine auf. Unter dem Merkmal, dass die Fluten asymmetrisch sind, ist insbesondere zu verstehen, dass die Fluten asymmetrisch zueinander ausgebildet sind, sodass beispielsweise eine der Fluten als so genannte große Flut und die andere Flut als so genannte kleine Flut ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die große Flut einen gegenüber der kleinen Flut größeren, von Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Strömungsquerschnitt aufweist.Such a turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, for example, is already the DE 198 57 234 A1 to be known as known. The turbine has a turbine housing, which has at least two asymmetric flows which can be flowed through by exhaust gas of the internal combustion engine. In addition, this already has a receiving area for at least partially receiving a turbine wheel of the turbine. By the feature that the floods are asymmetrical, is to be understood in particular that the floods are formed asymmetrically to each other, so that, for example, one of the floods as a so-called large tide and the other tide is designed as a so-called small tide. This means that the large tide has a larger compared to the small tide, flowed through by exhaust gas of the internal combustion engine flow cross-section.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Turbine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders wirkungsgradgünstiger Betrieb realisieren lässt.Object of the present invention is to develop a turbine of the type mentioned in such a way that a particularly efficient operation can be realized.

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

Um eine Turbine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders wirkungsgradgünstiger und somit effizienter Betrieb der Turbine realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass den Fluten jeweilige, voneinander unterschiedliche Leitgitter zum Führen des von den Fluten in den Aufnahmebereich strömenden Abgases zugeordnet sind. Mit anderen Worten ist einer ersten der Fluten ein erstes Leitgitter zum Führen des von beziehungsweise aus der ersten Flut in den Aufnahmebereich strömenden Abgases zugeordnet, wobei der zweiten Flut ein von dem ersten Leitgitter unterschiedliches zweites Leitgitter zum Führen des von beziehungsweise aus der zweiten Flut in den Aufnahmebereich strömenden Abgases zugeordnet ist. Dadurch, dass jede der beiden Fluten ihr eigenes, insbesondere als Leitgitterring ausgebildetes Leitgitter hat, kann das jeweilige Leitgitter gezielt und bedarfsgerecht an die jeweilige, dem jeweiligen Leitgitter zugeordnete Flut, insbesondere an deren jeweiligen, von Abgas durchströmbaren Strömungsquerschnitt, angepasst werden, sodass das Abgas besonders strömungsgünstig und somit besonders verlustarm aus der jeweiligen Flut über das jeweilige Leitgitter in den Aufnahmebereich und somit beispielsweise zu dem Turbinenrad strömen und in der Folge das Turbinenrad antreiben kann. Darüber hinaus ist es dadurch möglich, die Fluten an sich, insbesondere hinsichtlich ihres von dem Abgas durchströmbaren Strömungsquerschnitts, sehr groß auszuführen, wodurch Strömungsverluste im Vergleich zu herkömmlichen Turbinen, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Zwillingsstromturbinen, drastisch reduziert werden können. In der Folge kann ein besonders hoher Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Turbine realisiert werden.In order to develop a turbine specified in the preamble of claim 1 species such that a particularly efficient and thus efficient operation of the turbine can be realized, it is inventively provided that the floods respective, different guide vanes for guiding the of the floods in the receiving area associated with flowing exhaust gas. In other words, a first of the floods is assigned a first guide grid for guiding the exhaust gas flowing from the first flow into the receiving area, the second flow having a second guide grid, different from the first guide grid, for guiding the second flow into and out of the second flow Receiving area is associated with flowing exhaust gas. Due to the fact that each of the two floods has its own guide grid, in particular designed as a guide grid ring, the respective guide grid can be adapted specifically to the respective flow, which is assigned to the respective guide grid, in particular to their respective flow cross-section through which the exhaust gas can flow, so that the exhaust gas particularly streamlined and thus particularly low loss from the respective flood on the respective guide grid in the receiving area and thus, for example, to flow to the turbine wheel and drive the turbine in the sequence. Moreover, this makes it possible to carry out the floods themselves, in particular with regard to their flow cross-section through which the exhaust gas can flow, as a result of which flow losses can be drastically reduced in comparison to conventional turbines, in particular in comparison to conventional twin-flow turbines. As a result, a particularly high efficiency of the turbine according to the invention can be realized.

Vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Turbine als Zwillingsstromturbine ausgebildet, welche auch als Twin-Scroll-Turbine bezeichnet wird. Beispielsweise im Gegensatz zu einer Segmentturbine, bei welcher die Fluten in Umfangsrichtung des Aufnahmebereichs beziehungsweise des Turbinenrads über dessen Umfang aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander in den Aufnahmebereich münden, münden beispielsweise bei der erfindungsgemäßen Turbine die Fluten, insbesondere auch oder vorzugsweise ausschließlich, in axialer Richtung der Turbine nebeneinander in den Aufnahmeraum. Die erfindungsgemäße Turbine ist dabei vorzugsweise als Radialturbine ausgebildet, sodass beispielsweise das Abgas aus der jeweiligen Flut zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung in den Aufnahmeraum strömt. In vollständig hergestelltem Zustand der Turbine ist das Turbinenrad drehbar in dem Aufnahmebereich zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen und kann sich um eine Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse drehen. Da dabei die Turbine vorzugsweise als Zwillingsstromturbine ausgebildet ist, ist beispielsweise ein erster, sich insbesondere in axialer Richtung der Turbine beziehungsweise des Turbinenrads erstreckender, Längenbereich des Turbinenrads in radialer Richtung nach außen hin durch die erste Flut, insbesondere durch eine erste Düse der ersten Flut, überdeckt, wobei das Abgas aus der ersten Flut über die erste Düse in den Aufnahmebereich mündet beziehungsweise das die erste Flut durchströmende Abgas strömt zunächst durch die erste Düse und dann in den Aufnahmebereich und somit zu dem Turbinenrad. Außerdem ist beispielsweise ein sich in axialer Richtung der Turbine und somit des Turbinenrads an den ersten Längenbereich anschließender und sich insbesondere in axialer Richtung der Turbine beziehungsweise des Turbinenrads erstreckender zweiter Längenbereich des Turbinenrads in radialer Richtung des Turbinenrads nach außen hin durch die zweite Flut, insbesondere durch eine zweite Düse der zweiten Flut, überdeckt, wobei beispielsweise die zweite Flut über die zweite Düse in den Aufnahmebereich mündet beziehungsweise sodass das die zweite Flut durchströmende Abgas zunächst durch die zweite Düse und dann in den Aufnahmebereich und somit zu dem Turbinenrad strömt. Die Düsen sind somit in axialer Richtung nebeneinander beziehungsweise aufeinanderfolgend oder hintereinander angeordnet. Die jeweilige Düse muss dabei nicht notwendigerweise als klassische Düse ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass sich die jeweilige Düse nicht notwendigerweise in Strömungsrichtung des Abgases beziehungsweise in radialer Richtung zum Aufnahmebereich beziehungsweise zum Turbinenrad hin verjüngen muss.Advantageously, the turbine according to the invention is designed as a twin-flow turbine, which is also referred to as a twin-scroll turbine. For example, in contrast to a segmented turbine, in which the floods in the circumferential direction of the receiving area or the turbine over the circumference sequentially or successively open into the receiving area, for example, in the turbine according to the invention, the floods, especially or preferably exclusively, open in the axial direction of the turbine side by side in the recording room. The turbine according to the invention is preferably designed as a radial turbine, so that, for example, the exhaust gas flows from the respective flood at least substantially in the radial direction into the receiving space. In the fully manufactured state of the turbine, the turbine wheel is rotatably received in the receiving region at least partially, in particular at least predominantly or completely, and can rotate about an axis of rotation relative to the turbine housing. Since the turbine is preferably designed as a twin-flow turbine, for example, a first, extending in particular in the axial direction of the turbine or the turbine wheel, the longitudinal region of the turbine wheel in the radial direction outwardly by the first flood, in particular by a first nozzle of the first flood, covered, wherein the exhaust gas from the first flood via the first nozzle opens into the receiving area or the exhaust gas flowing through the first flood first flows through the first nozzle and then into the receiving area and thus to the turbine wheel. In addition, for example, a second longitudinal region of the turbine wheel extending in the axial direction of the turbine and thus of the turbine wheel to the first longitudinal region and extending in particular in the axial direction of the turbine or the turbine wheel in the radial direction of the turbine wheel to the outside through the second flood, in particular by a second nozzle of the second flood, covered, for example, wherein the second flood via the second nozzle opens into the receiving area or so that the exhaust gas flowing through the second flow first flows through the second nozzle and then into the receiving region and thus to the turbine wheel. The nozzles are thus arranged next to one another in the axial direction or successively or one behind the other. The respective nozzle does not necessarily have to be designed as a classic nozzle. This means that the respective nozzle does not necessarily have to taper in the flow direction of the exhaust gas or in the radial direction to the receiving area or to the turbine wheel.

Unter dem Merkmal, dass die Fluten asymmetrische Fluten sind, ist insbesondere zu verstehen, dass die Fluten asymmetrisch zueinander ausgebildet sind. Dabei weisen beispielsweise die Fluten insbesondere in einer den Fluten gemeinsamen Schnittebene, welche beispielsweise parallel zur axialen Richtung und somit parallel zur Drehachse verläuft oder in welcher die Drehachse liegt, voneinander unterschiedliche, das heißt voneinander unterschiedliche große, von dem Abgas durchströmbare Strömungsquerschnitte auf, sodass beispielsweise der auch als erster Querschnitt oder erster Strömungsquerschnitt bezeichnete Strömungsquerschnitt der ersten Flut, insbesondere in der genannten Schnittebene, größer oder kleiner als der auch als zweiter Strömungsquerschnitt oder zweiter Querschnitt bezeichnete Strömungsquerschnitt der zweiten Flut, insbesondere in der genannten Schnittebene, ist.By the feature that the floods are asymmetric flows, it is to be understood in particular that the floods are asymmetrical to one another. In this case, for example, have the floods in particular in a common cutting planes common to the floods, for example, parallel to the axial direction and thus parallel to the axis of rotation or in which the axis of rotation, different from each other, that is different from each other large, can be flowed through by the exhaust flow cross-sections, so for example the flow cross section of the first tide, also referred to as first cross section or first flow cross section, in particular in said sectional plane, is larger or smaller than the flow cross section of the second tide, also referred to as second flow cross section or second cross section, in particular in said sectional plane.

Das Abgas der Verbrennungskraftmaschine strömt beispielsweise entlang eines jeweiligen Strömungspfads durch die jeweilige Flut über das jeweilige Leitgitter in den Aufnahmebereich, sodass beispielsweise in dem jeweiligen Strömungspfad die jeweilige Flut und das jeweilige Leitgitter angeordnet sind. Der beispielsweise die erste Flut und das der ersten Flut zugeordnete erste Leitgitter umfassende Strömungspfad wird auch als erster Strömungspfad bezeichnet, wobei der beispielsweise die zweite Flut und das der zweiten Flut zugeordnete zweite Leitgitter umfassende Strömungspfad auch als zweiter Strömungspfad bezeichnet wird. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der jeweilige engste von dem Abgas auf dessen Weg entlang des jeweiligen Strömungspfads durch die Turbine zu dem Aufnahmebereich durchströmbare beziehungsweise zu durchströmende Strömungsquerschnitt des jeweiligen Strömungspfads nicht etwa durch die jeweilige Flut an sich, sondern durch das jeweilige Leitgitter gebildet ist beziehungsweise wird. Somit wird beispielsweise ein jeweiliger Durchsatzkennwert der jeweiligen Flut nicht durch einen verengten Flutenquerschnitt der jeweiligen Flut an sich, sondern durch das jeweilige Leitgitter eingestellt beziehungsweise definiert, wodurch ein besonders wirkungsgradgünstiger Betrieb darstellbar ist.The exhaust gas of the internal combustion engine flows, for example along a respective flow path through the respective flood via the respective guide grid in the receiving area, so that, for example, in the respective flow path, the respective flood and the respective guide grid are arranged. The flow path comprising, for example, the first flow and the first flow grid associated with the first flow is also referred to as the first flow path, wherein the flow path comprising, for example, the second flow and the second flow path associated with the second flow is also referred to as a second flow path. In this case, it is preferably provided that the respective narrowest flow cross section of the respective flow path through which the exhaust gas flows through the turbine through the turbine to the receiving region is not formed by the respective flow per se but by the respective guide grille or will. Thus, for example, a respective Durchsatzkennwert the respective flood is not set or defined by a narrowed flood cross section of the respective flood itself, but by the respective guide grid, whereby a particularly low-efficiency operation can be displayed.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die erfindungsgemäße Turbine zum Bewirken einer Stauaufladung ausgebildet ist. Durch die Stauaufladung kann die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere deren Brennräume, besonders vorteilhaft mit verdichteter Luft versorgt werden, sodass ein besonders wirkungsgradgünstiger Betrieb realisierbar ist. Die Stauaufladung sorgt dabei für eine besonders vorteilhafte Anströmung des Turbinenrads mit dem Abgas, wobei die Anströmung über den Puls nicht mehr variiert. In der Folge kann das Turbinenrad im Vergleich zu herkömmlichen Turbinen spezifischer ausgelegt werden, sodass ein besonders hoher Wirkungsgrad der Turbine realisierbar ist. Ferner kann beispielsweise für mehrere Motorenbaureihen beziehungsweise für unterschiedliche Verbrennungskraftmaschinen der gleiche Abgasturbolader beziehungsweise die gleiche Turbine verwendet werden, da der Durchsatzkennwert nicht mehr durch die jeweilige Flut an sich und somit nicht mehr durch das Turbinengehäuse, sondern durch das jeweilige Leitgitter definiert wird. Dadurch kann beispielsweise über die Motorenbaureihen hinweg eine hohe Gleichteileanzahl realisiert werden, sodass die unterschiedlichen Motorenbaureihen kostengünstig realisiert werden können.As further particularly advantageous, it has been shown that the turbine according to the invention is designed to effect a congestion charging. As a result of the accumulation of charge, the internal combustion engine, in particular its combustion chambers, can be supplied with compressed air in a particularly advantageous manner, so that a particularly efficient operation can be realized. The accumulation charge ensures a particularly advantageous flow of the turbine wheel with the exhaust gas, wherein the flow over the pulse no longer varies. As a result, the turbine wheel can be designed more specifically compared to conventional turbines, so that a particularly high efficiency of the turbine can be realized. Furthermore, the same exhaust-gas turbocharger or the same turbine can be used, for example, for several engine series or for different internal combustion engines, since the throughput characteristic value is no longer defined by the respective flood per se and thus no longer by the turbine housing but by the respective guide grid. As a result, for example, a high number of identical parts can be realized across the engine series, so that the different engine series can be realized cost-effectively.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Turbine für einen Einsatz bei einem schweren Nutzfahrzeug beziehungsweise bei einem schweren Nutzfahrzeugmotor. Dabei liegt der Erfindung insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass der Einsatz einer Zwillingsstromturbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine eines schweren Nutzfahrzeugs sowie einer Auslegung der Zwillingsstromturbine in einem stationären Ausgestaltungspunkt nicht zwingdermaßen vorteilhaft ist. Die Zwillingsstromturbine und insbesondere die Asymmetrie ihrer Fluten sind jedoch vorteilhaft, um ein hinreichend hohes Druckgefälle zu realisieren, sodass eine besonders vorteilhafte Abgasrückführung, insbesondere eine besonders vorteilhafte Hochdruck-Abgasrückführung (Hochdruck-AGR), realisiert werden kann. Auch sorgt die Stoßaufladung üblicherweise für nicht optimale Wirkungsgrade durch stetig wechselnde Anströmung des Turbinenrads. Bei der erfindungsgemäßen Turbine jedoch können die Vorteile einer beschaufelten und genau eine Flut aufweisenden Mono-Scroll-Turbine mit den Vorteilen einer asymmetrischen Zwillingsstromturbine verbunden beziehungsweise kombiniert werden. Da den Fluten die jeweiligen Leitgitter zugeordnet sind, ist die erfindungsgemäße Turbine als beschaufelte Turbine, insbesondere als beschaufelte Zwillingsstromturbine, ausgebildet. Dabei werden vorzugsweise die Fluten hinsichtlich ihrer von dem Abgas zu durchströmenden Strömungsquerschnitte so groß ausgeführt, dass eine Stauaufladung entsteht, das heißt dass die Turbine eine Stauaufladung bewirkt. Jede der beiden Fluten hat dabei ihr eigenes Leitgitter, durch das vorzugsweise der jeweilige Durchsatzkennwert der jeweiligen Flut definiert wird. Durch den Einsatz der voneinander unterschiedlichen Leitgitter ist es möglich, die Leitgitter derart auszugestalten und an die jeweilige Flut anzupassen, dass das Turbinenrad in einem Betriebspunkt beziehungsweise Auslegepunkt besonders vorteilhaft von dem Abgas angeströmt wird.The turbine according to the invention is particularly advantageous for use in a heavy commercial vehicle or in a heavy commercial vehicle engine. The invention is based in particular on the finding that the use of a twin-flow turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine of a heavy commercial vehicle and a design of the twin-flow turbine in a stationary design point is not necessarily advantageous. However, the twin-flow turbine and in particular the asymmetry of its floods are advantageous in order to realize a sufficiently high pressure gradient, so that a particularly advantageous exhaust gas recirculation, in particular a particularly advantageous high-pressure exhaust gas recirculation (high-pressure EGR), can be realized. Also, the bump charging usually ensures not optimal efficiencies by constantly changing flow of the turbine wheel. In the turbine according to the invention, however, the advantages of a bladed and precisely one-tide mono-scroll turbine can be combined or combined with the advantages of an asymmetrical twin-flow turbine. Since the respective guide vanes are assigned to the floods, the turbine according to the invention is designed as a bladed turbine, in particular as a bladed twin-flow turbine. In this case, the floods are preferably carried out so large with respect to their flow cross sections to be flowed through by the exhaust gas, that a congestion charging occurs, that is, that the turbine causes a congestion charging. Each of the two floods has its own guide grid, through preferably the respective Durchsatzkennwert of the respective flood is defined. Through the use of mutually different guide grids, it is possible to design the guide grille in such a way and to adapt to the respective tide, that the turbine wheel is particularly advantageous flows in an operating point or design point of the exhaust gas.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Leitgitter separat voneinander ausgebildet sind. Hierdurch können die Leitgitter besonders gezielt und bedarfsgerecht an die jeweiligen Fluten angepasst werden, sodass ein besonders hoher Wirkungsgrad darstellbar ist. Ferner können beispielsweise dadurch die Leitgitter besonders bedarfsgerecht ausgetauscht und gegen andere Leitgitter ersetzt werden, um dadurch beispielsweise unterschiedliche Charakteristiken der Turbine beziehungsweise unterschiedliche Turbinen oder Turbinentypen darzustellen und auf diese Weise kann die Turbine auf besonders einfache und kostengünstige Weise an unterschiedliche Verbrennungskraftmaschine bedarfsgerecht angepasst werden.It has proven to be particularly advantageous if the guide gratings are formed separately from one another. As a result, the guide rails can be adapted to the particular floods in a particularly targeted manner and as needed, so that a particularly high degree of efficiency can be achieved. Further, for example, by the Leitgitter can be exchanged particularly needs-based and replaced with other Leitgitter to thereby represent, for example, different characteristics of the turbine or different turbines or turbine types and in this way, the turbine can be adapted to different internal combustion engine in a particularly simple and cost-effective manner.

Das jeweilige, beispielsweise als Leitgitterring ausgebildete Leitgitter weist beispielsweise eine jeweilige Anzahl an Leitschaufeln auf, welche von dem Abgas aus der jeweiligen Flut an- und/oder umströmbar sind. Mittels der Leitschaufeln wird das aus der jeweiligen Flut in den Aufnahmebereich strömende Abgas gezielt abgelenkt beziehungsweise geleitet, um dadurch vorteilhafte Strömungsbedingungen zu schaffen. Dabei weist das erste Leitgitter eine erste Anzahl an Leitschaufeln auf, während das zweite Leitgitter eine zweite Anzahl an Leitschaufeln aufweist.The respective, for example, formed as a Leitgitterring Leitgitter has, for example, a respective number of vanes, which on the exhaust from the respective flood on and / or flow around. By means of the guide vanes, the exhaust gas flowing from the respective flood into the receiving region is deflected or conducted in a targeted manner, thereby creating advantageous flow conditions. In this case, the first guide grid has a first number of guide vanes, while the second guide grid has a second number of guide vanes.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Anzahlen voneinander unterschiedlich sind. Mit anderen Worten ist beispielsweise die erste Anzahl größer oder kleiner als die zweite Anzahl. Die jeweilige Anzahl ist dabei eine ganze positive Zahl, welcher größer als Eins, insbesondere größer als Fünf und vorzugsweise größer als Zehn und besonders vorzugsweise größer als Fünfzehn ist. Bei dieser Ausführungsform ist es somit vorgesehen, dass sich die Leitgitter dadurch voneinander unterscheiden, dass sich die Anzahlen voneinander unterscheiden. Hierdurch können die Leitgitter besonders vorteilhaft an die jeweiligen Fluten angepasst werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann.It has proved to be particularly advantageous if the numbers are different from each other. In other words, for example, the first number is larger or smaller than the second number. The respective number is a whole positive number, which is greater than one, in particular greater than five and preferably greater than ten, and particularly preferably greater than fifteen. In this embodiment, it is thus provided that the guide gratings differ from each other in that the numbers differ from each other. As a result, the guide gratings can be adapted particularly advantageously to the respective floods, so that a particularly efficient operation can be realized.

Um das Abgas besonders definiert und somit wirkungsgradgünstig aus den Fluten in den Aufnahmebereich und somit zu dem Turbinenrad führen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Fluten zumindest in einem jeweiligen Teilbereich durch eine separat von dem Turbinengehäuse ausgebildete und an dem Turbinengehäuse gehaltene Trennwand voneinander getrennt sind.In order to be able to guide the exhaust gas in a particularly defined and thus efficient manner out of the floods into the receiving area and thus to the turbine wheel, it is provided in a further embodiment of the invention that the floods are formed at least in a respective subarea by a turbine housing separate from the turbine housing Turbine housing held partition are separated.

Um dabei eine besonders vorteilhafte Strömungsführung realisieren zu könne, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Trennwand einstückig mit einem der Leitgitter und separat von dem anderen Leitgitter ausgebildet ist. Somit wird die Trennwand beispielsweise gleichzeitig mit dem einen Leitgitter an dem Turbinengehäuse montiert, wenn das eine Leitgitter an dem Turbinengehäuse montiert wird. Dadurch kann beispielsweise die Turbine auf besonders einfache und kostengünstige Weise gefertigt werden.In order to realize a particularly advantageous flow guidance, it is provided in a further embodiment of the invention that the partition is formed integrally with one of the guide grid and separately from the other guide grid. Thus, for example, the baffle is mounted to the turbine housing simultaneously with the one baffle when the one baffle is mounted to the turbine housing. As a result, for example, the turbine can be manufactured in a particularly simple and cost-effective manner.

Um dabei eine besonders strömungsgünstige Ausgestaltung der Turbine realisieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass jeweilige Stirnseiten der Leitschaufeln des anderen Leitgitters in axialer Richtung der Turbine direkt an der Trennwand anliegen, das heißt die Trennwand direkt berühren. Hierdurch wird beispielsweise das Abgas, welches mittels des anderen Leitgitters geführt werden soll, besonders vorteilhaft mittels des anderen Leitgitters geführt und kann nicht etwa zwischen den Stirnseiten der Trennwand hindurchströmen, sondern strömt die Leitschaufel des anderen Leitgitters gezielt an und um, wodurch das Abgas besonders vorteilhaft in den Aufnahmebereich strömt.In order to be able to realize a particularly aerodynamic configuration of the turbine, it is provided in a further embodiment of the invention that respective end faces of the guide vanes of the other guide grid lie in the axial direction of the turbine directly to the partition wall, that touch the partition directly. As a result, for example, the exhaust gas, which is to be guided by means of the other guide grid, particularly advantageous by means of the other guide grid and can not flow through between the end faces of the partition, but the guide vane of the other guide grid flows to and around, whereby the exhaust particularly advantageous flows into the receiving area.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Trennwand in radialer Richtung der Turbine nach innen, das heißt zu dem Aufnahmebereich hin, verjüngt. Hierdurch kann eine besonders wirkungsgradgünstige Führung des Abgases gewährleistet werden.A further embodiment is characterized in that the partition wall tapers inwards in the radial direction of the turbine, that is to say towards the receiving area. In this way, a particularly efficient guidance of the exhaust gas can be ensured.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Leitgitter um eine Drehachse, um welche das Turbinenrad relativ zu dem Turbinengehäuse drehbar ist, verdreht zueinander angeordnet sind. Durch diese, zueinander verdrehte Anordnung der Leitgitter und/oder durch die unterschiedlichen, auch als Schaufelzahlen bezeichneten Anzahlen der Leitschaufeln kann beispielsweise eine übermäßige Anregung des Turbinenrads vermieden werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb gewährleistet werden kann.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the guide vanes are arranged around a rotation axis about which the turbine wheel is rotatable relative to the turbine housing, twisted to each other. By this, mutually rotated arrangement of the guide vanes and / or by the different, also referred to as blade numbers numbers of the vanes, for example, an excessive excitation of the turbine can be avoided, so that a particularly efficient operation can be ensured.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Leitgitter separat von dem Turbinengehäuse ausgebildet und an dem Turbinengehäuse gehalten sind. Mit anderen Worten sind die Leitgitter und das Turbinengehäuse als separat voneinander ausgebildete und beispielsweise aneinander gehaltene Komponenten ausgebildet. Auf diese Weise können beispielsweise die Leitgitter einfach und bedarfsgerecht ausgetauscht und gegen andere Leitgitter ersetzt werden. Dadurch können beispielsweise einfach und kostengünstig unterschiedliche Bauvarianten der Turbine realisiert werden. Die Bauvarianten unterscheiden sich dabei insbesondere in ihren Leitgittern, wobei die Bauvarianten jedoch das gleiche Turbinengehäuse beziehungsweise die gleichen Turbinengehäuse aufweisen. Somit ist beispielsweise das Turbinengehäuse ein bauvariantenübergreifendes Turbinengehäuse, welches bei jeder Bauvariante zum Einsatz kommt. Das jeweilige Leitgitter ist dabei beispielsweise ein bauvariantenspezifisches Leitgitter, sodass die Bildung der Bauvarianten nicht durch das Turbinengehäuse, sondern durch die unterschiedlichen Leitgitter erfolgt beziehungsweise erfolgen kann. Dadurch kann über die Bauvarianten hinweg eine besonders große Gleiteilanzahl realisiert werden, sodass die unterschiedlichen Bauvarianten der Turbine kostengünstig dargestellt werden können.Finally, it has proved to be particularly advantageous if the guide grilles are formed separately from the turbine housing and held on the turbine housing. In other words, the guide vanes and the turbine housing are formed as separately formed and, for example, held together components. In this way, for example, the guide rails can be exchanged easily and as needed and against other baffles are replaced. This allows, for example, simple and inexpensive different construction variants of the turbine can be realized. The construction variants differ in particular in their guide rails, but the construction variants have the same turbine housing or the same turbine housing. Thus, for example, the turbine housing is a construction variant spanning turbine housing, which is used in each construction variant. In this case, the respective guide grid is, for example, a construction-variant-specific guide grid, so that the formation of the construction variants does not take place or can take place through the turbine housing but through the different guide gratings. As a result, over the construction variants, a particularly large number of sliding parts can be realized, so that the different construction variants of the turbine can be displayed cost-effectively.

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 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Turbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug wie beispielsweise ein Nutzfahrzeug;
2 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der Turbine gemäß 1;
3a eine schematische Perspektivansicht eines ersten Leitgitters der Turbine;
3b eine schematische und geschnittene Perspektivansicht des ersten Leitg itters;
4a eine schematische Perspektivansicht eines zweiten Leitgitters der Turbine;
4b eine schematische und geschnittene Perspektivansicht des zweiten Leitgitters;
5 eine schematische Schnittansicht der Turbine in einer senkrecht zur Axialrichtung der Turbine verlaufenden ersten Schnittebene;
6 eine schematische Schnittansicht der Turbine in einer senkrecht zur Axialrichtung der Turbine verlaufenden und von der ersten Schnittebene beabstandeten zweite Schnittebene; und
7 ausschnittsweise eine weitere schematische Längsschnittansicht der Turbine.

The drawing shows in

1 a schematic perspective view of a turbine according to the invention for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle such as a commercial vehicle;
2 in sections, a schematic longitudinal sectional view of the turbine according to 1 ;
3a a schematic perspective view of a first guide grid of the turbine;
3b a schematic and sectioned perspective view of the first Leitg itters;
4a a schematic perspective view of a second guide grid of the turbine;
4b a schematic and sectional perspective view of the second Leitgitters;
5 a schematic sectional view of the turbine in a direction perpendicular to the axial direction of the turbine extending first cutting plane;
6 a schematic sectional view of the turbine in a direction perpendicular to the axial direction of the turbine extending and spaced from the first sectional plane second cutting plane; and
7 a detail of another schematic longitudinal sectional view of the 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 im Ganzen mit 10 bezeichnete Turbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist als Kraftwagen, insbesondere als Nutzfahrzeug, ausgebildet und umfasst in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine, welche beispielsweise wenigstens einen oder mehrere, insbesondere als Zylinder ausgebildete Brennräume aufweist. Der Abgasturbolader umfasst dabei beispielsweise einen Verdichter, mittels welchem Luft, welche den Brennräumen zugeführt wird, zu verdichten ist beziehungsweise verdichtet wird. Der Verdichter kann dabei von der Turbine 10 angetrieben werden, sodass dadurch, dass die Turbine 10 von Abgas der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird beziehungsweise angetrieben werden kann, im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden kann. Das Versorgen der Brennräume mit verdichteter Luft wird auch als Aufladen oder Aufladung bezeichnet, wobei die verdichtete Luft auch als Ladeluft bezeichnet wird. 1 shows in a schematic perspective view of a whole 10 designated turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle. The motor vehicle is designed as a motor vehicle, in particular as a commercial vehicle, and in its completely produced state comprises the internal combustion engine, which has, for example, at least one or more combustion chambers designed in particular as cylinders. The exhaust gas turbocharger in this case comprises, for example, a compressor, by means of which air, which is supplied to the combustion chambers, is to be compressed or compressed. The compressor may be from the turbine 10 be driven, so that by the fact that the turbine 10 is driven by exhaust gas of the internal combustion engine or can be driven, energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air. Supplying the combustion chambers with compressed air is also referred to as charging or charging, wherein the compressed air is also referred to as charge air.

Wie besonders gut in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, umfasst die Turbine 10 ein Turbinengehäuse 12, welches wenigstens zwei asymmetrische und von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbare Fluten 14 und 16 aufweist. Die Flut 14 wird auch als erste Flut bezeichnet, wobei die Flut 16 auch als zweite Flut bezeichnet wird. Unter dem Merkmal, dass die Fluten 14 und 16 asymmetrische Fluten sind, ist insbesondere zu verstehen, dass die Fluten 14 und 16 asymmetrisch zueinander ausgebildet sind. 2 zeigt die Turbine 10 ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht entlang einer Schnittebene, welche durch die Fluten 14 und 16 hindurch verläuft und parallel zur axialen Richtung der Turbine 10 verläuft. Das Turbinengehäuse 12 weist dabei ferner einen Aufnahmebereich 18 zum zumindest teilweisen, insbesondere zum zumindest überwiegenden oder vollständigen Aufnehmen eines Turbinenrads 20 der Turbine 10 auf. Dies bedeutet, dass die Turbine 10 in ihrem vollständig hergestellten Zustand das Turbinenrad 20 aufweist, welches im vollständig hergestellten Zustand der Turbine 10 drehbar in dem Aufnahmebereich 18 und somit in dem Turbinengehäuse 12 angeordnet beziehungsweise aufgenommen ist. Das Turbinenrad 20 ist somit um eine Drehachse 22 relativ zu dem Turbinengehäuse 12 drehbar. Die Drehachse 22 verläuft dabei in axialer Richtung der Turbine 10 beziehungsweise fällt mit der axialen Richtung der Turbine 10 zusammen. Die zuvor genannte Schnittebene verläuft dabei parallel zur Drehachse 22. Insbesondere ist es vorliegend vorgesehen, dass die Drehachse 22 in der genannten Schnittebene verläuft. In dieser durch die Fluten 14 und 16 verlaufenden und den Fluten 14 und 16 gemeinsamen Schnittebene weisen die Fluten 14 und 16 jeweilige, von dem Abgas durchströmbare beziehungsweise zu durchströmende Strömungsquerschnitte auf. Der von dem Abgas durchströmbare Strömungsquerschnitt der ersten Flut 14 wird auch als erster Strömungsquerschnitt bezeichnet, wobei der von dem Abgas durchströmbare Strömungsquerschnitt der zweiten Flut 16 auch als zweiter Strömungsquerschnitt bezeichnet wird. Aus 2 ist erkennbar, dass zumindest in der genannten Schnittebene der erste Strömungsquerschnitt größer als der zweite Strömungsquerschnitt ist, sodass die Flut 14 größer als die Flut 16 ist. Somit wird die Flut 14 auch als große Flut bezeichnet, wobei die Flut 16 auch als kleine Flut bezeichnet wird. Ferner wird die Flut 14 auch als Lambda-Flut bezeichnet, wobei die Flut 16 beispielsweise als AGR-Flut bezeichnet wird. Die Flut 14 wird insbesondere deswegen als Lambda-Flut bezeichnet, da die Flut 14 zumindest primär dazu genutzt wird, um das auch als Lambda beziehungsweise mit A bezeichnete Verbrennungsluftverhältnis in dem jeweiligen Brennraum einzustellen. Die Flut 16 wird auch als AGR-Flut bezeichnet, da die Flut 16 zumindest primär dazu genutzt wird, um eine hinreichend hohe Menge an Abgas von einem Abgastrakt der Verbrennungskraftmaschine zu einem insbesondere in einen Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine rückzuführen. Dieses Rückführen von Abgas wird auch als Abgasrückführung (AGR) bezeichnet. Um eine hinreichend große Menge an Abgas rückführen zu können, ist der Strömungsquerschnitt der Flut 16 kleiner als der der Flut 14, sodass beispielsweise mittels der Flut 16 ein vorteilhaftes Aufstauverhalten realisiert werden kann. Dadurch kann das Abgas mittels der Flut 16 vorteilhaft aufgestaut werden, sodass beispielsweise zur Realisierung einer Hochdurch-AGR ein hinreichend hohes Druckgefälle zwischen dem Abgastrakt und dem Ansaugtrakt realisiert werden kann.How very good in conjunction with 2 can be seen, includes the turbine 10 a turbine housing 12 which comprises at least two asymmetric flows which can be flowed through by the exhaust gas of the internal combustion engine 14 and 16 having. The flood 14 is also referred to as the first flood, the tide 16 also known as second tide. Under the feature that the floods 14 and 16 Asymmetrical floods are, in particular, to be understood that the floods 14 and 16 are formed asymmetrically to each other. 2 shows the turbine 10 fragmentary in a schematic sectional view along a cutting plane, which by the floods 14 and 16 passes through and parallel to the axial direction of the turbine 10 runs. The turbine housing 12 also has a receiving area 18 for at least partially, in particular for at least predominantly or completely receiving a turbine wheel 20 the turbine 10 on. This means that the turbine 10 in its completely manufactured state, the turbine wheel 20 which is in the fully manufactured state of the turbine 10 rotatable in the receiving area 18 and thus in the turbine housing 12 is arranged or recorded. The turbine wheel 20 is thus about a rotation axis 22 relative to the turbine housing 12 rotatable. The rotation axis 22 runs in the axial direction of the turbine 10 or falls with the axial direction of the turbine 10 together. The above-mentioned cutting plane runs parallel to the axis of rotation 22 , In particular, it is provided in the present case that the axis of rotation 22 runs in said section plane. In this by the floods 14 and 16 running and the floods 14 and 16 common cutting plane show the floods 14 and 16 respective flow cross sections through which the exhaust gas can flow or flow. The flow cross section of the first tide, through which the exhaust gas can flow 14 is also referred to as the first flow cross-section, wherein the exhaust flow through the exhaust flow cross-section of the second flood 16 Also referred to as a second flow cross-section. Out 2 can be seen that at least in said section plane, the first flow cross section is greater than the second flow cross section, so that the flood 14 bigger than the tide 16 is. Thus, the tide 14 also referred to as the Great Flood, the tide 16 also called a small flood. Further, the tide 14 also referred to as lambda flood, the tide 16 For example, is called EGR flood. The flood 14 is therefore especially referred to as lambda flood, since the tide 14 is used at least primarily to set the designated as lambda or A combustion air ratio in the respective combustion chamber. The flood 16 is also referred to as AGR flood since the tide 16 is used at least primarily to recirculate a sufficiently high amount of exhaust gas from an exhaust tract of the internal combustion engine to a particular in an intake tract of the internal combustion engine. This recirculation of exhaust gas is also referred to as exhaust gas recirculation (EGR). In order to be able to recirculate a sufficiently large amount of exhaust gas, the flow cross section of the flood 16 smaller than the tide 14 , so for example by means of the tide 16 An advantageous Aufstauverhalten can be realized. This allows the exhaust by means of the flood 16 be dammed advantageously so that, for example, to realize a high-throughput EGR a sufficiently high pressure gradient between the exhaust system and the intake can be realized.

Aus 2 ist erkennbar, dass das Turbinenrad 20 drehfest mit einer Welle 24 verbunden ist. Das Turbinenrad 20 und die Welle 24 sind beispielsweise Bestandteile eines Rotors 26 des Abgasturboladers. Der Rotor 26 ist beispielsweise drehbar an einem Lagergehäuse 28 des Abgasturboladers gelagert, sodass der Rotor 26 um die Drehachse 22 relativ zu dem Lagergehäuse 28 und relativ zu dem Turbinengehäuse 12 drehbar ist.Out 2 it can be seen that the turbine wheel 20 non-rotatable with a shaft 24 connected is. The turbine wheel 20 and the wave 24 are, for example, components of a rotor 26 the exhaust gas turbocharger. The rotor 26 is for example rotatable on a bearing housing 28 the exhaust gas turbocharger stored so that the rotor 26 around the axis of rotation 22 relative to the bearing housing 28 and relative to the turbine housing 12 is rotatable.

Der Rotor 26 umfasst beispielsweise auch ein in den Fig. nicht erkennbares Verdichterrad des Verdichters, wobei das Verdichterrad drehfest mit der Welle 24 verbunden ist. Dadurch kann das Verdichterrad über die Welle 24 von dem Turbinenrad 20 angetrieben werden beziehungsweise das Verdichterrad wird über die Welle 24 von dem Turbinenrad 20 angetrieben, wenn das Turbinenrad 20 von dem Abgas angetrieben und dadurch um die Drehachse 22 gedreht wird. Mittels der Fluten 14 und 16 wird das die Fluten 14 und 16 durchströmende Abgas zudem und insbesondere in den Aufnahmebereich 18 und somit zu dem Turbinenrad 20 geleitet. Das die jeweilige Flut 14 beziehungsweise 16 durchströmende Abgas kann aus der jeweiligen 14 beziehungsweise 16, insbesondere über jeweiligen Düsen der Fluten 14 und 16, aus- und in den Aufnahmebereich 18 einströmen und das Turbinenrad 20 anströmen, wodurch das Turbinenrad 20 angetrieben und dadurch um die Drehachse 22 relativ zu dem Turbinengehäuse 12 gedreht wird. Besonders gut aus 2 ist ferner erkennbar, dass die Turbine 10 als Radialturbine ausgebildet ist. Außerdem ist die Turbine 10 als Zwillingsstromturbine, insbesondere als asymmetrische Zwillingsstromturbine, ausgebildet.The rotor 26 For example, it also includes a compressor wheel of the compressor which is not visible in the figures, the compressor wheel being non-rotatable with the shaft 24 connected is. This allows the compressor wheel over the shaft 24 from the turbine wheel 20 be driven or the compressor wheel is over the shaft 24 from the turbine wheel 20 driven when the turbine wheel 20 driven by the exhaust gas and thereby about the axis of rotation 22 is turned. By means of the floods 14 and 16 that will be the floods 14 and 16 flowing exhaust gas also and in particular in the receiving area 18 and thus to the turbine wheel 20 directed. That the respective flood 14 respectively 16 flowing exhaust gas can from the respective 14 respectively 16 , in particular via respective nozzles of the floods 14 and 16 , out and into the recording area 18 infuse and the turbine wheel 20 flow, causing the turbine wheel 20 driven and thereby about the axis of rotation 22 relative to the turbine housing 12 is turned. Especially good 2 It can also be seen that the turbine 10 is designed as a radial turbine. Besides, the turbine is 10 designed as a twin-flow turbine, in particular as asymmetric twin-flow turbine.

Um nun einen besonders wirkungsgradgünstigen Betrieb der Turbine 10 und somit des Abgasturboladers der Verbrennungskraftmaschine insgesamt realisieren zu können, ist der Flut 14 (Lambda-Flut) ein erstes, als erster Leitgitterring ausgebildetes und auch als Lambda-Gitter bezeichnetes Leitgitter 30 zugeordnet. Außerdem ist der Flut 16 (AGR-Flut) ein zweites, als Leitgitterring ausgebildetes und auch als AGR-Gitter bezeichnetes zweites Leitgitter 32 zugeordnet, welches von dem Leitgitter 30 unterschiedlich ist. Somit sind den Fluten 14 und 16 die jeweiligen, voneinander unterschiedlichen Leitgitter 30 und 32 zum Führen des von den Fluten 14 und 16 in den Aufnahmebereich 18 strömenden Abgases zugeordnet. Dies bedeutet, dass das die Flut 14 durchströmende Abgas über das Leitgitter 30 in den Aufnahmebereich 18 und somit zu dem Turbinenrad 20 strömt, sodass das von beziehungsweise aus der Flut 14 in den Aufnahmebereich 18 zu dem Turbinenrad 20 strömende Abgas mittels des der Flut 14 zugeordneten Leitgitters 30 gelenkt beziehungsweise geführt oder geleitet wird. Das die Flut 16 durchströmende und von beziehungsweise aus der Flut 16 in den Aufnahmebereich 18 und somit zu dem Turbinenrad 20 strömende Abgas wird mittels des der Flut 16 zugeordneten Leitgitters 32 gezielt geleitet beziehungsweise geführt oder gelenkt. Dadurch kann das Abgas besonders strömungsgünstig in den Aufnahmebereich 18 strömen. Mit anderen Worten wird das Abgas besonders strömungsgünstig dem Turbinenrad 20 zugeführt, sodass ein besonders hoher Wirkungsgrad der Turbine 10 dargestellt werden kann. Außerdem können die Fluten 14 und 16, insbesondere ihre Strömungsquerschnitt, besonders groß ausgeführt werden, sodass ein besonders verlustarmer Betreib gewährleistet werden kann.To now a particularly efficient operation of the turbine 10 and thus to be able to realize the exhaust gas turbocharger of the internal combustion engine as a whole, is the tide 14 (Lambda flood) a first, designed as a first Leitgitterring and also referred to as a lambda grating Leitgitter 30 assigned. Besides, the tide is 16 (EGR flood) a second, designed as a guide grid ring and also referred to as AGR grid second guide grid 32 assigned, which of the Leitgitter 30 is different. Thus, the floods 14 and 16 the respective, different guide gratings 30 and 32 to guide you from the floods 14 and 16 in the recording area 18 associated with flowing exhaust gas. This means that's the tide 14 flowing exhaust gas through the guide grille 30 in the recording area 18 and thus to the turbine wheel 20 flows, so that from or out of the tide 14 in the recording area 18 to the turbine wheel 20 flowing exhaust gas by means of the tide 14 associated Leitgitters 30 directed or led or directed. That the flood 16 flowing through and out of the flood 16 in the recording area 18 and thus to the turbine wheel 20 flowing exhaust gas is by means of the flood 16 associated Leitgitters 32 purposefully directed or led or steered. This allows the exhaust particularly streamlined in the receiving area 18 stream. In other words, the exhaust gas is particularly aerodynamically the turbine wheel 20 supplied, so a particularly high efficiency of the turbine 10 can be represented. Besides, the floods can 14 and 16 , In particular, their flow cross-section, are made particularly large, so that a particularly low-loss operation can be ensured.

Das Turbinengehäuse 12 und das Lagergehäuse 28 sind separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten. Dabei ist ein Adapterring 34 vorgesehen, über welchen das Turbinengehäuse 12 und das Lagergehäuse 28 miteinander verbunden sind. Nach dem Abgas das Turbinenrad 20 angetrieben hat, kann das Abgas beispielsweise das Turbinengehäuse 12 über einen Austrittsflansch 37 verlassen. The turbine housing 12 and the bearing housing 28 are trained separately from each other and interconnected components. There is an adapter ring 34 provided over which the turbine housing 12 and the bearing housing 28 connected to each other. After the exhaust the turbine wheel 20 driven, the exhaust gas, for example, the turbine housing 12 via an outlet flange 37 leave.

3a, 3b zeigen das Leitgitter 30. Dabei weist das Leitgitter 30 eine erste Anzahl an ersten Leitschaufeln 36 auf, welche beispielsweise in Umfangsrichtung des Leitgitters 30 aufeinanderfolgend angeordnet und voneinander beabstandeten sind. Die ersten Leitschaufeln 36 sind über einen den Leitschaufeln 36 gemeinsamen ersten Ring 38 des Leitgitters 30 miteinander verbunden, wobei die Leitschaufeln 36 an ihrem jeweiligen ersten Ende an dem Ring 38 gehalten sind. Insbesondere sind die Leitschaufeln 36 einstückig mit dem Ring 38 ausgebildet. An ihrem jeweiligen, dem jeweiligen ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende sind die ersten Leitschaufeln 36 frei, sodass das jeweilige zweite Ende ein freies Ende ist. Dies bedeutet, dass die ersten Leitschaufeln 36 an ihrem jeweiligen zweiten Ende nicht miteinander verbunden sind. Somit weist die jeweilige erste Leitschaufel 36 an ihrem jeweiligen zweiten Ende eine an sich freie axiale Stirnseite 39 auf, welche beispielsweise in einer senkrecht zur axialen Richtung der Turbine 10 und somit senkrecht zur Drehachse 22 verlaufenden Ebene verläuft. Alternativ ist es denkbar, dass die Stirnseiten 39 in einer Ebene verlaufen, welche schräg zur Drehachse 22 beziehungsweise zur axialen Richtung verläuft. Das jeweilige erste Ende der jeweiligen Leitschaufel 36 ist kein freies Ende, da die Leitschaufeln 36 über ihre ersten Enden an den Ring 38 angebunden und über den Ring 38 miteinander verbunden sind. Beispielsweise sind die Leitschaufeln 36 zumindest im Wesentlichen Tragflächenprofile beziehungsweise tragflächenprofilförmig ausgebildet. 3a . 3b show the Leitgitter 30 , In this case, the guide grid 30 a first number of first vanes 36 on, which, for example, in the circumferential direction of the guide grid 30 are arranged consecutively and spaced from each other. The first vanes 36 are over one of the vanes 36 common first ring 38 the Leitgitters 30 interconnected, with the vanes 36 at its respective first end to the ring 38 are held. In particular, the vanes 36 integral with the ring 38 educated. At their respective, opposite the respective first end second end are the first vanes 36 free, so that the respective second end is a free end. This means that the first vanes 36 are not connected to each other at their respective second end. Thus, the respective first vane 36 at its respective second end a per se free axial end face 39 which, for example, in a direction perpendicular to the axial direction of the turbine 10 and thus perpendicular to the axis of rotation 22 extending level runs. Alternatively, it is conceivable that the end faces 39 run in a plane which is oblique to the axis of rotation 22 or runs to the axial direction. The respective first end of the respective vane 36 is not a free end because the vanes 36 over her first ends to the ring 38 Tailored and over the ring 38 connected to each other. For example, the vanes 36 formed at least substantially airfoils or wing profile profile.

4a, b zeigen das zweite Leitgitter 32. Dabei weist das Leitgitter 32 eine zweite Anzahl an zweiten Leitschaufeln 40 auf, welche in Umfangsrichtung des Leitgitters 32 hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet und voneinander beabstandeten sind. 4a, b show the second Leitgitter 32 , In this case, the guide grid 32 a second number of second vanes 40 on, which in the circumferential direction of the guide grid 32 arranged consecutively or successively and spaced from each other.

Das jeweilige Ende der jeweiligen Leitschaufeln 36 ist ein axiales Ende beziehungsweise wird auch als axiales Ende bezeichnet, da sich die jeweilige Leitschaufel 36 in axialer Richtung der Turbine 10 von dem jeweiligen ersten Ende zum jeweiligen zweiten Ende beziehungsweise umgekehrt erstreckt. An ihrem jeweiligen ersten Ende der Leitschaufeln 40 sind diese einem den Leitschaufeln 40 gemeinsamen ersten Ring 42 des Leitgitters 32 angebunden beziehungsweise gehalten. An ihrem jeweiligen, dem jeweiligen ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende der Leitschaufeln 40 sind diese an einem dem ersten Ring 42 gegenüberliegenden zweiten Ring 44 des Leitgitters 32 angebunden, wobei die Leitschaufeln 40 einstückig mit dem Ring 42 und/oder einstückig mit dem Ring 44 ausgebildet sein können. Auch das jeweilige Ende der jeweiligen Leitschaufel 40 ist ein axiales Ende beziehungsweise wird auch als axiales Ende bezeichnet, da sich die jeweilige Leitschaufel 40 in axialer Richtung der Turbine 10 von dem jeweiligen ersten Ende zu dem jeweiligen zweiten Ende erstreckt beziehungsweise umgekehrt. Im Gegensatz zu dem Leitgitter 30 ist bei dem Leitgitter 32 weder das erste Ende noch das zweite Ende der jeweiligen Leitschaufel 40 ein freies Ende, das die Leitschaufeln 40 sowohl an ihren ersten Enden über den Ring 42 als auch an ihren zweiten Enden über den Ring 44 miteinander verbunden sind. Somit sind die Leitschaufeln 40 in axialer Richtung der Turbine zwischen den Ringen 42 und 44 angeordnet, sodass beispielsweise das die Flut 16 durchströmende Abgas zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung der Turbine 10 nach innen hin zwischen den Ringen 42 und 44 hindurchströmen und in den Aufnahmebereich 18 strömen kann. Dabei verläuft die radiale Richtung der Turbine 10 senkrecht zur axialen Richtung der Turbine 10. Der jeweilige Ring 38, 42 beziehungsweise 44 ist beispielsweise eine Wandung, welche eine jeweilige Strömung des Abgases, insbesondere in axialer Richtung der Turbine 10 begrenzt beziehungsweise vermeidet oder einschränkt.The respective end of the respective vanes 36 is an axial end or is also referred to as an axial end, as the respective vane 36 in the axial direction of the turbine 10 extends from the respective first end to the respective second end or vice versa. At their respective first end of the vanes 40 These are one of the vanes 40 common first ring 42 the Leitgitters 32 tethered or held. At their respective, opposite the respective first end second end of the vanes 40 These are at one of the first ring 42 opposite second ring 44 the Leitgitters 32 Tailed, with the vanes 40 integral with the ring 42 and / or integral with the ring 44 can be trained. Also the respective end of the respective vane 40 is an axial end or is also referred to as an axial end, as the respective vane 40 in the axial direction of the turbine 10 extends from the respective first end to the respective second end or vice versa. In contrast to the guide grid 30 is at the Leitgitter 32 neither the first end nor the second end of the respective vane 40 a free end, the vanes 40 both at their first ends over the ring 42 as well as at the second ends over the ring 44 connected to each other. Thus, the vanes are 40 in the axial direction of the turbine between the rings 42 and 44 arranged so that, for example, the flood 16 flowing exhaust gas at least substantially in the radial direction of the turbine 10 inward between the rings 42 and 44 flow through and into the receiving area 18 can flow. The radial direction of the turbine runs 10 perpendicular to the axial direction of the turbine 10 , The respective ring 38 . 42 respectively 44 is, for example, a wall, which is a respective flow of the exhaust gas, in particular in the axial direction of the turbine 10 limits or avoids or restricts.

Ferner ist es möglich, dass die jeweilige Leitschaufel 40 tragflächenprofilförmig ausgebildet ist. Die Leitgitter 30 und 32 können sich insbesondere dadurch voneinander unterscheiden, dass sich die Leitschaufeln 36 und 40 in ihren jeweiligen Geometrien, insbesondere in ihren jeweiligen Querschnittsgeometrien, voneinander unterscheiden. Somit unterscheiden sich beispielsweise die Leitschaufeln 36 und 40 in ihren Außenumfängen, in ihren außenumfangsseitigen Formen und/oder in ihren Größen. Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich beispielsweise die Leitgitter 30 und 32 dadurch voneinander, dass sich die Anzahlen voneinander unterscheiden. Somit ist beispielsweise die erste Anzahl größer oder kleiner als die zweite Anzahl. Alternativ können die Anzahlen gleich sein. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Leitgitter 30 und 32 um die Drehachse 22 verdreht zueinander angeordnet sind.Furthermore, it is possible that the respective vane 40 is formed wing profile-shaped. The Leitgitter 30 and 32 may in particular differ from each other in that the vanes 36 and 40 in their respective geometries, in particular in their respective cross-sectional geometries, differ from each other. Thus, for example, differ the vanes 36 and 40 in their outer peripheries, in their outer peripheral shapes and / or in their sizes. Alternatively or additionally, for example, the guide vanes differ 30 and 32 by the fact that the numbers differ from each other. Thus, for example, the first number is greater or less than the second number. Alternatively, the numbers can be the same. Alternatively or additionally, it is conceivable that the guide grille 30 and 32 around the axis of rotation 22 are arranged twisted to each other.

5 zeigt die Turbine 10 in einer Schnittansicht entlang einer senkrecht zur Drehachse 22 verlaufenden ersten Schnittebene, die durch die Flut 14 und insbesondere durch die Leitschaufeln 36 verläuft. Des Weiteren zeigt 6 die Turbine 10 in einer Schnittansicht entlang einer zweiten Schnittebene, welche senkrecht zur Drehachse 22 und dabei insbesondere durch die Leitschaufeln 40 verläuft, wobei die zweite Schnittebene entlang der Drehachse 22 von der ersten Schnittebene beabstandet ist. Somit sind aus 5 und 6 die Leitschaufeln 36 und 40, insbesondere deren Querschnitte und Querschnittsgeometrien sowie außenumfangsseitige Formen und Größen, erkennbar. 5 shows the turbine 10 in a sectional view taken along a direction perpendicular to the axis of rotation 22 running first cutting plane through the tide 14 and in particular by the vanes 36 runs. Further shows 6 the turbine 10 in a sectional view along a second sectional plane which is perpendicular to the axis of rotation 22 and in particular by the vanes 40 runs, wherein the second cutting plane along the axis of rotation 22 is spaced from the first cutting plane. Thus are out 5 and 6 the vanes 36 and 40 , in particular their cross-sections and cross-sectional geometries and outer peripheral shapes and sizes, recognizable.

Schließlich zeigt 7 die Turbine 10 ausschnittsweise in einer weiteren Längsschnittansicht. Besonders gut aus 7 ist erkennbar, dass die Fluten 14 und 16 zumindest in einem jeweiligen Teilbereich durch eine separat von dem Turbinengehäuse 12 ausgebildete und an dem Turbinengehäuse 12 gehaltene Trennwand 46 voneinander getrennt sind. Die Trennwand 46 ist dabei durch den Ring 42 gebildet beziehungsweise der Ring 42 ist die Trennwand 46, sodass die Trennwand 46 einstückig mit dem Leitgitter 32 ausgebildet ist.Finally shows 7 the turbine 10 partially in a further longitudinal section view. Especially good 7 is recognizable that the floods 14 and 16 at least in a respective sub-area by a separate from the turbine housing 12 trained and attached to the turbine housing 12 held partition 46 are separated from each other. The partition 46 is there by the ring 42 formed or the ring 42 is the dividing wall 46 so that the dividing wall 46 integral with the baffle 32 is trained.

Um dabei das Abgas mittels der Leitschaufeln 36 gezielt und definiert führen zu können, liegen die jeweiligen, an dem jeweiligen freien zweiten Ende vorgesehenen Stirnseiten 39 der Leitschaufeln 36 in axialer Richtung der Turbine direkt an der Trennwand 46 an, sodass die Stirnseiten 39 die Trennwand 46 direkt berühren. Ferner verjüngt sich die Trennwand 46 in radialer Richtung der Turbine 10 nach innen.To the exhaust gas by means of the vanes 36 to be able to guide in a targeted and defined manner are the respective front sides provided at the respective free second end 39 the vanes 36 in the axial direction of the turbine directly on the partition wall 46 on, so the front ends 39 the partition 46 touch directly. Furthermore, the partition tapers 46 in the radial direction of the turbine 10 inside.

Des Weiteren sind die Leitgitter 30 und 32 separat voneinander ausgebildete Komponenten, welche zudem separat von dem Turbinengehäuse 12 ausgebildet sind. Dadurch können beispielsweise die Leitgitter 30 und 32 auf einfache Weise von dem Turbinengehäuse 12 gelöst und durch andere Leitgitter ersetzt werden, um dadurch beispielsweise die Turbine 10 auf einfache Weise an unterschiedliche Verbrennungskraftmaschinen anpassen zu können. Dadurch können auf kostengünstige Weise unterschiedliche Bauvarianten der Turbine 10 dargestellt werden.Furthermore, the guide gratings 30 and 32 separately formed components, which also separate from the turbine housing 12 are formed. As a result, for example, the guide grille 30 and 32 in a simple way from the turbine housing 12 be solved and replaced by other baffles, thereby for example the turbine 10 easy to adapt to different internal combustion engines. As a result, different construction variants of the turbine can be achieved in a cost-effective manner 10 being represented.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Turbineturbine
1212: Turbinengehäuseturbine housing
1414: Flutflood
1616: Flutflood
1818: Aufnahmebereichreception area
2020: Turbinenradturbine
2222: Drehachseaxis of rotation
2424: Wellewave
2626: Rotorrotor
2828: Lagergehäusebearing housing
3030: Leitgitterguide grid
3232: Leitgitterguide grid
3434: Adapterringadapter ring
3636: Leitschaufelnvanes
3737: Austrittsflanschoutlet flange
3838: Ringring
3939: Stirnseitefront
4040: Leitschaufelnvanes
4242: Ringring
4444: Ringring
4646: Trennwandpartition wall

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19857234 A1 [0002]

Claims

Turbine (10) for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, comprising a turbine housing (12) which has at least two asymmetric flows and exhaust gas from the internal combustion engine (14, 16) and a receiving area (18) for at least partially receiving a turbine wheel (20), characterized in that the floods (14, 16) respective, different guide vanes (30, 32) for guiding the of the floods (14, 16) in the receiving area (18) flowing exhaust gas are assigned.

Turbine (10) after Claim 1 , characterized in that the guide gratings (30, 32) are formed separately from each other.

Turbine (10) after Claim 1 or 2 characterized in that a first one of the baffles (30,32) has a first number of vanes (36) and the second baffle (32) has a second number of vanes (40).

Turbine (10) after Claim 3 , characterized in that the numbers are different from each other.

Turbine (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the floods (14, 16) at least in a respective portion separated by a separately from the turbine housing (12) formed and on the turbine housing (12) held partition (46) are.

Turbine (10) after Claim 5 , characterized in that the dividing wall (46) is formed integrally with one of the guide gratings (30, 32) and separately from the other guide grid (30).

Turbine (10) after Claim 6 in its reference back over Claim 5 on Claim 3 or 4 , characterized in that respective end faces (39) of the guide vanes (36) of the other guide grid (30) in the axial direction of the turbine (10) bear directly against the dividing wall (46).

Turbine (10) after one of Claims 5 to 7 , characterized in that the partition wall (46) tapers in the radial direction of the turbine (10) inwardly.

Turbine (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the guide gratings (30, 32) about an axis of rotation (22) about which the turbine wheel (20) is rotatable relative to the turbine housing (12), twisted to each other.

Turbine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide gratings (30, 32) are formed separately from the turbine housing (12) and held on the turbine housing (12).