DE102018111918A1 - Turboladerranordnung - Google Patents

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DE102018111918A1
DE102018111918A1 DE102018111918.6A DE102018111918A DE102018111918A1 DE 102018111918 A1 DE102018111918 A1 DE 102018111918A1 DE 102018111918 A DE102018111918 A DE 102018111918A DE 102018111918 A1 DE102018111918 A1 DE 102018111918A1
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turbine
liquid
turbocharger
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DE102018111918.6A
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Jessica L Krajenke
Ronald M Tkac
Vincent J Tylutki
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GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Es ist eine Turboladeranordnung vorgesehen, die verhindert, dass Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 einen am Abgasrohr angebrachten Luftkraftstoffverhältnissensor beschädigt. Die Turboladeranordnung beinhaltet ein Turbinengehäuse, ein Turbinenrad, eine im Turbinengehäuse definierte Spirale und ein sich nach oben erstreckendes Abgasrohr. Das Turbinengehäuse kann an einem zentralen Turboladergehäuseelement befestigt werden. Das Turbinengehäuse beinhaltet einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich mit der Spirale. Das Turbinenrad kann im Turbinengehäuse angeordnet sein. Ein Flüssigkeitsfeuchteverlauf 82 kann im Turbinengehäuse definiert werden und ist konfiguriert, um eine flüssige Fluidverbindung vom vorderen Bereich zur Spirale herzustellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Turbolader in Fahrzeugmotoren, insbesondere einen verbesserten Turbolader, der Schäden an Sauerstoffsensoren im Turbinengehäuse verhindert.
  • HINTERGRUND
  • Turbolader können ein Turbinengehäuse, das mit dem Abgaskrümmer des Motors verbunden ist, ein Verdichtergehäuse, das mit dem Ansaugkrümmer des Motors verbunden ist, und ein Zentrallagergehäuse, das Turbine und Verdichtergehäuse miteinander verbindet, beinhalten. Ein Turbinenrad im Turbinengehäuse wird durch einen Zustrom von Abgas aus dem Abgaskrümmer drehbar angetrieben. Eine im Zentrallagergehäuse drehbar gelagerte Welle verbindet das Turbinenrad mit einem Verdichterrad im Verdichtergehäuse, sodass eine Drehung des Turbinenrads eine Drehung des Verdichterrades bewirkt. Die Welle, die das Turbinenrad mit dem Verdichterrad verbindet, definiert eine Drehachse. Während sich das Verdichterrad dreht, erhöht es den Luftmassenstrom, die Luftstromdichte und den Luftdruck, der über den Ansaugkrümmer des Motors an die Zylinder des Motors abgegeben wird.
  • Turbolader liefern Druckluft an einen Motoreinlass, wodurch mehr Kraftstoff verbrannt werden kann und somit die Motorleistung gesteigert wird, ohne das Motorgewicht merklich zu erhöhen. Somit ermöglichen Turbolader den Einsatz von kleineren Motoren, welche die gleiche Leistung entwickeln wie größere, normale Saugmotoren. Die Verwendung eines kleineren Motors in einem Fahrzeug bringt den gewünschten Effekt, die Masse des Fahrzeugs zu verringern, die Leistung zu erhöhen und den Kraftstoffverbrauch zu senken. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von Turboladern eine vollständigere Verbrennung des dem Motor zugeführten Kraftstoffs, was zu einem äußerst wünschenswerten Ziel einer saubereren Umwelt beiträgt.
  • Die vorstehend in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten Informationen dienen nur zum besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die kein Teil des Standes der Technik sind, der in diesem Land bereits einem gewöhnlichen Fachmann bekannt ist.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Die vorliegende Offenbarung sieht eine Turboladeranordnung vor, die verhindert, dass Fluidfeuchtigkeit 82 einen am Auspuffrohr angebrachten Luftkraftstoffverhältnissensor beschädigt. Die Turboladeranordnung beinhaltet ein Turbinengehäuse, ein Turbinenrad, eine im Turbinengehäuse definierte Spirale und ein sich nach oben erstreckendes Abgasrohr. Das Turbinengehäuse kann an einem zentralen Turboladergehäuseelement befestigt werden. Das Turbinengehäuse beinhaltet einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich mit der Spirale. Das Turbinenrad kann im Turbinengehäuse angeordnet sein. Ein Flüssigkeitsfeuchteverlauf 82 kann im Turbinengehäuse definiert werden und ist konfiguriert, um eine flüssige Fluidverbindung vom vorderen Bereich zur Spirale herzustellen. Es ist zu verstehen, dass ein Sensor nicht zwangsläufig Bestandteil der Turboladeranordnung sein muss.
  • Der im Turbinengehäuse gebildete Weg der Fluidfeuchtigkeit 82 kann einen im Wesentlichen ebenen Bereich und einen Kehlbereich beinhalten. Der Kehlbereich kann angrenzend an die Welle der Turbine angeordnet sein. Der im Wesentlichen ebene Bereich kann funktionsfähig konfiguriert werden, um eine Flüssigkeit aus dem vorderen Bereich in den Kehlbereich zu leiten. Der Kehlbereich kann funktionsfähig konfiguriert werden, um die Flüssigkeit in Richtung der Spirale und weg vom vorderen Bereich des Turbinengehäuses zu leiten.
  • Es versteht sich weiterhin, dass die Spirale funktionsfähig konfiguriert werden kann, um die Flüssigkeit aufzufangen, bis ein erwärmter Abgasstrom die Flüssigkeit erwärmt und in eine gasförmige Feuchtigkeit verdampft.
  • Darüber hinaus kann die Turbine funktionsfähig konfiguriert werden, um die Gasfeuchte weiter zu verteilen, wenn die Gasfeuchte als Teil des erwärmten Abgasstroms vom hinteren Bereich in den vorderen Bereich transportiert wird. Sofern ein Sensor in der vorgenannten Anordnung enthalten ist, ist der Sensor ein Luftkraftstoffverhältnissensor, der auf jeden Kontakt mit der Flüssigkeit reagiert.
  • Die vorliegende Offenbarung und ihre besonderen Eigenschaften und Vorteile wird aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden.
  • Figurenliste
  • Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, dem besten Modus, den Ansprüchen und den dazugehörigen Zeichnungen ersichtlich:
    • 1 ist ein teilweise schematischer Querschnitt eines modernen Motors mit Turbolader.
    • 2 ist eine teilweise perspektivische Ansicht einer Turboladeranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die das verbesserte Turbinengehäuse und ein neues, sich nach oben erstreckendes Abgasrohr aufweist.
    • 3 ist eine teilweise schematische Querschnittsansicht des neuen, sich nach oben erstreckenden Abgasrohrs, das an einem herkömmlichen Turbinengehäuse befestigt ist.
    • 4 ist eine teilweise schematische Querschnittsansicht der Turboladeranordnung von 2 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wobei die Turboladeranordnung ein neues und verbessertes Turbinengehäuse zusammen mit dem neuen, sich nach oben erstreckenden Abgasrohr von 3 beinhaltet.
    • 5 ist eine Teilansicht des verbesserten Turbinengehäuses von 4.
  • Gleiche Referenznummern beziehen sich auf gleiche Teile in der Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es wird nun im Detail auf derzeit bevorzugte Zusammensetzungen, Ausführungsformen und Verfahren der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, welche die besten Arten der Durchführung der vorliegenden Offenbarung darstellen, die den Erfindern gegenwärtig bekannt sind. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstäblich. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich exemplarisch für die vorliegende Offenbarung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Daher sind die spezifischen Details, die hierin offenbart werden, nicht als Beschränkungen zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für jegliche Aspekte der vorliegenden Offenbarung und/oder dienen nur als repräsentative Grundlage, um Fachleuten auf dem Gebiet die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten zu vermitteln.
  • Außer in den Beispielen oder wenn ausdrücklich erwähnt, sind alle nummerischen Angaben über Materialmengen oder Reaktions- und/oder Nutzungsbedingungen in dieser Beschreibung so zu verstehen, dass sie durch den Zusatz „etwa“ modifiziert werden, sodass sie den weitestmöglichen Umfang der vorliegenden Offenbarung beschreiben. Das Ausführen innerhalb der angegebenen nummerischen Grenzen wird im Allgemeinen bevorzugt. Ferner, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben: Prozent, „Teile von“ und Verhältniswerte nach Gewicht; Wenn eine Gruppe oder Klasse von Materialien für einen bestimmten Zweck im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung als geeignet oder bevorzugt beschrieben wird, bedeutet das, dass Mischungen von zwei oder mehreren Mitgliedern der Gruppe oder Klasse gleichermaßen geeignet oder bevorzugt sind; die erste Definition eines Akronyms oder einer anderen Abkürzung gilt für alle nachfolgenden Verwendungen derselben Abkürzung und gilt in entsprechender Anwendung für normale grammatikalische Variationen der anfangs definierten Abkürzung entsprechend. Und es wird, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, die Messung einer Eigenschaft wird anhand derselben Technik gemessen, wie vorher oder nachher für dieselbe Eigenschaft angegeben ist.
  • Es versteht sich ferner, dass dies vorliegende Offenbarung nicht auf die bestimmten Ausführungsformen und Verfahren beschränkt ist, die im Folgenden beschrieben werden, da bestimmte Komponenten und/oder Bedingungen natürlich variieren können. Des Weiteren dient die hierin verwendete Terminologie nur zum Zweck der Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und ist in keiner Weise als einschränkend zu verstehen.
  • Es wird ferner darauf hingewiesen, dass, wie in der Spezifikation und den angehängten Patentansprüchen verwendet, die Singularformen „ein/e“ und „der/die/das“ auch die Pluralverweise umfassen, es sei denn, aus dem Kontext geht eindeutig etwas anderes hervor. Der Verweis auf eine Komponente im Singular soll beispielsweise eine Vielzahl von Komponenten umfassen.
  • Der Begriff „umfassend“ ist gleichbedeutend mit „beinhaltend“, „aufweisend“, „enthaltend“ oder „gekennzeichnet durch“. Diese Begriffe sind einschließlich und offen auszulegen, und schließen zusätzliche ungenannte Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus.
  • Der Ausdruck „bestehend aus“ schließt jedes Element, jeden Schritt oder Bestandteil aus, der nicht in dem Anspruch spezifiziert ist. Wenn dieser Ausdruck in einem Abschnitt des Hauptteils eines Anspruchs erscheint, anstatt sofort nach der Einleitung zu folgen, begrenzt er nur das Element, das in dem Abschnitt beschrieben ist; wobei andere Elemente nicht vom Anspruch insgesamt ausgeschlossen werden.
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen bestehend aus“ begrenzt den Umfang eines Anspruchs auf die angegebenen Materialien oder Schritte, plus denjenigen, die nicht erheblich die Grund- und neuartigen Merkmal(e) des beanspruchten Gegenstands beeinflussen.
  • Die Begriffe „umfassend“, „bestehend aus“ und „im Wesentlichen bestehend aus“ können alternativ verwendeten werden. Wo einer von diesen drei Begriffen verwendet wird, kann der vorliegend offenbarte und beanspruchte Gegenstand die Verwendung eines der anderen beiden Begriffe beinhalten.
  • Offenbarungen der Veröffentlichungen, auf die in dieser Anwendung verwiesen wird, gelten durch Bezugnahme in vollem Umfang in diese Anwendung aufgenommen, um den Stand der Technik, auf die sich dies vorliegende Offenbarung bezieht, genauer zu beschreiben.
  • Die folgende ausführliche Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung oder die Anwendung oder Verwendungen der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen. Darüber hinaus besteht keinerlei Verpflichtung zur Einschränkung auf eine der im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargestellten Theorien.
  • Wie in 1 dargestellt, ist im Allgemeinen der Aufbau eines Motors mit einem herkömmlichen Abgasrohr 10 schematisch dargestellt, das sich in einer klassischen Abwärtsrichtung in Bezug auf das Turbinengehäuse 24 erstreckt. Der Verbrennungsmotor (Motor 1) in dieser Ausführungsform wird exemplarisch als V-6-Motor dargestellt. Wie in 1 dargestellt, ist am Motor 1 ein Ansaugkrümmer 2 zum Verteilen und Zuführen der Ansaugluft zu den Zylindern angebracht. Des Weiteren sind am Motor 1 Abgaskrümmer zum Sammeln der aus den Zylindern austretenden Abgase angebracht.
  • Ein Ansaugrohr 4 zum Ansaugen von Luft aus der Atmosphäre ist an den Ansaugkrümmer 2 angeschlossen. Ein Luftfilter 5 ist an einem Einlass des Ansaugrohrs 4 angebracht. Ein Teil, in dem der Ansaugkrümmer 2 und das Ansaugrohr 4 kombiniert sind, entspricht einem „Ansaugluftdurchlass.“
  • Auf einer Anströmseite des Ansaugkrümmers 2 in Richtung des Ansaugluftstroms ist eine Drosselklappe 6 zum Einstellen einer Ansaugluftmenge in den Motor 1 vorgesehen. Die Drosselklappe 6 wird von einem Drosselmotor 6a und einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 50 betätigt. Auch Injektoren (Einspritzventile) 7, die den Kraftstoff direkt in die Zylinder einspritzen, Zündkerzen 8 usw. sind am Motor 1 angebracht.
  • Der erste Abgaskrümmer 3A ist mit den zugehörigen Auslassöffnungen der Zylinder des Motors 1 verbunden. Der zweite Abgaskrümmer 3B ist mit anderen zugehörigen Auslassöffnungen der Motorzylinder verbunden. Jeder der Abgaskrümmer 3A, 3B ist so ausgebildet, dass er auf der stromaufwärtigen Seite gegabelt werden kann, und weist eine Form auf, die auf der stromabwärtigen Seite zusammengeführt werden kann. Kurz gesagt, die Form der Abgaskrümmer des Motors 1 ist eine 2 in 1 Form.
  • Des Weiteren ist ein Turbolader 20 an der stromabwärtigen Seite der beiden Abgaskrümmer 3A, 3B angebracht. Der Turbolader 20 ist ein Kompressor, der die Ansaugluft (Frischluft) auflädt und die Ansaugluft über den Abgasdruck dem Motor 1 zuführt. Der Turbolader 20 ist mit mindestens den Turbinenschaufeln 21, einem Verdichterlaufrad 22 usw. vorgesehen.
  • Als grundlegende Funktionsweise des Turboladers 20 werden die Turbinenschaufeln 21 durch die Energie des Abgases gedreht, das in die Abgaskrümmer 3A, 3B des Motors 1 eingeleitet wird. Da das Verdichterlaufrad 22 integral mit den vorgenannten drehenden Turbinenschaufeln 21 gedreht wird, wird die in das Ansaugrohr 4 inhalierte Luft aufgeladen. Anschließend wird die vorgenannte Luft in die Verbrennungskammern der jeweiligen Zylinder des Motors 1 gezwungen. Die durch das Verdichterlaufrad 22 aufgeladene Luft wird durch einen Ladeluftkühler 9 gekühlt. Der Ladeluftkühler 9 ist im Ansaugrohr 4 stromabwärts des Verdichterlaufrads 22 in Richtung des Ansaugluftstroms angeordnet.
  • Die Turbinenschaufeln 21 sind im Inneren des Turbinengehäuses 24 drehbar gelagert. Das Verdichterlaufrad 22 ist in einem Verdichtergehäuse 25 in der Mitte des Ansaugrohrs 4 vorgesehen. Das Verdichterlaufrad 22 ist an einer Turbinenwelle 23 befestigt, die fest mit den Turbinenschaufeln 21 verbunden ist. Dadurch drehen sich die Turbinenschaufeln 21 und das Verdichterlaufrad 22 integral miteinander.
  • Mit der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 24 ist ein herkömmliches nach unten gerichtetes Abgasrohr 10 zum Freisetzen von Abgas in die Atmosphäre verbunden. Das herkömmliche, nach unten gerichtete Abgasrohr 10 ist eine Komponente, die als „Rohrkrümmer“ bezeichnet wird. Das herkömmliche nach unten gerichtete Abgasrohr 10 ist ein Abgasrohr mit einer Form, die geradlinig entlang einer Austrittsrichtung des von den Turbinenschaufeln 21 ausgestoßenen Abgases verläuft, dann um etwa 90 Grad gebogen wird und sich von den Turbinenschaufeln 21 und dem Gehäuse 24 in vertikaler Richtung nach unten erstreckt. Kurz gesagt ist das herkömmliche nach unten gerichtete Abgasrohr 10 ein Abgasrohr, das beispielsweise in einer „umgedrehten L-Form“ gebildet ist. In einem nach unten gerichteten Teil des herkömmlichen nach unten gerichteten Abgasrohrs 10 ist ein Katalysator 11 zum Reinigen des Abgases vorgesehen. Des Weiteren ist im Abgasrohr 10 vor dem Katalysator 11 ein Luftkraftstoffverhältnissensor 66 vorgesehen. Da sich das herkömmliche Abgasrohr 10 in Abwärtsrichtung erstreckt, wird die beim Abkühlen der Abgase entstehende Feuchtigkeit vom Luftkraftstoffverhältnissensor, der im oberen Bereich des herkömmlichen nach unten gerichteten Abgasrohrs 10 angeordnet ist, abgeführt.
  • Im Gegensatz zu einem herkömmlichen, sich nach unten erstreckenden Abgasrohr von 1 sieht die vorliegende Offenbarung ein neues, sich nach oben erstreckendes Abgasrohr 72', 96 vor, das für eine verbesserte Fahrzeugverpackung sorgt (2). 2 ist eine teilweise Außenansicht der Turboladeranordnung der vorliegenden Offenbarung, wobei sich das Abgasrohr 72, 96 vom Turbolader 106 in eine neue Aufwärtsrichtung (anstelle einer herkömmlichen Abwärtsrichtung) erstreckt. Das neue, sich nach oben erstreckende Abgasrohr eines herkömmlichen Turbinengehäuses 24' (3) stellt jedoch ein neues Problem dar, da sich Feuchtigkeit, die im Abgasrohr 72' entsteht, ansonsten an der Basis 73' des herkömmlichen Turbinengehäuses 24' unterhalb und/oder vor dem Turbinenrad 21' ansammeln könnte.
  • Dementsprechend neigt das Turbinenrad 21' dazu, die angesammelte Flüssigkeit (82 in 3) in das Abgasrohr 72' und auf den Luftkraftstoffverhältnissensor 66 eines herkömmlichen Turbinengehäuses 24' (3) zu sprühen. Es versteht sich, dass der Luftkraftstoffverhältnissensor 66' sehr empfindlich auf den Kontakt mit Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 reagieren kann und dadurch infolgedessen beschädigt werden kann.
  • Wie in 3 dargestellt, beinhaltet ein herkömmliches Turbinengehäuse 24' einen Sammelbereich 70, in dem sich Flüssigkeit 80 (aus den gekühlten Abgasen) vor und/oder unterhalb der Turbinenschaufeln 21' am Sammelbereich 70 sammelt. Der Sammelbereich 70 kann in Form einer Aussparung, wie in 3 dargestellt, oder als Fläche in einem herkömmlichen Turbinengehäuse 24' benachbart zum Turbinenrad 21' definiert sein. Dementsprechend können Probleme auftreten, wenn die aus den kühlenden Abgasen entstehende Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 vor und/oder unterhalb des Turbinenrads 21' im Turbinengehäuse 24' (im Sammelbereich 70) benachbart zur Basis des Abgasrohrs 72' eingeschlossen wird, da diese Flüssigkeit 82 beim Neustart des Motors und Drehen des Turbinenrads 21' auf den Sensor 66' gesprüht werden kann.
  • In Anbetracht der vorgenannten Probleme, wobei Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 den Luftkraftstoffverhältnissensor 66' beschädigt, sieht die vorliegende Offenbarung eine Turboladeranordnung 12 (4 und 5) vor, die unter anderem, jedoch nicht ausschließlich, ein verbessertes Turbinengehäuse 76 und ein neues, sich nach oben erstreckendes Abgasrohr 96, 72' beinhaltet. Die Turboladeranordnung der vorliegenden Offenbarung verdampft, zerstäubt und verteilt die Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82, sodass die Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 den Luftkraftstoffverhältnissensor 94 nicht beschädigt (siehe 4). Unter Bezugnahme auf 5 wird nun eine teilweise, schematische Ansicht in das Turbinengehäuse 76 der verbesserten Turboladeranordnung 12 gemäß der vorliegenden Offenbarung dargestellt -wobei das Turbinenrad 78 (dargestellt in 4) entfernt wurde, um einen Blick auf den definierten Flüssigkeitsfeuchteverlauf 80 zu ermöglichen. Der definierte Flüssigkeitsfeuchteverlauf 80 kann funktionsfähig konfiguriert werden, um die Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 (gebildet im Turbinengehäuse 76 und/oder im Abgasrohr 96) in die Spirale 90 zu übertragen oder zu leiten (dargestellt in 4). Die Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 wird gebildet, wenn der Motor 98 abschaltet und die heißen Abgase abkühlen.
  • Der Flüssigkeitsfeuchteverlauf 80 (dargestellt in 5) ist im verbesserten Turbinengehäuse 76 der vorliegenden Offenbarung definiert. Der Flüssigkeitsfeuchteverlauf 80 beinhaltet einen im Wesentlichen ebenen Bereich 84 und einen Kehlbereich 86. Der im Wesentlichen ebene Bereich 84 kann im Allgemeinen unterhalb des Turbinenrads 78 angeordnet sein und sich weiter zur vorderen Kante 88 des Turbinengehäuses 76 hin erstrecken. Der im Wesentlichen ebene Bereich 84 ist funktionstüchtig konfiguriert, um die zunächst im Abgasrohr 96 gebildete Flüssigkeit 82 gegen die Kehlfläche 86 zu richten, sodass die Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 in die Spiralen 90 (4) eingeleitet werden kann, die hinter dem Turbinenrad 78 im hinteren Bereich 100 des Turbinengehäuses 76 angeordnet sind. Dementsprechend sind die Spiralen 90 konfiguriert, um die aus den gekühlten Abgasen entstehende Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 aufzufangen.
  • Es versteht sich, dass die Spiralen 90 die Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 vorzugsweise hinter dem Turbinenrad 78 sammeln, um die angesammelte Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 besser auf eine hohe Temperatur zu erwärmen, da sich die Spiralen 90 näher an den Verbrennungskammern des Motors befinden. Beim Wiederanlauf des Motors führt das erwärmte Abgas 102 hinter dem Turbinenrad 78 zu einer Erwärmung und Verdampfung der in der Spirale 90 aufgefangenen Flüssigkeit 82. Die verdampfte Feuchtigkeit 92 kann dann durch das sich drehende Turbinenrad 78 transportiert werden, das die Feuchtigkeit 92 weiter verteilt, sodass die verdampfte Feuchtigkeit 92 leicht am Sensor 74 vorbei und durch das sich nach oben erstreckende Abgasrohr 96 zum Katalysator 98 transportiert werden kann. Dementsprechend ist der Sensor 74 der Turboladeranordnung 12 beim Wiederanlauf nicht mehr einem unzulässigen Kontakt mit der Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 ausgesetzt.
  • Daher kann eine Turboladeranordnung, wie vorstehend beschrieben, ein verbessertes Turbinengehäuse 76 (4 und 5), ein Turbinenrad 78, eine im Turbinengehäuse 76 definierte Spirale 90 und ein sich nach oben erstreckendes Abgasrohr 96 beinhalten. Das Turbinengehäuse 76 kann an einem zentralen Turboladergehäuseelement 104 befestigt werden. Das Turbinengehäuse 76 beinhaltet einen vorderen Bereich 98 und einen hinteren Bereich 100, der die Spirale 90 oder mehrere Spiralen 90 aufweist. Das Turbinenrad 78 kann, wie dargestellt, im Turbinengehäuse 76 angeordnet sein. Ein Flüssigkeitsfeuchteverlauf 80 kann weiterhin im Turbinengehäuse 76 definiert werden, wie in 5 dargestellt. Der Flüssigkeitsfeuchteverlauf 80 ist konfiguriert, um eine flüssige Fluidverbindung vom vorderen Bereich 98 zur Spirale 90 bereitzustellen. Es ist zu verstehen, dass ein Sensor 74 nicht zwangsläufig Bestandteil der Turboladeranordnung 12 sein muss.
  • Der im Turbinengehäuse 76 gebildete Flüssigkeitsfeuchteverlauf 80 kann einen im Wesentlichen ebenen Bereich 84 und einen Kehlbereich 86 beinhalten. Der Kehlbereich 86 kann benachbart zur Welle 108 der Turbine angeordnet sein, während der im Wesentlichen ebene Bereich 84 unterhalb der Schaufeln 110 des Turbinenrads 78 angeordnet sein und sich bis zur vorderen Kante 99 des Turbinengehäuses 76 (vor dem Turbinenrad 78) erstrecken kann. Der im Wesentlichen ebene Bereich 84 kann funktionsfähig konfiguriert werden, um die Flüssigkeitsfeuchtigkeit 82 aus dem vorderen Bereich 98 des Turbinengehäuses 76 in den hinteren Bereich 100 des Turbinengehäuses 76 zu leiten. Der Kehlbereich 86 kann funktionsfähig konfiguriert werden, um die Flüssigkeit 82 in Richtung der Spirale 90 und weg vom vorderen Bereich 98 des Turbinengehäuses 76 zu leiten. Es versteht sich weiterhin, dass die Spirale 90 funktionsfähig konfiguriert werden kann, um die Flüssigkeit 82 aufzufangen, bis ein erwärmter Abgasstrom 102 die Flüssigkeit 82 erwärmt und in eine gasförmige Feuchtigkeit 112 verdampft.
  • Darüber hinaus kann das Turbinenrad 76 funktionsfähig konfiguriert werden, um die gasförmige Feuchtigkeit 112 weiter zu verteilen, wenn die gasförmige Feuchtigkeit 112 als Teil des erwärmten Abgasstroms 102 vom hinteren Bereich 100 in den vorderen Bereich 98 transportiert wird. Sofern ein Sensor 74 in der vorgenannten Anordnung 12 enthalten ist, ist der Sensor 74 ein Luftkraftstoffverhältnissensor, der auf jeden Kontakt mit der Flüssigkeit 82 reagiert.
  • Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims (10)

  1. Turboladeranordnung, umfassend: ein Turbinengehäuse, das an einem zentralen Turboladergehäuseelement befestigt ist, wobei das Turbinengehäuse einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich aufweist; ein im Turbinengehäuse angeordnetes Turbinenrad; eine im hinteren Bereich des Turbinengehäuses definierte Spirale; einen im Turbinengehäuse definierten Flüssigkeitsfeuchteverlauf, wobei der Flüssigkeitsfeuchteverlauf eine flüssige Fluidverbindung vom vorderen Bereich zur Spirale im hinteren Bereich bereitstellt; ein sich nach oben erstreckendes Abgasrohr, das am vorderen Bereich des Turbinengehäuses befestigt ist; und einen Sensor, der an dem sich nach oben erstreckenden Abgasrohr befestigt ist.
  2. Turboladeranordnung nach Anspruch 1, worin der Flüssigkeitsfeuchtepfad einen im Wesentlichen ebenen Bereich und einen Kehlbereich beinhaltet.
  3. Turboladeranordnung nach Anspruch 2, worin der im Wesentlichen ebene Bereich funktionsfähig konfiguriert ist, um eine Flüssigkeit aus dem vorderen Bereich in den Kehlbereich zu leiten.
  4. Turboladeranordnung nach Anspruch 3, worin der Kehlbereich funktionsfähig konfiguriert ist, um die Flüssigkeit zu und in die Spirale und weg vom vorderen Bereich des Turbinengehäuses zu leiten.
  5. Turboladeranordnung nach Anspruch 4, worin die Spirale funktionsfähig konfiguriert ist, um die Flüssigkeit einzufangen, bis ein erwärmter Abgasstrom die Flüssigkeit erwärmt und in eine gasförmige Feuchtigkeit verdampft.
  6. Turboladeranordnung nach Anspruch 5, worin das Turbinenrad funktionsfähig konfiguriert ist, um die gasförmige Feuchtigkeit weiter zu verteilen, wenn die gasförmige Feuchtigkeit als Teil des erwärmten Abgasstroms vom hinteren Bereich in den vorderen Bereich eintritt.
  7. Turboladeranordnung nach Anspruch 6, worin der Sensor ein Luftkraftstoffverhältnissensor ist, der gegenüber jedem Kontakt mit der Flüssigkeit empfindlich ist.
  8. Turboladeranordnung, umfassend: ein Turbinengehäuse, das an einem zentralen Turboladergehäuseelement befestigt ist, wobei das Turbinengehäuse einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich aufweist; ein im Turbinengehäuse angeordnetes Turbinenrad; eine im hinteren Bereich des Turbinengehäuses definierte Spirale; einen im Turbinengehäuse definierten Flüssigkeitsfeuchteverlauf, wobei der Flüssigkeitsfeuchteverlauf eine flüssige Fluidverbindung vom vorderen Bereich zur Spirale im hinteren Bereich bereitstellt; und ein sich nach oben erstreckendes Abgasrohr, das am vorderen Bereich des Turbinengehäuses befestigt ist.
  9. Turboladeranordnung nach Anspruch 8, worin der Flüssigkeitsfeuchtepfad einen im Wesentlichen ebenen Bereich und einen Kehlbereich beinhaltet.
  10. Turboladeranordnung nach Anspruch 9, worin der im Wesentlichen ebene Bereich funktionsfähig konfiguriert ist, um eine Flüssigkeit aus dem vorderen Bereich in den Kehlbereich zu leiten.
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