DE102018206156A1 - Electric media flow machine, compressor and / or turbine - Google Patents

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Michael Baeuerle
Thomas Fruehschuetz
Maximilian Auracher
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrische Medienstrommaschine (10) für ein Verdichter (2) und/oder eine Turbine (3), insbesondere eines Abgasturboladers (1) einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Medieneinlass (24) und einen Medienauslass (25) aufweisenden Gehäuse (6), mit einer in dem Gehäuse (6) drehbar gelagerten Welle (5), mit einem drehfest an der Welle (5) angeordneten Rotor (11) und mit einem gehäusefesten Stator (12), der eine Antriebswicklung (17) und mehrere radial nach innen vorstehende Statorzähne (15) aufweist, mit einer den Rotor (11) umfangsseitig umgebenden Innenhülse (19) und einer koaxial zum Rotor (11) angeordneten Außenhülse (20), wobei durch die sich durch die Außenhülse (20) zumindest bis zur Innenhülse (19) erstreckenden Statorzähne (15), die Innenhülse (19) und die Außenhülse (20) mehrere durch den Stator (12) führende Strömungskanäle (21,26) als einzige Durchströmungswege durch die Medienstrommaschine (10) für das vom Medieneinlass (24) zum Medienauslass (25) strömende Medium gebildet sind. Es ist vorgesehen, dass zumindest einer der Statorzähne (15) zumindest einen Axialdurchbruch (25) als weiteren Strömungskanal (26) aufweist.The invention relates to an electric media stream machine (10) for a compressor (2) and / or a turbine (3), in particular an exhaust gas turbocharger (1) of an internal combustion engine, having a housing (6) having a media inlet (24) and a media outlet (25) ), with a rotatably mounted in the housing (6) shaft (5) with a rotatably mounted on the shaft (5) rotor (11) and with a housing fixed stator (12) having a drive winding (17) and a plurality of radially inside projecting stator teeth (15), with a rotor (11) circumferentially surrounding inner sleeve (19) and a coaxial with the rotor (11) arranged outer sleeve (20), through which through the outer sleeve (20) at least up to the inner sleeve ( 19) and the outer sleeve (20) more through the stator (12) leading flow channels (21,26) as the only flow paths through the media flow machine (10) for the from the media inlet (24)Media outlet (25) flowing medium are formed. It is provided that at least one of the stator teeth (15) has at least one axial opening (25) as a further flow channel (26).

Description

Elektrische Medienstrommaschine für ein Verdichter und/oder eine Turbine, insbesondere eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Medieneinlass und einen Medienauslass aufweisenden Gehäuse, mit einer in dem Gehäuse drehbar gelagerten Welle, mit einem drehfest an der Welle angeordneten Rotor und mit einem gehäusefesten Stator, der eine Antriebswicklung und mehrere radial nach innen vorstehende Statorzähne aufweist, mit einer den Rotor umfangsseitig koaxial umgebenden Innenhülse und einer koaxial zum Rotor angeordneten Außenhülse, wobei durch die beziehungsweise zwischen den sich durch die Außenhülse zumindest bis zur Innenhülse erstreckenden Statorzähne, die Innenhülse und die Außenhülse mehrere durch den Stator führende Strömungskanäle als einzige Durchströmungswege durch die Medienstrommaschine für das vom Medieneinlass zum Medienauslass strömende Medium gebildet sind.Electric medium-flow machine for a compressor and / or a turbine, in particular an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, with a housing having a media inlet and a media outlet, with a shaft rotatably mounted in the housing, with a rotatably mounted on the shaft rotor and with a housing fixed stator, comprising a drive winding and a plurality of stator teeth projecting radially inwardly, with an inner sleeve coaxially surrounding the rotor and an outer sleeve coaxial with the rotor, wherein the inner sleeve and the outer sleeve extend through or between the stator teeth extending through the outer sleeve at least to the inner sleeve a plurality of flow channels leading through the stator are formed as the only flow paths through the media flow machine for the medium flowing from the media inlet to the media outlet.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verdichter und/oder eine Turbine, insbesondere Abgasturbolader, mit einem Gehäuse und mit einer in dem Gehäuse drehbar gelagerten Welle, auf welcher zumindest ein Verdichterrad oder Turbinenrad drehfest angeordnet ist, und mit einer elektrischen Medienstrommaschine, die einen auf der Welle drehfest angeordneten Rotor und einen gehäusefesten Stator aufweist, wobei der Stator eine Antriebswicklung und mehrere radial nach innen vorstehende Statorzähne aufweist.Furthermore, the invention relates to a compressor and / or a turbine, in particular exhaust gas turbocharger, with a housing and with a rotatably mounted in the housing shaft on which at least one compressor or turbine wheel is rotatably mounted, and with an electric media stream machine, one on the shaft rotatably mounted rotor and a stator fixed to the stator, wherein the stator has a drive winding and a plurality of radially inwardly projecting stator teeth.

Stand der TechnikState of the art

Medienstrommaschinen und Abgasturbolader der oben genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 10 2014 210 451 A1 einen Turbolader mit einer integrierten elektrischen Medienstrommaschine. Turbolader, insbesondere Abgasturbolader, werden insbesondere im Kraftfahrzeugbau dazu genutzt, die Luftfüllung in Zylindern einer Brennkraftmaschine zu erhöhen, um die Leistung der Brennkraftmaschine zu steigern. Häufig werden dazu Abgasturbolader eingesetzt, die vom Abgasstrom der Brennkraftmaschine angetrieben werden. Darüber hinaus ist es bekannt, einen Turbolader elektromotorisch zu unterstützen, sodass unabhängig von einem Abgasstrom der Brennkraftmaschine angesaugte Frischluft verdichtet und dem Verbrennungsmotor mit erhöhtem Ladedruck zugeführt werden kann. Auch eine Kombination beider Varianten ist bereits bekannt. Dabei wird ein Abgasturbolader mit einer elektrischen Maschine versehen, um die Welle des Abgasturboladers, auf welcher ein Verdichterrad sowie ein Turbinenrad drehfest angeordnet sind, anzutreiben. Hierdurch kann beispielsweise der ansonsten zeitlich verzögerte Ladedruckaufbau maßgeblich beschleunigt werden.Media power machines and exhaust gas turbochargers of the above type are already known from the prior art. For example, the published patent application DE 10 2014 210 451 A1 a turbocharger with an integrated electric media flow machine. Turbochargers, in particular exhaust gas turbochargers, are used, in particular in motor vehicle construction, to increase the air charge in cylinders of an internal combustion engine in order to increase the power of the internal combustion engine. Frequently, exhaust gas turbochargers are used, which are driven by the exhaust gas flow of the internal combustion engine. In addition, it is known to support a turbocharger by an electric motor, so that compressed independently of an exhaust gas stream of the engine sucked fresh air and the internal combustion engine with increased boost pressure can be supplied. A combination of both variants is already known. In this case, an exhaust gas turbocharger is provided with an electric machine in order to drive the shaft of the exhaust gas turbocharger, on which a compressor wheel and a turbine wheel are arranged rotationally fixed. As a result, for example, the otherwise delayed boost pressure buildup can be significantly accelerated.

Die Realisierung der elektromotorischen Unterstützung durch eine Medienstrommaschine hat den Vorteil, dass die motorische Unterstützung besonders bauraumsparend in den Turbolader integrierbar ist, weil die angesaugte Frischluft durch einen zwischen Rotor und Stator der Medienstrommaschine gebildeten Medienspalt geführt wird. Damit ist die Medienstrommaschine in den Strömungsverlauf bauraumsparend integrierbar. Außerdem gibt sich dadurch der Vorteil, dass Rotor und Stator der Medienstrommaschine durch den Luftstrom gekühlt werden.The realization of the electromotive support by a media stream machine has the advantage that the motor support can be integrated particularly space-saving in the turbocharger, because the sucked fresh air is passed through a media gap formed between the rotor and stator of the media stream machine. Thus, the media stream machine can be integrated in the flow path space-saving. In addition, there is the advantage that the rotor and stator of the media flow machine are cooled by the air flow.

Der Stator verfügt üblicherweise über ein kreisringförmiges Statorjoch sowie radial nach innen von dem Statorjoch vorstehende Statorzähne, die in Umfangsrichtung gesehen beabstandet voneinander gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Statorzähne sind üblicherweise von einer mehrphasigen Antriebswicklung umwickelt, wobei durch Bestromen der Phasen der Antriebswicklung mittels einer dafür vorgesehenen Leistungselektronik das drehende Antriebsmagnetfeld erzeugt wird, durch welches der durch die Welle drehbar gelagerte Rotor mit einem vorgebbaren Drehmoment angetrieben wird. Der Rotor weist dabei zweckmäßigerweise zumindest einen Permanentmagneten auf, der mit dem drehenden Magnetfeld zusammenwirkt. The stator usually has an annular stator yoke and radially inwardly projecting from the stator yoke stator teeth, which are seen in the circumferential direction spaced from each other evenly distributed. The stator teeth are usually wrapped by a multi-phase drive winding, wherein the rotating drive magnetic field is generated by energizing the phases of the drive winding by means of a dedicated power electronics, through which the rotatably mounted by the shaft rotor is driven with a predetermined torque. The rotor expediently has at least one permanent magnet which cooperates with the rotating magnetic field.

Aus der oben bereits genannten Offenlegungsschrift ist es außerdem bekannt, eine Einrichtung vorzusehen, welche zur Strömungsoptimierung dient und dazu den Statorzähnen, die in den Medienspalt zwischen Rotor und Stator hineinragen, und an welchen das zu fördernde Medium vorbeiströmt, ein strömungsoptimiertes Profil, insbesondere ein tropfenförmiges Profil verleiht.From the above-mentioned published patent application, it is also known to provide a device which is used for flow optimization and to the stator teeth, which protrude into the media gap between the rotor and stator, and where the medium to be conveyed flows past, a flow-optimized profile, in particular a teardrop-shaped Profile lends.

Aus der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2017 207 532 ist es außerdem bekannt, den Medienstrom nicht durch den Medienspalt zwischen den Statorzähnen und dem Rotor zu führen, sondern durch den Stator hindurch. Dazu sind im Stator eine den Rotor umschließende und statorfest angeordnete Innenhülse sowie eine koaxial dazu angeordnete, die Innenhülse einschließende, Außenhülse, vorhanden, die zusammen mit den Statorzähnen mehrere Strömungskanäle durch den Stator hindurch formen. Die Strömungskanäle werden dabei seitlich durch Außenhülse, Innenhülse und die sich durch die Außenhülse hindurch zumindest bis zu der Innenhülse, gegebenenfalls auch durch die Innenhülse hindurch erstreckenden Statorzähne begrenzt. Außerdem ist stromaufwärts des Rotors eine Abdeckkappe angeordnet, die in die Innenhülse übergeht, oder die Innenhülse erstreckt sich stromaufwärts des Rotors auch stirnseitig mit dem Rotor, um ein Eindringen von Medium in den Medienspalt, der radial zwischen den Statorzähnen und dem Rotor vorliegt, zu verhindern.From the not yet published patent application DE 10 2017 207 532 It is also known not to guide the flow of media through the media gap between the stator teeth and the rotor, but through the stator. For this purpose, in the stator surrounding the rotor and statorfest arranged inner sleeve and a coaxially arranged, the inner sleeve enclosing, outer sleeve, present, which form several flow channels together with the stator teeth through the stator. The flow channels are bounded laterally by outer sleeve, inner sleeve and the through the outer sleeve at least up to the inner sleeve, possibly also through the inner sleeve extending therethrough stator teeth. In addition, a cap is disposed upstream of the rotor, which merges into the inner sleeve, or the inner sleeve extends upstream of the rotor and the front side with the rotor, to prevent penetration of media into the media gap present radially between the stator teeth and the rotor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die elektrische Medienstrommaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Homogenisierungsstrecke des Mediums stromabwärts der Medienstrommaschine, insbesondere in Richtung des Verdichters, verkürzt wird, sodass der Stator näher zu dem Verdichter platziert werde kann. Darüber hinaus wird der magnetisch wirksame Querschnitt der Statorzähne vergrößert, wodurch der magnetische Widerstand reduziert wird und die Leistungsdichte und Effizienz der Medienstrommaschine steigen. Auch ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Medienstrommaschine eine verbesserte Kühlung insbesondere des Stators aufgrund der erhöhten Oberfläche des Stators, die mit dem Medienstrom in Kontakt kommt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zumindest einer der Statorzähne zumindest einen Axialdurchbruch als weiteren Strömungskanal aufweist. Damit werden die Strömungskanäle nicht nur zwischen den Statorzähnen, der Innenhülse und der Außenhülse gebildet, sondern auch durch zumindest einen Statorzahn selbst. Durch den Axialdurchbruch ergibt sich eine vergrößerte Oberfläche des Statorzahns, die mit dem Strömungsmedium in Kontakt kommt, wodurch sich die bereits genannte verbesserte Kühlung ergibt. Darüber hinaus wird durch den zusätzlichen Strom durch den Axialdurchbruch die Homogenisierungsstrecke stromabwärts reduziert. Insbesondere ist die Querschnittsfläche des Statorzahns, der durch den Axialdurchbruch geteilt ist, insgesamt größer als der eines Statorzahns ohne einen derartigen Axialdurchbruch, wobei jedoch die Teilflächen der Statorzahnabschnitte, die den Axialdurchbruch begrenzen, jeweils kleiner ist als die des Statorzahns ohne Axialdurchbruch. Der jeweilige Axialdurchbruch ist bevorzugt strömungsoptimiert geformt und weist dazu beispielsweise einen ovalen oder schlitzförmigen Querschnitt auf, der zumindest im Wesentlichen radial in dem jeweiligen Statorzahn ausgerichtet ist.The electric medium flow machine with the features of claim 1 has the advantage that a homogenization section of the medium downstream of the media flow machine, in particular in the direction of the compressor, is shortened so that the stator can be placed closer to the compressor. In addition, the magnetically effective cross-section of the stator teeth is increased, thereby reducing the magnetic resistance and increasing the power density and efficiency of the media stream machine. Also results from the inventive design of the media flow machine improved cooling, in particular of the stator due to the increased surface of the stator, which comes into contact with the media stream. According to the invention, this is achieved in that at least one of the stator teeth has at least one axial breakdown as a further flow channel. Thus, the flow channels are formed not only between the stator teeth, the inner sleeve and the outer sleeve, but also by at least one stator tooth itself. By the axial breakdown results in an enlarged surface of the stator tooth, which comes into contact with the flow medium, whereby the already mentioned improved Cooling results. In addition, the additional current through the axial breakdown reduces the homogenization gap downstream. In particular, the cross-sectional area of the stator tooth divided by the axial aperture is larger than that of a stator tooth without such axial aperture, but the pitches of the stator tooth portions defining the axial aperture are each smaller than those of the stator teeth without axial aperture. The respective axial breakthrough is preferably flow-optimized and has, for example, an oval or slot-shaped cross-section, which is aligned at least substantially radially in the respective stator tooth.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weisen mehrere der Statorzähne, insbesondere alle Statorzähne, jeweils einen Axialdurchbruch als weiteren Strömungskanal auf. Dadurch ist ein einheitlicher Aufbau des Stators gewährleistet, wodurch Herstellungskosten und Aufwand reduziert sowie die Homogenisierung und Kühlung insgesamt verbessert werden.According to a preferred refinement, a plurality of the stator teeth, in particular all the stator teeth, each have an axial breakdown as a further flow channel. As a result, a uniform structure of the stator is ensured, thereby reducing manufacturing costs and effort and the overall homogenization and cooling can be improved.

Besonders bevorzugt liegt der jeweilige Axialdurchbruch zumindest im Wesentlichen radial zwischen der Außenhülse und der Innenhülse. Damit liegt der Axialdurchbruch im Radialbereich der übrigen Strömungskanäle, die zwischen den Statorzähnen, der Innenhülse und der Außenhülse verlaufen. Insbesondere endet der Axialdurchbruch radial beabstandet zu der Außenhülse und der Innenhülse, sodass er vollständig innerhalb des Bereichs zwischen Außenhülse und Innenhülse liegt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform erstreckt sich der Axialdurchbruch zumindest in die Innenhülse hinein, insbesondere derart, dass die freien Enden der Statorzahnabschnitte, die den Axialdurchbruch seitlich begrenzen, nicht mehr zusammengeführt werden und an ihrer dem Rotor zugewandten Seite beabstandet zueinander vorliegen. Bevorzugt werden die freien Enden alternativ zusammengeführt, sodass der Axialdurchbruch radial geschlossen beziehungsweise begrenzt ist, um beispielsweise zu vermeiden, dass ein Medienstrom durch den Axialdurchbruch in den Bereich zwischen Rotor und Innenhülse gelangt.Particularly preferably, the respective axial opening lies at least substantially radially between the outer sleeve and the inner sleeve. Thus, the axial breakdown in the radial region of the other flow channels, which extend between the stator teeth, the inner sleeve and the outer sleeve. In particular, the axial aperture terminates radially spaced from the outer sleeve and the inner sleeve so that it lies completely within the area between the outer sleeve and the inner sleeve. According to an alternative embodiment, the axial aperture extends at least into the inner sleeve, in particular such that the free ends of the Statorzahnabschnitte that laterally limit the Axialdurchbruch, are no longer merged and spaced apart on their side facing the rotor. Preferably, the free ends are alternatively brought together, so that the axial opening is radially closed or limited, for example, to avoid that a media flow passes through the axial opening in the area between the rotor and the inner sleeve.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der jeweilige einen Axialdurchbruch aufweisende Statorzahn als in Umfangsrichtung gespaltener Zahn ausgebildet. Dadurch wird beispielsweise die oben beschriebene Teilung der Statorzahnabschnitte an ihren freien Enden in einfacher Art und Weise erreicht. Durch die gespaltene beziehungsweise zweigeteilte Ausbildung ist eine einfache Montage des Stators insbesondere unter Berücksichtigung des jeweiligen Axialdurchbruchs gewährleistet.According to a preferred development of the invention, the respective stator tooth having an axial breakdown is designed as a tooth split in the circumferential direction. As a result, for example, the above-described division of the Statorzahnabschnitte is achieved at their free ends in a simple manner. Due to the split or two-part design a simple assembly of the stator is ensured in particular taking into account the respective axial breakthrough.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der jeweilige einen Axialdurchbruch aufweisende Statorzahn in Umfangsrichtung einteilig ausgebildet. Hierdurch ergibt sich insbesondere eine robuste Ausführung des Stators sowie eine vorteilhafte Magnetflussleitung, die durch einen fehlenden Spalt zwischen den aneinander liegenden Abschnitten des Statorzahns in dem Bereich benachbart zu dem Axialdurchbruch verbessert ist. Dabei können die freien Enden der Statorzahnabschnitte zusammengeführt oder getrennt voneinander vorliegen. Zumindest statorjochseitig werden die Statorzahnabschnitte zusammengeführt und miteinander einstückig verbunden.According to a preferred embodiment of the invention, the respective axial rupture stator tooth is formed in one piece in the circumferential direction. This results in particular in a robust embodiment of the stator and an advantageous magnetic flux line, which is improved by a missing gap between the abutting portions of the stator tooth in the region adjacent to the axial opening. The free ends of the Statorzahnabschnitte can be merged or separated from each other. At least statorjochseitig the Statorzahnabschnitte are brought together and connected to each other in one piece.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass sich eine Querschnittsfläche zumindest eines, insbesondere mehrerer oder aller Statorzähne in ihrer Axialerstreckung verändert, insbesondere in Strömungsrichtung verringert. Hierdurch wird das Homogenisieren des Medienstroms weiter optimiert. Insbesondere dadurch, dass sich die Querschnittsfläche in Strömungsrichtung verringert, erfolgt ein vorteilhaftes Zusammenführen der Medienteilströme, die die Strömungskanäle in Richtung des Verdichters verlassen. Der Homogenisierungsweg wird dadurch weiter verkürzt und die Effizienz der Medienstrommaschine und insbesondere des sich daran anschließenden Verdichters erhöht.Furthermore, it is preferably provided that a cross-sectional area of at least one, in particular several or all of the stator teeth changes in their axial extension, in particular reduced in the flow direction. This further optimizes the homogenization of the media stream. In particular, the fact that the cross-sectional area decreases in the flow direction, there is an advantageous merging of the media sub-streams, which leave the flow channels in the direction of the compressor. The Homogenisierungsweg is thereby further shortened and increases the efficiency of the media stream machine and in particular the adjoining compressor.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Statorzähne dazu ausgebildet sind, eine Drallströmung des Mediums zu erzeugen. Dazu sind die Statorzähne beispielsweise in axialer Richtung geschränkt ausgebildet, um einen Mitdrall der Strömung in Drehrichtung des Verdichters zu erzeugen. Insbesondere sind die Statorzähne dreigeteilt, mit einem ersten Abschnitt, der von dem Statorjoch bis zur Außenhülse führt, einem zweiten Teil, der von der Außenhülse bis zur Innenhülse führt, und einen dritten Teil, der sich durch die Innenhülse in Richtung des Rotors erstreckt. Diese Teilabschnitte sind bevorzugt in axialer Richtung geschränkt angeordnet, um die Drallströmung zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich weisen die Statorzähne bevorzugt ein gekrümmtes Profil in Drehrichtung auf, sodass sie in Strömungsrichtung zumindest abschnittsweise schräg verlaufen, um den Drall zu erzeugen. Optional sind die Statorzähne oder Teil-Abschnitte axial versetzt zueinander angeordnet, um den Drall am Ende der Medienstrommaschine, in Strömungsrichtung gesehen, zu erzeugen. Furthermore, it is preferably provided that the stator teeth are designed to generate a swirl flow of the medium. For this purpose, the stator teeth are formed, for example, limited in the axial direction to produce a Mitdrall the flow in the direction of rotation of the compressor. In particular, the stator teeth are in three parts, with a first portion leading from the stator yoke to the outer sleeve, a second portion leading from the outer sleeve to the inner sleeve, and a third portion extending through the inner sleeve toward the rotor. These sections are preferably arranged in an axial direction in order to generate the swirl flow. Alternatively or additionally, the stator teeth preferably have a curved profile in the direction of rotation, so that they run obliquely at least in sections in the flow direction in order to generate the twist. Optionally, the stator teeth or partial sections are axially offset from one another to produce the swirl at the end of the media flow machine, viewed in the flow direction.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Medienstrommaschine eine den Rotor stromaufwärts überdeckende Abdeckkappe auf, die in die Innenhülse übergeht und durch jeweils eine jeweils einen der Statorzähne stromaufwärts überdeckende Haltestrebe mit der Außenhülse verbunden ist. Die Abdeckkappe weist insbesondere ein strömungsoptimiertes Profil auf, um die Teilströme in die Strömungskanäle vorteilhaft aufzuteilen. An den Statorzähnen, die einen Axialdurchbruch aufweisen, bildet die Abdeckkappe beziehungsweise die jeweilige Haltestrebe den Axialdurchbruch weiter und weist dazu bevorzugt eine Öffnung auf, die mit dem jeweiligen Axialdurchbruch fluchtet, um das Medium in diesen zu leiten. Dazu ist die jeweilige Öffnung in den Haltestreben ausgebildet, wobei die Haltestreben bevorzugt ein strömungsoptimiertes Profil zum Leiten der Strömung in die jeweilige Öffnung und in den Axialdurchbruch des dahinterliegenden Statorzahns aufweisen. Optional bildet die Abdeckkappe selbst den jeweiligen Axialdurchbruch weiter. Dazu weist die Abdeckkappe zumindest einen Führungskanal für das Medium auf, der durch die Abdeckkappe zu den Axialdurchbrüchen der Statorzähne führt. Insbesondere führt der Führungskanal über Haltestege der Abdeckkappe zu den Axialdurchbrüchen der Statorzähne. Dabei wird optional auf die Öffnungen in den Haltestreben teilweise oder vollständig verzichtet, sodass das Medium zumindest im Wesentlichen nur durch die Axialdurchbrüche der Abdeckkappe in die Axialdurchbrüche der Statorzähne gelangt. Die Innengeometrie der Abdeckkappe ist bevorzugt zusammen mit der Außengeometrie der Abdeckkappe aerodynamisch optimiert, sodass Kantenbildung im Strömungsweg des Mediums vermieden wird und die Abdeckkappe, Innenhülse und Haltestreben zumindest im Wesentlichen stetig ineinander übergehen.According to a preferred development of the invention, the medium-flow machine has a covering cap upstream of the rotor, which merges into the inner sleeve and is connected to the outer sleeve by a holding strut which covers one of the stator teeth upstream in each case. The cap has, in particular, a flow-optimized profile in order to advantageously divide the partial flows into the flow channels. At the stator teeth, which have an axial opening, the covering cap or the respective holding strut further propagates the axial opening and preferably has an opening which is aligned with the respective axial opening in order to guide the medium into it. For this purpose, the respective opening is formed in the retaining struts, wherein the retaining struts preferably have a flow-optimized profile for guiding the flow into the respective opening and into the axial opening of the downstream stator tooth. Optionally, the cap itself continues to form the respective axial opening. For this purpose, the cap on at least one guide channel for the medium, which leads through the cap to the axial openings of the stator teeth. In particular, the guide channel via holding webs of the cap leads to the axial openings of the stator teeth. In this case, the openings in the retaining struts are optionally partially or completely dispensed with, so that the medium passes at least substantially only through the axial openings of the covering cap into the axial openings of the stator teeth. The inner geometry of the cap is preferably aerodynamically optimized together with the outer geometry of the cap, so that edge formation in the flow path of the medium is avoided and the cap, inner sleeve and retaining struts merge into each other at least substantially continuously.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist zumindest einer der einen Axialdurchbruch aufweisenden Statorzähne mindestens einen in Umfangsrichtung ausgerichteten Seitendurchbruch auf, der in den Axialdurchbruch mündet. Durch den Seitendurchbruch wird eine Querströmung aus einem der Strömungskanäle, der zwischen Statorzahn, Innenhülse und Außenhülse gebildet ist, in den Axialdurchbruch ermöglicht. Durch den Medienstrom, der durch den Axialdurchbruch geführt wird, entsteht ein Sog in dem Seitendurchbruch, der dazu führt, dass das Medium aus dem Strömungskanal auf einen Axialdurchbruch geführt wird. Insbesondere erfolgt damit eine Absaugung einer Grenzschicht an der Außenseite des Statorzahns, wodurch erreicht wird, dass ein Ablösen der Strömung von der Außenseite des Statorzahns verhindert oder zumindest erschwert wird, wodurch Verwirbelungen vermieden und die Homogenisierung weiter verbessert wird.According to a preferred development of the invention, at least one of the stator openings having an axial breakdown has at least one circumferentially aligned side opening which opens into the axial opening. Due to the lateral breakdown, a transverse flow from one of the flow channels, which is formed between the stator tooth, the inner sleeve and the outer sleeve, is made possible in the axial opening. Due to the media flow, which is guided through the axial opening, creates a suction in the side opening, which causes the medium from the flow channel is guided to an axial opening. In particular, this results in a suction of a boundary layer on the outside of the stator tooth, whereby it is achieved that a separation of the flow from the outside of the stator tooth is prevented or at least made more difficult, whereby turbulence is avoided and the homogenization is further improved.

Insbesondere ist der Seitendurchbruch daher stromaufwärts einer Strömungsablösestelle des Statorzahns ausgebildet. Die Strömungsablösestelle ist zuvor durch Versuche und/oder Berechnungen zu ermitteln. Durch den geeigneten Abstand des Seitendurchbruchs zu der Stromablösestelle ist gewährleistet, dass die Grenzschicht sicher abgesaugt und das Lösen des Medienstroms von dem Statorzahn vermieden werden.In particular, the side opening is therefore formed upstream of a flow separation point of the stator tooth. The flow separation point must first be determined by tests and / or calculations. By the appropriate distance of the page break to the current removal point ensures that the boundary layer is sucked off safely and the dissolution of the media flow are avoided by the stator tooth.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Seitendurchbruch zwischen zumindest einer der Haltestreben und dem zugeordneten Statorzahn ausgebildet. Dadurch liegt der Seitendurchbruch axial zwischen der Stirnseite des Statorzahns und der zugeordneten Haltestrebe. Dadurch ist der Seitendurchbruch besonders einfach darstellbar, durch einen gewählten Abstand zwischen Statorzahn und Haltestrebe. Durch ein einfaches beabstandetes Anordnen der Haltestreben zu den Statorzähnen ist damit die gewünschte Funktion bei allen der Statorzähne einfach und sicher gewährleistet.According to a preferred embodiment of the page break between at least one of the retaining struts and the associated stator tooth is formed. As a result, the side opening is located axially between the end face of the stator tooth and the associated holding strut. As a result, the page break is particularly easy to represent, by a selected distance between the stator tooth and retaining strut. By a simple spaced arrangement of the support struts to the stator teeth so that the desired function in all of the stator teeth is ensured easily and safely.

Zusätzlich oder alternativ ist der jeweilige Seitendurchbruch beabstandet zu einer Stirnseite des Statorzahns ausgebildet und liegt damit in der Axialerstreckung des Statorzahns innerhalb des Statorzahns. Der Seitendurchbruch ist beispielsweise dadurch realisiert, dass der durch Statorlamellen gefertigte Stator mit dem Statorzahn an einem an einer der Lamellen im Bereich des Statorzahns eine Aussparung aufweist oder eine verkürzte Statorzahnlamelle, sodass der Seitendurchbruch realisiert ist. Alternativ wird der Seitendurchbruch nachträglich durch Bohren oder Fräsen in den Statorzahn eingebracht.Additionally or alternatively, the respective side opening is spaced apart from an end face of the stator tooth and thus lies in the axial extension of the stator tooth within the stator tooth. The page break is realized, for example, that the stator made by stator blades with the stator tooth on a on one of the lamellae in the region of the stator tooth has a recess or a shortened Statorzahnlamelle, so that the page break is realized. Alternatively, the page break is subsequently introduced by drilling or milling in the stator tooth.

Besonders bevorzugt münden in zumindest einem, insbesondere in mehreren oder allen Statorzähnen zwei oder mehr Seitendurchbrüche in den Axialdurchbruch axial beabstandet zueinander. Dadurch wird an mehreren Stellen die Grenzschicht abgesaugt und das Ablösen der Medienströmung verhindert.Particularly preferably, at least one, in particular in several or all of the stator teeth, opens two or more side openings in the axial opening, axially spaced from one another. As a result, the boundary layer is sucked off at several points and the detachment of the media flow is prevented.

Bevorzugt durchstreckt der jeweilige Seitendurchbruch den jeweiligen einen Axialdurchbruch aufweisenden Statorzahn derart, dass er von zwei Seiten in den Axialdurchbruch mündet. Dadurch wird an beiden Außenseiten des Statorzahns die Grenzabsaugung gewährleistet und die Homogenisierung des Mediums insgesamt optimiert.Preferably, the respective side opening extends through the respective stator tooth having an axial opening in such a way that it opens into the axial opening from two sides. As a result, the boundary suction is ensured on both outer sides of the stator tooth and the homogenization of the medium as a whole is optimized.

Die erfindungsgemäße Turbine und/oder der erfindungsgemäße Verdichter, insbesondere der erfindungsgemäße Abgasturbolader, mit den Merkmalen des Anspruchs 15 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Medienstrommaschine aus. Es ergeben sich dadurch die bereits genannten Vorteile.The turbine according to the invention and / or the compressor according to the invention, in particular the exhaust gas turbocharger according to the invention, with the features of claim 15, is characterized by the inventive design of the media stream machine. This results in the already mentioned advantages.

Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen

  • 1 ein Abgasturbolader mit einer vorteilhaften Medienstrommaschine,
  • 2 eine Draufsicht auf die Medienspaltmaschine,
  • 3 eine Schnittdarstellung der vorteilhaften Medienspaltmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und
  • 4A bis 4D weitere Ausführungsbeispiele der Medienstrommaschine, jeweils in einer vereinfachten Schnittdarstellung.
Further advantages and preferred features and combinations of features emerge in particular from the previously described and from the claims. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this
  • 1 an exhaust gas turbocharger with an advantageous media stream machine,
  • 2 a top view of the media splitting machine,
  • 3 a sectional view of the advantageous media splitting machine according to a first embodiment and
  • 4A to 4D Further embodiments of the media stream machine, each in a simplified sectional view.

1 zeigt in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung einen Abgasturbolader 1, der einen Verdichter 2 sowie eine Turbine 3 aufweist. Der Verdichter 2 weist ein Verdichterrad 4 auf, das auf einer Welle 5 drehfest angeordnet ist. Die Welle 5 ist selbst drehbar in einem Gehäuse 6 des Abgasturboladers 1 gelagert. An einem von dem Verdichterrad 4 abgewandten Ende der Welle 5 ist außerdem ein Turbinenrad 7 der Turbine 3 drehfest mit der Welle 5 verbunden. Wenn das Turbinenrad 7 vom Abgas einer Brennkraftmaschine angeströmt und dadurch angetrieben wird, wird damit das Verdichterrad 4 ebenfalls in eine Drehbewegung versetzt, sodass dem Verdichterrad 4 zugeführte Frischluft verdichtet und der Brennkraftmaschine zugeführt wird. 1 shows in a simplified longitudinal sectional view of an exhaust gas turbocharger 1 , the one compressor 2 as well as a turbine 3 having. The compressor 2 has a compressor wheel 4 up, that on a wave 5 is arranged rotationally fixed. The wave 5 is itself rotatable in a housing 6 the exhaust gas turbocharger 1 stored. At one of the compressor wheel 4 opposite end of the shaft 5 is also a turbine wheel 7 the turbine 3 rotatably with the shaft 5 connected. If the turbine wheel 7 From the exhaust gas of an internal combustion engine flows and is thereby driven, so that the compressor wheel 4 also set in a rotational movement, so that the compressor wheel 4 supplied fresh air compressed and the internal combustion engine is supplied.

Die drehbare Lagerung der Welle 5 in dem Gehäuse 6 kann auf unterschiedliche Arten realisiert werden. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Welle 5 durch wenigstens zwei Lager 8 und 9 in dem Gehäuse 6 drehbar gelagert ist. Vorzugsweise sind als Lager 8,9 zwei Wälzkörperlager vorhanden. Zur axialen Lagerung der Welle 5 kann auch vorgesehen sein, dass eines der Wälzkörperlager als Axialwälzkörperlager ausgebildet ist.The rotatable bearing of the shaft 5 in the case 6 can be realized in different ways. According to a first embodiment, it is provided that the shaft 5 through at least two bearings 8th and 9 in the case 6 is rotatably mounted. Preferably, as a bearing 8.9 two Wälzkörperlager available. For axial bearing of the shaft 5 can also be provided that one of the rolling element bearing is designed as Axialwälzkörperlager.

Alternativ und gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Lager 8 als Magnetlager ausgebildet ist, und das Lager 9, das als Axiallager dient, als Wälzkörperlager.Alternatively and according to the in 1 shown embodiment, it is provided that the bearing 8th is designed as a magnetic bearing, and the bearing 9 , which serves as a thrust bearing, as a roller bearing.

Damit insbesondere der Verdichter 2 unabhängig vom Abgasstrom der Brennkraftmaschine antreibbar ist, sodass jederzeit eine hohe Zylinderluftfüllung in den Zylindern der Brennkraftmaschine erreicht werden kann, ist vorliegend außerdem vorgesehen, dass der Abgasturbolader 1 eine elektrische Medienstrommaschine 10 aufweist. Diese ist vorliegend in den Verdichter 2 integriert, wobei ein Rotor 11 der Medienstrommaschine 10 drehfest auf dem von dem Turbinenrad 7 abgewandten Ende der Welle 5 angeordnet ist. Ein mit dem Rotor 11 zusammenwirkender Stator 12 ist koaxial zu dem Rotor 11 gehäusefest in dem zu dem Verdichterrad 4 führenden Strömungskanal 13 des Abgasturboladers 1 angeordnet.So that in particular the compressor 2 is independently driven by the exhaust stream of the internal combustion engine, so that at any time a high cylinder air filling in the cylinders of the internal combustion engine can be achieved, is also provided in this case that the exhaust gas turbocharger 1 an electric media stream machine 10 having. This is present in the compressor 2 integrated, with a rotor 11 the media stream machine 10 rotationally fixed on the turbine wheel 7 opposite end of the shaft 5 is arranged. One with the rotor 11 cooperating stator 12 is coaxial with the rotor 11 fixed to the housing in the compressor wheel 4 leading flow channel 13 the exhaust gas turbocharger 1 arranged.

2 zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf die Medienstrommaschine 10. Der Stator 12 weist ein kreisringförmiges Statorjoch 14 auf, von welchem mehrere gleichmäßig über den Umfang des Statorjochs 14 verteilt angeordnete Statorzähne 15 radial nach innen vorstehen und in Richtung des Rotors 11 weisen. Die Statorzähne 15 enden radial beabstandet zu dem Rotor 11, sodass zwischen den Statorzähnen 15 und dem Rotor 11 jeweils ein axialer Luftspalt 16 verbleibt. 2 shows a simplified plan view of the media stream machine 10 , The stator 12 has an annular Statorjoch 14 of which several evenly over the circumference of the stator yoke 14 distributed stator teeth 15 protrude radially inward and in the direction of the rotor 11 point. The stator teeth 15 ends radially spaced from the rotor 11 so that between the stator teeth 15 and the rotor 11 one axial air gap each 16 remains.

Der Stator 12 ist mit einer insbesondere mehrphasigen Antriebswicklung 17 versehen, wie beispielsweise auch in 1 gezeigt. Die Antriebswicklung 17 kann als eine über den Stator gewickelte Wicklung oder eine radial auf die Statorzähne 15 aufgesteckte Wicklung, insbesondere bestehend aus mehreren Spulen, ausgebildet sein, wobei auf jeden Statorzahn wenigstens eine Spule aufgeschoben ist, wie beispielsweise in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2017 207 532 beschrieben.The stator 12 is with a particular multi-phase drive winding 17 provided, as for example in 1 shown. The drive winding 17 may be as a winding wound over the stator or radially on the stator teeth 15 plugged winding, in particular consisting of a plurality of coils may be formed, wherein on each stator tooth at least one coil is pushed, such as in the not yet published patent application DE 10 2017 207 532 described.

Die Medienstrommaschine 10 weist weiterhin eine Einrichtung 18 auf, die dazu ausgebildet ist, das Strömungsverhalten des von dem Abgasturboladers 1 geförderten Mediums, also insbesondere der Frischluft, durch die Medienstrommaschine 10 hindurch zu optimieren. Dazu weist die Einrichtung 18 eine dem Rotor 11 zugeordnete Innenhülse 19 auf, deren Innendurchmesser größer ist als der Rotor 11, sodass dieser in der Innenhülse 19 aufgenommen ist, wie beispielsweise in 2 gezeigt, und berührungsfrei in dieser liegt, sodass der Rotor 11 verschleißfrei innerhalb der Innenhülse 19 rotieren kann. Die Innenhülse 19 ist an dem Stator 12 befestigt, sodass die Innenhülse 19 gehäusefest vorliegt.The media stream machine 10 also has a facility 18 which is adapted to the flow behavior of the exhaust gas turbocharger 1 subsidized medium, so in particular the fresh air through the media flow machine 10 through to optimize. For this purpose, the device 18 one to the rotor 11 assigned inner sleeve 19 on, whose inner diameter is larger than the rotor 11 so that this in the inner sleeve 19 is included, such as in 2 shown, and non-contact lies in this, so the rotor 11 wear-free inside the inner sleeve 19 can rotate. The inner sleeve 19 is on the stator 12 attached so that the inner sleeve 19 is fixed to the housing.

Die Einrichtung 18 weist weiterhin eine Außenhülse 20 auf, die koaxial zum Rotor 11 beziehungsweise zur Drehachse der Welle 5 angeordnet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser der Innenhülse 19, sodass die Außenhülse 20 radial nach außen beabstandet zu der Innenhülse 19 an dem Stator 12, insbesondere an den Statorzähnen 15 befestigt ist.The device 18 also has an outer sleeve 20 on, coaxial with the rotor 11 or to the axis of rotation of the shaft 5 is arranged and has an inner diameter which is greater than the outer diameter of the inner sleeve 19 so that the outer sleeve 20 radially outwardly spaced to the inner sleeve 19 on the stator 12 , in particular on the stator teeth 15 is attached.

Der Außenring 20 weist ein Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Statorjochs 14, sodass zwischen Außenring 20 und Statorjoch 14 Freiräume zwischen den benachbarten Statorzähnen 15 bestehen, in welchen die Statorwicklung 17 angeordnet oder ausgebildet ist. Durch die Außenhülse 20 ist die Antriebswicklung 17 vor dem Medium geschützt, wird aber dennoch über die Hülse gekühlt.The outer ring 20 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the stator yoke 14 , so between outer ring 20 and stator yoke 14 Free spaces between the adjacent stator teeth 15 exist in which the stator winding 17 arranged or formed. Through the outer sleeve 20 is the drive winding 17 protected from the medium, but is still cooled over the sleeve.

Die Statorzähne 15 erstrecken sich durch die Außenhülse 20 hindurch bis zu der Innenhülse 19, sodass zwischen Innenhülse 19, Statorzähnen 15 und Außenhülse 20 mehrere Strömungskanäle 21 gebildet sind, durch welche das Medium durch die Medienstrommaschine 10 hindurchströmt. Die Strömungskanäle 21 bilden insbesondere die einzigen Strömungswege, durch welche das Medium die Medienstrommaschine 10 durchdringen kann. Vorzugsweise ist dazu dem Rotor 11 eine Abdeckkappe 22 stromaufwärts zugeordnet, welche den Rotor 11 stromaufwärts überdeckt und insbesondere strömungsoptimiert ausgebildet ist, um das Medium in die Strömungskanäle 21 zu lenken.The stator teeth 15 extend through the outer sleeve 20 through to the inner sleeve 19 , so between inner sleeve 19 , Stator teeth 15 and outer sleeve 20 several flow channels 21 are formed, through which the medium through the media stream machine 10 flowing. The flow channels 21 in particular, form the only flow paths through which the medium the media stream machine 10 can penetrate. Preferably, this is the rotor 11 a cap 22 assigned upstream, which is the rotor 11 is covered upstream and in particular flow-optimized designed to the medium in the flow channels 21 to steer.

Im Unterschied zu herkömmlichen Medienspaltmaschinen liegt der Medienweg somit nicht radial zwischen Statorzahn und Rotor, sondern wird durch die Strömungskanäle 21 in dem Stator 12 selbst bereitgestellt, sodass das Medium vollständig durch den Stator 12 hindurchströmt. Hierdurch erfolgt eine besonders vorteilhafte Statorkühlung und das Ablagern von magnetischen und/oder magnetisierbaren Partikeln auf dem Rotor wird verhindert oder zumindest im Wesentlichen vermieden.In contrast to conventional media-splitting machines, the media path thus does not lie radially between the stator tooth and the rotor, but rather through the flow channels 21 in the stator 12 self-provisioned so that the medium is completely through the stator 12 flowing. This results in a particularly advantageous stator cooling and the deposition of magnetic and / or magnetizable particles on the rotor is prevented or at least substantially avoided.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Innenhülse 19 und die Außenhülse 20 zylinderförmig ausgebildet, sodass sie sich insgesamt koaxial beziehungsweise in Strömungsrichtung parallel zur Drehachse der Welle 5 oder des Rotors 11 erstreckt, wie insbesondere in 1 ersichtlich.According to the present embodiment, the inner sleeve 19 and the outer sleeve 20 Cylindrically shaped so that they are generally coaxial or in the flow direction parallel to the axis of rotation of the shaft 5 or the rotor 11 extends, in particular in 1 seen.

Die Abdeckkappe 22 weist einen konischen oder ovoiden Längsschnitt auf und geht an ihrem Außenumfang in die Innenhülse insbesondere einstückig über. Weiterhin weist die Abdeckkappe 22 Haltestreben 23 auf, die sich radial nach außen erstrecken und jeweils einem der Statorzähne 15 derart zugeordnet sind, dass sie den Statorzahn 15 im Bereich der Strömungskanäle 21 stromaufwärts überdecken. Die Haltestreben 23 sind außerdem mit der Außenhülse 20 verbunden, insbesondere einstückig mit dieser ausgebildet, und gewährleisten somit den Zusammenhalt von Abdeckkappe 22, Innenhülse 19 und Außenhülse 20.The cap 22 has a conical or ovoid longitudinal section and is at its outer periphery in the inner sleeve in particular in one piece. Furthermore, the cap 22 holding struts 23 on, which extend radially outwardly and each one of the stator teeth 15 are assigned so that they the stator tooth 15 in the area of the flow channels 21 Cover upstream. The struts 23 are also with the outer sleeve 20 connected, in particular integrally formed with this, and thus ensure the cohesion of cap 22 , Inner sleeve 19 and outer sleeve 20 ,

Die Haltestreben 23 weisen außerdem jeweils eine Öffnung 24 auf, die sich schlitzförmig radial erstreckt und mit einem Axialdurchbruch 25 des in Strömungsrichtung dahinterliegenden Statorzahns 15 fluchtet.The struts 23 also each have an opening 24 which extends slit-shaped radially and with an axial opening 25 of the downstream of the stator tooth 15 flees.

3 zeigt hierzu eine vereinfachte Längsschnittdarstellung der Medienstrommaschine 1 durch einen der Statorzähne 15. Die dem Statorzahn 15 zugeordnete Haltestrebe 23 weist die Öffnung 24 auf, die mit dem Axialdurchbruch 25 des Statorzahns 15 fluchtet. Dabei ist die Haltestrebe 24 strömungsoptimiert ausgebildet, sodass sich aus der Form der Haltestrebe 24 und der Form des Statorzahns 15 insbesondere eine Tropfenform des Statorzahns 15 ergibt, die einen strömungsoptimierten Verlauf in Längserstreckung bietet. Der Axialdurchbruch 25 erstreckt sich in Längserstreckung durch den Statorzahn 15 zumindest im Wesentlichen mittig hindurch, sodass ein Mediumstrom, der durch die Öffnung 24 durch die Haltestrebe 23 eintritt, wie durch einen Pfeil gezeigt, durch den dahinterliegenden Axialdurchbruch und den Statorzahn 15 hindurchströmt, um sich stromabwärts des Statorzahns 15 mit den weiteren Teilströmen, die durch die Strömungskanäle 21 gelangen, zu vermengen. Somit wird durch den Axialdurchbruch 25 und auch die Öffnung 24 der Halteströme 23 ein weiterer Durchströmungskanal 26 geboten, der zusammen mit den bereits genannten Strömungskanälen 21 die einzigen Strömungswege für das den Medienstrommotor 1 durchströmende Medium darstellen. 3 shows a simplified longitudinal sectional view of the media stream machine 1 through one of the stator teeth 15 , The stator tooth 15 associated holding strut 23 has the opening 24 on that with the axial breakthrough 25 of the stator tooth 15 flees. Here is the holding strut 24 flow-optimized, so that from the shape of the retaining strut 24 and the shape of the stator tooth 15 in particular a teardrop shape of the stator tooth 15 results, which offers a flow-optimized course in the longitudinal direction. The axial breakdown 25 extends in the longitudinal extent through the stator tooth 15 at least substantially centrally therethrough so that a flow of medium passing through the opening 24 through the retaining strut 23 enters, as shown by an arrow through the underlying axial aperture and the stator tooth 15 passes to downstream of the stator tooth 15 with the other part streams flowing through the flow channels 21 arrive, mix up. Thus, by the axial breakdown 25 and also the opening 24 the holding currents 23 another flow channel 26 commanded, together with the already mentioned flow channels 21 the only flow paths for the media stream motor 1 represent flowing medium.

Dadurch, dass das Medium durch den Statorzahn 15 hindurch geleitet wird, ergibt sich ein kürzerer Homogenisierungsweg der Teilströme stromabwärts der Medienstrommaschine 1 beziehungsweise des Stators 12.Due to the fact that the medium through the stator tooth 15 is passed through, results in a shorter Homogenisierungsweg the partial streams downstream of the media stream machine 1 or the stator 12 ,

Durch die vorteilhafte Ausbildung weisen die Statorzähne 15 eine vorteilhaft Querschnittsfläche auf, die im Vergleich zu Statorzähnen ohne Axialdurchbruch größer ist. Durch den Axialdurchbruch wird der Statorzahn 15 zumindest in Statorzahnabschnitte 15_1 und 15_2 geteilt, die in Umfangsrichtung gesehen nebeneinander angeordnet sind und zwischen sich den Axialdurchbruch 25 einschließen, wie in 3 gezeigt. Die einzelnen Querschnittsflächen der Statorzahnabschnitte 15_1 und 15_2 jeweils kleiner sind als der Querschnitt eines Statorzahns ohne Axialdurchbruch 25. Dadurch fällt die Homogenisierungsstrecke der Medienströmung stromabwärts der Statorzähne 15 geringer aus, womit der Stator 12 besonders nahe zu dem Verdichterrad des Verdichters 2 anordenbar ist. Gleichzeitig sinkt durch den größeren magnetisch wirksamen Querschnitt der magnetische Widerstand und die Leistungsdichte und Effizienz der Medienstrommaschine 1 steigen. Gegenüber einem Einzelzahn weisen die Statorzahnabschnitte 15_1 und 15_2 in Summe eine größere Oberfläche gegenüber dem Gesamtluftkanal, der von den Strömungskanälen 21, 26 gebildet wird, auf, sodass aufgrund der Kühlwirkung des Luftmassenstroms eine deutliche Verbesserung der Statorentwärmung realisiert ist.Due to the advantageous embodiment, the stator teeth 15 an advantageous cross-sectional area, which is larger in comparison to stator teeth without axial opening. Due to the axial breakdown of the stator tooth 15 at least in Statorzahnabschnitte 15_1 and 15_2 divided, seen in the circumferential direction are juxtaposed and between them the axial breakthrough 25 include, as in 3 shown. The individual cross-sectional areas of the Statorzahnabschnitte 15_1 and 15_2 each are smaller than the cross section of a stator tooth without axial breakdown 25 , As a result, the homogenization path of the media flow drops downstream of the stator teeth 15 lower, bringing the stator 12 especially close to the compressor wheel of the compressor 2 can be arranged. At the same time, the larger magnetically active cross section reduces the magnetic resistance and the power density and efficiency of the media stream machine 1 climb. Compared to a single tooth, the Statorzahnabschnitte 15_1 and 15_2 in sum, a larger surface area compared to the total air channel, that of the flow channels 21 . 26 is formed, so that a significant improvement of the stator is realized due to the cooling effect of the air mass flow.

Bevorzugt werden die Statorzahnabschnitte 15_1 und 15_2 im Bereich der Innenhülse 19 wieder zusammengeführt, sodass die Querschnittsfläche des Zahns am Luftspalt zum Rotor nochmals erhöht wird. Dadurch vergrößert sich der Anteil des Rotormagnetflusses, der in den Stator 12 eintritt und eine Steigerung der Leistungsdichte der Elektromaschine bewirkt. Des Weiteren begünstigt eine Zusammenführung der beiden Statorzahnabschnitte 15_1 und 15_2 die mechanische Stabilität der Medienstrommaschine 1.The stator tooth sections are preferred 15_1 and 15_2 in the area of the inner sleeve 19 brought together again so that the cross-sectional area of the tooth is increased again at the air gap to the rotor. This increases the proportion of the rotor magnetic flux that flows into the stator 12 occurs and causes an increase in the power density of the electric machine. Furthermore, a merger of the two Statorzahnabschnitte favors 15_1 and 15_2 the mechanical stability of the media stream machine 1 ,

Die Statorzähne 15 sind radial gesehen in drei Abschnitte unterteilt. Ein erster, radial außenliegender Abschnitt dient zur Aufnahme der Antriebswicklung 17. Ein zweiter, mittlerer Abschnitt führt durch den Bereich zwischen Außenhülse 20 und Innenhülse 19 und weist den jeweils vorteilhaften Axialdurchbruch 25 auf. Ein dritter Abschnitt führt von der Innenhülse 19 zu dem Rotor und endet beabstandet zu diesem, wobei der radiale Abstand zwischen diesem Abschnitt und dem Rotor den sogenannten Luftspalt definiert.The stator teeth 15 are radially divided into three sections. A first, radially outer portion serves to receive the drive winding 17 , A second, middle section passes through the area between the outer sleeve 20 and inner sleeve 19 and has the respective advantageous axial breakdown 25 on. A third section leads from the inner sleeve 19 to the rotor and ends spaced therefrom, wherein the radial distance between this portion and the rotor defines the so-called air gap.

Optional sind die Statorzahnabschnitte in axialer Richtung geschränkt angeordnet, um einen Drall der Medienströmung in Drehrichtung des Verdichterrads zu erzeugen. Der Effekt des Dralls kann ebenfalls durch ein gekrümmtes Profil der Statorzähne 15 in Drehrichtung des Verdichterrads erzeugt werden. Auch besteht die Möglichkeit, die Statorzahnabschnitte axial leicht versetzt anzuordnen.Optionally, the stator teeth sections are staggered in the axial direction to create a swirl of the media flow in the direction of rotation of the compressor wheel. The effect of the twist can also be due to a curved profile of the stator teeth 15 be generated in the direction of rotation of the compressor wheel. It is also possible to arrange the stator tooth sections axially slightly offset.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie es beispielsweise in 4C und 4D gezeigt ist, wird die Zahnbreite des jeweiligen Statorzahns 15 in axialer Richtung in seiner Axialerstreckung verändert, insbesondere in Strömungsrichtung verjüngt, um die Homogenisierungsstrecke der Medienströmung stromabwärts der Statorzähne 15 zu reduzieren.According to a further embodiment, as for example in 4C and 4D is shown, the tooth width of the respective stator tooth 15 changed in the axial direction in its axial extent, in particular in the flow direction tapers to the Homogenisierungsstrecke the media flow downstream of the stator teeth 15 to reduce.

4A und 4D zeigen weitere Ausführungsbeispiele der vorteilhaften Medienstrommaschine 1 in jeweils einer vereinfachten Längsschnittdarstellung gemäß 3, wobei sich die Ausführungsbeispiele der 4 von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch unterscheiden, dass zusätzlich zu den Axialdurchbrüchen 25 in den Statorzähnen 15 Seitendurchbrüche 27 vorhanden sind. 4A and 4D show further embodiments of the advantageous media stream machine 1 in each case in a simplified longitudinal sectional view according to 3 , wherein the embodiments of the 4 differ from the previous embodiment in that in addition to the axial openings 25 in the stator teeth 15 Page breakthroughs 27 available.

4A zeigt dazu gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel einen Längsschnitt, wie er in 3 gezeigt ist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel von 3 ist zwischen der Haltestrebe 23 und dem Statorzahn 15 ein axialer Abstand vorhanden, durch welchen ein Seitendurchbruch 27 entsteht, der eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Strömungskanal 26, der durch den Axialdurchbruch 25 und die Öffnung 24 gebildet ist, sowie den dazu benachbarten Strömungskanälen 21 herstellt. Der Seitendurchbruch 27 erstreckt sich insoweit durch beide Statorzahnabschnitte 15_1 und 15_2, sodass er von beiden Längsseiten des Statorzahns 15 in den Axialdurchbruch 25 mündet. 4A shows in accordance with a first embodiment, a longitudinal section, as shown in 3 is shown. In contrast to the embodiment of 3 is between the strut 23 and the stator tooth 15 an axial distance exists through which a side opening 27 arises, which is a fluidic connection between the flow channel 26 that by the axial breakthrough 25 and the opening 24 is formed, and the adjacent thereto flow channels 21 manufactures. The page break 27 extends in this respect by both Statorzahnabschnitte 15_1 and 15_2 so that it comes from both sides of the stator tooth 15 in the axial breakdown 25 empties.

Der Seitendurchbruch 27 dient dazu, eine Grenzschicht an der Außenseite des Statorzahns 25 und/oder der Haltestrebe 23 abzusaugen, wie durch Pfeile in 4A gezeigt, sodass eine Sogwirkung und Verwirbelungen an den Seitenflächen des Statorzahns 15 vermieden und dadurch ein Abriss des Luftstroms von dem Statorzahn 15 verhindert wird. Hierdurch wird eine verbesserte Homogenisierung stromabwärts des Statorzahns 15 gewährleistet.The page break 27 serves to create a boundary layer on the outside of the stator tooth 25 and / or the support strut 23 suck off as indicated by arrows in 4A shown, so that a suction effect and turbulence on the side surfaces of the stator tooth 15 avoided and thereby a demolition of the air flow from the stator tooth 15 is prevented. This results in improved homogenization downstream of the stator tooth 15 guaranteed.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel von 4A sieht das Ausführungsbeispiel von 4B vor, dass der Seitendurchbruch 27 axial beabstandet zu der Haltestrebe 23 in dem Statorzahn 15 ausgebildet ist. Die genaue Position des Seitendurchbruchs 27 wird insbesondere in Abhängigkeit von einer erwarteten Ablösestelle des Medienstroms von dem Statorzahn 15 gewählt. Die Ablösestelle wird bevorzugt vorab durch Versuche und/oder Berechnungen ermittelt. Der Seitendurchbruch 27 wird stromaufwärts der Ablösestelle ausgebildet, um im Bereich der Ablösestelle das Ablösen zu verhindern.In contrast to the embodiment of 4A sees the embodiment of 4B before that page break 27 axially spaced from the support strut 23 in the stator tooth 15 is trained. The exact position of the page break 27 becomes particularly dependent on an expected release point of the media stream from the stator tooth 15 selected. The detachment point is preferably determined in advance by tests and / or calculations. The page break 27 is formed upstream of the release point to prevent the separation in the region of the release point.

Weiterhin unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel von 4B von dem Vorherigen dadurch, dass stromabwärts des Seitendurchbruchs 27 die Breite des Statorzahns 15 verjüngert/verringert ist, um die Homogenisierungsstrecke stromabwärts des Statorzahns 15 weiter zu verkürzen, wie zuvor bereits erwähnt.Furthermore, the embodiment differs from 4B from the previous one by being downstream of the page break 27 the width of the stator tooth 15 is tapered / reduced to the Homogenisierungsstrecke downstream of the stator tooth 15 continue to shorten, as previously mentioned.

Das Ausführungsbeispiel von 4C unterscheidet sich von dem Vorherigen lediglich dadurch, dass stromabwärts des Seitendurchbruchs 27 der Querschnitt beziehungsweise die Breite des Statorzahns 15 in zwei Schritten, vorliegend gestuft, verjüngert wird, um die Homogenisierung stromabwärts zu verbessern. Alternativ zu einer gestuften Verringerung der Breite des Statorzahns 15 ist es auch denkbar, eine kontinuierliche Verringerung oder eine erhöhte Anzahl von Stufen vorzusehen.The embodiment of 4C differs from the previous one only in that downstream of the page break 27 the cross section or the width of the stator tooth 15 is rejuvenated in two steps, here stepped, to improve homogenization downstream. Alternatively to a stepped reduction in the width of the stator tooth 15 it is conceivable to provide a continuous reduction or an increased number of stages.

4D unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch, dass zusätzlich zu dem Seitendurchbruch 27 in dem Statorzahn 15 ein weiterer Seitendurchbruch 27 zwischen dem Statorzahn 15 und der Haltestrebe 23 vorhanden ist, sodass an mehreren Stellen entlang der Axialerstreckung des Statorzahns 15 eine Grenzschichtabsaugung im Betrieb erfolgt. 4D differs from the previous embodiment in that in addition to the page break 27 in the stator tooth 15 another page break 27 between the stator tooth 15 and the holding strut 23 is present, so that at several points along the axial extent of the stator tooth 15 a Grenzschichtabsaugung takes place during operation.

Durch die Seitendurchbrüche 27 wird die oberflächennahe sehr langsam strömende Grenzschicht abgesaugt, sodass Strömungsablösung beziehungsweise Verwirbelungen verhindert oder vermindert werden. Vorteilhafterweise ist die jeweilige Haltestrebe 23 oder die Stirnseite des jeweiligen Statorzahns 15 derart geformt, dass ein Treibstrahl in den Axialdurchbruch 25 geleitet wird, der für den Unterdruck an dem jeweiligen Seitendurchbruch 27 sorgt.Through the side openings 27 the near-surface very slowly flowing boundary layer is sucked off, so that flow separation or turbulence is prevented or reduced. Advantageously, the respective holding strut 23 or the end face of the respective stator tooth 15 shaped such that a propulsion jet in the axial breakthrough 25 which is responsible for the negative pressure at the respective page break 27 provides.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014210451 A1 [0003]DE 102014210451 A1 [0003]
  • DE 102017207532 [0007, 0029]DE 102017207532 [0007, 0029]

Claims (15)

Elektrische Medienstrommaschine (10) für ein Verdichter (2) und/oder eine Turbine (3), insbesondere eines Abgasturboladers (1) einer Brennkraftmaschine, mit einem einen Medieneinlass (24) und einen Medienauslass (25) aufweisenden Gehäuse (6), mit einer in dem Gehäuse (6) drehbar gelagerten Welle (5), mit einem drehfest an der Welle (5) angeordneten Rotor (11) und mit einem gehäusefesten Stator (12), der eine Antriebswicklung (17) und mehrere radial nach innen vorstehende Statorzähne (15) aufweist, mit einer den Rotor (11) umfangsseitig umgebenden Innenhülse (19) und einer koaxial zum Rotor (11) angeordneten Außenhülse (20), wobei durch die sich durch die Außenhülse (20) zumindest bis zur Innenhülse (19) erstreckenden Statorzähne (15), die Innenhülse (19) und die Außenhülse (20) mehrere durch den Stator (12) führende Strömungskanäle (21,26) als einzige Durchströmungswege durch die Medienstrommaschine (10) für das vom Medieneinlass (24) zum Medienauslass (25) strömende Medium gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Statorzähne (15) zumindest einen Axialdurchbruch (25) als weiteren Strömungskanal (26) aufweist.Electric medium-flow machine (10) for a compressor (2) and / or a turbine (3), in particular an exhaust gas turbocharger (1) of an internal combustion engine, having a housing (6) having a media inlet (24) and a media outlet (25) in the housing (6) rotatably mounted shaft (5), with a rotationally fixed to the shaft (5) arranged rotor (11) and with a housing fixed stator (12) having a drive winding (17) and a plurality of radially inwardly projecting stator teeth ( 15), with the rotor (11) circumferentially surrounding inner sleeve (19) and a coaxial with the rotor (11) arranged outer sleeve (20), wherein by the outer sleeve (20) at least to the inner sleeve (19) extending stator teeth (15), the inner sleeve (19) and the outer sleeve (20) a plurality of through the stator (12) leading flow channels (21,26) as the only flow paths through the media flow machine (10) for the from the media inlet (24) to the media outlet (25). stream de medium are formed, characterized in that at least one of the stator teeth (15) has at least one axial opening (25) as a further flow channel (26). Elektrische Medienstrommaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Statorzähne (15), insbesondere alle Statorzähne (15) jeweils einen Axialdurchbruch (25) als weiteren Strömungskanal (26) aufweisen.Electric media stream machine after Claim 1 , characterized in that a plurality of the stator teeth (15), in particular all the stator teeth (15) each have an axial opening (25) as a further flow channel (26). Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Axialdurchbruch (25) radial zwischen der Außenhülse (20) und der Innenhülse (19) liegt.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the respective axial opening (25) lies radially between the outer sleeve (20) and the inner sleeve (19). Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige einen Axialdurchbruch (25) aufweisende Statorzahn (15) als in Umfangsrichtung gespaltener Statorzahn (15) ausgebildet ist.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the respective axial rupture (25) having stator tooth (15) is formed as a stator tooth splitted in the circumferential direction (15). Elektrische Medienstrommaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige einen Axialdurchbruch (25) aufweisende Statorzahn (15) in Umfangsrichtung einteilig ausgebildet ist.Electric media stream machine according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the respective axial rupture (25) having stator tooth (15) is integrally formed in the circumferential direction. Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Querschnittsfläche zumindest eines, insbesondere mehrerer oder aller Statorzähne (15) in ihrer Axialerstreckung verändert, insbesondere in Strömungsrichtung verringert.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that a cross-sectional area of at least one, in particular several or all of the stator teeth (15) changes in their axial extension, in particular reduced in the flow direction. Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorzähne (15) dazu ausgebildet sind, eine Drallströmung des Mediums zu erzeugen.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the stator teeth (15) are adapted to generate a swirl flow of the medium. Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der einen Axialdurchbruch (25) aufweisende Statorzähne (15) mindestens einen in Umfangsrichtung ausgerichteten Seitendurchbruch (27) aufweist, der in den Axialdurchbruch (25) mündet.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the axial perforation (25) having stator teeth (15) has at least one circumferentially aligned side opening (27) which opens into the axial opening (25). Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitendurchbruch (27) stromaufwärts einer Strömungsablösestelle des Statorzahns (15) ausgebildet ist.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the side opening (27) upstream of a flow release point of the stator tooth (15) is formed. Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine den Rotor stromaufwärts überdeckende Abdeckkappe (22), die in die Innenhülse (19) übergeht und durch jeweils eine einen der Statorzähne (15) stromaufwärts überdeckende Haltestrebe (23) mit der Außenhülse (20) verbunden ist.Electric medium-current machine according to one of the preceding claims, characterized by a covering cap (22) which covers the rotor upstream and which merges into the inner sleeve (19) and by a respective retaining strut (23) covering the upstream of the stator teeth (15) with the outer sleeve (20). connected is. Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitendurchbruch (27) zwischen zumindest einer der Haltestreben (23) und dem zugeordneten Statorzahn (15) ausgebildet ist.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the side opening (27) between at least one of the holding struts (23) and the associated stator tooth (15) is formed. Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Seitendurchbruch (27) axial beabstandet zu einer Stirnseite des Statorzahns (15) ausgebildet ist.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the respective side opening (27) axially spaced from an end face of the stator tooth (15) is formed. Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem, insbesondere mehreren oder allen Statorzähnen (15) zwei oder mehr Seitendurchbrüche (27) ausgebildet sind, die in den Axialdurchbruch (25) münden.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one, in particular several or all stator teeth (15) two or more side openings (27) are formed, which open into the axial opening (25). Elektrische Medienstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Seitendurchbruch (27) den jeweiligen einen Axialdurchbruch (25) aufweisenden Statorzahn (15) derart durchstreckt, sodass er von zwei Seiten in den Axialdurchbruch (25) mündet.Electric medium flow machine according to one of the preceding claims, characterized in that the respective side opening (27) extends through the respective stator slot (15) having an axial opening (25) so that it opens into the axial opening (25) from two sides. Turbine (3) und/oder Verdichter (2), insbesondere Abgasturbolader (1), mit einem einen Medieneinlass (24) und einen Medienauslass (25) aufweisenden Gehäuse (6) und mit einer in dem Gehäuse (6) drehbar gelagerten Welle (5), auf welcher zumindest ein Verdichterrad (4) oder Turbinenrad (7) drehfest angeordnet ist, und mit einer elektrischen Medienstrommaschine (10), die einen auf der Welle (5) drehfest angeordneten Rotor (11) und einen gehäusefesten Stator (12) aufweist, wobei der Stator (12) eine Antriebswicklung (17) zum Erzeugen eines Antriebsmagnetfelds aufweist, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Medienstrommaschine (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14.Turbine (3) and / or compressor (2), in particular exhaust gas turbocharger (1), with a housing (6) having a media inlet (24) and a media outlet (25) and with a shaft (5) rotatably mounted in the housing (6) ), on which at least one compressor wheel (4) or turbine wheel (7) is arranged rotationally fixed, and with an electrical Media stream machine (10) having a on the shaft (5) rotatably mounted rotor (11) and a housing fixed stator (12), wherein the stator (12) has a drive winding (17) for generating a drive magnetic field, characterized by the formation of Media stream machine (10) after one or more of Claims 1 to 14 ,
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020214339A1 (en) 2020-11-13 2021-11-25 Mtu Friedrichshafen Gmbh Media splitting machine, turbocharger with such a media splitting machine and power generation device with such a turbocharger
DE102020214337A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Media splitting machine, turbocharger with such a media splitting machine and power generation device with such a turbocharger
DE102020214336A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Media splitting machine, turbocharger with such a media splitting machine and power generation device with such a turbocharger

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210451A1 (en) 2014-06-03 2015-12-03 Robert Bosch Gmbh Turbocharger with electric machine
DE102017207532A1 (en) 2017-05-04 2018-11-08 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Electric media splitting machine for a compressor and / or a turbine, turbocharger and / or turbine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210451A1 (en) 2014-06-03 2015-12-03 Robert Bosch Gmbh Turbocharger with electric machine
DE102017207532A1 (en) 2017-05-04 2018-11-08 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Electric media splitting machine for a compressor and / or a turbine, turbocharger and / or turbine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020214339A1 (en) 2020-11-13 2021-11-25 Mtu Friedrichshafen Gmbh Media splitting machine, turbocharger with such a media splitting machine and power generation device with such a turbocharger
DE102020214337A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Media splitting machine, turbocharger with such a media splitting machine and power generation device with such a turbocharger
DE102020214336A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Media splitting machine, turbocharger with such a media splitting machine and power generation device with such a turbocharger
WO2022101228A1 (en) * 2020-11-13 2022-05-19 Rolls-Royce Solutions GmbH Media gap machine, turbocharger having a media gap machine of this type, and power-generating device having a turbocharger of this type

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