DE102018211119A1 - Antriebseinrichtung mit einem Abgasturbolader - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1) mit einem Abgasturbolader (2) und einem elektrisch angetriebenen Verdichter (6), wobei der Abgasturbolader (2) ein Turbinenlaufrad und ein mit dem Turbinenlaufrad wirkverbundenes Verdichterlaufrad (4) aufweist, wobei zum direkten Beschleunigen des Verdichterlaufrads (4) ein mittels des elektrisch angetriebenen Verdichters (6) generierter Luftstrom auf das Verdichterlaufrad (4) gerichtet ist. Dabei ist vorgesehen, dass zur Vermeidung akustischer Effekte eine Anströmung des Verdichterlaufrads (4) mit dem Luftstrom über einen in einem Gehäuse (3) des Abgasturboladers (2) ausgebildeten Ringspalt (7) erfolgt.

Description

  • BESCHREIBUNG:
  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit einem Abgasturbolader und einem elektrisch angetriebenen Verdichter, wobei der Abgasturbolader ein Turbinenlaufrad und ein mit dem Turbinenlaufrad wirkverbundenes Verdichterlaufrad aufweist, wobei zum direkten Beschleunigen des Verdichterlaufrads ein mittels des elektrisch angetriebenen Verdichters generierter Luftstrom auf das Verdichterlaufrad gerichtet ist.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 197 47 394 A1 bekannt. Diese betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader, zu dessen Beschleunigung auf der Ansaugseite des Kompressorrads ringförmig und konzentrisch zu dessen Welle mehrere Luftdüsen angeordnet sind, die in der Beschleunigungsphase des Motors mit Druckluft aus vorgeschalteten Druckluftbehältern beaufschlagbar sind.
  • Weiterhin beschreibt die Druckschrift DE 199 03 579 A1 eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Abgasturbolader, der eine Abgasturbineneinheit, eine Luftverdichtereinheit und wenigstens eine Druckluftquelle umfasst. Es sind Mittel zum Einblasen von Druckluft aus der wenigstens einen Druckluftquelle in die Luftverdichtereinheit des wenigstens einen Abgasturboladers oder in einen in diese mündenden, stromaufwärtigen Ansaugluftkanal vorgesehen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Antriebseinrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere eine rasche Beschleunigung des Verdichterlaufrads auf akustisch besonders unauffällige Art und Weise ermöglicht.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einer Antriebseinrichtung mit einem Abgasturbolader und einem elektrisch angetriebenen Verdichter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erzielt. Dabei ist vorgesehen, dass zur Vermeidung akustischer Effekte eine Anströmung des Verdichterlaufrads mit dem Luftstrom über einen in einem Gehäuse des Abgasturboladers ausgebildeten Ringspalt erfolgt.
  • Die Antriebseinrichtung dient beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs und insoweit dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Die Antriebseinrichtung weist ein Luft verbrauchendes Antriebsaggregat, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, auf. Das Antriebsaggregat kann jedoch auch in Form einer Brennstoffzelle mit einer elektrisch an diese angeschlossenen elektrischen Maschine vorliegen.
  • Dem Antriebsaggregat wird während seines Betriebs Frischgas, insbesondere Frischluft, zugeführt. Hierzu weist die Antriebseinrichtung den Abgasturbolader auf, welcher über eine Turbine und einen Verdichter verfügt. Während des Betriebs des Antriebsaggregats fällt Abgas an, welches der Turbine des Abgasturboladers zugeführt wird. In der Turbine wird dem Abgas Enthalpie und/oder Strömungsenergie entnommen und zum Antreiben des Verdichters verwendet. Hierzu ist das Turbinenlaufrad der Turbine mit dem Verdichterlaufrad des Verdichters wirkverbunden, vorzugsweise mechanisch. Hierbei kann eine unmittelbare Wirkverbindung zwischen dem Turbinenlaufrad und dem Verdichterlaufrad vorgesehen sein, wobei das Turbinenlaufrad und das Verdichterlaufrad auf einer gemeinsamen Welle sitzen und über diese starr miteinander gekoppelt sind.
  • Zusätzlich verfügt die Antriebseinrichtung über den elektrisch angetriebenen Verdichter, also einen Verdichter, der mittels einer elektrischen Maschine antreibbar ist. Beispielsweise ist der elektrisch angetriebene Verdichter ebenso wie der Abgasturbolader zur Zuführung von Frischgas zu dem Antriebsaggregat vorgesehen und ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der elektrisch angetriebene Verdichter Bestandteil eines Sekundärluftsystems ist, sodass mithilfe des elektrisch angetriebenen Verdichters wenigstens einem Sekundärluftverbraucher Sekundärluft zuführbar ist.
  • Zumindest zeitweise kann es sinnvoll sein, dem Verdichterlaufrad zusätzliche kinetische Energie zuzuführen, um eine Beschleunigung des Verdichterlaufrads zu bewirken. Hierzu wird mittels des elektrisch angetriebenen Verdichters der Luftstrom generiert, welcher nachfolgend dem Verdichterlaufrad zugeführt wird. Besonders bevorzugt wird das Verdichterlaufrad unmittelbar mit dem Luftstrom beaufschlagt, sodass die kinetische Energie des Luftstroms unmittelbar in kinetische Energie des Verdichterlaufrads umgesetzt wird. Hierzu ist der Luftstrom unmittelbar auf das Verdichterlaufrad gerichtet. Das bedeutet, dass der Luftstrom derart in das Gehäuse eingebracht wird, dass seine Ausströmrichtung auf das Verdichterlaufrad weist.
  • Insbesondere durch das direkte Beaufschlagen des Verdichterlaufrads mit dem Luftstrom kann es jedoch zur Ausbildung von akustischen Effekten kommen, welche sich in Form von Störgeräuschen bemerkbar machen. Wird beispielsweise der Luftstrom mittels einer Düse in Richtung des Verdichterlaufrads ausgebracht, so kann bei einem Überstreichen der Düse durch eine Schaufel des Verdichterlaufrads ein solches Störgeräusch hervorgerufen werden. Um dies zu vermeiden, soll die Anströmung des Verdichterlaufrads mit dem Luftstrom über den Ringspalt erfolgen, welcher in dem Gehäuse des Abgasturboladers ausgebildet ist.
  • Der Ringspalt stellt eine gleichmäßige Anströmung des Verdichterlaufrads mit dem Luftstrom sicher und verhindert zugleich eine durch das Verdichterlaufrad lokal hervorgerufene Verdichtung des Luftstroms, welche beispielsweise bei dem vorstehend beschriebenen Überstreichen der Düse durch die Schaufel des Verdichterlaufrads auftreten kann. Sowohl durch das gleichmäßige Anströmen als auch durch das Verhindern der lokalen Komprimierung der Luft werden die negativen akustischen Effekte in Form der Störgeräusche zumindest teilweise oder sogar vollständig vermieden.
  • Unter dem Ringspalt ist eine Ausnehmung zu verstehen, welche zumindest teilweise in dem Gehäuse des Abgasturboladers vorliegt beziehungsweise zumindest teilweise von diesem begrenzt wird. Der Ringspalt ist im Wesentlichen ringförmig, also im Schnitt gesehen kreisförmig. Der Ringspalt kann in Umfangsrichtung bezüglich einer Drehachse des Verdichterlaufrads durchgehend ausgebildet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Ringspalt in Umfangsrichtung die Drehachse lediglich bereichsweise umgreift. Mit einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung kann das gewünschte rasche Beschleunigen des Verdichterlaufrads mittels des Luftstroms erzielt werden. Gleichzeitig werden jedoch die hierbei auftretenden negativen akustischen Effekte beziehungsweise die Störgeräusche weitestgehend oder sogar vollständig vermieden. Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung zeichnet sich insoweit durch hohe Laufruhe aus.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in den Ringspalt wenigstens eine Fluidleitung einmündet, über die der Luftstrom in den Ringspalt einbringbar ist. Das bedeutet, dass der elektrisch angetriebene Verdichter über die wenigstens eine Fluidleitung strömungstechnisch mit dem Ringspalt verbunden ist. Über die Fluidleitung wird der von dem elektrisch angetriebenen Verdichter bereitgestellte Luftstrom dem Verdichterlaufrad zugeführt, nämlich über den Ringspalt. Beispielsweise mündet die Fluidleitung über eine Mündungsöffnung in den Ringspalt ein, wobei eine Normalenrichtung der Mündungsöffnung, also eine auf der Mündungsöffnung senkrecht stehende Richtung, in gedachter Verlängerung von dem Verdichterlaufrad beabstandet ist. Die Fluidleitung ist an ihrer Mündungsöffnung also nicht in Richtung des Verdichterlaufrads ausgerichtet. Vielmehr ist es bei einer derartigen Ausgestaltung vorgesehen, dass das Ausrichten des Luftstroms auf das Verdichterlaufrad mittels des Ringspalts erfolgt. Beispielsweise mündet die Fluidleitung über wenigstens eine Düse in den Ringspalt ein, sodass die Mündungsöffnung in Form einer Düsenöffnung der Düse vorliegt.
  • Die beschriebene Ausgestaltung der Antriebseinrichtung ermöglicht ein besonders effektives direktes Beschleunigen des Verdichterlaufrads. Es kann vorgesehen sein, dass der elektrisch angetriebene Verdichter lediglich über die eine Fluidleitung strömungstechnisch an den Ringspalt angeschlossen ist. Hierbei kann es wiederum der Fall sein, dass die Fluidleitung über lediglich eine einzige Mündungsöffnung in den Ringspalt einmündet oder - alternativ - über mehrere Mündungsöffnungen. Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass der elektrisch angetriebene Verdichter über mehrere separate Fluidleitungen strömungstechnisch an den Ringspalt angeschlossen ist, oder dass mehrere elektrisch angetriebene Verdichter über die wenigstens eine Fluidleitung oder über mehrere Fluidleitungen mit dem Ringspalt strömungstechnisch verbunden sind.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fluidleitung derart in den Ringspalt einmündet, dass der Luftstrom in dem Ringspalt einen Drall aufweist. Unter dem Drall ist eine in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse des Verdichterlaufrads verlaufende Strömungsrichtung zu verstehen. Der Drall ist vorzugsweise derart ausgerichtet, dass er dieselbe Drehrichtung aufweist wie das Verdichterlaufrad während eines bestimmungsgemäßen Betriebs der Antriebseinrichtung. Über den Drall des Luftstroms wird kinetische Energie auf das Verdichterlaufrad aufgebracht und dieses somit mittels des Luftstroms angetrieben. Der Drall wird durch eine entsprechende Ausrichtung der Fluidleitung in den Ringspalt erzielt. Insbesondere ist die Normalenrichtung der Mündungsöffnung der Fluidleitung windschief zu der Drehachse des Verdichterlaufrads ausgerichtet, sodass sie diese also nicht schneidet. Dies ermöglicht eine besonders effektive Beschleunigung des Verdichterlaufrads.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ringspalt in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet ist. Der Ringspalt umgreift in anderen Worten die Drehachse des Verdichterlaufrads vollständig. Hierdurch werden eine besonders deutliche Reduzierung des Druckverlusts bei dem Einbringen des Luftstroms in den Ringspalt und zum anderen eine besonders effektive Beschleunigung des Verdichterlaufrads erzielt, weil dieses in Umfangsrichtung durchgehend mit dem Luftstrom beaufschlagt werden kann.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Ringspalt zumindest bereichsweise in axialer Richtung beabstandet von dem Verdichterlaufrad angeordnet ist. Vorzugsweise beginnt der Ringspalt in axialer Richtung gesehen stromaufwärts des Verdichterlaufrads und erstreckt sich - wiederum in axialer Richtung gesehen - bis hin zu dem Verdichterlaufrad, sodass er wenigstens bereichsweise in axialer Richtung beabstandet von dem Verdichterlaufrad und wenigstens bereichsweise in Überdeckung mit diesem vorliegt. In anderen Worten erstreckt sich der Ringspalt von einer stromaufwärts des Verdichterlaufrads gelegenen Stelle bis hin zu dem Verdichterlaufrad, um das Verdichterlaufrad mit dem Luftstrom zu beaufschlagen. Hierdurch wird eine besonders gute Wirkung des Luftstroms erzielt.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Ringspalt in axialer Richtung in Überdeckung mit dem Verdichterlaufrad in einen Frischgaskanal einmündet, über welchen das Verdichterlaufrad an eine Frischgasquelle strömungstechnisch angeschlossen ist. Über den Frischgaskanal wird dem Verdichter beziehungsweise dem Verdichterlaufrad Frischgas bereitgestellt, welches von dem Verdichterlaufrad zumindest zeitweise komprimiert und in Richtung des Antriebsaggregats gefördert wird. Das Frischgas weist insoweit stromaufwärts des Verdichterlaufrads einen niedrigeren Druck auf als stromabwärts des Verdichterlaufrads. Der Frischgaskanal verbindet das Verdichterlaufrad strömungstechnisch mit der Frischgasquelle. Die Frischgasquelle stellt das Frischgas für das Verdichterlaufrad über den Frischgaskanal bereit. Die Frischgasquelle ist beispielsweise eine Außenumgebung der Antriebseinrichtung, ein Frischgastank oder dergleichen.
  • Der Ringspalt mündet in axialer Richtung gesehen in Überdeckung mit dem Verdichterlaufrad in den Frischgaskanal ein. Auf diese Art und Weise trifft der durch den Ringspalt ausgebrachte Luftstrom unmittelbar auf das Verdichterlaufrad, insbesondere unter Beibehaltung seines Impulses. Der Luftstrom wird bei einer derartigen Ausgestaltung lediglich geringfügig oder überhaupt nicht von dem den Frischgaskanal durchströmenden Frischgas beeinflusst. Hierdurch wird eine besonders effektive Beschleunigung des Verdichterlaufrads erzielt.
  • Eine besonders bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein erster Bereich des Ringspalts als Radialringspalt in dem Gehäuse ausgebildet ist und ein zweiter Teil des Ringspalts als Axialringspalt vorliegt, der in radialer Richtung einerseits von dem Gehäuse und andererseits von einem in dem Gehäuse angeordneten Strömungsführungselement begrenzt ist, wobei das Strömungsführungselement auf seiner dem Axialringspalt in radialer Richtung abgewandten Seite den Frischgaskanal begrenzt. Der Ringspalt ist insoweit mehrteilig ausgebildet beziehungsweise setzt sich aus mehreren Bereichen zusammen. Der erste Bereich liegt hierbei in Form des Radialringspalts und der zweite Bereich als Axialringspalt vor.
  • Bevorzugt gehen der Radialringspalt und der Axialringspalt unmittelbar ineinander über, insbesondere mündet der Radialringspalt in den Axialringspalt ein, vorzugsweise in radialer Richtung. Unter dem Radialringspalt ist ein Ringspalt zu verstehen, der - im Längsschnitt bezüglich der Drehachse des Verdichterlaufrads gesehen - seine größten Abmessungen in radialer Richtung aufweist. Analog hierzu ist der Axialringspalt ein Ringspalt, welcher - wiederum im Längsschnitt gesehen - seine größten Abmessungen in axialer Richtung aufweist.
  • Beispielsweise liegt der Radialringspalt in axialer Richtung beabstandet von dem Verdichterlaufrad vor, wohingegen sich der Axialringspalt bis hin zu dem Verdichterlaufrad erstreckt, insbesondere ausgehend von dem Radialringspalt. In anderen Worten ist der Radialringspalt mit dem Verdichterlaufrad über den Axialringspalt strömungstechnisch verbunden. Bevorzugt mündet die wenigstens eine Fluidleitung in den Radialringspalt ein, sodass der Luftstrom, welcher mittels des elektrisch angetriebenen Verdichters bereitgestellt wird, durch den Radialringspalt in den Axialringspalt strömt und aus diesem in Richtung des Verdichterlaufrads austritt.
  • Der Radialringspalt ist in dem Gehäuse ausgebildet beziehungsweise von dem Gehäuse begrenzt. Vorzugsweise ist der Radialringspalt in axialer Richtung beidseitig von dem Gehäuse eingefasst. Der Axialringspalt hingegen wird bevorzugt - erneut im Längsschnitt gesehen - in radialer Richtung nach außen von dem Gehäuse und in radialer Richtung nach innen von dem Strömungsführungselement begrenzt. Das Strömungsführungselement begrenzt zudem den Frischgaskanal, nämlich auf seiner dem Axialringspalt in radialer Richtung abgewandten Seite. Das bedeutet, dass ein Außenumfang des Strömungsführungselements den Axialringspalt und ein Innenumfang des Strömungsführungselements den Frischgaskanal begrenzt.
  • Das Strömungsführungselement kann einstückig und/oder materialeinheitlich mit dem Gehäuse ausgestaltet sein. Es kann jedoch auch separat von dem Gehäuse vorliegen und an dem Gehäuse befestigt sein, beispielsweise stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig. Beispielsweise wird der Frischgaskanal - im Längsschnitt gesehen - in radialer Richtung nach außen bereichsweise von dem Gehäuse und bereichsweise von dem Strömungsführungselement begrenzt. Der von dem Gehäuse begrenzte Bereich und der von dem Strömungsführungselement begrenzte Bereich weisen vorzugsweise denselben Durchströmungsquerschnitt auf.
  • Mit einer derartigen Ausgestaltung ist ein niedriger Druckverlust des Frischgaskanals sichergestellt. Das Strömungsführungselement erstreckt sich in axialer Richtung vorzugsweise bis hin zu dem Verdichterlaufrad, insbesondere grenzt es in axialer Richtung gesehen unmittelbar an dieses an oder liegt sogar in Überlappung mit diesem vor. Das bedeutet, dass der aus dem Axialringspalt in Richtung des Verdichterlaufrads austretende Luftstrom auf besonders effektive Art und Weise eine Beschleunigung des Verdichterlaufrads bewirkt.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Radialringspalt in radialer Richtung bezüglich einer Drehachse des Verdichterlaufrads Abmessungen aufweist, die mindestens so groß sind wie Abmessungen des Radialringspalts in axialer Richtung. Vorzugsweise sind die Abmessungen des Radialringspalts in radialer Richtung jedoch größer als die Abmessungen des Radialringspalts in axialer Richtung, insbesondere um einen Faktor von mindestens 1,5, mindestens 2,0 oder mindestens 2,5. Mit einer derartigen Ausgestaltung wird eine Beeinflussung des Verdichterlaufrads durch die Einmündung der Fluidleitung in den Ringspalt besonders effektiv vermieden.
  • Eine weitere, besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Radialringspalt im Schnitt gesehen in einer gedachten Ebene liegt, die senkrecht auf der Drehachse steht, oder dass der Radialringspalt im Schnitt gesehen bezüglich der Drehachse angewinkelt ist. In anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass zwischen dem Radialringspalt und dem Axialringspalt in Längsschnitt gesehen ein rechter Winkel, also ein Winkel von 90°, vorliegt. Alternativ kann auch ein Winkel von weniger als 90° realisiert sein, beispielsweise von höchstens 85°, höchstens 80° oder höchstens 75°. Eine solche angewinkelte Anordnung des Radialringspalts bezüglich des Axialringspalts bewirkt einen besonders niedrigen Druckverlust innerhalb des Ringspalts.
  • Schließlich kann im Rahmen einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der elektrisch angetriebene Verdichter Bestandteil eines Sekundärluftsystems ist. Das Sekundärluftsystem dient der Bereitstellung von Druckluft als Sekundärluft. Die Sekundärluft wird beispielsweise zumindest zeitweise in eine Abgasanlage der Antriebseinrichtung eingebracht, dient einer Entlüftung eines Kurbelgehäuses des Antriebsaggregats oder dergleichen. Zumindest zeitweise ist es nun vorgesehen, die mittels des elektrisch angetriebenen Verdichters bereitgestellte Sekundärluft dem Verdichterlaufrad zum direkten Beschleunigen zuzuführen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
    • Figur eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Antriebseinrichtung, nämlich einen Teillängsschnitt durch einen Bereich eines Abgasturboladers.
  • Die 1 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung durch einen Bereich einer Antriebseinrichtung 1, nämlich einen Teil eines Abgasturboladers 2. Gezeigt sind ein Gehäuse 3 des Abgasturboladers 2 sowie ein in dem Gehäuse 3 drehbar gelagertes Verdichterlaufrad 4. Das Verdichterlaufrad 4 ist mit einem hier nicht dargestellten Turbinenlaufrad des Abgasturboladers 2 wirkverbunden, vorzugsweise über eine gemeinsame Welle (ebenfalls nicht dargestellt). Das Verdichterlaufrad 4 ist auf seiner Saugseite über einen Frischgaskanal 5 an eine Frischgasquelle, beispielsweise eine Außenumgebung der Antriebseinrichtung 1, angeschlossen. Druckseitig fördert das Verdichterlaufrad 4 das von der Frischgasquelle bereitgestellte Frischgas in Richtung eines nicht näher dargestellten Auslasses des Abgasturboladers 2. Das Verdichterlaufrad 4 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Radialverdichterlaufrad ausgestaltet. Entsprechend erfolgt eine Anströmung des Verdichterlaufrads 4 saugseitig in axialer Richtung, wohingegen eine druckseitige Abströmung in radialer Richtung vorliegt.
  • Die Antriebseinrichtung 1 ist derart ausgestaltet, dass das Verdichterlaufrad 4 zumindest zeitweise mit einem Luftstrom beaufschlagt wird, der mittels eines elektrisch angetriebenen Verdichters 6 bereitgestellt wird. Der Luftstrom wird dem Verdichterlaufrad 4 über einen Ringspalt 7 zugeführt, der sich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Radialringspalt 8 und einem Axialringspalt 9 zusammensetzt. In den Radialringspalt 8 mündet wenigstens eine Fluidleitung 10 ein. Der Radialringspalt 8 mündet wiederum in radialer Richtung bezüglich einer Drehachse 11 des Verdichterlaufrads 4 in den Axialringspalt 9 ein.
  • In dem hier dargestellten Längsschnitt gesehen wird der Radialringspalt 8 in axialer Richtung beidseitig von dem Gehäuse 3 begrenzt. Der Axialringspalt 9 wird hingegen - wiederum in Längsschnitt gesehen - in radialer Richtung nach außen von dem Gehäuse 3 und in radialer Richtung nach innen von einem Strömungsführungselement 12 begrenzt. Das Strömungsführungselement 12 ist in dem Gehäuse 3 angeordnet und befestigt. Vorzugsweise begrenzt es mit seinem Außenumfang den Axialringspalt 9 in radialer Richtung nach innen, wohingegen es mit seiner Innenumfangsfläche den Frischgaskanal 5 zumindest bereichsweise in radialer Richtung nach außen begrenzt.
  • Es ist erkennbar, dass sich das Strömungsführungselement 12 ausgehend von dem Radialringspalt 8, welcher in axialer Richtung von dem Verdichterlaufrad 4 beabstandet angeordnet ist, bis hin zu dem Verdichterlaufrad 4 erstreckt. Beispielsweise schließt das Strömungsführungselement 12 in axialer Richtung bündig mit dem Verdichterlaufrad 4 ab oder liegt mit diesem in axialer Richtung in Überdeckung vor, umgreift dieses also wenigstens bereichsweise.
  • Die beschriebene Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 1 ermöglicht ein direktes Beschleunigen des Verdichterlaufrads 4 mittels des Luftstroms, der mit dem elektrisch angetriebenen Verdichter 6 bereitgestellt wird. Weil der Luftstrom dem Verdichterlaufrad 4 mittels des Ringspalts 7 zugeführt wird, werden negative akustische Effekte, beispielsweise Störgeräusche, durch das Beaufschlagen des Verdichterlaufrads 4 mit dem Luftstrom effektiv vermieden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19747394 A1 [0002]
    • DE 19903579 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Antriebseinrichtung (1) mit einem Abgasturbolader (2) und einem elektrisch angetriebenen Verdichter (6), wobei der Abgasturbolader (2) ein Turbinenlaufrad und ein mit dem Turbinenlaufrad wirkverbundenes Verdichterlaufrad (4) aufweist, wobei zum direkten Beschleunigen des Verdichterlaufrads (4) ein mittels des elektrisch angetriebenen Verdichters (6) generierter Luftstrom auf das Verdichterlaufrad (4) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung akustischer Effekte eine Anströmung des Verdichterlaufrads (4) mit dem Luftstrom über einen in einem Gehäuse (3) des Abgasturboladers (2) ausgebildeten Ringspalt (7) erfolgt.
  2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ringspalt (7) wenigstens eine Fluidleitung (10) einmündet, über die der Luftstrom in den Ringspalt (7) einbringbar ist.
  3. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (10) derart in den Ringspalt (7) einmündet, dass der Luftstrom in dem Ringspalt (7) einen Drall aufweist.
  4. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (7) in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet ist.
  5. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (7) zumindest bereichsweise in axialer Richtung beabstandet von dem Verdichterlaufrad (4) angeordnet ist.
  6. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (7) in axialer Richtung in Überdeckung mit dem Verdichterlaufrad (4) in einen Frischgaskanal (5) einmündet, über welchen das Verdichterlaufrad (4) an eine Frischgasquelle strömungstechnisch angeschlossen ist.
  7. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Bereich des Ringspalts (7) als Radialringspalt (8) in dem Gehäuse (3) ausgebildet ist und ein zweiter Teil des Ringspalts (7) als Axialringspalt (9) vorliegt, der in radialer Richtung einerseits von dem Gehäuse (3) und andererseits von einem in dem Gehäuse (3) angeordneten Strömungsführungselement (12) begrenzt ist, wobei das Strömungsführungselement (12) auf seiner dem Axialringspalt (9) in radialer Richtung abgewandten Seite den Frischgaskanal (5) begrenzt.
  8. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialringspalt (8) in radialer Richtung bezüglich einer Drehachse (11) des Verdichterlaufrads (4) Abmessungen aufweist, die mindestens so groß sind wie Abmessungen des Radialringspalts (8) in axialer Richtung.
  9. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialringspalt (8) im Schnitt gesehen in einer gedachten Ebene liegt, die senkrecht auf der Drehachse (11) steht, oder dass der Radialringspalt (8) im Schnitt gesehen bezüglich der Drehachse (11) angewinkelt ist.
  10. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch angetriebene Verdichter (6) Bestandteil eines Sekundärluftsystems ist.
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