DE102019008432A1

DE102019008432A1 - Turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle

Info

Publication number: DE102019008432A1
Application number: DE102019008432.2A
Authority: DE
Inventors: Sven Skorupa
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Turbine (10) für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Turbinengehäuse (12), und mit einem Umgehungsventil (16), welches einen als Ventilteller ausgebildeten Ventilkörper (18) aufweist, der relativ zu dem Turbinengehäuse (12) zwischen einer einen Umgehungskanal (14) des Turbinengehäuses (12) versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Umgehungskanal (14) freigebenden Offenstellung bewegbar ist und in der Schließstellung in axialer Richtung des Ventiltellers auf einem korrespondierenden Ventilsitz (22) des Turbinengehäuses (12) sitzt, wodurch der Ventilteller entlang seiner axialen Richtung gegen das Turbinengehäuse (12) abgedichtet ist, wobei der Ventilteller in der Schließstellung auch in radialer Richtung des Ventiltellers gegen das Turbinengehäuse (12) abgedichtet ist.The invention relates to a turbine (10) for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, with a turbine housing (12), and with a bypass valve (16) which has a valve body (18) in the form of a valve disk which, relative to the turbine housing (12), is between a a bypass channel (14) of the turbine housing (12) blocking the closed position and at least one open position releasing the bypass channel (14) is movable and in the closed position sits in the axial direction of the valve disk on a corresponding valve seat (22) of the turbine housing (12), whereby the valve disk is sealed against the turbine housing (12) along its axial direction, the valve disk in the closed position also being sealed against the turbine housing (12) in the radial direction of the valve disk.

Description

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

Eine solche Turbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der DE 10 2015 001 763 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Turbine weist ein Turbinengehäuse und ein auch als Bypass-Ventil bezeichnetes Umgehungsventil auf, welches einen als Ventilteller ausgebildeten Ventilkörper aufweist. Der Ventilkörper ist relativ zu dem Turbinengehäuse zwischen einer einen Umgehungskanal des Turbinengehäuses versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Umgehungskanal freigebenden Offenstellung bewegbar. In der Schließstellung sitzt der Ventilteller in axialer Richtung des Ventiltellers auf einem korrespondierenden Ventilsitz, wodurch der Ventilteller entlang seiner axialen Richtung gegen das Turbinengehäuse abgedichtet ist.Such a turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, is already the DE 10 2015 001 763 A1 as known. The turbine has a turbine housing and a bypass valve, also referred to as a bypass valve, which has a valve body designed as a valve disk. The valve body can be moved relative to the turbine housing between a closed position that blocks a bypass channel of the turbine housing and at least one open position that releases the bypass channel. In the closed position, the valve disk sits on a corresponding valve seat in the axial direction of the valve disk, as a result of which the valve disk is sealed against the turbine housing along its axial direction.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2012 211 539 A1 einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, mit einem Turbinengehäuse, dessen Umgehungskanal durch ein Kugelventil versperrt und freigegeben werden kann. Aus der DE 10 2012 217 920 A1 ist ein Wastegate-Ventil kann, welches eine Wastegate-Klappe und eine Wastegate-Spindel aufweist. Außerdem offenbart die DE 10 2016 214 843 A1 ein Bypass-Ventil für einen Abgasturbolader.Furthermore, the DE 10 2012 211 539 A1 an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, with a turbine housing whose bypass channel can be blocked and released by a ball valve. From the DE 10 2012 217 920 A1 is a wastegate valve which has a wastegate flap and a wastegate spindle. In addition, the DE 10 2016 214 843 A1 a bypass valve for an exhaust gas turbocharger.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Turbine der eingangs genannten Art zu verbessern.The object of the present invention is to improve a turbine of the type mentioned at the beginning.

Diese Aufgabe wird durch eine Turbine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a turbine with the features of claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Turbine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ventilteller in der Schließstellung auch in radialer Richtung des Ventiltellers gegen das Turbinengehäuse abgedichtet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass beispielsweise eine beispielsweise in Form eines geraden Kreiszylinders ausgebildete, außenumfangsseitige Mantelfläche des Ventiltellers in der Schließstellung an einer korrespondierenden, beispielsweise in Form eines geraden Kreiszylinders ausgebildeten, innenumfangsseitigen Mantelfläche an der Wandung des Turbinengehäuses anliegt, oder aber die außenumfangsseitige Mantelfläche des Ventiltellers ist in radialer Richtung des Ventiltellers von der innenumfangsseitigen Mantelfläche der Wandung des Turbinengehäuses unter Bildung eines Minimalspalts beabstandet, der in radialer Richtung des Ventiltellers einerseits durch die außenumfangsseitige Mantelfläche des Ventiltellers und andererseits durch die innenumfangsseitige Mantelfläche der Wandung begrenzt ist. Dabei ist beispielsweise der Ventilteller mittels des Minimalspalts gegen die Wandung und somit gegen das Turbinengehäuse abgedichtet.In order to improve a turbine of the type specified in the preamble of claim 1, it is provided according to the invention that the valve disk in the closed position is also sealed against the turbine housing in the radial direction of the valve disk. It can be provided here that, for example, an outer circumferential lateral surface of the valve disk in the closed position, for example in the form of a straight circular cylinder, rests against a corresponding inner circumferential lateral surface on the wall of the turbine housing, or the outer circumferential lateral surface of the The valve disk is spaced in the radial direction of the valve disk from the inner peripheral surface of the wall of the turbine housing to form a minimum gap which is limited in the radial direction of the valve disk on the one hand by the outer peripheral surface of the valve disk and on the other hand by the inner peripheral surface of the wall. In this case, for example, the valve disk is sealed against the wall and thus against the turbine housing by means of the minimum gap.

Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Herkömmliche, auch als Bypass-Ventile oder Wastegate-Ventile bezeichnete Umgehungsventile von Abgasturboladern, insbesondere von Nutzfahrzeugen, weisen üblicherweise einen als Klappe ausgebildeten beziehungsweise fungierenden Ventilkörper auf, der zwischen der Schließstellung und der auch als Freigabestellung bezeichneten Offenstellung relativ zu dem Gehäuse verschwenkt werden kann. Der Ventilkörper kann beispielsweise mittels eines pneumatisch oder elektrisch betreibbaren Stellers, insbesondere über eine wenigstens einen Hebel umfassende Hebelanordnung angesteuert und somit bewegt, insbesondere verschwenkt, werden. Durch Verschleiß der Hebelanordnung kann es zu Undichtigkeiten an dem Ventilkörper in der Schließstellung mit Leckagen an dem Ventilkörper, das heißt zwischen dem Ventilkörper und dem Turbinengehäuse kommen. Um dies zu kompensieren, kann eine Vorspannung der Klappe (Ventilkörper) durch den Steller erhöht werden, was jedoch zu hohen Kosten führen kann.The invention is based in particular on the following findings: Conventional bypass valves, also known as bypass valves or wastegate valves, of exhaust gas turbochargers, in particular of commercial vehicles, usually have a valve body designed or functioning as a flap, which is located between the closed position and the release position Open position can be pivoted relative to the housing. The valve body can be controlled, for example, by means of a pneumatically or electrically operated actuator, in particular via a lever arrangement comprising at least one lever, and thus moved, in particular pivoted. Wear of the lever arrangement can lead to leaks on the valve body in the closed position with leaks on the valve body, that is to say between the valve body and the turbine housing. To compensate for this, a preload of the flap (valve body) can be increased by the actuator, which, however, can lead to high costs.

Die Erfindung ermöglicht es nun, beispielsweise trotz eines Verschleißes der Hebelanordnung übermäßige Leckagen zwischen dem Ventilkörper und dem Turbinengehäuse insbesondere in der Schließstellung zu vermeiden, ohne dass eine kostenintensive Erhöhung einer Vorspannung des Ventilkörpers, insbesondere durch den Steller, erfolgen muss. Hierzu weist der Ventilkörper eine entsprechende Geometriegestaltung auf, sodass der Ventilkörper nicht nur entlang seiner axialen Richtung sondern auch entlang seiner radialen Richtung in der Schließstellung gegen das Turbinengehäuse abgedichtet ist. Somit ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die herkömmlicherweise vorgesehene axiale Abdichtung mit einer radialen Abdichtung zu kombinieren. Dadurch können beispielsweise durch Verschleiß bewirkte, mögliche Leckagen und damit verbundene Wirkungsgradverluste im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen reduziert werden. Mit anderen Worten können durch die Erfindung mögliche Leckagen an dem Ventilkörper reduziert werden, sodass ein besonders hoher Wirkungsgrad des Abgasturboladers und somit insbesondere der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann. Ein Wirkungsgradverlust kann zu reduzierten Ladedrücken führen, was nun durch die Erfindung ebenfalls vermieden werden kann. Da ein besonders hoher Wirkungsgrad des Abgasturboladers und somit der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann, kann eine hohe Qualität des Abgasturboladers einer Verbrennungskraftmaschine realisiert und CO₂-Emissionen besonders gering gehalten werden.The invention now makes it possible, for example, despite wear of the lever arrangement, to avoid excessive leakage between the valve body and the turbine housing, especially in the closed position, without the need for an expensive increase in the preload of the valve body, especially by the actuator. For this purpose, the valve body has a corresponding geometry design so that the valve body is sealed against the turbine housing not only along its axial direction but also along its radial direction in the closed position. Thus, it is provided according to the invention to combine the conventionally provided axial seal with a radial seal. In this way, for example, possible leakages caused by wear and the associated loss of efficiency can be reduced compared to conventional solutions. In other words, possible leakages on the valve body can be reduced by the invention, so that a particularly high degree of efficiency of the exhaust gas turbocharger and thus in particular of the internal combustion engine can be achieved. A loss of efficiency can lead to reduced boost pressures, which is now also avoided by the invention can be. Since a particularly high efficiency of the exhaust gas turbocharger and thus the internal combustion engine can be achieved, a high quality of the exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine can be achieved and CO ₂ emissions can be kept particularly low.

Bei einem weiteren, eigenständigen Aspekt der Erfindung ist es denkbar, dass der Ventilkörper als eine Kugel oder als ein Kugelsegment und somit als ein Kugelventil ausgebildet ist, welches in der Schließstellung entlang zweier schräg oder aber senkrecht zueinander verlaufender Richtungen gegen das Turbinengehäuse abgedichtet sein kann, beispielsweise auf die zuvor beschriebene Weise. Auch hierdurch können übermäßige, beispielsweise durch Verschleiß bewirkbare oder bewirkte Leckagen vermieden werden.In a further, independent aspect of the invention, it is conceivable that the valve body is designed as a ball or as a ball segment and thus as a ball valve which, in the closed position, can be sealed against the turbine housing along two oblique or perpendicular directions, for example in the manner previously described. This also makes it possible to avoid excessive leakages that can be caused or brought about by wear and tear, for example.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified, but also in other combinations or on their own, without the scope of the Invention to leave.

Die Zeichnung zeigt in:

1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Turbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine;
2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer weiteren Turbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine; und
3 ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Funktion der jeweiligen Turbine.

The drawing shows in:

1 a fragmentary schematic sectional view of a turbine according to the invention for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine;
2 a fragmentary schematic sectional view of a further turbine for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine; and
3rd a diagram to illustrate a function of the respective turbine.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine Turbine 10 für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug als Kraftfahrzeug, insbesondere als Nutzfahrzeug, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine, den Abgasturbolader und somit die Turbine 10 umfasst und mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden kann. Der Abgasturbolader umfasst die Turbine 10 und einen Verdichter, welcher von der Turbine 10 angetrieben werden kann. Mittels des Verdichters kann Luft verdichtet werden, die wenigstens einem oder mehreren Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden kann. Dabei ist die Turbine 10 von der Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Die Turbine 10 weist ein Turbinengehäuse 12 auf, in welchem ein Turbinenrad der Turbine 10 drehbar aufnehmbar oder aufgenommen ist. Das Turbinenrad ist in den Figuren nicht gezeigt. Das Turbinenrad ist von dem Abgas antreibbar und dadurch um eine Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse 12 drehbar. 1 shows a turbine section in a schematic sectional view 10 for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle. This means that the vehicle, designed as a motor vehicle, in particular as a utility vehicle, has the internal combustion engine, the exhaust gas turbocharger and thus the turbine in its fully manufactured state 10 includes and can be driven by means of the internal combustion engine. The exhaust gas turbocharger includes the turbine 10 and a compressor driven by the turbine 10 can be driven. The compressor can be used to compress air which can be fed to at least one or more combustion chambers of the internal combustion engine. There is the turbine 10 drivable by the exhaust gas of the internal combustion engine. The turbine 10 has a turbine housing 12th on, in which a turbine wheel of the turbine 10 rotatably receivable or recorded. The turbine wheel is not shown in the figures. The turbine wheel can be driven by the exhaust gas and thereby about an axis of rotation relative to the turbine housing 12th rotatable.

Das Turbinengehäuse 12 weist einen auch als Wastegate-Kanal oder Bypass-Kanal bezeichneten Umgehungskanal 14 auf, über welchen das Turbinenrad von zumindest einem Teil des Abgases zu umgehen ist. Dies bedeutet, dass das den Umgehungskanal 14 durchströmende Abgas das Turbinenrad nicht antreibt, sondern umgeht. Durch Einstellen einer Menge des den Umgehungskanal 14 durchströmenden Abgases kann ein Ladedruck eingestellt werden, auf welchen die Luft mittels des Abgasturboladers verdichtet wird. Zum Einstellen der Menge und somit des Ladedrucks weist die Turbine 10 ein auch als Wastegate, Wastegate-Ventil, Bypass oder Bypass-Ventil bezeichnetes Umgehungsventil 16 auf, welches einen Ventilkörper 18 umfasst. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ventilkörper 18 als ein Tellerventil ausgebildet, welches zumindest überwiegend scheibenförmig ausgebildet ist. Der Ventilkörper 18 weist dabei die Form eines geraden Kreiszylinders und somit eine kreisförmige auch als Grundfläche bezeichnete Grundseite 20 auf, welches auch als Stirnfläche bezeichnet wird. Außerdem weist der Ventilkörper 18 eine außenumfangsseitige Mantelfläche 22 auf, welche in Form eines geraden Kreiszylinders ausgebildet ist. Der Ventilkörper 18 ist frei von einem Vorsprung, der die Grundseite 20 in axialer Richtung des Ventilkörpers 18 überragt. Der Ventilkörper 18 ist zwischen einer in 1 gezeigten Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung relativ zu dem Turbinengehäuse 12 bewegbar. In der Schließstellung ist mittels des Ventilkörpers der Umgehungskanal 14 versperrt, sodass kein Abgas durch den Umgehungskanal 14 hindurchströmen kann. In der Offenstellung gibt der Ventilkörper 18 den Umgehungskanal 14 frei, sodass zumindest ein Teil des das Turbinengehäuse 12 durchströmenden Abgases den Umgehungskanal 14 durchströmen kann.The turbine casing 12th has a bypass channel, also known as a wastegate channel or bypass channel 14th on, via which the turbine wheel is to be bypassed by at least part of the exhaust gas. This means that this is the bypass channel 14th Exhaust gas flowing through does not drive the turbine wheel, but bypasses it. By adjusting an amount of the bypass channel 14th Through the exhaust gas flowing through, a boost pressure can be set to which the air is compressed by means of the exhaust gas turbocharger. The turbine has to adjust the amount and thus the boost pressure 10 a bypass valve also known as wastegate, wastegate valve, bypass or bypass valve 16 on which a valve body 18th includes. The in 1 The embodiment shown is the valve body 18th designed as a poppet valve which is at least predominantly disk-shaped. The valve body 18th has the shape of a straight circular cylinder and thus a circular base, also referred to as the base 20th on, which is also referred to as the end face. In addition, the valve body 18th an outer circumferential lateral surface 22nd on, which is designed in the form of a straight circular cylinder. The valve body 18th is devoid of a protrusion that forms the base 20th in the axial direction of the valve body 18th towers. The valve body 18th is between an in 1 shown closed position and at least one open position relative to the turbine housing 12th moveable. The bypass channel is in the closed position by means of the valve body 14th blocked so that no exhaust gas through the bypass duct 14th can flow through. In the open position, the valve body gives 18th the bypass channel 14th free so at least part of the turbine housing 12th exhaust gas flowing through the bypass channel 14th can flow through.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ventilkörper 18 als Klappe oder Klappenventil ausgebildet, welches um eine in den Figuren nicht gezeigte Schwenkachse relativ zu dem Turbinengehäuse 12 zwischen der auch als Freigabestellung bezeichneten Offenstellung und der Schließstellung verschwenkbar, das heißt rotatorisch bewegbar ist. In der Schließstellung sitzt der Ventilkörper 18, insbesondere die Grundseite 20, in axialer Richtung des Ventilkörpers 18 auf einem korrespondierenden Ventilsitz 24 des Turbinengehäuses 12, wodurch der Ventilkörper 18 (Ventilteller) entlang seiner axialen Richtung gegen das Turbinengehäuse 12 abgedichtet ist. Die Turbine 10 weist beispielsweise einen in den Figuren nicht dargestellten Steller und eine Hebelanordnung auf, über welche der Ventilkörper 18 mit dem Steller gekoppelt ist. Mittels des auch als Stellglied oder Aktor bezeichneten und beispielsweise pneumatisch oder elektrisch betreibbaren Stellers kann über die Hebelanordnung der Ventilkörper 18 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung relativ zu dem Turbinengehäuse 12 bewegt, insbesondere verschwenkt, werden.The in 1 The embodiment shown is the valve body 18th designed as a flap or flap valve, which about a pivot axis not shown in the figures relative to the turbine housing 12th between the open position, also referred to as the release position, and the closed position can be pivoted, that is to say can be moved in a rotational manner. The valve body sits in the closed position 18th , especially the base 20th , in the axial direction of the valve body 18th on a corresponding valve seat 24 of the turbine housing 12th , making the valve body 18th (Valve disk) along its axial direction against the turbine housing 12th is sealed. The turbine 10 has, for example, an actuator, not shown in the figures, and a lever arrangement via which the valve body 18th is coupled to the actuator. By means of the actuator, also referred to as an actuator or actuator and, for example, pneumatically or electrically operable, the valve body can be controlled via the lever arrangement 18th between the open position and the closed position relative to the turbine housing 12th moved, in particular pivoted.

Um nun beispielsweise übermäßige, insbesondere durch einen Verschleiß der Hebelanordnung und/oder des Stellers bewirkte Leckagen zwischen dem Ventilkörper 18 und dem Turbinengehäuse 12 zu vermeiden, ist der Ventilteller in der Schließstellung nicht nur in axialer Richtung des Ventiltellers, sondern auch in radialer Richtung des Ventiltellers gegen das Turbinengehäuse 12 abgedichtet. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ventilteller in der Schließstellung in radialer Richtung des Ventiltellers gegen das Turbinengehäuse 12 mittels eines Minimalspalts S abgedichtet, welche in radialer Richtung des Ventiltellers einerseits durch die außenumfangsseitige Mantelfläche 22 des Ventiltellers und andererseits durch eine die außenumfangsseitige Mantelfläche 22 des Ventiltellers in radialer Richtung des Ventiltellers nach außen hin überlappende, innenumfangsseitige Mantelfläche 26 einer Wandung 28 des Turbinengehäuses 12 begrenzt ist. Die jeweilige Mantelfläche 22 beziehungsweise 26 weist dabei die Form eines geraden Kreiszylinders auf. Mit anderen Worten ist die jeweilige Mantelfläche 22 beziehungsweise 26 zylindrisch ausgebildet.For example, to prevent excessive leakages between the valve body, in particular caused by wear of the lever arrangement and / or the actuator 18th and the turbine housing 12th to avoid, the valve disk is in the closed position not only in the axial direction of the valve disk, but also in the radial direction of the valve disk against the turbine housing 12th sealed. The in 1 The embodiment shown is the valve disk in the closed position in the radial direction of the valve disk against the turbine housing 12th by means of a minimal gap S. sealed, which in the radial direction of the valve disk on the one hand by the outer circumferential lateral surface 22nd of the valve disk and on the other hand by a lateral surface on the outer circumference 22nd of the valve disk in the radial direction of the valve disk outwardly overlapping, inner circumferential lateral surface 26th one wall 28 of the turbine housing 12th is limited. The respective outer surface 22nd respectively 26th has the shape of a straight circular cylinder. In other words, is the respective lateral surface 22nd respectively 26th cylindrical.

Der Umgehungskanal 14 weist einen ersten Längenbereich L1 und einen sich direkt beziehungsweise unmittelbar daran anschließenden zweiten Längenbereich L2 auf. Aus 1 ist erkennbar, dass der erste Längenbereich L1 einen ersten Innenumfang, insbesondere einen ersten Innendurchmesser, aufweist, während der zweite Längenbereich L2 einen zweiten Innenumfang, insbesondere einen zweiten Innendurchmesser aufweist. Dabei ist der zweite Innenumfang größer als der erste Innenumfang. In der Schließstellung ist der Ventilteller, insbesondere vollständig, in dem zweiten Längenbereich L2 angeordnet. Dabei ist insbesondere die außenumfangsseitige Mantelfläche 22 in der Schließstellung, insbesondere vollständig, in dem zweiten Längenbereich L2 angeordnet. Außerdem ist der zweite Längenbereich L2 durch die innenumfangsseitige Mantelfläche 26 der Wandung 28 begrenzt.The bypass channel 14th has a first length range L1 and a directly or immediately adjoining second length area L2 on. Out 1 it can be seen that the first length range L1 has a first inner circumference, in particular a first inner diameter, while the second length range L2 has a second inner circumference, in particular a second inner diameter. The second inner circumference is larger than the first inner circumference. In the closed position, the valve disk is, in particular completely, in the second length range L2 arranged. In particular, the outer circumferential lateral surface is here 22nd in the closed position, in particular completely, in the second length range L2 arranged. Also, the second is length range L2 through the outer circumferential surface 26th the wall 28 limited.

2 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Turbine 10' für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Grundsätzlich können die vorigen und folgenden Ausführungen zu der Turbine 10 auch auf die Turbine 10' übertragen werden. Die Turbine 10' unterscheidet sich insbesondere dadurch von der Turbine 10, dass der Ventilkörper 18 nicht etwa als Tellerventil, sondern als Kugel oder Kugelsegment und somit als Kugelventil ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der Ventilkörper 18 außenumfangsseitig als Kugel oder Kugelsegment ausgebildet ist. Damit korrespondierend ist der Ventilsitz 24 ebenfalls kugelförmig oder kugelsegmentförmig ausgebildet. Auch bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Ventilkörper 18 entlang seiner axialen Richtung entlang seiner radialen Richtung beziehungsweise entlang zweier schräg oder vorzugsweise senkrecht zueinander verlaufender Richtungen in der Schließstellung gegen das Turbinengehäuse 12 abgedichtet sein, wodurch auch bei einem Verschleiß der Hebelanordnung übermäßige Leckagen zwischen dem Ventilkörper 18 und dem Turbinengehäuse 12 vermieden werden können. 2 shows a further turbine in detail in a schematic sectional view 10 ' for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle. Basically, the previous and following explanations about the turbine 10 also on the turbine 10 ' be transmitted. The turbine 10 ' differs in particular from the turbine in this regard 10 that the valve body 18th is not designed as a poppet valve, but as a ball or ball segment and thus as a ball valve. This means that the valve body 18th is formed on the outer circumference as a ball or ball segment. The valve seat corresponds to this 24 also formed spherical or spherical segment-shaped. Even with the in 2 embodiment shown, the valve body 18th along its axial direction along its radial direction or along two oblique or preferably perpendicular directions in the closed position against the turbine housing 12th be sealed, whereby excessive leakage between the valve body even when the lever assembly is worn 18th and the turbine housing 12th can be avoided.

3 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 30 ein Hub der Hebelanordnung beziehungsweise wenigstens eines Hebels der Hebelanordnung aufgetragen ist. Somit veranschaulicht die Abszisse 30 beispielsweise bezogen auf die Bildebene in 3 von links nach rechts eine zunehmende Bewegung des Ventilkörpers 18 aus der Schließstellung in Richtung der Offenstellung beziehungsweise in die Offenstellung. Auf der Ordinate 32 des in 3 gezeigten Diagramms ist ein Durchfluss an dem Ventilkörper 18, insbesondere zwischen dem Ventilkörper 18 und dem Turbinengehäuse 12, aufgetragen. Unter den Durchfluss ist eine Masse oder Menge an zwischen dem Ventilkörper 18 und dem Turbinengehäuse 12 hindurchströmenden und den Umgebungskanal 14 durchströmenden Abgas zu verstehen. In das in 3 gezeigte Diagramm ist ein erster Verlauf 34 eingetragen, welcher den Durchfluss bei einem herkömmlichen, klassischen Umgehungsventil veranschaulicht. Außerdem ist in das in 3 gezeigte Diagramm ein zweiter Verlauf 36 eingetragen, welcher den Durchfluss bei der Turbine 10 beziehungsweise 10', das heißt an dem Ventilkörper 18 veranschaulicht. Anhand der Verläufe 34 und 36 ist erkennbar, dass durch die Kombination aus axialer Abdichtung und radialer Abdichtung des Ventilkörpers 18 gegen das Turbinengehäuse 12 übermäßige Leckagen verhindert werden können. In der Folge kann ein besonders hoher Wirkungsgrad des Abgasturboladers nur mit der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden, sodass die Verbrennungskraftmaschine besonders kraftstoffverbrauchs- und emissionsarm betrieben werden kann. 3rd shows a diagram on its abscissa 30th a stroke of the lever arrangement or at least one lever of the lever arrangement is plotted. Thus, the abscissa illustrates 30th for example based on the image plane in 3rd increasing movement of the valve body from left to right 18th from the closed position towards the open position or into the open position. On the ordinate 32 of the in 3rd The diagram shown is a flow rate on the valve body 18th , especially between the valve body 18th and the turbine housing 12th , applied. Below the flow is a mass or amount of between the valve body 18th and the turbine housing 12th flowing through and the surrounding channel 14th to understand exhaust gas flowing through. In the in 3rd The diagram shown is a first course 34 entered, which illustrates the flow rate in a conventional, classic bypass valve. In addition, the in 3rd The diagram shown is a second course 36 entered, which is the flow rate at the turbine 10 respectively 10 ' , that is, on the valve body 18th illustrated. Using the gradients 34 and 36 it can be seen that through the combination of axial sealing and radial sealing of the valve body 18th against the turbine housing 12th excessive leakage can be prevented. As a result, a particularly high degree of efficiency of the exhaust gas turbocharger can only be achieved with the internal combustion engine, so that the internal combustion engine can be operated with particularly low fuel consumption and emissions.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

10, 10'10, 10 ': Turbineturbine
1212th: TurbinengehäuseTurbine housing
1414th: UmgehungskanalBypass channel
1616: UmgehungsventilBypass valve
1818th: VentilkörperValve body
2020th: GrundseiteBase side
2222nd: außenumfangsseitige Mantelflächeouter circumferential lateral surface
2424: VentilsitzValve seat
2626th: Innenumfangsseitige MantelflächeInner circumferential lateral surface
2828: WandungWall
3030th: Abszisseabscissa
3232: Ordinateordinate
3434: Verlaufcourse
3636: Verlaufcourse
L1L1: erster Längenbereichfirst length range
L2L2: zweiter Längenbereichsecond length range
SS.: MinimalspaltMinimal gap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102015001763 A1 [0002]
DE 102012211539 A1 [0003]
DE 102012217920 A1 [0003]
DE 102016214843 A1 [0003]

Claims

Turbine (10) for an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, with a turbine housing (12), and with a bypass valve (16), which has a valve body (18) in the form of a valve disk and which, relative to the turbine housing (12), is positioned between a bypass duct (14 ) of the turbine housing (12) blocking the closed position and at least one open position releasing the bypass channel (14) is movable and in the closed position sits in the axial direction of the valve disk on a corresponding valve seat (22) of the turbine housing (12), whereby the valve disk along its axial direction is sealed against the turbine housing (12), characterized in that the valve disk in the closed position is also sealed against the turbine housing (12) in the radial direction of the valve disk.

Turbine (10) Claim 1 , characterized in that the valve disk is sealed in the closed position in the radial direction of the valve disk against the turbine housing (12) by means of a minimum gap (S) which in the radial direction of the valve disk on the one hand by an outer peripheral surface (22) of the valve disk and on the other hand by a the outer circumferential lateral surface (22) of the valve disk in the radial direction of the valve disk overlapping towards the outside, inner circumferential lateral surface (26) of a wall (28) of the turbine housing (12) is delimited.

Turbine (10) Claim 2 , characterized in that the respective lateral surface (22, 26) has the shape of a straight circular cylinder.

Turbine (10) Claim 2 or 3rd , characterized in that the bypass channel (14) has a first length area (L1) with a first inner circumference and a second length area (L2) directly adjoining the first length area (L1) with a second inner circumference that is smaller than the first inner circumference, wherein at least the outer circumferential lateral surface (22) in the closed position, in particular completely, is arranged in the second length region (L2) and wherein the second length region (L2) is delimited by the inner circumferential lateral surface (26).

Turbine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body (18) can be pivoted relative to the turbine housing (12) between the closed position and the open position.