DE102020005817A1 - Bearing arrangement of a running gear on a housing of an exhaust gas turbocharger, in particular for a motor vehicle - Google Patents

Bearing arrangement of a running gear on a housing of an exhaust gas turbocharger, in particular for a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung (10) eines Laufzeugs (12) an einem Gehäuse (14) eines Abgasturboladers (16), bei welcher eine Welle (18) des Laufzeugs (12) unter Vermittlung eines Axiallagers (22) in axialer Richtung der Welle (18) an dem Gehäuse (14) drehbar gelagert ist, wobei das Axiallager (22) während eines Betriebs des Abgasturboladers (16) in radialer Richtung der Welle (18) relativ zu der Welle (18) und relativ zu dem Gehäuse (14) verschiebbar ist.The invention relates to a bearing arrangement (10) for a rotor (12) on a housing (14) of an exhaust gas turbocharger (16), in which a shaft (18) of the rotor (12) is positioned in the axial direction of the shaft ( 18) is rotatably mounted on the housing (14), the axial bearing (22) being displaceable relative to the shaft (18) and relative to the housing (14) during operation of the exhaust gas turbocharger (16) in the radial direction of the shaft (18). is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung eines Laufzeugs an einem Gehäuse eines Abgasturboladers, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a bearing arrangement of a rotor on a housing of an exhaust gas turbocharger, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Eine solche Lagerungsanordnung eines Laufzeugs an einem Gehäuse eines Abgasturboladers ist beispielsweise bereits der DE 37 12 444 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei der Lagerungsanordnung ist eine Welle des auch als Rotor bezeichneten Laufzeugs unter Vermittlung eines Axiallagers, das heißt über das Axiallager in axialer Richtung der Welle an dem Gehäuse drehbar abgestützt und somit gelagert. Somit können in axialer Richtung der Welle wirkende und auch als Axialkräfte bezeichnete Kräfte von der Welle über das Axiallager an das Gehäuse übertragen und somit von dem Gehäuse abgestützt werden, sodass insbesondere übermäßige, in axialer Richtung der Welle relativ zum Gehäuse erfolgende Bewegungen der Welle vermieden werden können.Such a mounting arrangement of a running gear on a housing of an exhaust gas turbocharger is, for example, already DE 37 12 444 A1 to be taken as known. In the bearing arrangement, a shaft of the running gear, also referred to as a rotor, is rotatably supported on the housing through the intermediary of an axial bearing, ie via the axial bearing, in the axial direction of the shaft and is thus mounted. Forces acting in the axial direction of the shaft and also referred to as axial forces can thus be transmitted from the shaft via the axial bearing to the housing and thus supported by the housing, so that in particular excessive movements of the shaft in the axial direction of the shaft relative to the housing are avoided be able.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2007 060 226 A1 ein Axiallager zur Lagerung einer Welle in einem Gehäuseteil, welches über einen Anschluss mit einem Schmiermittel beaufschlagt ist.Furthermore, the DE 10 2007 060 226 A1 an axial bearing for mounting a shaft in a housing part, which is acted upon by a lubricant via a connection.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerungsanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb des Abgasturboladers realisierbar ist.The object of the present invention is to further develop a bearing arrangement of the type mentioned at the outset in such a way that particularly efficient operation of the exhaust gas turbocharger can be implemented.

Diese Aufgabe wird durch eine Lagerungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Um eine Lagerungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb des Abgasturboladers realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das beispielsweise als eine Axiallagerscheibe ausgebildete Axiallager während eines Betriebs des Abgasturboladers, während dessen Betrieb sich das Laufzeug und somit die Welle um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse und vorzugsweise auch relativ zu dem Axiallager drehen, in radialer Richtung der Welle relativ zu der Welle und relativ zu dem Gehäuse, insbesondere gezielt, verschiebbar ist. Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Herkömmlicherweise trägt ein Axiallager in einem insbesondere gleitgelagerten Abgasturbolader in erheblichem Maße zu Reibleistung einer Lagerung bei, mittels welcher das Laufzeug drehbar an dem Gehäuse gelagert ist. Dabei wird die volle Tragfähigkeit des Axiallagers nur in einem sehr geringen, zeitlichen Anteil der Gesamtbetriebszeit des Abgasturboladers genutzt. In davon unterschiedlichen, übrigen Anteilen ist eine gegenüber der vollen Tragfähigkeit des Axiallagers geringere Tragfähigkeit des Axiallagers ausreichend, um das Laufzeug in axialer Richtung zu lagern. Vor diesem Hintergrund ist es die Idee der Erfindung, die Tragfähigkeit des Axiallagers in dem Betrieb, das heißt während des Betriebs durch in radialer Richtung der Welle relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Welle erfolgendes Verschieben des Axiallagers einzustellen, insbesondere derart, dass die Tragfähigkeit stets einem aktuellen Betriebszustand des Abgasturboladers genügt beziehungsweise an dem Betriebszustand angepasst ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise in einem ersten Betriebszustand, in welchem die volle Tragfähigkeit des Axiallagers zur axialen Lagerung des Laufzeugs wünschenswert beziehungsweise erforderlich ist, das Axiallager in eine erste Stellung in radialer Richtung der Welle verschoben wird, in welcher die volle Tragfähigkeit des Axiallagers zur axialen Lagerung des Laufzeugs zur Verfügung steht. In einem zweiten Betriebszustand des Abgasturboladers, in welchem nicht die volle Tragfähigkeit des Axiallagers zur axialen Lagerung des Laufzeugs erforderlich ist, wird beziehungsweise ist das Axiallager in eine zweite Stellung verschoben beziehungsweise geschoben, in welcher nicht die volle Tragfähigkeit des Axiallagers zur axialen Lagerung des Laufzeugs zur Verfügung steht. Dabei ist die Reibleistung in der zweiten Stellung geringer als in der ersten Stellung. Durch bedarfsgerechtes Verschieben des Axiallagers in die jeweilige Stellung kann die Tragfähigkeit des Axiallagers eingestellt werden, sodass insgesamt die Reibleistung des Abgasturboladers besonders gering gehalten werden kann. Durch das bedarfsgerechte Verschieben des Axiallagers, insbesondere zwischen den Stellungen, ist es möglich, die Reibleistung des Axiallagers auf ein technisches Minimum im laufenden Betrieb zu begrenzen. Dadurch kann ein besonders hoher Wirkungsgrad des Abgasturboladers insbesondere in Hauptbetriebsbereichen realisiert werden.This object is achieved by a bearing arrangement having the features of patent claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims. In order to further develop a bearing arrangement of the type specified in the preamble of patent claim 1 in such a way that particularly efficient operation of the exhaust gas turbocharger can be implemented, it is provided according to the invention that the axial bearing designed, for example, as an axial bearing disk, during operation of the exhaust gas turbocharger, during which operation the rotor and thus rotating the shaft about an axis of rotation relative to the housing and preferably also relative to the axial bearing, is displaceable in the radial direction of the shaft relative to the shaft and relative to the housing, in particular in a targeted manner. The invention is based in particular on the following findings: conventionally, an axial bearing in an exhaust gas turbocharger, in particular one with plain bearings, contributes to a considerable extent to the friction loss of a bearing by means of which the rotor is rotatably mounted on the housing. The full load capacity of the axial bearing is only used for a very small proportion of the total operating time of the exhaust gas turbocharger. In other proportions that differ from this, a load capacity of the axial bearing that is lower than the full load capacity of the axial bearing is sufficient to support the running gear in the axial direction. Against this background, the idea of the invention is to set the load capacity of the axial bearing during operation, i.e. during operation, by moving the axial bearing in the radial direction of the shaft relative to the housing and relative to the shaft, in particular in such a way that the load capacity always satisfies a current operating state of the exhaust gas turbocharger or is adapted to the operating state. This means in particular that, for example, in a first operating state in which the full load capacity of the axial bearing is desirable or necessary for the axial bearing of the running gear, the axial bearing is shifted into a first position in the radial direction of the shaft in which the full load capacity of the Axial bearing for the axial storage of the running gear is available. In a second operating state of the exhaust gas turbocharger, in which the full load capacity of the axial bearing is not required for the axial bearing of the rotor, the axial bearing is or is shifted or pushed into a second position in which the full load capacity of the axial bearing for the axial bearing of the rotor is not available Available. The friction loss in the second position is lower than in the first position. By shifting the axial bearing into the respective position as required, the load-bearing capacity of the axial bearing can be adjusted so that overall the friction loss of the exhaust gas turbocharger can be kept particularly low. By shifting the axial bearing as required, in particular between the positions, it is possible to limit the friction loss of the axial bearing to a technical minimum during operation. As a result, a particularly high degree of efficiency of the exhaust gas turbocharger can be achieved, particularly in the main operating ranges.

Durch das bedarfsgerechte Verschieben des Axiallagers zwischen den Stellungen kann sichergestellt werden, dass nur eine für den Betrieb beziehungsweise für eine hinreichende, axiale Lagerung des Laufzeugs zwingend notwendige Tragfläche des Axiallagers in Eingriff ist. Hierunter kann insbesondere verstanden werden, dass in der ersten Stellung zumindest ein Wandungsbereich der Welle und/oder eines zumindest in axialer Richtung der Welle an der Welle festgelegten und vorzugsweise auch drehfest mit der Welle verbundenen Lagerelements in axialer Richtung zu einem Laufrad des Laufzeugs hin durch einen beispielsweise die Tragfläche bildenden Lagerbereich des Axiallagers überlappt ist, wobei in der zweiten Stellung zumindest der Lagerbereich in radialer Richtung der Welle nach außen hin versetzt zu dem Wandungsbereich angeordnet ist, sodass in der zweiten Stellung der Wandungsbereich der Welle beziehungsweise des Lagerelements in axialer Richtung zu dem Laufrad des Laufzeugs hin nicht durch den Lagerbereich überlappt ist. Dies bedeutet, dass in der ersten Stellung der Lagerbereich zur axialen Lagerung der Welle verwendet wird. In der zweiten Stellung wird auch der Lagerbereich beziehungsweise die Tragfläche nicht zur axialen Lagerung der Welle beziehungsweise des Laufzeugs genutzt, sodass insgesamt die Reibleistung des Axiallagers und somit des Abgasturboladers besonders gering gehalten werden kann. Dadurch kann ein besonders effizienter Betrieb des Abgasturboladers gewährleistet werden.By shifting the axial bearing between the positions as required, it can be ensured that only one supporting surface of the axial bearing that is absolutely necessary for the operation or for a sufficient, axial bearing of the running gear is engaged. This can be understood in particular as meaning that in the first position at least one wall region of the shaft and/or a bearing element fixed to the shaft at least in the axial direction of the shaft and preferably also non-rotatably connected to the shaft in the axial direction towards an impeller of the running gear by a for example the wing forming bearing area of the axial bearing is overlapped, wherein in the second position at least the bearing area is offset in the radial direction of the shaft to the outside of the wall area, so that in the second position the wall area of the shaft or the bearing element is in the axial direction of the impeller of the running gear hin is not overlapped by the storage area. This means that in the first position the bearing area is used for the axial bearing of the shaft. In the second position, the bearing area or the supporting surface is also not used for the axial bearing of the shaft or the rotor, so that overall the friction loss of the axial bearing and thus of the exhaust gas turbocharger can be kept particularly low. As a result, particularly efficient operation of the exhaust gas turbocharger can be guaranteed.

Das Axiallager ist zwischen den Stellungen gezielt verschiebbar, insbesondere hin und her verschiebbar. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Axiallager in den Stellungen relativ zu der Welle und relativ zu dem Gehäuse, insbesondere gezielt, gehalten beziehungsweise zuhalten, das heißt fixiert oder fixierbar ist. Beispielsweise kann das Axiallager pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder elektrisch beziehungsweise elektromechanisch zwischen den Stellungen hin und her verschoben werden.The axial bearing can be displaced in a targeted manner between the positions, in particular it can be displaced back and forth. It is preferably provided that the axial bearing is held or held in the positions relative to the shaft and relative to the housing, in particular in a targeted manner, that is to say it is fixed or can be fixed. For example, the axial bearing can be moved back and forth between the positions pneumatically and/or hydraulically and/or electrically or electromechanically.

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 result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and 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 in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention.

Dabei Zeichnung zeigt in:

  • 1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Lagerungsanordnung eines Laufzeugs an einem Gehäuse eines Abgasturboladers, wobei sich ein Axiallager in einer ersten Stellung befindet;
  • 2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht der Lagerungsanordnung, wobei sich das Axiallager in einer zweiten Stellung befindet;
  • 3 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht der Lagerungsanordnung, wobei sich das Axiallager in der ersten Stellung befindet; und
  • 4 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht der Lagerungsanordnung, wobei sich das Axiallager in der zweiten Stellung befindet.
Thereby drawing shows in:
  • 1 a detail of a schematic longitudinal sectional view of a bearing arrangement according to the invention of a rotor on a housing of an exhaust gas turbocharger, with an axial bearing being in a first position;
  • 2 a fragmentary schematic sectional view of the bearing arrangement, the axial bearing being in a second position;
  • 3 A fragmentary schematic front view of the bearing arrangement, the axial bearing being in the first position; and
  • 4 a fragmentary schematic front view of the storage arrangement, the axial bearing being in the second position.

In den Figuren sind gleich oder funktionsgleiche Elemente mit gleichem Bezugszeichen versehen.Elements that are identical or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine Lagerungsanordnung 10 eines auch als Rotor bezeichneten Laufzeugs 12 an einem beispielsweise als Lagergehäuse ausgebildeten Gehäuse 14 eines Abgasturboladers 16. Der Abgasturbolader 16 wird beispielsweise genutzt, um Luft, die einer Verbrennungskraftmaschine eines beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs zugeführt wird, zu verdichten. Hierzu umfasst der Abgasturbolader 16 beispielsweise einen Verdichter zum Verdichten der Luft und eine Turbine, welche von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Dabei kann der Verdichter von der Turbine angetrieben werden. Das Laufzeug 12 umfasst eine Welle 18 und zwei Laufräder, welche drehfest mit der Welle 18 verbunden sind. Von den Laufrädern ist ein mit 20 bezeichnetes Laufrad erkennbar. Bei der Lagerungsanordnung 10 ist das Laufzeug 12 über die Welle 18 sowohl in radialer Richtung der Welle 18 als auch in axialer Richtung der Welle 18 drehbar an dem Gehäuse 14 gelagert. Dabei ist die Welle 18 unter Vermittlung eines als Lagerscheibe ausgebildeten Axiallagers 22 in axialer Richtung der Welle 18 an dem Gehäuse 14 drehbar gelagert. Dies bedeutet, dass die Welle 18 in axialer Richtung der Welle 18 zumindest mittelbar an dem Axiallager 22 abstützbar oder abgestützt ist, wobei das Axiallager 22 in axialer Richtung der Welle 18 zumindest mittelbar an dem Gehäuse 14 abgestützt ist. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Lagerelement 24 vorgesehen, welches separat von der Welle 18 und separat von dem Axiallager 22 ausgebildet und zumindest in axialer Richtung der Welle 18 an der Welle 18 festgelegt ist. Beispielsweise ist das Lagerelement 24 auch drehfest mit der Welle 18 verbunden. Die Welle 18 ist über das Lagerelement 24 in axialer Richtung der Welle 18 an dem Axiallager 22 abgestützt oder abstützbar, an welchem das Lagerelement 24 direkt in axialer Richtung der Welle 18 abstützbar oder abgestützt ist. Insbesondere kann die Welle 18 zumindest mittelbar in axialer Richtung der Welle 18 an dem Axiallager 22 abgestützt werden, während sich die Welle 18 und somit das Laufzeug 12 insgesamt um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse 14 und relativ zu dem Axiallager 22 drehen. Beispielsweise drehen sich das Laufzeug 12 und somit die Welle 18 während eines Betriebs des Abgasturboladers 16 um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse 14 und relativ zu dem Axiallager 22. 1 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a bearing arrangement 10 of a running gear 12, also referred to as a rotor, on a housing 14, embodied, for example, as a bearing housing, of an exhaust gas turbocharger 16. The exhaust gas turbocharger 16 is used, for example, to convey air from an internal combustion engine of a motor vehicle designed, for example, as a motor vehicle, in particular a passenger car is supplied to condense. For this purpose, the exhaust gas turbocharger 16 includes, for example, a compressor for compressing the air and a turbine, which can be driven by the exhaust gas of the internal combustion engine. The compressor can be driven by the turbine. The rotor 12 comprises a shaft 18 and two running wheels which are connected to the shaft 18 in a rotationally fixed manner. One of the running wheels, designated 20, can be seen. In the bearing arrangement 10 , the rotor 12 is rotatably mounted on the housing 14 via the shaft 18 both in the radial direction of the shaft 18 and in the axial direction of the shaft 18 . The shaft 18 is rotatably mounted on the housing 14 in the axial direction of the shaft 18 with the intermediary of an axial bearing 22 designed as a bearing disk. This means that the shaft 18 can be or is supported at least indirectly on the axial bearing 22 in the axial direction of the shaft 18 , the axial bearing 22 being supported at least indirectly on the housing 14 in the axial direction of the shaft 18 . At the in 1 The exemplary embodiment shown provides a bearing element 24 which is formed separately from the shaft 18 and separately from the axial bearing 22 and is fixed to the shaft 18 at least in the axial direction of the shaft 18 . For example, the bearing element 24 is also connected to the shaft 18 in a rotationally fixed manner. The shaft 18 is or can be supported via the bearing element 24 in the axial direction of the shaft 18 on the axial bearing 22 on which the bearing element 24 can be or is supported directly in the axial direction of the shaft 18 . In particular, the shaft 18 can be supported at least indirectly on the axial bearing 22 in the axial direction of the shaft 18, while the shaft 18 and thus the running gear 12 as a whole rotate about an axis of rotation relative to the housing 14 and relative to the axial bearing 22. For example, the rotor 12 and thus the shaft 18 rotate about the axis of rotation relative to the housing 14 and relative to the axial bearing 22 during operation of the exhaust gas turbocharger 16.

Um nun einen besonders effizienten Betrieb des Abgasturboladers 16 realisieren zu können, ist das Axiallager 22 während des Betriebs des Abgasturboladers 16, das heißt insbesondere während sich das Laufzeug 12 um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse 14 und relativ zu dem Axiallager 22 dreht, in radialer Richtung der Welle 18 relativ zu der Welle 18 und relativ zu dem Gehäuse 14 verschiebbar. Dabei ist das Axiallager 22 zwischen wenigstens einer in 1 gezeigten, ersten Stellung S1 und wenigstens einer in 2 gezeigten, zweiten Stellung S2 in radialer Richtung der Welle 18 relativ zu der Welle 18, insbesondere relativ zu dem Laufzeug 12, und relativ zu dem Gehäuse 14 während des Betriebs des Abgasturboladers 16 verschiebbar. In der ersten Stellung stellt das Axiallager 22 gegenüber der zweiten Stellung S2 eine höhere Tragfähigkeit, insbesondere seine maximale Tragfähigkeit, zur axialen Lagerung des Laufzeugs 12 bereit. Insbesondere stellt das Axiallager 22 in der ersten Stellung S1 seine maximale Tragfähigkeit zur axialen Lagerung des Laufzeugs 12 bereit. In der zweiten Stellung S2 stellt beispielsweise das Axiallager 22 seine minimale Tragfähigkeit zur axialen Lagerung des Laufzeugs 12 bereit, sodass in der zweiten Stellung S2 eine Reibleistung des Axiallagers 22 und somit eine Reibleistung des Abgasturboladers 16 geringer als in der ersten Stellung S1 ist. Da somit das Axiallager 22 nicht stets seine volle Tragfähigkeit zur axialen Lagerung des Laufzeugs 12 bereitstellt, kann die Reibleistung des Axiallagers 22 und somit des Abgasturboladers 16 insgesamt besonders gering gehalten werden.In order to now be able to implement a particularly efficient operation of the exhaust gas turbocharger 16, the axial bearing 22 during the operation of the exhaust gas turbocharger 16, i.e. in particular while the rotor 12 rotates about the axis of rotation relative to the housing 14 and relative to the axial bearing 22, in the radial Direction of the shaft 18 relative to the shaft 18 and relative to the housing 14 displaceable. The axial bearing 22 is between at least one in 1 shown, first position S1 and at least one in 2 shown, second position S2 in the radial direction of the shaft 18 relative to the shaft 18, in particular relative to the rotor 12, and relative to the housing 14 during operation of the exhaust gas turbocharger 16 displaceable. In the first position, the axial bearing 22 provides a higher load-carrying capacity, in particular its maximum load-carrying capacity, for the axial mounting of the running gear 12 compared to the second position S2. In particular, the axial bearing 22 in the first position S1 provides its maximum load-bearing capacity for axially supporting the running gear 12 . In the second position S2, for example, the axial bearing 22 provides its minimum load capacity for the axial bearing of the running gear 12, so that in the second position S2 a frictional loss of the axial bearing 22 and thus a frictional loss of the exhaust gas turbocharger 16 is lower than in the first position S1. Since the axial bearing 22 does not always provide its full load capacity for the axial bearing of the running gear 12, the friction loss of the axial bearing 22 and thus of the exhaust gas turbocharger 16 can be kept particularly low overall.

Das Axiallager 22 kann beispielsweise zwischen den Stellungen S1, S2 gezielt verschoben und in den Stellungen S1, S2 relativ zu der Welle 18 und relativ zu dem Gehäuse 14 fixiert werden beziehungsweise sein. In der ersten Stellung S1 ist zumindest ein Wandungsbereich W des Lagerelements 24 in axialer Richtung der Welle 18 zu dem Laufrad 20 hin durch einen auch als Tragfläche bezeichneten oder eine Tragfläche bildenden Lagerbereich L des Axiallagers 22 überlappt beziehungsweise überdeckt, sodass in der ersten Stellung S1 der Lagerbereich L in axialer Richtung der Welle 18 zwischen dem Wandungsbereich W und dem Laufrad 20, insbesondere einem weiteren Wandungsbereich W2 des Laufrads 20, angeordnet ist.The axial bearing 22 can, for example, be shifted in a targeted manner between the positions S1, S2 and fixed in the positions S1, S2 relative to the shaft 18 and relative to the housing 14. In the first position S1, at least one wall region W of the bearing element 24 is overlapped or covered in the axial direction of the shaft 18 towards the impeller 20 by a bearing region L of the axial bearing 22, which is also referred to as a bearing surface or forms a bearing surface, so that in the first position S1 the Bearing area L is arranged in the axial direction of the shaft 18 between the wall area W and the impeller 20, in particular a further wall area W2 of the impeller 20.

In der in 2 gezeigten zweiten Stellung S2 jedoch ist der Lagerbereich L in radialer Richtung der Welle 18 nach außen hin versetzt zu dem Wandungsbereich W1 und auch versetzt zu dem Wandungsbereich W2 angeordnet, sodass in der zweiten Stellung der Wandungsbereich W in axialer Richtung der Welle 18 zu dem Laufrad 20 hin nicht durch den Lagerbereich L überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Mit anderen Worten ist in der zweiten Stellung S2 der Lagerbereich L nicht zwischen den Wandungsbereichen W und W2 angeordnet. Hierdurch kann beispielsweise in der zweiten Stellung S2 eine Reibung zwischen dem Lagerelement 24 und dem Axiallager 22 besonders gering gehalten werden beziehungsweise gegenüber der ersten S1 Stellung reduziert werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Abgasturboladers 16 darstellbar ist.in the in 2 The second position S2 shown, however, is that the bearing area L is offset outwards in the radial direction of the shaft 18 to the wall area W1 and also offset to the wall area W2, so that in the second position the wall area W is in the axial direction of the shaft 18 to the impeller 20 out is not overlapped or covered by the storage area L. In other words, in the second position S2, the bearing area L is not arranged between the wall areas W and W2. In this way, for example in the second position S2, friction between the bearing element 24 and the axial bearing 22 can be kept particularly low or reduced compared to the first position S1, so that particularly efficient operation of the exhaust gas turbocharger 16 can be achieved.

3 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Vorderansicht die Lagerungsanordnung 10, wobei sich das Axiallager 22 in der ersten Stellung S1 befindet. 4 zeigt die Lagerungsanordnung 10 ausschnittsweise in einer schematischen Vorderansicht, wobei sich das Axiallager 22 in der zweiten Stellung S2 befindet. Gegenüber der ersten Stellung S1 ist die zweite Stellung S2 eine Stellung für eine reduzierte Tragfähigkeit und eine reduzierte Reibleistung. Befindet sich somit während einer Betriebsdauer das Axiallager 22 zeitweise in der ersten Stellung S1 und zeitweise in der zweiten Stellung S2, wobei der Abgasturbolader 16 während der Betriebsdauer, insbesondere unterbrechungsfrei, betrieben wird, so kann die Reibleistung des Axiallagers 22 reduziert werden gegenüber einer solchen Betriebsweise, bei der sich das Axiallager 22 während der gesamten Betriebsdauer durchgängig beziehungsweise unterbrechungsfrei in der ersten Stellung S1 befinden würde. Somit kann der Wirkungsgrad des auch als Turbolader bezeichneten Abgasturboladers 16 erhöht werden. 3 shows a detail of the bearing arrangement 10 in a schematic front view, with the axial bearing 22 being in the first position S1. 4 shows the bearing arrangement 10 as a detail in a schematic front view, with the axial bearing 22 being in the second position S2. Compared to the first position S1, the second position S2 is a position for a reduced carrying capacity and a reduced friction loss. If, during an operating period, the axial bearing 22 is temporarily in the first position S1 and temporarily in the second position S2, with the exhaust gas turbocharger 16 being operated during the operating period, in particular without interruption, the friction loss of the axial bearing 22 can be reduced compared to such an operating mode , in which the axial bearing 22 would be continuously or without interruption in the first position S1 throughout the entire service life. The efficiency of the exhaust gas turbocharger 16, also referred to as a turbocharger, can thus be increased.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Lagerungsanordnungstorage arrangement
1212
Laufzeugwalking gear
1414
Gehäusehousing
1616
Abgasturboladerexhaust gas turbocharger
1818
Wellewave
2020
LaufradWheel
2222
Axiallagerthrust bearing
2424
Lagerelementbearing element
LL
Lagerbereichstorage area
S1S1
Erste StellungFirst position
S2S2
Zweite Stellungsecond position
WW
Wandungsbereichwall area
W2W2
Wandungsbereichwall area

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 3712444 A1 [0002]DE 3712444 A1 [0002]
  • DE 102007060226 A1 [0003]DE 102007060226 A1 [0003]

Claims (4)

Lagerungsanordnung (10) eines Laufzeugs (12) an einem Gehäuse (14) eines Abgasturboladers (16), bei welcher eine Welle (18) des Laufzeugs (12) unter Vermittlung eines Axiallagers (22) in axialer Richtung der Welle (18) an dem Gehäuse (14) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (22) während eines Betriebs des Abgasturboladers (16) in radialer Richtung der Welle (18) relativ zu der Welle (18) und relativ zu dem Gehäuse (14) verschiebbar ist.Bearing arrangement (10) of a rotor (12) on a housing (14) of an exhaust gas turbocharger (16), in which a shaft (18) of the rotor (12) mediated by an axial bearing (22) in the axial direction of the shaft (18) on the housing (14) is rotatably mounted, characterized in that the axial bearing (22) can be displaced in the radial direction of the shaft (18) relative to the shaft (18) and relative to the housing (14) during operation of the exhaust gas turbocharger (16). . Lagerungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (22) während des Betriebs in radialer Richtung der Welle (18) relativ zu der Welle (18) und relativ zu dem Gehäuse (14) zwischen wenigstens einer ersten Stellung (S1) und wenigstens einer zweiten Stellung (S2) verschiebbar und in den Stellungen (S1, S2) relativ zu der Welle (18) und relativ zu dem Gehäuse (14) zu halten ist.Storage arrangement (10) after claim 1 , characterized in that the thrust bearing (22) during operation in the radial direction of the shaft (18) relative to the shaft (18) and relative to the housing (14) between at least a first position (S1) and at least a second position ( S2) displaceable and holdable in the positions (S1, S2) relative to the shaft (18) and relative to the housing (14). Lagerungsanordnung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Stellung (S1) zumindest ein Wandungsbereich (W) der Welle (18) und/oder eines zumindest in axialer Richtung der Welle (18) an der Welle (18) festgelegten Lagerelements (24) in axialer Richtung der Welle (18) zu einem Laufrad (20) des Laufzeugs (12) hin durch einen Lagerbereich (L) des Axiallager (22) überlappt ist, wobei in der zweiten Stellung (S2) zumindest der Lagerbereich (L) in radialer Richtung der Welle (18) nach außen hin versetzt zu dem Wandungsbereich (W) angeordnet ist.Storage arrangement (10) after claim 2 , characterized in that in the first position (S1) at least one wall region (W) of the shaft (18) and/or a bearing element (24) fixed to the shaft (18) at least in the axial direction of the shaft (18) in the axial direction of the shaft (18) towards an impeller (20) of the running gear (12) is overlapped by a bearing area (L) of the axial bearing (22), wherein in the second position (S2) at least the bearing area (L) is in the radial direction of the shaft (18) is offset outwards to the wall area (W). Lagerungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (22) eine Lagerscheibe ist.Bearing arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the axial bearing (22) is a bearing washer.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3712444A1 (en) 1987-04-11 1988-10-27 Kuehnle Kopp Kausch Ag EXHAUST TURBOCHARGER STORAGE
DE102007060226A1 (en) 2007-12-14 2009-06-18 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg axial bearing

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