DE102020119071A1

DE102020119071A1 - Verfahren und systeme für ein verdichtergehäuse

Info

Publication number: DE102020119071A1
Application number: DE102020119071.9A
Authority: DE
Inventors: Shawn Kevin Carlisle; Adam Matthew Selthofer; Anthony Morelli; Kristofor Robert Norman; Rick Renwick; Daniel Lawrence Sylvester
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-01-28
Also published as: US20210025408A1; US11136997B2; CN112283163A

Abstract

Diese Offenbarung stellt Verfahren und Systeme für ein Verdichtergehäuse bereit. Es werden Verfahren und System für einen Turbolader bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst ein System ein Verdichtergehäuse, das über einen Klemmenring an ein Lagergehäuse geklemmt ist. Der Klemmenring kann dazu konfiguriert sein, den Verdichter mindestens teilweise zu lösen und dem Verdichter zu ermöglichen, sich als Reaktion auf eine Kraft zu drehen und/oder zu verschieben.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Turboverdichtergehäuse, das einen Opferring umfasst.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Da der Bauraum aufgrund erhöhter Leistungsanforderungen und erhöhter Emissionsstandards abnimmt, sind die zuvor für Turbolader genutzten Räume reduziert. Der reduzierte Bauraum kann unter bestimmten Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie etwa einer Fahrzeugkollision, bei der der Turbolader eine andere Fahrzeugkomponente berühren und beschädigt werden kann, unzureichend sein.
Andere Beispiele für das Angehen von Einschränkungen eines reduzierten Bauraums für Turbolader beinhalten das Verringern der Größe eines Turboladers. Die Erfinder haben jedoch einige Probleme beim Verringern der Turboladergröße identifiziert, die eine verringerte Leistung und eine verringerte Kraftstoffeinsparung beinhalten können. Andere Beispiele können separate Motorkomponenten beinhalten, die zum Ablenken des Turboladers im Falle einer Fahrzeugkollision verwendet werden. Die getrennten Motorkomponenten verringern jedoch den Bauraum weiter und begrenzen die Größe anderer im Fahrzeug angeordneter Komponenten.
KURZDARSTELLUNG
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein System für einen Turbolader angegangen werden, der ein Verdichtergehäuse umfasst, das über einen Klemmenring, der einen ersten Abschnitt umfasst, der von einem zweiten Abschnitt getrennt ist, physisch an ein Lagergehäuse gekoppelt ist. Auf diese Weise kann das Verdichtergehäuse als Reaktion auf eine Kraft selektiv aus dem Lagergehäuse gelöst werden.
Als ein Beispiel können ein oder mehrere des ersten und/oder zweiten Abschnitts derart abgestimmt sein, dass sie als Reaktion auf eine Kraft brechen und/oder reißen, wodurch dem Verdichtergehäuse ermöglicht wird, sich von dem Lagergehäuse zu lösen, wobei sich das Verdichtergehäuse verschieben und/oder drehen kann. Auf diese Weise kann sich das Verdichtergehäuse weniger in eine Richtung der Kraft relativ zu einer Turbine und dem Lagergehäuse bewegen. Auf diese Weise kann ein Bauraum beibehalten werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Motors, der in einem Hybridfahrzeug beinhaltet ist.
2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Turboladers, der an den Motor gekoppelt ist.
3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Rings, der dazu konfiguriert ist, ein Verdichtergehäuse an ein Lagergehäuse zu klemmen.
4 veranschaulicht einen Querschnitt des Verdichtergehäuses, des Lagergehäuses und des Rings.
5 veranschaulicht eine Ausführungsform des Rings, der zumindest teilweise gerissen ist, um dem Verdichtergehäuse zu ermöglichen, sich zu drehen und/oder zu verschieben.

2-5 sind maßstabsgetreu gezeigt, wenngleich es möglich ist, andere relative Abmessungen zu verwenden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum physischen Koppeln eines Verdichtergehäuses an ein Lagergehäuse. Das Verdichtergehäuse und das Lagergehäuse können in einem Turbolader eines Motors angeordnet sein. Der Motor ist schematisch in 1 veranschaulicht. Eine Anordnung des Motors und des Turboladers ist in 2 gezeigt. In einem Beispiel ist der Motor seitlich in einem vorderen Ende des Fahrzeugs montiert. Der Turbolader kann zwischen dem Motor und einer zweiten Komponente montiert sein. Das Verdichtergehäuse des Turboladers kann physisch über einen Ring mit dem Lagergehäuse verbunden sein, wie in 3 gezeigt. Ein Querschnitt des Verdichtergehäuses, des Lagergehäuses und des Rings ist in 4 gezeigt. Der Ring kann dazu konfiguriert sein, das Verdichtergehäuse als Reaktion auf eine externe Kraft, die während einer Fahrzeugfahrbedingung (z. B. einer Kollision) erzeugt wird, von dem Lagergehäuse zu lösen. 5 zeigt das Verdichtergehäuse in einer gedrehten Position und/oder einer verschobenen Position relativ zu seiner Ausgangsposition, wo es physisch an das Lagergehäuse gekoppelt ist.
1-5 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls sie als einander direkt in Kontakt stehend oder direkt aneinandergekoppelt gezeigt sind, können derartige Elemente in mindestens einem Beispiel als einander direkt in Kontakt stehend bzw. direkt aneinandergekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander anliegend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel aneinander anliegen bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilendem Kontakt zueinander liegen, als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich dazwischen nur ein Zwischenraum befindet und keine anderen Komponenten, in mindestens einem Beispiel derart bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, auf entgegengesetzten Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, in Bezug aufeinander derart bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, in mindestens einem Beispiel ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Wie hierin verwendet, können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine senkrechte Achse der Figuren beziehen und verwendet werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Demnach sind in einem Beispiel Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die innerhalb der Figuren abgebildet sind, als diese Formen aufweisend bezeichnet werden (wie z. B. als kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die einander schneidend gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel als einander schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Noch ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden. Es versteht sich, dass eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet sind, sich je nach Herstellungstoleranzen (z. B. innerhalb von 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugsystems 6, das Antriebsleistung von dem Motorsystem 8 und/oder einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung ableiten kann. Eine Energieumwandlungsvorrichtung, wie etwa ein Generator, kann dazu betrieben werden, Energie aus einer Fahrzeugbewegung und/oder dem Motorbetrieb zu absorbieren und die adsorbierte Energie dann in eine zum Speichern durch die Energiespeichervorrichtung geeignete Energieform umzuwandeln.
Das Motorsystem 8 kann einen Motor 10 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 30 aufweist. Der Motor 10 beinhaltet einen Motoreinlass 23 und einen Motorauslass 25. Der Motoreinlass 23 beinhaltet eine Luftansaugdrossel 62, die über einen Ansaugkanal 42 fluidisch an den Motoransaugkrümmer 44 gekoppelt ist. Luft kann über einen Luftfilter 52 in den Ansaugkanal 42 eintreten. Der Motorauslass 25 beinhaltet einen Abgaskrümmer 48, der zu einem Abgaskanal 35 führt, der Abgas in die Atmosphäre ableitet. Der Motorauslass 25 kann eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen 70 beinhalten, die an einer motornahen Position oder an einer entfernten Unterbodenposition montiert sind. Die eine oder die mehreren Emissionssteuervorrichtungen kann/können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, ein Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Motor beinhaltet sein können, wie etwa eine Vielfalt an Ventilen und Sensoren, wie nachfolgend in dieser Schrift weiter ausgeführt. In einigen Ausführungsformen, bei denen das Motorsystem 8 ein aufgeladenes Motorsystem ist, kann das Motorsystem ferner eine Aufladevorrichtung, wie etwa einen Turbolader, der eine Turbine 82 und einen Verdichter 84 umfasst, beinhalten. Die Turbine 82 und der Verdichter 84 können über eine Welle 86 drehbar aneinander gekoppelt sein. Die Turbine 82 kann sich über einen Abgasstrom drehen, wobei sich die Drehung der Turbine 82 in eine Drehung des Verdichters 84 über die Welle 86 übersetzen kann. Der Verdichter 84 wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Das Fahrzeugsystem 6 kann ferner ein Steuersystem 14 beinhalten. Der Darstellung nach empfängt das Steuersystem 14 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (für die in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben werden) und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Betätigungselementen 81 (für die in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben werden). Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen Abgassensor 126, der stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung angeordnet ist, einen Temperatursensor 128 und einen Drucksensor 129 beinhalten. Andere Sensoren wie etwa zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 6 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können die Betätigungselemente die Drossel 62 beinhalten.
Die Steuerung 12 kann als herkömmlicher Mikrocomputer konfiguriert sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, Festwertspeicher, Direktzugriffsspeicher, Keep-Alive-Speicher, einen Controller-Area-Network-(CAN-)Bus usw. beinhaltet. Die Steuerung 12 kann als ein Antriebsstrangsteuermodul (powertrain control module - PCM) konfiguriert sein. Die Steuerung kann für zusätzliche Energieeffizienz zwischen einem Schlaf- und Wachmodus wechseln. Die Steuerung kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Betätigungselemente als Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die/der einer oder mehreren Routinen entspricht, auslösen.
In einigen Beispielen umfasst das Hybridfahrzeug 6 mehrere Drehmomentquellen, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 59 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 6 ein herkömmliches Fahrzeug mit lediglich einem Motor oder ein Elektrofahrzeug mit lediglich (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 6 einen Motor 10 und eine elektrische Maschine 51. Die elektrische Maschine 51 kann ein Elektromotor oder ein Elektromotor/Generator sein. Eine Kurbelwelle des Motors 10 und die elektrische Maschine 51 können über ein Getriebe 54 mit Fahrzeugrädern 59 verbunden sein, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingerückt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen einer Kurbelwelle und der elektrischen Maschine 51 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 51 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an ein Betätigungselement jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzurücken oder auszurücken, um die Kurbelwelle mit der elektrischen Maschine 51 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden bzw. davon zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 51 mit dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden bzw. davon zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, darunter als ein Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 51 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 61 auf, um den Fahrzeugrädern 59 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 51 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsvorgangs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 61 bereitzustellen.
Nun unter Bezugnahme auf 2 ist eine Ausführungsform 200 eines Turboladers 210 gezeigt, der fluidisch an einen Kopf 204 eines Motors 202 gekoppelt ist. Der Motor 202 kann in einem Beispiel ähnlich wie der Motor 10 aus 1 verwendet werden. Der Kopf 204 ist physisch an einen Block 206 des Motors 202 gekoppelt. Zusammen können der Kopf 204 und der Block 206 Brennkammern (z. B. Zylinder 30), Kühlmittelkanäle, Schmiermittelkanäle und dergleichen formen.
Der Turbolader 210 umfasst ein Turbinengehäuse 212 (hier Turbine 212) und ein Verdichtergehäuse 214 (hier Verdichter 214). Eine Welle (im Beispiel aus 2 verdeckt) kann eine Drehbewegung von der Turbine 212 auf den Verdichter übertragen. Die Drehbewegung kann ein Ergebnis von Abgas sein, das durch die Turbine 212 strömt und eine Turbinenschaufel darin dreht. Auf diese Weise kann der Verdichter Ansaugluft verdichten, wodurch seine Dichte erhöht wird, um eine Leistungsabgabe des Motors 202 zu erhöhen. Das Turbinengehäuse 212 kann verwendet werden, um die Turbine 82 aus 1 aufzunehmen. Ebenso kann das Verdichtergehäuse 214 verwendet werden, um den Verdichter 84 aus 1 aufzunehmen.
Die Welle kann durch ein Lagergehäuse 216 (auch als Zentralgehäuse bekannt), das zwischen der Turbine 212 und dem Verdichter 214 angeordnet ist, umgeben und gestützt sein. Das Lagergehäuse 216 kann Gusseisen, Aluminium, ein anderes Material, und/oder eine Mischung davon umfassen. In einem Beispiel umfasst das Lagergehäuse 216 Aluminium. Das Lagergehäuse 216 kann einen oder mehrere interne Durchgänge zum Hindurchleiten von Schmiermittel und/oder Kühlmittel umfassen.
Jedes der Turbine 212 und des Verdichters 214 kann physisch an das Lagergehäuse 216 gekoppelt sein. Wie veranschaulicht ist das Lagergehäuse 216 zwischen der Turbine 212 und dem Verdichter 214 eingefügt. In vorhergehenden Beispielen kann das Lagergehäuse 216 einen oder mehrere Ausschnitte umfassen, die mit Ausschnitten der Turbine 212 ausgerichtet sind, wobei ein Befestigungselement, wie etwa ein Bolzen oder eine Schraube, durch einen Ausschnitt der Ausschnitte eingeführt werden kann, um das Lagergehäuse 216 physisch an die Turbine 212 zu koppeln. Zusätzlich oder alternativ können Ausschnitte auf einer gegenüberliegenden Seite des Lagergehäuses 216 angeordnet sein, um das Lagergehäuse 216 physisch an den Verdichter 214 zu koppeln.
In dem Beispiel aus 2 ist der Motor 202 an einer Vorderseite eines Fahrzeugs montiert (z. B. Fahrzeug 6 aus 1). Das vordere und/oder hintere Ende des Fahrzeugs kann einer Vorderkante des Fahrzeugs entsprechen, wenn das Fahrzeug in einem „Fahr“-Gang angetrieben wird. Somit können ein vorderes und/oder ein hinteres Ende des Fahrzeugs einer Hinterkante des Fahrzeugs entsprechen, wenn das Fahrzeug in dem „Fahr“-Gang angetrieben wird. Somit kann das hintere Ende eine Vorderkante sein und das vordere Ende kann eine Hinterkante sein, wenn das Fahrzeug in einem „Rückwärts“-Gang angetrieben wird.
Der Motor 202 kann in Längsrichtung oder in Querrichtung montiert sein. In einem Beispiel ist der Motor 202 seitlich montiert. Zusätzlich oder alternativ kann eine Längsachse des Fahrzeugs senkrecht zu einer Längsachse 299 des Motors 202 sein.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Turbolader 210 physisch an den Motor 202 gekoppelt sein, wobei der Turbolader 210 an einer Abgasseite des Motors 202 angebracht ist. In dem Beispiel aus 2 kann die Abgasseite einer Innenkabine des Fahrzeugs zugewandt sein. Als solches kann eine der Auslassseite gegenüberliegende Einlassseite einer Antriebsrichtung des Fahrzeugs zugewandt sein, wenn sich das Fahrzeug im „Fahr“-Gang befindet. Somit bildet die in 2 veranschaulichte Anordnung den Turbolader 210 ab, der zwischen dem Motor 202 und der Innenkabine des Fahrzeugs angeordnet ist.
Während einer Kollision können der Motor 202 und der Turbolader 210 verschoben werden, was einen Bauraum des Turboladers 210 verringern kann. In einigen Beispielen kann eine Kollisionskraft den Turbolader 210 in eine andere Komponente bewegen, die zwischen dem Turbolader 210 und der Innenkabine angeordnet ist. Somit haben die Erfinder hierin erkannt, dass es erwünscht sein kann, dass ein Kopplungselement des Turboladers 210 einer Komponente des Turboladers 210, wie etwa der Turbine 212, dem Verdichter 214, und/oder dem Lagergehäuse 216, ermöglicht, in eine andere Richtung als eine Kraftrichtung zu betätigt zu werden. Wenn zum Beispiel die Kraftrichtung senkrecht zu der Längsachse 299 ist, wie durch den Pfeil 291 gezeigt, können sich der Motor 202 und der Turbolader 210 in Richtung des Pfeils 291 bewegen. Wie jedoch unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben wird, kann eine Kopplung zwischen dem Verdichter 214 und dem Lagergehäuse 216 dazu konfiguriert sein, zu ermöglichen, dass sich der Verdichter 214 dreht und/oder in eine Richtung betätigt wird, die zur Kraftrichtung abgewinkelt ist, die durch den Pfeil 291 angegeben ist.
Unter Bezugnahme nun auf 3 ist eine Ausführungsform 300 des Lagergehäuses 216 und des Verdichters 214 gezeigt. Ein Abschnitt jedes Lagergehäuses 216 und des Verdichters 214 kann Aluminium beinhalten. In einem Beispiel kann der Abschnitt des Verdichters 214 und des Lagergehäuses 216, der Aluminium umfasst, einer zwischen den beiden gebildeten Dichtung entsprechen.
Ein Ring 310 kann entlang einer Außenseite des Verdichters 214 und des Lagergehäuses 216 angeordnet sein. Der Ring 310 kann sich radial außerhalb der Dichtung befinden, die zwischen dem Verdichter 214 und dem Lagergehäuse 216 ausgebildet ist. In einem Beispiel fällt eine Mittelachse 399 des Verdichters 214 und des Lagergehäuses 216 mit einem geometrischen Zentrum des Rings 310 zusammen.
Ein Ring 310 kann um Außenflächen von jedem des Verdichters 214 und des Lagergehäuses 216 geformt sein. Der Ring 310 kann ein Verbundring sein, der ein Polymermaterial umfasst, wobei die Eigenschaften des Verbundmaterials beinhalten können, wo das Polymermaterial ein Polymer mit hoher Verdichtung ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Polymer ein Polymer mit niedriger Scherbelastung sein. Der Ring 310 kann in flächenteilendem Kontakt mit einer Montagestruktur des Verdichters 214 stehen, ohne eine Metall-Metall-Dichtung zwischen dem Verdichter 214 und dem Lagergehäuse 216 zu beeinträchtigen.
In einem Beispiel kann der Ring 310 ein Polymer umfassen, wie etwa ein thermoplastisches Polymer. Zum Beispiel kann das Polymer Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Ring 310 Polyethylen (PE), Polyphenylenoxid (PPO), Polyvinylidenfluorid und dergleichen umfassen.
Der Veranschaulichung nach umfasst der Ring 310 eine Vielzahl von Bolzen 320, die durch mehrere Bolzenaufnahmeöffnungen 330 eingeführt sind. Die Bolzen 320 können den Verdichter 314 physisch an das Lagergehäuse 316 koppeln. Wie nachstehend beschrieben wird, können die Bolzen 320 teilweise und/oder vollständig mit Gewinde versehen sein. In einigen Beispielen können die Bolzen 320 nur durch einen Abschnitt jedes Durchgangslochs der Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 geschraubt sein.
Insbesondere umfasst in dem Beispiel aus 3 die Vielzahl von Bolzen 320 vier Bolzen, und die Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 kann vier Bolzenaufnahmeöffnungen umfassen. Jeder Bolzen der Vielzahl von Bolzen 320 kann durch eine einzelne entsprechende Bolzenaufnahmeöffnung der Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 geschraubt sein.
Die Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 kann um einen Außenumfang des Rings 310 angeordnet sein. Jede der Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 erstreckt sich in einer radial nach außen gerichteten Richtung senkrecht zu der Mittelachse 399. In einem Beispiel ist die Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 symmetrisch (z. B. rotationssymmetrisch) um eine Außenseite des Rings 310 angeordnet. Daher kann ein Winkel zwischen benachbarten Bolzenaufnahmeöffnungen gleich 90 Grad sein.
Wie hierin beschrieben wird, können die Bolzenaufnahmeöffnungen 330 ein oder mehrere Merkmale umfassen, die dazu konfiguriert sind, zu ermöglichen, dass sich eine oder mehrere der Bolzenaufnahmeöffnungen 330 als Reaktion auf eine externe Kraft verschlechtern (z. B. brechen, aufbrechen, reißen, trennen oder dergleichen), die parallel zur Pfeilrichtung 291 aus 2 sein kann. Durch Verschlechtern der Bolzenaufnahmeöffnungen 330 kann sich das Verdichtergehäuse 214 in eine Richtung drehen und/oder verschieben, die zu einer Richtung der externen Kraft abgewinkelt ist. Auf diese Weise kann es weniger wahrscheinlich sein, dass das Verdichtergehäuse 214 trotz des begrenzten Bauraums des Turboladers (z.B. Turbolader 210 aus 2) eine andere Komponente berührt oder in den Innenraum der Fahrzeugkabine gelangt.
Unter Bezugnahme nun auf 4 ist ein Querschnitt 400 des Verdichters 214, des Lagergehäuses 216 und des Rings 310 gezeigt. Der Querschnitt 400 ist entlang der Querschnittsebene A-A' parallel zu der Mittelachse 399 des Verdichters 214 und des Lagergehäuses 216 genommen. Der Darstellung nach umfasst ein Achsensystem 490 drei Achsen und zwar eine x-Achse parallel zu einer horizontalen Richtung, eine y-Achse parallel zu einer vertikalen Richtung und eine z-Achse, die senkrecht zu sowohl der x- als auch der y-Achse verläuft. Die Mittelachse 399 ist im Beispiel aus 4 parallel zu der x-Achse, jedoch können andere Ausrichtungen des Verdichters 214 und des Lagergehäuses 216 umgesetzt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Der Ring 310 kann einen ersten Abschnitt 412 und einen zweiten Abschnitt 422 umfassen. Der erste Abschnitt 412 kann auf einer Verdichterseite des Rings 310 angeordnet sein. Wie gezeigt, kann der Querschnitt des ersten Abschnitts 412 eine im Wesentlichen rechteckige Form umfassen. Der erste Abschnitt kann ferner eine Fase 414 an einer Stelle umfassen, die am weitesten von dem Verdichter 214 entfernt ist. In einem Beispiel umfasst der erste Abschnitt 412 die Fase 414 an einer Stelle benachbart zu dem zweiten Abschnitt 422 des Rings 310 und am weitesten von dem Verdichter 214 und dem Lagergehäuse 216 entfernt.
Anders gesagt umfasst der erste Abschnitt 412 eine erste Längsseite 416A gegenüber einer zweiten Längsseite 416B. Der erste Abschnitt 412 umfasst ferner eine erste laterale Seite 418A gegenüber einer zweiten lateralen Seite 418B. Die Fase 414 kann an einem Schnittpunkt zwischen der ersten Längsseite 416A und der zweiten lateralen Seite 418B angeordnet sein. Somit kann die zweite Längsseite 416B in flächenteilendem Kontakt mit einer Außenfläche des Verdichters 214 stehen.
Der zweite Abschnitt kann auf einer Lagerseite des Rings 310 angeordnet sein. Wie gezeigt, kann der Querschnitt des zweiten Abschnitts 422 eine im Wesentlichen rechteckige Form umfassen. Der zweite Abschnitt 412 kann ferner eine Fase 424 an einer Stelle umfassen, die am weitesten von dem Verdichter 214 und dem Lagergehäuse 216 entfernt ist. In einem Beispiel kann der Querschnitt des zweiten Abschnitts 422 von der rechteckigen Form an der Fase 424 abweichen, wobei die Fase 424 an einer Verlängerung 425 des zweiten Abschnitts 422 angeordnet sein kann. Die Verlängerung 425 kann sich von einer ersten Längsseite 426A und einer ersten lateralen Seite 428A erstrecken. Eine zweite Längsseite 426B kann der ersten Längsseite 426A gegenüberliegen. Eine erste laterale Seite 428A kann einer zweiten lateralen Seite 428B gegenüberliegen, wobei die lateralen Seiten an die Längsseiten angrenzen können. Die erste Längsseite 426A ist auf einer Verdichterseite des zweiten Abschnitts 422 angeordnet, wobei die erste Längsseite 426A ohne die Verlängerung 425 in flächenteilendem Kontakt mit einer Außenfläche des Verdichters steht. Die Verlängerung 425 erstreckt sich in eine Richtung parallel zu der Mittelachse 399 zu dem ersten Abschnitt 412, wobei die Verlängerung 425 in flächenteilendem Kontakt mit der zweiten lateralen Seite 418B steht. Auf diese Weise können die Fasen 414 und 424 direkt benachbart zueinander angeordnet sein und eine Vertiefung entlang eines zentralen Abschnitts des Rings 310 bilden.
Auf diese Weise umfasst der Ring 310 zwei einander gegenüberliegende Abschnitte. Das heißt, der erste Abschnitt 412 ist in einer ersten Ausrichtung ausgerichtet, wobei die Längsseiten des ersten Abschnitts im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse 399 sind. Der zweite Abschnitt 422 ist in einer zweiten Ausrichtung ausgerichtet, die sich von der ersten Ausrichtung unterscheidet, wobei die Längsseiten des zweiten Abschnitts im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelachse 399 sind. Auf diese Weise kann der Ring 310, der jeweils den ersten Abschnitt 412 und den zweiten Abschnitt 422 umfasst, einen L-förmigen Querschnitt umfassen. Der erste Abschnitt 412 und der zweite Abschnitt 422 können aneinander angrenzen, ohne dass Zwischenräume oder dazwischenliegende Komponenten dazwischen angeordnet sind.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Ring 310 verwendet werden, um das Verdichtergehäuse 214 physisch an das Lagergehäuse 216 zu koppeln. Der Ring 310 koppelt jedoch das Verdichtergehäuse 214 und das Lagergehäuse 216 physisch aneinander, ohne ein Befestigungselement wie etwa einen Bolzen oder eine Schraube durch Flächen des Verdichtergehäuses 214 und des Lagergehäuses 216 zu führen. Anders gesagt, kann ein Befestigungselement, das zum physischen Koppeln des Verdichtergehäuses 214 und des Lagergehäuses 216 verwendet wird, von dem Verdichtergehäuse 214 und dem Lagergehäuse 216 beabstandet sein und dieses nicht berühren. Auf diese Weise erstreckt sich die Vielzahl von Bolzen 320 nicht in ein Innenvolumen des Verdichtergehäuses 214 und des Lagergehäuses 216. Die Kopplung zwischen der Turbine (z. B. Turbine 212 von 2) und dem Lagergehäuse 216 kann jedoch beinhalten, wo sich Befestigungselemente wie etwa Bolzen durch Innenvolumina des Lagergehäuses 216 und der Turbine erstrecken, um die Turbine und das Lagergehäuse 216 physisch zu koppeln.
Konkreter kann der Ring 310 auf Außenflächen des Verdichters 214 und des Lagergehäuses 216 geformt sein. Der Ring 310 kann ferner ein Durchgangsloch 430 umfassen, das eine der Vielzahl von in 3 veranschaulichten Bolzenaufnahmeöffnungen 330 sein kann. Das Durchgangsloch 430 kann ein erstes Empfangsende 432 und ein zweites Empfangslochende umfassen. Das erste Empfangsende 432 kann physisch an den ersten Abschnitt 412 gekoppelt sein und das zweite Empfangsende 434 kann physisch an den zweiten Abschnitt 422 gekoppelt sein. Das erste Empfangsende 432 und das zweite Empfangsende 434 können sich von dem ersten Abschnitt 412 bzw. von dem zweiten Abschnitt 422 radial nach außen erstrecken. Das erste Empfangsende 432 und das zweite Empfangsende 434 können entlang der x-Achse ausgerichtet sein, sodass darin angeordnete Durchgangslöcher ausgerichtet und positioniert sind, um das Befestigungselement 436 aufzunehmen.
Wie veranschaulicht, wird das Befestigungselement 436, das in einem Beispiel ein Bolzen ist, zuerst von einem zweiten Aufnahme-Durchgangsloch des zweiten Aufnahmeendes 434 aufgenommen. Das Befestigungselement 436 kann durch das zweite Aufnahme-Durchgangsloch geschraubt werden, bevor ein erstes Aufnahme-Durchgangsloch des ersten Aufnahmeendes 432 erreicht wird. Das erste Aufnahme-Durchgangsloch kann eine Vielzahl von Flächenmerkmalen wie etwa Rippen oder dergleichen umfassen, die eine Stärke des ersten Aufnahmeendes 432 einstellen können. Auf diese Weise kann das erste Empfangsende 432 bei verschiedenen Kräften durch Einstellen der Flächenmerkmale und Materialauswahl des ersten Empfangsende 432 scheren. Die Flächenmerkmale, die Scherung und die Bewegung des Verdichters 214 werden in Bezug auf 5 detaillierter beschrieben.
Nun unter Bezugnahme auf 5 ist eine Ausführungsform 500 gezeigt, die eine Position des Verdichters 214 nach einer Fahrzeugkollision veranschaulicht. Die Fahrzeugkollision kann von einem vorderen Ende, einem hinteren Ende oder einer Seite des Fahrzeugs ausgehen. In einem Beispiel ist die resultierende Bewegung des Verdichters 214 auf eine Vorderend-Fahrzeugkollision zurückzuführen, wobei eine Kraft der Kollision eine Schwellenwertscherkraft des Rings 310 überwindet.
Wie in 5 veranschaulicht, ist der Verdichter 214 zumindest teilweise von dem Lagergehäuse 216 gelöst. Insbesondere ist der Verdichter 214 relativ zu seiner in 4 gezeigten angebrachten Position gedreht. Eine Mittelachse 599 des Verdichters 214 ist falsch mit der Mittelachse 399 des Turboladers 210 ausgerichtet. Ein Winkel 590 zwischen der Mittelachse 399 und der Mittelachse 599 kann zwischen 0 und 90 Grad liegen, insbesondere zwischen 10 und 70 Grad. In einigen Beispielen kann der Winkel 590 zusätzlich oder alternativ zwischen 20 und 60 Grad liegen. In einigen Beispielen kann der Winkel 590 zusätzlich oder alternativ zwischen 20 und 50 Grad liegen. In einigen Beispielen kann der Winkel 590 zusätzlich oder alternativ zwischen 20 und 40 Grad liegen. In einigen Beispielen kann der Winkel 590 zusätzlich oder alternativ zwischen 20 und 30 Grad liegen.
Der Verdichter 214 kann sich während der Kollision aufgrund der Kraft der Kollision, die die Schwellenwertscherkraft überwindet, drehen und/oder verschieben. In einem Beispiel kann die Schwellenwertscherkraft auf Grundlage einer gewünschten Leistung (z. B. Kopplung zwischen dem Verdichter 214 und dem Lagergehäuse 216) und des Bauraums eingestellt werden. Die Schwellenwertscherkraft kann auf einer Kollisionskraft beruhen, die größer ist als andere Kräfte, die unter Fahrzeugbedingungen außerhalb der Kollision auftreten können. In einem Beispiel beträgt die Schwellenwertscherkraft ungefähr 10 kN. Der Bauraum kann auf einer Bewegung des Turboladers 210 während der Kollision beruhen. Um den Bauraum aufrechtzuerhalten, kann das Abstimmen der Schwellenwertscherkraft des Rings 310 derart sein, dass im Falle einer Kollision, bei der eine Kollisionskraft ausreicht, um eine Position des Turboladers so einzustellen, dass der Turbolader mit einer anderen Fahrzeugkomponente kollidieren kann, sich der Ring 310 verschlechtern (z. B. reißen und/oder sich lösen) kann, um dem Verdichter 214 zu ermöglichen, sich mindestens teilweise von dem Lagergehäuse 216 zu lösen. Auf diese Weise kann die Bewegung des Verdichters 214 in Richtung der Kollisionskraft relativ zu einer Kopplung zwischen dem Lagergehäuse 216 und dem Verdichter 214 ohne den Ring 310 verringert werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Abstimmen der Schwellenwertscherkraft so eingestellt sein, dass eine unbeabsichtigte Bewegung des Verdichters 214 nicht aufgrund von Straßenzuständen (z. B. Vibrationen usw.) und aufgrund einer Kollision auftritt, die möglicherweise nicht zu einer ausreichenden Bewegung des Turboladers führt, um eine andere Fahrzeugkomponente zu berühren oder die Fahrzeuginnenkabine zu betreten. In einem Beispiel ist der Ring 310 dazu konfiguriert, Kräften von mindestens 1 kN standzuhalten, sodass eine Verschlechterung aufgrund von Vibration, Wärme, Alterung und dergleichen außerhalb einer Kollision nicht zulässt, dass der Ring 310 schert.
Die Schwellenwertscherkraft kann über eine oder mehrere Materialzusammensetzungen des Rings 310, eine Materialdicke der Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 und Flächenmerkmale, die an den ersten oder zweiten Aufnahmeenden 432, 434 angeordnet sind, eingestellt werden. Die Abstimmung kann an einer oder mehreren der Bolzenaufnahmeöffnungen der Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 erfolgen. Insbesondere kann die Abstimmung an einem oder mehreren des ersten Empfangsendes 432 und des zweiten Empfangsendes 434 erfolgen.
In dem Beispiel aus 5 umfassen die ersten Aufnahmeenden 432 eine Verrippung 532. Das Verrippung 532 kann eine Vielzahl von Verrippungen umfassen, die um eine Öffnung angeordnet sind, durch die sich das Befestigungselement 436 erstreckt. Das Befestigungselement 436 könnte nur durch die zweiten Aufnahmeenden 434 geschraubt sein. Als solches darf ein Gewinde, falls vorhanden, nahe einem äußersten Ende des Befestigungselements 436, das in das erste Aufnahmeende 432 eingeführt ist, nicht mit der Verrippung 532 oder anderen Flächenmerkmalen des ersten Aufnahmeendes 432 verschraubt sein.
Eine Zahl und/oder das Ausmaß der Verrippung 532 kann eingestellt werden, um die Schwellenwertscherkraft des Rings 310 einzustellen. Zum Beispiel, wenn die Anzahl und/oder das Ausmaß der Verrippung 532 erhöht wird, kann die Schwellenwertscherkraft des Rings 310 verringert werden, wodurch sich der Verdichter 214 als Reaktion auf eine geringere Kraft drehen und/oder verschieben kann. Das Ausmaß der Verrippung 532 kann einer Größe jeder Rippe der Verrippung entsprechen, wobei die Größe mit zunehmendem Ausmaß zunimmt. Das Flächenmerkmal kann ein Merkmal sein, das unterschiedlich oder zusätzlich zu der Verrippung 532 ist, wobei das Merkmal eine Perforation, ein Ätzen und dergleichen sein kann.
Die Flächenmerkmale, einschließlich der Verrippung 532, können an einer oder mehreren der Bolzenaufnahmeöffnungen 330 angeordnet sein. In einigen Beispielen sind die Flächenmerkmale an jeder der Bolzenaufnahmeöffnungen 330 angeordnet. In anderen Beispielen sind die Flächenmerkmale nur an einigen der Bolzenaufnahmeöffnungen 330 angeordnet, wobei die Bolzenaufnahmeöffnungen 330, die die Flächenmerkmale umfassen, auf Grundlage einer gewünschten Verschiebung und/oder einer gewünschten Drehung des Verdichters 214 ausgewählt sind. In einem Beispiel können die Bolzenaufnahmeöffnungen 330, die vom Motor weg zum Fahrzeuginnenraum zeigen, die einzigen Öffnungen mit den Flächenmerkmalen sein. Zusätzlich oder alternativ kann jede der Bolzenaufnahmeöffnungen 330 ein(e) andere(s) Flächenmerkmalsnummer, -form oder - ausmaß umfassen, sodass jede einzelne Bolzenaufnahmeöffnung der Vielzahl von Bolzenaufnahmeöffnungen 330 einzeln abgestimmt werden kann, um dem Verdichter 214 zu ermöglichen, sich nach einer Fahrzeugkollision in eine gewünschte Position zu verschieben.
Eines oder mehrere der ersten und zweiten Aufnahmeenden 432, 434 können als Reaktion auf eine Kraft in eine radial nach außen verlaufende Richtung scheren, wobei das Scheren eine Kombination von Scher- und Zugkräften sein kann, die aufgrund einer externen Kraft erzeugt werden. Die externe Kraft kann während einer Fahrzeugkollision erzeugt werden, wobei die Fahrzeugkollision an einem vorderen Ende des Fahrzeugs in eine Richtung parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs auftreten kann. In einem Beispiel besteht nur einer des ersten Abschnitts 412 oder des zweiten Abschnitts 422 aus einem Verbundmaterial, das es dem Ring 310 ermöglichen kann, zu scheren (d. h. sich zu verschlechtern), damit sich der Verdichter in eine Richtung verschieben kann, die in eine Richtung der Fahrzeugkollision abgewinkelt ist.
Auf diese Weise kann das Verdichtergehäuse über einen Ring an das Lagergehäuse gekoppelt sein. Der Ring kann in einem Beispiel ein Klemmenring sein. Der Ring kann ferner ein oder mehrere Flächenmerkmale umfassen, die an Aufnahmelöchern des Rings angeordnet sind, wobei die Flächenmerkmale eine Festigkeit und/oder Haltbarkeit eines Abschnitts des Rings verringern können, sodass sich der Ring als Reaktion auf eine externe Kraft verschlechtern kann (z. B. spalten und/oder teilen). Der technische Effekt der Flächenmerkmale des Rings kann darin bestehen, dass sich der Verdichter als Reaktion auf die externe Kraft verschiebt, sodass sich der Verdichter möglicherweise weniger in eine Richtung der externen Kraft bewegt, um den Kontakt zwischen dem Verdichter und einer anderen Komponente zu verringern.
Eine Ausführungsform eines Systems umfasst einen Turbolader, der ein Verdichtergehäuse umfasst, das über einen Klemmenring, der einen ersten Abschnitt umfasst, der von einem zweiten Abschnitt getrennt ist, physisch an ein Lagergehäuse gekoppelt ist.
Ein erstes Beispiel des Systems umfasst ferner wobei der erste Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt zusammenhängend ist und in flächenteilendem Kontakt damit steht.
Ein zweites Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich des ersten Beispiels, beinhaltet ferner wobei der erste Abschnitt eine erste Fase umfasst und der zweite Abschnitt eine zweite Fase umfasst und wobei die erste und die zweite Fase benachbart zueinander sind.
Ein drittes Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei die erste Fase senkrecht zu der zweiten Fase ist.
Ein viertes Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt einen rechteckigen Querschnitt umfassen, wobei der Klemmenring einen L-förmigen Querschnitt umfasst.
Ein fünftes Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei der Klemmring an Außenflächen des Verdichtergehäuses und des Lagergehäuses angeformt ist.
Ein sechstes Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt Öffnungen umfassen, die dazu konfiguriert sind, Befestigungselemente aufzunehmen, wobei die Öffnungen des ersten Abschnitts Flächenmerkmale umfassen.
Ein siebtes Beispiel des Systems, das wahlweise eines oder mehrere der vorhergehenden Beispiele beinhaltet, beinhaltet ferner wobei die Flächenmerkmale Verrippungen umfassen.
Ein achtes Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei ein Befestigungselement der Befestigungselemente durch die Öffnungen des zweiten Abschnitts und nicht durch die Öffnungen des ersten Abschnitts geschraubt ist.
Eine Ausführungsform einer Kopplungsvorrichtung umfasst einen Klemmenring, der einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt eine erste Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen umfasst und der zweite Abschnitt umfasst eine zweite Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen umfasst, wobei die erste Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen eine Verrippung umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine Zugfestigkeit der ersten Vielzahl relativ zu der zweiten Vielzahl zu verringern.
Ein erstes Beispiel der Kopplungsvorrichtung umfasst ferner wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt ein Polymer mit hohen Verdichtungs- und niedrigen Scherlastmerkmalen umfasst.
Ein zweites Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich des ersten Beispiels, beinhaltet ferner wobei Bolzenaufnahmeöffnungen der ersten Vielzahl identisch sind.
Ein drittes Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei die Schraubenaufnahmeöffnungen der ersten Vielzahl unterschiedlich sind, wobei eine erste Schraubenaufnahmeöffnung eine größere Menge an Verrippungen umfasst als eine zweite Schraubenaufnahmeöffnung.
Ein drittes Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner, wobei der Klemmenring um ein Verdichtergehäuse geformt ist, um das Verdichtergehäuse physisch an ein Lagergehäuse zu koppeln und wobei eine Verdichtergehäuseabdeckung Aluminium ist und eine interne Metall-Metall-Dichtung zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Lagergehäuse nicht durch den Klemmenring berührt ist.
Ein fünftes Beispiel des Systems, wahlweise einschließlich eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei jeder des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts einen rechteckigen Querschnitt umfasst, wobei der erste und der zweite Abschnitt senkrecht relativ zu entsprechenden Längsachsen ausgerichtet sind.
Eine Ausführungsform eines Fahrzeugs umfasst ein Lagergehäuse, das physisch an jedes einer Turbine und eines Verdichters eines Turboladers gekoppelt ist, wobei ein Ring, der an Außenflächen des Verdichters und des Lagergehäuses angeformt ist, den Verdichter an das Lagergehäuse festklemmt.
Ein erstes Beispiel des Rings umfasst ferner, wobei ein erstes Teil eine erste Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen umfasst und ein zweites Teil eine zweite Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen umfasst, wobei ein Befestigungselement durch eine Befestigungselementaufnahmeöffnung der zweiten Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen geschraubt ist und in eine Befestigungselementaufnahmeaufnahmeöffnung der ersten Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen eingeführt ist, um den Verdichter physisch an das Lagergehäuse zu koppeln.
Ein zweites Beispiel des Rings, wahlweise einschließlich des ersten Beispiels, beinhaltet ferner wobei eine oder mehrere der ersten und zweiten Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen Flächenmerkmale und ein Polymermaterial mit geringer Scherbelastung umfassen, das dazu konfiguriert ist, eine Schwellenwertscherkraft des Rings zu verringern.
Ein drittes Beispiel des Rings, einschließlich wahlweise eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei das Befestigungselement vollständig außerhalb eines Innenvolumens des Verdichters und des Lagergehäuses angeordnet ist.
Ein drittes Beispiel des Rings, einschließlich wahlweise eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele, beinhaltet ferner wobei der Turbolader zwischen einem Motor und einer anderen Fahrzeugkomponente angeordnet ist und wobei der Ring dazu konfiguriert ist, den Verdichter als Reaktion auf den den Turbolader berührenden Motor mit einer Kraft freizugeben, die größer als die Schwellenwertscherkraft ist.
In einer anderen Darstellung ist das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug.
Es ist anzumerken, dass die hierin beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen auf nichttransitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, das die Steuerung beinhaltet, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Betätigungselementen und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die hierin beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann bzw. können in Abhängigkeit von der bestimmten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichttransitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem einzuprogrammieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, 14-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart sind.
Wie in dieser Schrift verwendet, wird der Ausdruck „ungefähr“ so ausgelegt, dass er plus oder minus fünf Prozent des jeweiligen Bereichs bedeutet, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Turbolader, der ein Verdichtergehäuse umfasst, das über einen Klemmenring, der einen ersten Abschnitt umfasst, der von einem zweiten Abschnitt getrennt ist, physisch an ein Lagergehäuse gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt zusammenhängend und steht in flächenteilendem Kontakt damit.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erste Abschnitt eine erste Fase und der zweite Abschnitt eine zweite Fase und wobei die erste und die zweite Fase benachbart zueinander sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Fase senkrecht zu der zweiten Fase.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt einen rechteckigen Querschnitt, wobei der Klemmenring einen L-förmigen Querschnitt umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Klemmenring an externe Flächen des Verdichtergehäuses und des Lagergehäuses angeformt.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt Öffnungen, die dazu konfiguriert sind, Befestigungselemente aufzunehmen, wobei die Öffnungen des ersten Abschnitts Flächenmerkmale umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Flächenmerkmale Verrippungen.
Gemäß einer Ausführungsform ist jedes Befestigungselement der Befestigungselemente durch die Öffnungen des zweiten Abschnitts und nicht die Öffnungen des ersten Abschnitts geschraubt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kopplungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Klemmenring, der einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt eine erste Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen umfasst und der zweite Abschnitt eine zweite Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen umfasst, wobei die erste Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen eine Verrippung umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine Zugfestigkeit der ersten Vielzahl relativ zu der zweiten Vielzahl zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt ein Polymer mit hohen Verdichtungs- und niedrigen Scherlastmerkmalen.
Gemäß einer Ausführungsform sind Bolzenaufnahmeöffnungen der ersten Vielzahl identisch.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Schraubenaufnahmeöffnungen der ersten Vielzahl unterschiedlich, wobei eine erste Schraubenaufnahmeöffnung eine größere Menge an Verrippungen umfasst als eine zweite Schraubenaufnahmeöffnung.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Klemmenring um ein Verdichtergehäuse geformt, um das Verdichtergehäuse physisch an ein Lagergehäuse zu koppeln und wobei eine Verdichtergehäuseabdeckung Aluminium ist und eine interne Metall-Metall-Dichtung zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Lagergehäuse nicht durch den Klemmenring berührt ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst jeder des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts einen rechteckigen Querschnitt, wobei der erste und der zweite Abschnitt senkrecht relativ zu entsprechenden Längsachsen ausgerichtet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Lagergehäuse, das physisch an jedes einer Turbine und eines Verdichters eines Turboladers gekoppelt ist, wobei ein Ring, der an Außenflächen des Verdichters und des Lagergehäuses angeformt ist, den Verdichter an das Lagergehäuse festklemmt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Ring ein erstes Teil, das eine erste Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen umfasst, und ein zweites Teil, das eine zweite Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen umfasst, wobei ein Befestigungselement durch eine Befestigungselementaufnahmeöffnung der zweiten Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen geschraubt ist und in eine Befestigungselementaufnahmeaufnahmeöffnung der ersten Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen eingeführt ist, um den Verdichter physisch an das Lagergehäuse zu koppeln.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen eine oder mehrere der ersten und zweiten Vielzahl von Befestigungselementaufnahmeöffnungen Flächenmerkmale und ein Polymermaterial mit geringer Scherbelastung, das dazu konfiguriert ist, eine Schwellenwertscherkraft des Rings zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Befestigungselement vollständig außerhalb eines Innenvolumens des Verdichters und des Lagergehäuses angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Turbolader zwischen einem Motor und einer anderen Fahrzeugkomponente angeordnet und wobei der Ring dazu konfiguriert ist, den Verdichter als Reaktion auf den den Turbolader berührenden Motor mit einer Kraft freizugeben, die größer als die Schwellenwertscherkraft ist.

Claims

System, das Folgendes umfasst: einen Turbolader, der ein Verdichtergehäuse umfasst, das über einen Klemmenring, der einen ersten Abschnitt umfasst, der von einem zweiten Abschnitt getrennt ist, physisch an ein Lagergehäuse gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt zusammenhängend ist und in flächenteilendem Kontakt damit steht.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt eine erste Fase umfasst und der zweite Abschnitt eine zweite Fase umfasst und wobei die erste und die zweite Fase benachbart zueinander sind.
System nach Anspruch 3, wobei die erste Fase senkrecht zu der zweiten Fase ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt einen rechteckigen Querschnitt umfassen, wobei der Klemmenring einen L-förmigen Querschnitt umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei der Klemmenring an externe Flächen des Verdichtergehäuses und des Lagergehäuses angeformt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt Öffnungen umfassen, die dazu konfiguriert sind, Befestigungselemente aufzunehmen, wobei die Öffnungen des ersten Abschnitts Flächenmerkmale umfassen.
System nach Anspruch 7, wobei die Flächenmerkmale Verrippungen umfassen.
System nach Anspruch 7, wobei jedes Befestigungselement der Befestigungselemente durch die Öffnungen des zweiten Abschnitts und nicht die Öffnungen des ersten Abschnitts geschraubt ist.
Kopplungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Klemmenring, der einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt eine erste Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen umfasst und der zweite Abschnitt eine zweite Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen umfasst, wobei die erste Vielzahl von Schraubenaufnahmeöffnungen eine Verrippung umfasst, die dazu konfiguriert ist, eine Zugfestigkeit der ersten Vielzahl relativ zu der zweiten Vielzahl zu verringern.
Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt ein Polymer mit hohen Verdichtungs- und niedrigen Scherlastmerkmalen umfassen.
Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Schraubenaufnahmeöffnungen der ersten Vielzahl identisch sind.
Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Schraubenaufnahmeöffnungen der ersten Vielzahl unterschiedlich sind, wobei eine erste Schraubenaufnahmeöffnung eine größere Menge an Verrippungen umfasst als eine zweite Schraubenaufnahmeöffnung.
Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Klemmenring um ein Verdichtergehäuse geformt ist, um das Verdichtergehäuse physisch an ein Lagergehäuse zu koppeln und wobei eine Verdichtergehäuseabdeckung Aluminium ist und eine interne Metall-Metall-Dichtung zwischen dem Verdichtergehäuse und dem Lagergehäuse nicht durch den Klemmenring berührt ist.
Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei jeder des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts einen rechteckigen Querschnitt umfasst, wobei der erste und der zweite Abschnitt senkrecht relativ zu entsprechenden Längsachsen ausgerichtet sind.