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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft allgemein eine Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie zur Steuerung des Stroms von Abgas zu einem Turbinenrad eines Turboladers.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Turbolader nehmen Abgas von einem Verbrennungsmotor auf und geben Druckluft an den Verbrennungsmotor ab. Turbolader werden verwendet, um Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors zu erhöhen, Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu senken und vom Verbrennungsmotor produzierte Emissionen zu reduzieren. Die Abgabe von Druckluft an den Verbrennungsmotor durch den Turbolader ermöglicht, dass der Verbrennungsmotor kleiner, jedoch in der Lage ist, die gleiche oder eine ähnliche PS-Menge wie größere Saug-Verbrennungsmotoren zu entwickeln. Einen kleineren Verbrennungsmotors zur Verwendung mit einem Fahrzeug zu haben reduziert die Masse und den aerodynamischen Frontbereich des Fahrzeugs, was dabei hilft, Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu reduzieren und Kraftstoffeinsparung des Fahrzeugs zu verbessern.
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Typische Turbolader beinhalten ein Turbinengehäuse, das einen Turbinengehäuseinnenraum definiert, ein Turbinenrad, das in dem Turbinengehäuseinnenraum zur Aufnahme von Abgas vom Verbrennungsmotor angeordnet ist, und eine Welle, die an das Turbinenrad gekoppelt und dadurch drehbar ist. Typische Turbolader beinhalten ebenfalls ein Verdichtergehäuse, das einen Verdichtergehäuseinnenraum definiert, und ein Verdichterrad, das in dem Verdichtergehäuseinnenraum angeordnet und an die Welle gekoppelt ist, wobei das Verdichterrad durch die Welle zur Abgabe von Druckluft an den Verbrennungsmotor drehbar ist. Konkret wird Energie aus dem Abgas vom Verbrennungsmotor, die normalerweise verschwendete Energie wäre, verwendet, um das Turbinenrad drehbar anzutreiben, das verwendet wird, um die Welle drehbar anzutreiben und wiederum das Verdichterrad drehbar anzutreiben, um Luft zu verdichten und Druckluft an den Verbrennungsmotor abzugeben.
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Gemeinhin beinhalten Turbolader eine Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie, die um das Turbinenrad angeordnet ist. Von Baugruppen mit variabler Turbinengeometrie ist bekannt, dass sie den Strom von Abgas zum Turbinenrad des Turboladers steuern. Allerdings können in der Technik bekannte Baugruppen mit variabler Turbinengeometrie aufgrund von wiederholtem Verschleiß an verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie, der durch Vibrationen zwischen den verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie verursacht wird, ausfallen. Verschleiß an Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie, der durch Vibrationen zwischen verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie verursacht wird, kann zu erhöhtem Geräusch, noch weiter erhöhten Vibrationen und erhöhter Rauheit (Noise, Vibration and Harshness, NVH) des Turboladers führen. Des Weiteren kann Verschleiß an Komponenten ebenfalls zu Funktionsausfall der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie führen, was dazu führt, dass die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie nicht in der Lage ist, den Strom von Abgas zum Turbinenrad des Turboladers adäquat zu steuern.
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Von daher besteht weiterhin ein Bedarf an einer verbesserten Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie für einen Turbolader.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILE
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Eine Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie zur Steuerung des Stroms von Abgas zu einem Turbinenrad eines Turboladers beinhaltet einen Einstellring, der sich entlang einer Achse erstreckt und um diese drehbar ist. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie beinhaltet ebenfalls mindestens einen Schaufelhebel, der an den Einstellring gekoppelt ist, und mindestens eine Schaufel, die an den mindestens einen Schaufelhebel gekoppelt ist. Die mindestens eine Schaufel ist in Bezug auf den Einstellring beweglich, wenn der Einstellring um die Achse rotiert. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie beinhaltet ferner ein Vorspannelement, das an den Einstellring an einer ersten Umfangsstelle auf dem Einstellring gekoppelt ist und an den Einstellring an einer zweiten Umfangsstelle, die sich von der ersten Umfangsstelle auf dem Einstellring unterscheidet, gekoppelt ist. Das Vorspannelement erstreckt sich von der ersten Umfangsstelle auf dem Einstellring zur zweiten Umfangsstelle auf dem Einstellring. Das Vorspannelement steht funktionsfähig in Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel zwischen der ersten Umfangsstelle und der zweiten Umfangsstelle, um den mindestens einen Schaufelhebel hin zum Einstellring vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring und dem mindestens einen Schaufelhebel zu reduzieren.
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Dementsprechend reduziert ein funktionsfähiges Inkontaktstehen des Vorspannelements mit dem mindestens einen Schaufelhebel, um den mindestens einen Schaufelhebel hin zum Einstellring vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring und dem mindestens einen Schaufelhebel zu reduzieren, Verschleiß zwischen verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie. Genauer gesagt reduziert reduzierte Vibration zwischen dem Einstellring und dem mindestens einen Schaufelhebel Verschleiß an dem Einstellring und an dem mindestens einen Schaufelhebel. Reduzierter Verschleiß an dem Einstellring und dem mindestens einen Schaufelhebel reduziert ferner Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) des Turboladers sowie senkt die Wahrscheinlichkeit eines Funktionsausfalls der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie, die den Strom von Abgas zum Turbinenrad des Turboladers adäquat steuert. Des Weiteren sorgt eine Kopplung des Vorspannelements an die erste Umfangsstelle und die zweite Umfangsstelle und ein funktionsfähiges Inkontaktstehen des Vorspannelements mit dem mindestens einen Schaufelhebel zwischen der ersten Umfangsstelle und der zweiten Umfangsstelle für Stabilität des Vorspannelements, während die vorstehend beschriebenen Vorteile erzielt werden.
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In einer anderen Ausführungsform beinhaltet eine Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie zur Steuerung des Stroms von Abgas zu einem Turbinenrad eines Turboladers einen Einstellring, der sich entlang einer Achse erstreckt und um diese drehbar ist. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie beinhaltet ebenfalls mindestens einen Schaufelhebel, der an den Einstellring gekoppelt ist. Der mindestens eine Schaufelhebel hat ein erstes Hebelende, das an den Einstellring gekoppelt ist, ein zweites Hebelende, das eine Stiftöffnung definiert, eine Innenhebelfläche, die dem Einstellring zugewandt ist und sich parallel zum Einstellring erstreckt, und einen axialen Anschlag, der sich axial weg von der Innenhebelfläche hin zum Einstellring erstreckt und konfiguriert ist, um axiale Bewegung des mindestens einen Schaufelhebels zu begrenzen. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie beinhaltet ferner einen Stift, der in der Stiftöffnung angeordnet ist, die durch das zweite Hebelende des mindestens einen Hebels definiert ist. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie beinhaltet ferner mindestens eine Schaufel, die an den Stift gekoppelt ist, wobei die mindestens eine Schaufel in Bezug auf den Einstellring beweglich ist, wenn der Einstellring um die Achse rotiert. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie beinhaltet ferner ein Vorspannelement, das an den Einstellring gekoppelt ist und funktionsfähig in Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel steht, um den mindestens einen Schaufelhebel hin zum Einstellring vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring und dem mindestens einen Schaufelhebel zu reduzieren.
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Dementsprechend reduziert ein funktionsfähiges Inkontaktstehen des Vorspannelements mit dem mindestens einen Schaufelhebel, um den mindestens einen Schaufelhebel hin zum Einstellring vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring und dem mindestens einen Schaufelhebel zu reduzieren, Verschleiß zwischen verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie. Genauer gesagt reduziert reduzierte Vibration zwischen dem Einstellring und dem mindestens einen Schaufelhebel Verschleiß an dem Einstellring und an dem mindestens einen Schaufelhebel. Reduzierter Verschleiß an dem Einstellring und dem mindestens einen Schaufelhebel reduziert ferner Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) des Turboladers sowie senkt die Wahrscheinlichkeit eines Funktionsausfalls der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie, die den Strom von Abgas zum Turbinenrad des Turboladers adäquat steuert. Dass der mindestens eine Schaufelhebel den axialen Anschlag beinhaltet, der sich axial weg von der Innenhebelfläche hin zum Einstellring erstreckt und konfiguriert ist, um axiale Bewegung des mindestens einen Schaufelhebels zu begrenzen, reduziert des Weiteren relative Abstände zwischen dem mindestens einen Schaufelhebel und dem Einstellring, was dem Vorspannelement ermöglicht, Vibration und somit Verschleiß zwischen dem mindestens einen Schaufelhebel und dem Einstellring leichter zu reduzieren.
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In einer anderen Ausführungsform beinhaltet eine Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie zur Steuerung des Stroms von Abgas zu einem Turbinenrad eines Turboladers einen Einstellring, der sich entlang einer ersten Achse erstreckt und um diese drehbar ist. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie beinhaltet ebenfalls mindestens einen Schaufelhebel, der an den Einstellring gekoppelt ist, und mindestens eine Schaufel, die an den mindestens einen Schaufelhebel gekoppelt ist. Die mindestens eine Schaufel ist in Bezug auf den Einstellring beweglich, wenn der Einstellring um die erste Achse rotiert. Die mindestens eine Schaufel hat eine erste Schaufelfläche, die der ersten Achse zugewandt ist, und eine zweite Schaufelfläche, die der ersten Schaufelfläche gegenüberliegt und von der ersten Achse abgewandt ist. Die mindestens eine Schaufel hat ferner eine dritte Schaufelfläche, die dem Einstellring zugewandt ist, und eine vierte Schaufelfläche, die der dritten Schaufelfläche gegenüberliegt und vom Einstellring abgewandt ist. Die erste Schaufelfläche der mindestens einen Schaufel weist einen diskontinuierlichen Bereich auf. Der diskontinuierliche Bereich erstreckt sich entlang einer zweiten Achse von einem ersten Bereichsende zu einem zweiten Bereichsende, das vom ersten Bereichsende entlang der zweiten Achse beabstandet ist. Die zweite Achse ist relativ zur ersten Achse schräg abgewinkelt, um eine aerodynamische Belastung auf die mindestens eine Schaufel zu übertragen.
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Dementsprechend spannt die aerodynamische Belastung, die auf die mindestens eine Schaufel durch den diskontinuierlichen Bereich übertragen wird, die mindestens eine Schaufel in einer bestimmten Drehrichtung vor, um Flattern der mindestens einen Schaufel zu reduzieren. Reduziertes Flattern der mindestens einen Schaufel reduziert Vibration zwischen der mindestens einen Schaufel und dem mindestens einen Schaufelhebel und dem Einstellring, was wiederum Verschleiß zwischen verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie reduziert. Genauer gesagt reduziert reduzierte Vibration zwischen der mindestens einen Schaufel und dem mindestens einen Schaufelhebel und dem Einstellring Verschleiß an der mindestens einen Schaufel, dem mindestens einen Schaufelhebel und dem Einstellring. Reduzierter Verschleiß an der mindestens einen Schaufel, dem mindestens einen Schaufelhebel und dem Einstellring reduziert ferner Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) des Turboladers sowie senkt die Wahrscheinlichkeit eines Funktionsausfalls der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie, die den Strom von Abgas zum Turbinenrad des Turboladers adäquat steuert.
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Figurenliste
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Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht erkannt, wenn dieselbe unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verstanden wird, wobei:
- 1 eine Querschnittsansicht eines Turboladers ist, der ein Turbinengehäuse, das einen Turbinengehäuseinnenraum definiert, ein Turbinenrad, das in dem Turbinengehäuseinnenraum angeordnet ist, eine Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie, die um das Turbinenrad angeordnet ist, eine Welle, die drehbar an das Turbinenrad gekoppelt ist, ein Verdichtergehäuse, das einen Verdichtergehäuseinnenraum definiert, und ein Verdichterrad, das in dem Verdichtergehäuseinnenraum angeordnet ist und drehbar an die Welle gekoppelt ist, beinhaltet,
- 2 eine perspektivische Ansicht der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie gemäß einer Ausführungsform ist, wobei die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie einen Einstellring, mindestens einen Schaufelhebel, mindestens eine Schaufel und ein Vorspannelement beinhaltet,
- 3 eine Querschnittsansicht des Einstellrings, des mindestens einen Schaufelhebels, der mindestens einen Schaufel und des Vorspannelements ist, wobei der mindestens eine Schaufelhebel einen axialen Anschlag beinhaltet, und
- 4 eine teilweise als Phantomzeichnung dargestellte perspektivische Ansicht der mindestens einen Schaufel ist, wobei die mindestens eine Schaufel einen diskontinuierlichen Bereich aufweist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Ziffern gleiche Teile in den mehreren Ansichten angeben, ist eine Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 zur Steuerung des Stroms von Abgas zu einem Turbinenrad 12 eines Turboladers 14 in 1 und 2 gezeigt. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet einen Einstellring 16, der sich entlang einer Achse A1 erstreckt und um diese drehbar ist. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet ebenfalls mindestens einen Schaufelhebel 18, der an den Einstellring 16 gekoppelt ist, und die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet mindestens eine Schaufel 20, die an den mindestens einen Schaufelhebel 18 gekoppelt ist. Die mindestens eine Schaufel 20 ist in Bezug auf den Einstellring 16 beweglich, wenn der Einstellring 16 um die Achse A1 rotiert. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet ferner ein Vorspannelement 22, das an den Einstellring 16 an einer ersten Umfangsstelle 24 auf dem Einstellring 16 gekoppelt ist und an den Einstellring 16 an einer zweiten Umfangsstelle 26, die sich von der ersten Umfangsstelle 24 auf dem Einstellring 16 unterscheidet, gekoppelt ist. Das Vorspannelement 22 erstreckt sich von der ersten Umfangsstelle 24 auf dem Einstellring 16 zur zweiten Umfangsstelle 26 auf dem Einstellring 16. Das Vorspannelement 22 steht funktionsfähig in Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26, um den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zu reduzieren.
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Dementsprechend reduziert ein funktionsfähiges Inkontaktstehen des Vorspannelements 22 mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18, um den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zu reduzieren, Verschleiß zwischen verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10. Genauer gesagt reduziert reduzierte Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 Verschleiß an dem Einstellring 16 und an dem mindestens einen Schaufelhebel 18. Reduzierter Verschleiß an dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert ferner Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) des Turboladers 14 sowie senkt die Wahrscheinlichkeit eines Funktionsausfalls der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10, die den Strom von Abgas zum Turbinenrad 12 des Turboladers 14 adäquat steuert. Des Weiteren sorgt eine Kopplung des Vorspannelements 22 an die erste Umfangsstelle 24 und die zweite Umfangsstelle 26 und ein funktionsfähiges Inkontaktstehen des Vorspannelements 22 mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 für Stabilität des Vorspannelements 22, während die vorstehend beschriebenen Vorteile erzielt werden.
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Das Vorspannelement 22 kann in direktem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen, wie in 2 gezeigt. Allerdings ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 nicht in direktem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen muss. Das Vorspannelement 22 muss nur in funktionsfähigem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen. Von daher kann (können) eine zusätzliche Komponente(n) beinhaltet sein, die zwischen dem Vorspannelement 22 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 angeordnet ist (sind), solange das Vorspannelement 22 fähig ist, den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen. Auch bei den Ausführungsformen, in denen eine zusätzliche Komponente(n) zwischen dem Vorspannelement 22 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 angeordnet ist (sind), wird Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert.
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Wenngleich nicht erforderlich, wie in 2 gezeigt, kann sich das Vorspannelement 22 von der ersten Umfangsstelle 24 zur zweiten Umfangsstelle 26 in Umfangsrichtung um einen Großteil des Einstellrings 16 erstrecken. Das Vorspannelement kann allgemein C-förmig sein. Ein Erstrecken des Vorspannelements 22 in Umfangsrichtung um einen Großteil des Einstellrings 16 erhöht die Stabilität des Vorspannelements 22 und ermöglicht dem Vorspannelement 22, mehr als eine Schaufel 20 funktionsfähig zu kontaktieren. Alternativ kann sich das Vorspannelement 22 von der ersten Umfangsstelle 24 zur zweiten Umfangsstelle 26 nur um einen kleinen Teil des Einstellrings 16 erstrecken. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die erste Umfangsstelle 24 in Umfangsrichtung von der zweiten Umfangsstelle 26 derart beabstandet sein, dass nur ein Schaufelhebel 18 zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 angeordnet ist. In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel kann die erste Umfangsstelle 24 in Umfangsrichtung von der zweiten Umfangsstelle 26 derart beabstandet sein, dass zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr Schaufelhebel 18 zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 angeordnet sind.
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Das Vorspannelement 22 kann ferner als eine Drahtfeder definiert sein, wie in 2 gezeigt. Es ist jedoch zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 unter anderem eine Spiralfeder, eine Flachfeder, eine Schlangenfeder, eine Tellerfeder, eine Wellenfeder oder eine Federscheibe sein kann.
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Das Vorspannelement 22 kann mindestens einen ebenen Abschnitt 28, der sich parallel zum Einstellring 16 erstreckt, und mindestens einen Kontaktabschnitt 30, der sich axial weg von dem mindestens einen ebenen Abschnitt 28 hin zu dem mindestens einen Schaufelhebel 18 erstreckt. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 steht funktionsfähig in Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 kann in direktem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen. Allerdings ist zu verstehen, dass der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 nicht in direktem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen muss. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 muss nur in funktionsfähigem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen. Von daher kann (können) eine zusätzliche Komponente(n) beinhaltet sein, die zwischen dem mindestens einen Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 angeordnet ist (sind), solange der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 fähig ist, den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen. Auch bei den Ausführungsformen, in denen eine zusätzliche Komponente(n) zwischen dem mindestens einen Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 angeordnet ist (sind), wird Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert.
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Wie in 2 gezeigt, kann der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 zwischen einem benachbarten Paar der ebenen Abschnitte 28 angeordnet sein. Des Weiteren kann der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 allgemein U-förmig sein. Allerdings wird erwogen, dass der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 alternativ V-förmig oder I-förmig sein kann.
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Wenngleich nicht erforderlich, wie in 2 gezeigt, kann das Vorspannelement 22 an den Einstellring 16 an einer dritten Umfangsstelle 32 auf dem Einstellring 16 gekoppelt sein. Das Vorspannelement 22 kann ebenfalls an den Einstellring 16 an einer vierten Umfangsstelle, einer fünften Umfangsstelle oder mehr Umfangsstellen gekoppelt sein.
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Zusätzliche Umfangsstellen, an denen das Vorspannelement 22 an den Einstellring 16 an gekoppelt ist, erhöhen die Stabilität des Vorspannelements 22. Des Weiteren ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 an dem Einstellring 16 an der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 fixiert sein kann. Des Weiteren kann das Vorspannelement 22 in den Ausführungsformen mit der dritten Umfangsstelle 32 an dem Einstellring 16 an der dritten Umfangsstelle 32 fixiert sein. Das Vorspannelement 22 kann ebenfalls an dem Einstellring 16 an der vierten Umfangsstelle, der fünften Umfangsstelle oder mehr Umfangsstellen fixiert sein.
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Der mindestens eine Schaufelhebel 18 kann ferner als eine Vielzahl von Schaufelhebeln 18 definiert sein. Des Weiteren kann die mindestens eine Schaufel 20 ferner als eine Vielzahl von Schaufeln 20 definiert sein. Es ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 funktionsfähig in Kontakt mit mindestens zwei der Schaufelhebel 18 stehen kann. Anders gesagt kann das Vorspannelement 22 funktionsfähig in Kontakt mit zwei der Schaufelhebel 18, drei der Schaufelhebel 18, vier der Schaufelhebel 18, fünf der Schaufelhebel 18, sechs der Schaufelhebel 18, sieben der Schaufelhebel 18, acht der Schaufelhebel 18 bis zu allen der Schaufelhebel 18, die in der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet sind, stehen. Des Weiteren kann das Vorspannelement 22 funktionsfähig in Kontakt mit mindestens drei der Schaufelhebel 18 stehen. Anders gesagt kann das Vorspannelement 22 funktionsfähig in Kontakt mit drei der Schaufelhebel 18, vier der Schaufelhebel 18, fünf der Schaufelhebel 18, sechs der Schaufelhebel 18, sieben der Schaufelhebel 18, acht der Schaufelhebel 18 bis zu allen der Schaufelhebel 18, die in der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet sind, stehen.
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Wie in 2 gezeigt, kann die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 ferner einen Einstellvorsprung 34 beinhalten, der an den Einstellring 16 gekoppelt ist und sich axial weg vom Einstellring 16 erstreckt. Der Einstellvorsprung 34 kann in Umfangsrichtung zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 angeordnet sein. Der Einstellvorsprung 34 kann an einen Aktuator gekoppelt sein, der konfiguriert ist, um den Einstellvorsprung 34 zu bewegen, um den Einstellring 16 um die Achse A1 zu rotieren und die mindestens eine Schaufel 20 zu bewegen.
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Der mindestens eine Schaufelhebel 18 kann eine Kontaktfläche 36 aufweisen, die vom Einstellring 16 abgewandt ist. Das Vorspannelement 22 kann funktionsfähig in Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen, um Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zu reduzieren. Das Vorspannelement 22 kann in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen. Allerdings ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 nicht in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen muss, um funktionsfähig in Kontakt mit der Kontaktfläche 36 zu stehen. Von daher kann (können) eine zusätzliche Komponente(n) beinhaltet sein, die zwischen dem Vorspannelement 22 und der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 angeordnet ist (sind). Auch bei den Ausführungsformen, in denen eine zusätzliche Komponente(n) zwischen dem Vorspannelement 22 und der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 angeordnet ist (sind), wird Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert. Zudem, wenngleich nicht erforderlich, kann die Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 axial in den mindestens einen Schaufelhebel 18 eingebuchtet sein, um das Vorspannelement 22 aufzulegen. Ein Auflegen des Vorspannelements 22 erhöht die Stabilität des Vorspannelements 22 relativ zum Einstellring 16 weiter.
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Das Vorspannelement 22 kann mindestens einen ebenen Abschnitt 28, der sich parallel zum Einstellring 16 erstreckt, und mindestens einen Kontaktabschnitt 30, der sich axial weg von dem mindestens einen ebenen Abschnitt 28 hin zu dem mindestens einen Schaufelhebel 18 erstreckt, beinhalten. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 kann funktionsfähig in Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 kann in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen. Allerdings ist zu verstehen, dass der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 nicht in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen muss, um funktionsfähig in Kontakt mit der Kontaktfläche 36 zu stehen. Von daher kann (können) eine zusätzliche Komponente(n) beinhaltet sein, die zwischen dem mindestens einen Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 und der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 angeordnet ist (sind). Auch bei den Ausführungsformen, in denen eine zusätzliche Komponente(n) zwischen dem mindestens einen Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 und der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 angeordnet ist (sind), wird Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert.
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Ferner, wie in 1 gezeigt, kann der Turbolader 14 die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10, wie in 2 gezeigt, beinhalten. Der Turbolader 14 kann eine Welle 38 beinhalten, die sich entlang der Achse A1 zwischen einem ersten Wellenende 40 und einem zweiten Wellenende 42, das vom ersten Wellenende 40 entlang der Achse A1 beabstandet ist, erstreckt. Der Turbolader 14 kann ebenfalls das Turbinenrad 12, das an das erste Wellenende 40 der Welle 38 gekoppelt ist, und ein Verdichterrad 44, das an das zweite Wellenende 42 der Welle 38 gekoppelt ist, beinhalten. Der Turbolader 14 kann ferner ein Turbinengehäuse 46, das einen Turbinengehäuseinnenraum 48 definiert, wobei das Turbinenrad 12 in dem Turbinengehäuseinnenraum 48 angeordnet ist, und ein Verdichtergehäuse 50, das einen Verdichtergehäuseinnenraum 52 definiert, wobei das Verdichterrad 44 in dem Verdichtergehäuseinnenraum 52 angeordnet ist, beinhalten.
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In einer anderen Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, beinhaltet die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 den Einstellring 16, der sich entlang der Achse A1 erstreckt und um diese drehbar ist. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet ebenfalls den mindestens einen Schaufelhebel 18, der an den Einstellring 16 gekoppelt ist. In der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, hat der mindestens eine Schaufelhebel 18 ein erstes Hebelende 54, das an den Einstellring 16 gekoppelt ist, ein zweites Hebelende 56, das eine Stiftöffnung 58 definiert, eine Innenhebelfläche 60, die dem Einstellring 16 zugewandt ist und sich parallel zum Einstellring 16 erstreckt, und einen axialen Anschlag 62, der sich axial weg von der Innenhebelfläche 60 hin zum Einstellring 16 erstreckt und konfiguriert ist, um axiale Bewegung des mindestens einen Schaufelhebels 18 zu begrenzen. Wenngleich nicht erforderlich, kann das erste Hebelende 54 am Einstellring 16 fixiert sein. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 in der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, beinhaltet ferner einen Stift 64, der in der Stiftöffnung 58 angeordnet ist, die durch das zweite Hebelende 56 des mindestens einen Schaufelhebels 18 definiert ist. Wenngleich nicht erforderlich, kann das zweite Hebelende 56 an dem Stift 64 fixiert sein. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet ferner mindestens eine Schaufel 20, die an den Stift 64 gekoppelt ist, wobei die mindestens eine Schaufel 20 in Bezug auf den Einstellring 16 beweglich ist, wenn der Einstellring 16 um die Achse A1 rotiert. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet ferner das Vorspannelement 22, das an den Einstellring 16 gekoppelt ist und funktionsfähig in Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 steht, um den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zu reduzieren.
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Dementsprechend reduziert ein funktionsfähiges Inkontaktstehen des Vorspannelements 22 mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18, um den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zu reduzieren, Verschleiß zwischen verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10. Genauer gesagt reduziert reduzierte Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 Verschleiß an dem Einstellring 16 und an dem mindestens einen Schaufelhebel 18. Reduzierter Verschleiß an dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert ferner Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) des Turboladers 14 sowie senkt die Wahrscheinlichkeit eines Funktionsausfalls der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10, die den Strom von Abgas zum Turbinenrad 12 des Turboladers 14 adäquat steuert. Dass der mindestens eine Schaufelhebel 18 den axialen Anschlag 62 beinhaltet, der sich axial weg von der Innenhebelfläche 60 hin zum Einstellring 16 erstreckt und konfiguriert ist, um axiale Bewegung des mindestens einen Schaufelhebels 18 zu begrenzen, reduziert des Weiteren relative Abstände zwischen dem mindestens einen Schaufelhebel 18 und dem Einstellring 16, was dem Vorspannelement 22 ermöglicht, Vibration und somit Verschleiß zwischen dem mindestens einen Schaufelhebel 18 und dem Einstellring 16 leichter zu reduzieren. Wenngleich nicht erforderlich, kann der axiale Anschlag 62 eine erste Anschlagfläche 66, die dem Einstellring 16 zugewandt ist, eine zweite Anschlagfläche 68, die der Achse A1 zugewandt ist, und eine dritte Anschlagfläche 70 gegenüber der ersten Anschlagfläche 66, die von der Achse A1 abgewandt ist, aufweisen.
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Es ist zu verstehen, dass in der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, das Vorspannelement 22 nicht auf Vorspannelement 22, wie in 2 gezeigt, begrenzt sein muss. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Vorspannelement 22 zwei oder mehr Vorspannelemente 22 sein, von denen jedes funktionsfähig in Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 steht, um den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zu reduzieren.
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Allerdings ist ebenfalls zu verstehen, dass das Vorspannelement 22, wie in 2 gezeigt, das gleiche Vorspannelement 22, wie in 3 gezeigt und wie hierin beschrieben, sein kann. Von daher kann das Vorspannelement 22, wenngleich nicht erforderlich, an den Einstellring 16 an der ersten Umfangsstelle 24 auf dem Einstellring 16 gekoppelt sein und kann an den Einstellring 16 an der zweiten Umfangsstelle 26, die sich von der ersten Umfangsstelle 24 auf dem Einstellring 16 unterscheidet, gekoppelt sein. In dieser Ausführungsform erstreckt sich das Vorspannelement 22 von der ersten Umfangsstelle 24 auf dem Einstellring 16 zur zweiten Umfangsstelle 26 auf dem Einstellring 16. Das Vorspannelement 22 kann funktionsfähig in Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 stehen, um den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen und Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zu reduzieren.
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Des Weiteren kann das Vorspannelement 22 in der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, in direktem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen. Allerdings ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 nicht in direktem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen muss. Das Vorspannelement 22 muss nur in funktionsfähigem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen. Von daher kann (können) eine zusätzliche Komponente(n) beinhaltet sein, die zwischen dem Vorspannelement 22 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 angeordnet ist (sind), solange das Vorspannelement 22 fähig ist, den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen. Auch bei den Ausführungsformen, in denen eine zusätzliche Komponente(n) zwischen dem Vorspannelement 22 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 angeordnet ist (sind), wird Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert.
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Wenngleich nicht erforderlich, kann sich das Vorspannelement 22 zudem in der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, von der ersten Umfangsstelle 24 zur zweiten Umfangsstelle 26 in Umfangsrichtung um einen Großteil des Einstellrings 16 erstrecken. Das Vorspannelement kann allgemein C-förmig sein. Ein Erstrecken des Vorspannelements 22 in Umfangsrichtung um einen Großteil des Einstellrings 16 erhöht die Stabilität des Vorspannelements 22 und ermöglicht dem Vorspannelement 22, mehr als eine Schaufel 20 funktionsfähig zu kontaktieren. Alternativ kann sich das Vorspannelement 22 von der ersten Umfangsstelle 24 zur zweiten Umfangsstelle 26 nur um einen kleinen Teil des Einstellrings 16 erstrecken. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die erste Umfangsstelle 24 in Umfangsrichtung von der zweiten Umfangsstelle 26 derart beabstandet sein, dass nur ein Schaufelhebel 18 zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 angeordnet ist. In einem anderen nicht einschränkenden Beispiel kann die erste Umfangsstelle 24 in Umfangsrichtung von der zweiten Umfangsstelle 26 derart beabstandet sein, dass zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr Schaufelhebel 18 zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 angeordnet sind.
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Das Vorspannelement 22, wie in 3 gezeigt, kann ferner als die Drahtfeder definiert sein. Es ist jedoch zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 unter anderem die Spiralfeder, die Flachfeder, die Schlangenfeder, die Tellerfeder, die Wellenfeder oder die Federscheibe sein kann.
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Des Weiteren kann das Vorspannelement 22 in der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, mindestens einen ebenen Abschnitt 28, der sich parallel zum Einstellring 16 erstreckt, und mindestens einen Kontaktabschnitt 30, der sich axial weg von dem mindestens einen ebenen Abschnitt 28 hin zu dem mindestens einen Schaufelhebel 18 erstreckt, beinhalten. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 steht funktionsfähig in Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 kann in direktem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen. Allerdings ist zu verstehen, dass der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 nicht in direktem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen muss. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 muss nur in funktionsfähigem Kontakt mit dem mindestens einen Schaufelhebel 18 stehen. Von daher kann (können) eine zusätzliche Komponente(n) beinhaltet sein, die zwischen dem mindestens einen Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 angeordnet ist (sind), solange der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 fähig ist, den mindestens einen Schaufelhebel 18 hin zum Einstellring 16 vorzuspannen. Auch bei den Ausführungsformen, in denen eine zusätzliche Komponente(n) zwischen dem mindestens einen Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 angeordnet ist (sind), wird Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert.
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Des Weiteren kann der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 in der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, zwischen einem benachbarten Paar der ebenen Abschnitte 28 angeordnet sein. Des Weiteren kann der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 allgemein U-förmig sein. Allerdings wird erwogen, dass der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 alternativ V-förmig oder I-förmig sein kann.
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Wenngleich nicht erforderlich, kann das Vorspannelement 22 in der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, an den Einstellring 16 an der dritten Umfangsstelle 32 auf dem Einstellring 16 gekoppelt sein. Das Vorspannelement 22 kann ebenfalls an den Einstellring 16 an der vierten Umfangsstelle, der fünften Umfangsstelle oder mehr Umfangsstellen gekoppelt sein. Zusätzliche Umfangsstellen, an denen das Vorspannelement 22 an den Einstellring 16 an gekoppelt ist, erhöhen die Stabilität des Vorspannelements 22. Des Weiteren ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 an dem Einstellring 16 an der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 fixiert sein kann. Des Weiteren kann das Vorspannelement 22 in den Ausführungsformen mit der dritten Umfangsstelle 32 an dem Einstellring 16 an der dritten Umfangsstelle 32 fixiert sein. Das Vorspannelement 22 kann ebenfalls an dem Einstellring 16 an der vierten Umfangsstelle, der fünften Umfangsstelle oder mehr Umfangsstellen fixiert sein.
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In der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, kann der mindestens eine Schaufelhebel 18 zudem ferner als die Vielzahl von Schaufelhebeln 18 definiert sein. Des Weiteren kann die mindestens eine Schaufel 20 ferner als die Vielzahl von Schaufeln 20 definiert sein. Es ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, funktionsfähig in Kontakt mit mindestens zwei der Schaufelhebel 18 stehen kann. Anders gesagt kann das Vorspannelement 22 funktionsfähig in Kontakt mit zwei der Schaufelhebel 18, drei der Schaufelhebel 18, vier der Schaufelhebel 18, fünf der Schaufelhebel 18, sechs der Schaufelhebel 18, sieben der Schaufelhebel 18, acht der Schaufelhebel 18 bis zu allen der Schaufelhebel 18, die in der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet sind, stehen. Des Weiteren kann das Vorspannelement 22 funktionsfähig in Kontakt mit mindestens drei der Schaufelhebel 18 stehen. Anders gesagt kann das Vorspannelement 22 funktionsfähig in Kontakt mit drei der Schaufelhebel 18, vier der Schaufelhebel 18, fünf der Schaufelhebel 18, sechs der Schaufelhebel 18, sieben der Schaufelhebel 18, acht der Schaufelhebel 18 bis zu allen der Schaufelhebel 18, die in der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet sind, stehen.
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Wenngleich nicht in 3 gezeigt, ist zu verstehen, dass die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, ferner einen Einstellvorsprung 34 beinhalten kann, der an den Einstellring 16 gekoppelt ist und sich axial weg vom Einstellring 16 erstreckt. Der Einstellvorsprung 34 kann in Umfangsrichtung zwischen der ersten Umfangsstelle 24 und der zweiten Umfangsstelle 26 angeordnet sein. Der Einstellvorsprung 34 kann an einen Aktuator gekoppelt sein, der konfiguriert ist, um den Einstellvorsprung 34 zu bewegen, um den Einstellring 16 um die Achse A1 zu rotieren und die mindestens eine Schaufel 20 zu bewegen.
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Ferner kann der mindestens eine Schaufelhebel 18 der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, die Kontaktfläche 36 aufweisen, die vom Einstellring 16 abgewandt ist. Das Vorspannelement 22 kann funktionsfähig in Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen, um Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 zu reduzieren. Das Vorspannelement 22 kann in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen. Allerdings ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 nicht in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen muss, um funktionsfähig in Kontakt mit der Kontaktfläche 36 zu stehen. Von daher kann (können) eine zusätzliche Komponente(n) beinhaltet sein, die zwischen dem Vorspannelement 22 und der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 angeordnet ist (sind). Auch bei den Ausführungsformen, in denen eine zusätzliche Komponente(n) zwischen dem Vorspannelement 22 und der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 angeordnet ist (sind), wird Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert. Wenngleich nicht erforderlich, kann die Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 zudem in der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, axial in den mindestens einen Schaufelhebel 18 eingebuchtet sein, um das Vorspannelement 22 aufzulegen. Ein Auflegen des Vorspannelements 22 erhöht die Stabilität des Vorspannelements 22 relativ zum Einstellring 16 weiter.
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Des Weiteren ist zu verstehen, dass das Vorspannelement 22 der Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, mindestens einen ebenen Abschnitt 28, der sich parallel zum Einstellring 16 erstreckt, und mindestens einen Kontaktabschnitt 30, der sich axial weg von dem mindestens einen ebenen Abschnitt 28 hin zu dem mindestens einen Schaufelhebel 18 erstreckt, beinhalten kann. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 kann funktionsfähig in Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen. Der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 kann in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen. Allerdings ist zu verstehen, dass der mindestens eine Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 nicht in direktem Kontakt mit der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 stehen muss, um funktionsfähig in Kontakt mit der Kontaktfläche 36 zu stehen. Von daher kann (können) eine zusätzliche Komponente(n) beinhaltet sein, die zwischen dem mindestens einen Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 und der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 angeordnet ist (sind). Auch bei den Ausführungsformen, in denen eine zusätzliche Komponente(n) zwischen dem mindestens einen Kontaktabschnitt 30 des Vorspannelements 22 und der Kontaktfläche 36 des mindestens einen Schaufelhebels 18 angeordnet ist (sind), wird Vibration zwischen dem Einstellring 16 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 reduziert.
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Ferner, wie in 1 gezeigt, kann der Turbolader 14 die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10, wie in 3 gezeigt, beinhalten. Der Turbolader 14 kann die Welle 38 beinhalten, die sich entlang der Achse A1 zwischen dem ersten Wellenende 40 und dem zweiten Wellenende 42, das vom ersten Wellenende 40 entlang der Achse A1 beabstandet ist, erstreckt. Der Turbolader 14 kann ebenfalls das Turbinenrad 12, das an das erste Wellenende 40 der Welle 38 gekoppelt ist, und das Verdichterrad 44, das an das zweite Wellenende 42 der Welle 38 gekoppelt ist, beinhalten. Der Turbolader 14 kann ferner das Turbinengehäuse 46, das den Turbinengehäuseinnenraum 48 definiert, wobei das Turbinenrad 12 in dem Turbinengehäuseinnenraum 48 angeordnet ist, und das Verdichtergehäuse 50, das den Verdichtergehäuseinnenraum 52 definiert, wobei das Verdichterrad 44 in dem Verdichtergehäuseinnenraum 52 angeordnet ist, beinhalten.
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In einer anderen Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, beinhaltet die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 den Einstellring 16, der sich entlang der ersten Achse A1 erstreckt und um diese drehbar ist. Die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet ebenfalls mindestens einen Schaufelhebel 18, der an den Einstellring 16 gekoppelt ist, und die Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 beinhaltet mindestens eine Schaufel 20, die an den mindestens einen Schaufelhebel 18 gekoppelt ist. Die mindestens eine Schaufel 20 ist in Bezug auf den Einstellring 16 beweglich, wenn der Einstellring 16 um die erste Achse A1 rotiert. Die mindestens eine Schaufel 20 hat eine erste Schaufelfläche 72, die der ersten Achse A1 zugewandt ist, und eine zweite Schaufelfläche 74, die der ersten Schaufelfläche 72 gegenüberliegt und von der ersten Achse A1 abgewandt ist. Die mindestens eine Schaufel 20 hat ferner eine dritte Schaufelfläche 76, die dem Einstellring 16 zugewandt ist, und eine vierte Schaufelfläche 78, die der dritten Schaufelfläche 76 gegenüberliegt und vom Einstellring 16 abgewandt ist. Die erste Schaufelfläche 72 der mindestens einen Schaufel 20 weist einen diskontinuierlichen Bereich 80 auf. Der diskontinuierliche Bereich 80 erstreckt sich entlang einer zweiten Achse A2 von einem ersten Bereichsende 82 zu einem zweiten Bereichsende 84, das vom ersten Bereichsende 82 entlang der zweiten Achse A2 beabstandet ist. Die zweite Achse A2 ist relativ zur ersten Achse A1 schräg abgewinkelt, um eine aerodynamische Belastung auf die mindestens eine Schaufel 20 zu übertragen.
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Dementsprechend spannt die aerodynamische Belastung, die auf die mindestens eine Schaufel 20 durch den diskontinuierlichen Bereich 80 übertragen wird, die mindestens eine Schaufel 20 in einer bestimmten Drehrichtung vor, um Flattern der mindestens einen Schaufel 20 zu reduzieren. Reduziertes Flattern der mindestens einen Schaufel 20 reduziert Vibration zwischen der mindestens einen Schaufel 20 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 und dem Einstellring 16, was wiederum Verschleiß zwischen verschiedenen Komponenten der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10 reduziert. Genauer gesagt reduziert reduzierte Vibration zwischen der mindestens einen Schaufel 20 und dem mindestens einen Schaufelhebel 18 und dem Einstellring 16 Verschleiß an der mindestens einen Schaufel 20, dem mindestens einen Schaufelhebel 18 und dem Einstellring 16. Reduzierter Verschleiß an der mindestens einen Schaufel 20, dem mindestens einen Schaufelhebel 18 und dem Einstellring 16 reduziert ferner Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH) des Turboladers 14 sowie senkt die Wahrscheinlichkeit eines Funktionsausfalls der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10, die den Strom von Abgas zum Turbinenrad 12 des Turboladers 14 adäquat steuert.
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Wenngleich nicht erforderlich, kann das erste Bereichsende 82 axial vom zweiten Bereichsende 84 derart versetzt sein, dass das erste Bereichsende 82 vom zweiten Bereichsende 84 entlang der ersten Achse A1 beabstandet ist. Des Weiteren ist zu verstehen, dass sich der diskontinuierliche Bereich 80 weg von der ersten Schaufelfläche 72 der mindestens einen Schaufel 20 erstrecken kann. Mit anderen Worten kann der diskontinuierliche Bereich 80 ein Vorsprung wie z. B. eine Rippe sein. Alternativ ist zu verstehen, dass der diskontinuierliche Bereich 80 in die erste Schaufelfläche 72 der mindestens einen Schaufel 20 eingebuchtet sein kann. Mit anderen Worten kann der diskontinuierliche Bereich 80 eine Nut, ein Kanal oder ein anderer Leerraum sein. Es ist ebenfalls zu verstehen, dass der diskontinuierliche Bereich 80 einen Abschnitt(e) aufweisen kann, der (die) sich weg von der ersten Schaufelfläche 72 erstreckt (erstrecken) (d. h., ein Vorsprung (Vorsprünge) wie z. B. eine Rippe ist (sind), während der diskontinuierliche Bereich 80 ebenfalls einen Abschnitt(e) aufweisen kann, der (die) in die erste Schaufelfläche 72 eingebuchtet ist (sind) (d. h., eine Nut, ein Kanal oder ein anderer Leerraum ist (sind)).
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Wenngleich nicht erforderlich, ist zu verstehen, dass die mindestens eine Schaufel 20 der Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, in Kombination mit der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10, wie in 2 gezeigt, und der Baugruppe mit variabler Turbinengeometrie 10, wie in 3 gezeigt, verwendet werden kann.
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Die Erfindung ist auf anschauliche Weise beschrieben worden und es ist zu verstehen, dass die Terminologie, die verwendet worden ist, in der Natur der Wörter der Beschreibung anstatt der Beschränkung liegen soll. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind angesichts der vorstehenden Lehren möglich und die Erfindung kann anders als konkret beschrieben praktiziert werden.
