DE112014005169T5 - Einstellring-Dämpfer - Google Patents

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DE112014005169T5
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levers
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DE112014005169.1T
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Donald Michael Kennedy
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BorgWarner Inc
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BorgWarner Inc
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Abstract

Offenbart wird ein Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (100), mit einer Einstellringanordnung (45), die einen Einstellring (50) und eine Reihe von schwenkbaren Leitschaufeln (30) aufweist, die mit dem Einstellring (50) wirkverbunden sind. Ein federbelasteter Sicherungsclip (60) liegt zwischen benachbarten Schaufelhebeln (36) und ist an dem Einstellring (50) angebracht. Der Sicherungsclip (60) übt eine Kraft gegen den benachbarten Schaufelhebel (36) aus und dämpft und verringert die Bewegung der entsprechenden Komponenten.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/915,850, eingereicht am 13. Dezember 2013 mit dem Titel ”Einstellringdämpfer”, die durch Verweis hierin aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet der Offenbarung
  • Die Offenbarung betrifft Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) in Kombination mit einer Wastegate-Anordnung. Insbesondere betrifft diese Offenbarung die Betätigung der VTG-Leitschaufeln sowie eines Wastegate-Ventils zur Steuerung der Abgasströmung zu einem Turbinenrad, etwa mit einem gemeinsamen Stellglied.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Die Vorteile der Turboaufladung umfassen erhöhte Leistungsabgabe, niedrigeren Kraftstoffverbrauch, verringerte Schadstoffemissionen und verbesserte Ansprache bei Transienten. Die Turboaufladung von Motoren wird nicht mehr nur vom Gesichtspunkt der höheren Leistung her betrachtet, sondern als Mittel zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Umweltverschmutzung durch niedrigere Kohlendioxidemissionen (CO2) gesehen. Derzeit besteht ein Hauptgrund für die Turboaufladung darin, Abgasenergie zu verwenden, um den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen zu verringern. In Motoren mit Turboaufladung wird die Verbrennungsluft vorverdichtet, bevor sie dem Motor zugeführt wird. Der Motor saugt dasselbe Volumen von Luft-Kraftstoff-Gemisch an wie ein normaler Saugmotor, aber auf Grund des höheren Drucks und damit der höheren Dichte wird eine größere Masse an Luft und Kraftstoff auf gesteuerte Weise in eine Verbrennungskammer zugeführt. In der Folge kann mehr Kraftstoff verbrannt werden, so dass die Leistungsabgabe des Motors relativ zur Drehzahl und zum Hubraum zunimmt.
  • Bei der Abgasturboaufladung wird ein Teil der Abgasenergie, die normalerweise verloren gehen würde, dazu verwendet, eine Turbine anzutreiben. Die Turbine umfasst ein Turbinenrad, das an einer Welle montiert ist und durch den Abgasstrom drehbar angetrieben wird. Der Turbolader führt einen Teil dieser normalerweise verlorenen Abgasenergie in den Motor zurück, was zur Motoreffizienz beiträgt und Kraftstoff spart. Ein Kompressor, der durch die Turbine angetrieben wird, saugt gefilterte Umgebungsluft an, verdichtet sie und liefert sie an den Motor.
  • Der Kompressor umfasst ein Kompressorrad, das an derselben Welle montiert ist, so dass die Drehung des Turbinenrads auch die Drehung des Kompressorrads verursacht.
  • Turbolader umfassen typischerweise ein Turbinengehäuse, das mit der Abgassammelleitung des Motors verbunden ist, ein Kompressorgehäuse, das mit der Einlasssammelleitung des Motors verbunden ist, und ein zentrales Lagergehäuse, das das Turbinen- und das Kompressorgehäuse miteinander koppelt. Das Turbinengehäuse definiert eine Spirale, die das Turbinenrad umgibt und Abgas von dem Motor aufnimmt. Das Turbinenrad in dem Turbinengehäuse wird drehbar von einem gesteuert eingehenden Abgasstrom angetrieben, der von der Abgassammelleitung zugeführt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Mehrere Variationen von Einrichtungen und Anordnungen können verwendet werden, um den Betrieb der Turbinenstufe zu steuern, was Wastegate-Anordnungen sowie Anordnungen zur variablen Turbinengeometrie (VTG) umfasst, die in Bezug auf die Abgasströmung zu dem Turbinenrad der Turbolader verwendet werden. Diese Offenbarung betrifft auch den Aspekt der variablen Turbinengeometrie (VTG) in der Turbinenstufe von Turboladern; ein Beispiel dafür ist in dem US-Patent 7,886,536 gezeigt, das durch Verweis hierin aufgenommen ist.
  • VTG-Turbolader ermöglichen es, einen Turbinenströmungsquerschnitt, der zu dem Turbinenrad führt, in Übereinstimmung mit Motorbetriebspunkten zu variieren. Dies erlaubt, die gesamte Abgasenergie auszunützen und den Strömungsquerschnitt optimal für jeden Betriebspunkt einzustellen. Als Ergebnis kann die Effizienz des Turboladers und damit des Motors höher sein als jene, die mit der Bypass-Steuerung einer Wastegate-Ventilanordnung alleine erzielt werden kann. Variable Leitschaufeln in der Turbine haben Auswirkungen auf das Druckaufbauverhalten und damit die Leistungsabgabe des Turboladers.
  • Ein VTG-Turbolader kann eine VTG-Anordnung mit einer Schaufellagerringanordnung umfassen, die einen unteren Schaufellagerring, einen oberen Schaufellagerring (der einen Gleichlaufring umfassen kann), eine Reihe von Leitschaufeln, die schwenkbar zumindest zum Teil zwischen dem unteren Schaufellagerring und dem oberen Schaufellagerring montiert sind, sowie eine Vielzahl von Abstandshaltern aufweist, die zwischen dem unteren Schaufellagerring und dem oberen Schaufellagerring positioniert sind.
  • VTG-Turbolader können einstellbare Leitschaufeln einsetzen, die schwenkbar mit einem unteren Ring und einem oberen Schaufellagerring, was auch verschiedene mögliche Ringe einschließt, und/oder einer Düsenwand verbunden sind. Diese Leitschaufeln werden eingestellt, um den Abgasrückdruck und die Turboladerdrehzahl durch Modulation der Abgasströmung zu dem Turbinenrad zu steuern. Die Leitschaufeln können durch Schaufelhebel geschwenkt werden, die über dem oberen Schaufellagerring angeordnet sein können. Die Leistung und die Strömung zu der Turbine werden durch Veränderungen des Strömungswinkels zu dem Turbinenrad durch Schwenken der Leitschaufeln beeinflusst.
  • Ein Ziel von VTG-Turbolader ist es, den einsetzbaren Strömungsratenbereich in praktischen Anwendungen zu erweitern und dabei ein hohes Effizienzniveau aufrecht zu erhalten. Um dies zu erreichen, wird der Turbinenausgang durch Verändern eines Einströmwinkels und einer Einströmgeschwindigkeit des Abgasstroms an einem Turbinenradeinlass reguliert. Bei VTG-Turboladern wird dies durch Verwendung von Leitschaufeln vor dem Turbinenrad erreicht, die ihren Auftreffwinkel mit der Geschwindigkeit der Abgasströmung verändern. Dies verringert das Nacheilen bei niedrigen Geschwindigkeiten während des Öffnens, um einen Abgasrückstau bei höheren Geschwindigkeiten zu verringern.
  • Mit einer VTG können die Turboladerverhältnisse verändert werden, wenn sich die Bedingungen verändern. Sind die Leitschaufeln in einer geschlossenen Stellung, führen die hohen Umlaufkomponenten der Strömungsgeschwindigkeit und der steile Enthalpiegradient zu einem hohen Turbinenausgang und damit zu einem hohen Ladedruck. Sind die Leitschaufeln in einer vollständig offenen Stellung, erreicht die Turbine ihre maximale Strömungsrate, und der Geschwindigkeitsvektor der Strömung weist eine starke zentripetale Komponente auf. Ein Aspekt dieses Typs von Ausgabesteuerung im Vergleich zur Bypass-Steuerung besteht darin, dass die gesamte Abgasströmung stets durch die Turbine geleitet wird und in eine Ausgabe umgewandelt werden kann. Einstellungen der Leitschaufeln können durch verschiedene pneumatische oder elektrische Regler gesteuert werden.
  • Eine Einstellringanordnung kann den Winkel der Leitschaufeln steuern, indem sie eine Reihe von kleinen Blöcken positioniert, die in Schaufelhebel eingreifen, die an den Leitschaufeln gesichert sind. Die Ringanordnung kann einen großen Block enthalten, der in einen Schlitz an der Drehbetätigungswelle eingreift. Eine Drehbetätigungswelle mit den Schaufelhebeln hilft, die Bewegung der Leitschaufeln zu steuern. Die Drehbetätigungswelle ist typischerweise nicht direkt in eine Bohrung in dem Turbinengehäuse eingepasst, sondern meist in ein feststehendes Lager in einer Bohrung in dem Turbinengehäuse. Die Drehbetätigungswelle ist radial in dem Lager positioniert, das entweder in einer Bohrung positioniert sein kann, mit einer Zentrallinie innerhalb des Turbinengehäuses, oder direkt in dem Lagergehäuse, je nach Konstruktion.
  • Der Einstellring kann radial durch bogenförmige Wälle der Schaufelhebel positioniert werden. Der Einstellring ist axial zwischen den Schaufelhebeln und einer Reihe von Kopfschrauben positioniert, die in das Lagergehäuse eingeschraubt sind. Für die thermische Ausdehnung und die Summe der Toleranzen sind großzügige axiale und radiale Zwischenräume erforderlich.
  • In manchen Anwendungen unterliegt ein Turbolader Schwingungsbelastungen, die den Verschleiß der Einstellringoberfläche beschleunigen können, wo diese die Schaufelhebelwälle berührt. Die Zwischenräume erlauben eine Relativbewegung zwischen dem Ring und den umliegenden Komponenten, was den Verschleiß der Komponenten beschleunigen kann. Diese Offenbarung betrifft Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG), die einen Einstellring und Schaufelhebelwälle aufweisen, und auch Sicherungsclips aufweisen, die an dem Einstellring gelagert und dazu ausgebildet sind, zwischen diesen Komponenten eine Dämpfung bereitzustellen und die Relativbewegung zu verringern, ohne eine übermäßige Reibung zu verursachen.
  • Des Weiteren sind die Sicherungsclips federbelastet und können an dem Einstellring angebracht werden und eine Kraft gegen den Schaufelhebel ausüben, an dem der Sicherungsclip schwenkbar angebracht ist. Die Relativbewegung zwischen Komponenten wird verringert, indem der Drehpunkt des Sicherungsclips nahe dem Drehmittelpunkt zwischen zwei Punkten an benachbarten Schaufelhebeln positioniert wird. Das Ergebnis ist ein kleines Ausmaß an Dreh- und Verschiebebewegung zwischen den Sicherungsclips und den Schaufelhebeln.
  • Des Weiteren dienen die Sicherungsclips in vorteilhafter Weise dazu, den Einstellring in seiner gewünschten axialen und radialen Orientierung sichern zu helfen, was das Kippen und Festfahren des Einstellrings während des Betriebs verringert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden deutlich werden, wenn dieselbe unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich gemacht wird. In diesen zeigt:
  • 1 eine seitliche Querschnittsansicht eines VTG-Abgasturboladers.
  • 2 ist eine Seitenansicht einer Einstellringanordnung des Turboladers nach Anspruch 1;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht der Einstellringanordnung gesehen entlang der Linie A-A von 2;
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes des Turbinengehäuses des VTG-Turboladers und zeigt eine Einstellringanordnung mit einem Sicherungsclip; und
  • 5 ist eine Querschnittansicht durch den Einstellring und Sicherungsclip.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Abgasturbolader 100 einen Turbinenabschnitt 2, den Kompressorabschnitt 18, und ein Zentrallagergehäuse 16, das zwischen dem Kompressorabschnitt 18 und dem Turbinenabschnitt 2 angeordnet ist und diese miteinander verbindet. Der Turbinenabschnitt 2 umfasst ein Turbinengehäuse 4, das einen Abgaseinlass (nicht gezeigt), einen Abgasauslass 8 und eine Turbinenspirale 10 definiert, die in dem Fluidverlauf zwischen dem Abgaseinlass und dem Abgasauslass 8 angeordnet ist. Ein Turbinenrad 12 ist in dem Turbinengehäuse 4 zwischen der Turbinenspirale 10 und dem Abgasauslass 8 angeordnet. Eine Welle 14 ist mit dem Turbinenrad 12 verbunden, ist zur Drehung um eine Drehachse R innerhalb des Lagergehäuses 16 gelagert, und erstreckt sich in den Kompressorabschnitt 18. Der Kompressorabschnitt 18 umfasst ein Kompressorgehäuse 20, das einen sich axial erstreckenden Lufteinlass 22, einen Luftauslass (nicht gezeigt) und eine Kompressorspirale 26 definiert. Ein Kompressorrad 28 ist in dem Kompressorgehäuse 20 zwischen dem Lufteinlass 22 und der Kompressorspirale 26 angeordnet und mit der Welle 14 verbunden.
  • Während der Verwendung wird das Turbinenrad 12 in dem Turbinengehäuse drehbar durch einen eingehenden Abgasstrom von der Abgassammelleitung eines Motors (nicht dargestellt) angetrieben. Da die Welle 14 das Turbinenrad 12 mit dem Kompressorrad 28 in dem Kompressorgehäuse 20 verbindet, verursacht die Drehung des Turbinenrads 12 die Drehung des Kompressorrads 28. Während sich das Kompressorrad 28 dreht, erhöht es die Rate des Luftmassendurchsatzes, die Luftdichte und den Luftdruck, die an die Motorzylinder durch einen ausgehenden Luftstrom von einem Kompressorluftauslass geliefert werden, der mit der Abgassammelleitung des Motors verbunden ist.
  • Der Turbolader 100 ist ein Turbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG). Insbesondere umfasst der Turbinenabschnitt 2 eine Vielzahl von schwenkbaren Schaufeln 30 zur Steuerung der Strömung von Abgas, die auf das Turbinenrad 2 auftrifft, und zur Steuerung der Leistung des Turbinenabschnitts 2. Die Schaufeln 30 steuern damit auch das Druckverhältnis, das durch den Kompressorabschnitt 18 erzeugt wird. In Motoren, die das Entstehen von NOx durch Verwendung von Hochdruck-Abgasrückführungs- oder HP-AGR-Techniken steuern, stellen die Schaufeln 30 auch ein Mittel zur Steuerung und Erzeugung eines Abgasrückdrucks bereit.
  • Auch Bezug nehmend auf die 2 und 3, sind die Schaufeln 30 in einem kreisförmigen Feld um das Turbinenrad 12 herum angeordnet, und befinden sich zwischen der Turbinenspirale 10 und dem Turbinenrad 12. Die Schaufeln 30 sind in dieser Konfiguration schwenkbar zwischen einem im Wesentlichen ringförmigen oberen Schaufellagerring 40 und einem im Wesentlichen ringförmigen unteren Schaufellagerring 42 gelagert, wobei "oberer" näher an dem zentralen Lagergehäuse 16 bedeutet, und "unterer" näher an dem Turbinengehäuse 4. Jede Schaufel 30 dreht sich an einem Zapfen 32, der von den gegenüberliegenden Seitenflächen der Schaufel 30 wegragt, wobei der Zapfen 32 eine Schwenkachse 35 definiert. Die freien Enden der Zapfen 32 sind in jeweiligen Öffnungen in dem oberen Schaufellagerring 40 und dem unteren Schaufellagerring 42 aufgenommen. Die Winkelorientierung des oberen Schaufellagerrings 40 relativ zu dem unteren Schaufellagerring 42 ist so eingestellt, dass die entsprechenden Öffnungen in den Schaufellagerringen 40, 42 konzentrisch mit den Achsen der Zapfen 35 sind, und die Schaufel 30 sich frei um die Achse 35 drehen kann. Auf der oberen Schaufellagerringseite der Schaufel 30 ragt der Zapfen 32 durch eine entsprechende Öffnung des oberen Schaufellagerrings 40 und ist an einem Schaufelhebel 36 fixiert, der die Drehstellung der Schaufel 30 in Bezug auf die Schaufellagerringe 40, 42 steuert. Eine Einstellringanordnung 45 ist benachbart zu und parallel mit dem oberen Schaufellagerring 40 angeordnet und steuert die Stellung aller Schaufelhebel 36 gleichsinnig.
  • Die Einstellringanordnung 45 umfasst den Einstellring 50, kleine Schieberblöcke 47, die drehbar an der zur Turbine weisenden Seite des Einstellrings 50 angeordnet sind, und einen großen Block 46, der drehbar an der zum Kompressor weisenden Seite des Einstellrings 50 angeordnet ist und verwendet wird, um den Einstellring 50 mit einem Stellglied zu verbinden. Im Betrieb treibt die Einstellringanordnung 45 drehbar die Schaufeln 30 über die Schaufelhebel 36 an, die die Einstellringanordnung 45 mit den einzelnen Schaufeln 30 verbinden. In vielen Konfigurationen sind Gabelarme 37 an den Enden der Schaufelhebel 36 ausgebildet und treiben die unabhängig drehbaren Schieberblöcke 47 an, um die Reibung in dem System zu minimieren und um Verzerrungen und Korrosion in dem Turbinengehäuse und somit den Anlenkungen zu minimieren. Der Einstellring 50 kann sich in Umfangsrichtung mit minimaler Reibung drehen und ist radial so ausgerichtet, dass er konzentrisch mit den oberen und unteren Schaufellagerringen 40, 42 bleibt, und axial so, dass die Schieberblöcke 47 in Kontakt mit den Schaufelhebeln 36 bleiben.
  • Der Einstellring 50 wird von gekrümmten Wällen 38, die an den Schaufelhebeln 36 ausgebildet sind, getragen und radial positioniert. Der Einstellring 50 ist axial zwischen den Schaufelhebeln 36 und einer Reihe von Kopfschrauben 54 positioniert, die in das Lagergehäuse eingeschraubt sind. Der große Block 46 ist durch eine Welle mit dem Einstellring 50 verbunden. Die umlaufende Bewegung des großen Blocks 46 um die Turboladerdrehachse R veranlasst den Einstellring 50, sich um die Turboladerdrehachse R zu drehen. Die Drehung des Einstellrings 50 um die Turboladerdrehachse R veranlasst die vielen kleinen Schieberblöcke 47, sich um die Turboladerdrehachse R zu drehen, während jeder der Schieberblöcke 47 sich auch um die Drehachse 35 der Schaufelzapfen 32 dreht. Diese Bewegung der Schieberblöcke 47 veranlasst die Schaufelhebel 36, sich um die Drehachse 35 der Schaufelzapfen 32 zu drehen und den Auftreffwinkel der Schaufeln 30 relativ zu dem Abgasstrom zu verändern. Die Schieberblöcke 47 sind so konstruiert, dass die Schnittstelle zwischen jedem Schieberblock 47 und den entsprechenden Gabelarmen 37 der Schaufelhebel hauptsächlich die Gleitreibung über die gesamte Fläche einer Wange des sich drehenden Schieberblocks 47 ist.
  • Die Drehorientierung des Einstellrings 50 wird durch ein Stellglied 110 (schematisch in 1 dargestellt) gesteuert, das mit dem großen Block 46 über eine Anlenkung 48 und eine Drehbetätigungswelle 52 verbunden ist, wodurch der Einstellring 50 um die Drehachse R gedreht werden kann. Das Stellglied empfängt Befehle von einer elektronischen Motorsteuereinheit (ECU, nicht dargestellt).
  • Unter Bezugnahme auf 4 und 5 umfasst der VTG-Turbolader 100 mit Leitschaufeln 30 einen federbelasteten Sicherungsclip 60, der drehbar an der zu dem oberen Schaufellagerring 40 weisenden Oberfläche des Einstellrings 50 über einen Stift 70 gesichert ist, der mittig zwischen einem Paar benachbarter Schaufelhebel 36a, 36b angeordnet ist. Ein Mittelabschnitt des Sicherungsclips 60 umfasst eine Zentralöffnung 65, die dazu ausgebildet ist, den Stift 70 aufzunehmen und dem Sicherungsclip 60 zu erlauben, um den Stift 70 zu schwenken. Darüber hinaus ist eine ringförmige Ausnehmung 66 in der zum Turbinenrad weisenden Oberfläche 62 des Sicherungsclips 60 ausgebildet, die die Zentralöffnung 65 umgibt. Eine Druckfeder 80 ist in der Ausnehmung 66 angeordnet.
  • Der Sicherungsclip 60 weist eine umlaufende Dimension auf, so dass er über den nahseitigen Gabelarmen 37a, 37b des Paars von benachbarten Schaufelhebeln 36a, 36b liegt. Zum Beispiel ist der Sicherungsclip 60 in Umfangsrichtung länglich ausgebildet, so dass er ein erstes Ende 63 aufweist, das über dem nahseitigen Gabelarm 37a eines der Schaufelhebel 36a des Paars liegt, sowie ein zweites, gegenüberliegendes Ende 64, das über dem nahseitigen Gabelarm 37b des anderen Schaufelhebels 36b des Paars liegt. Eines der Enden (z. B. das erste Ende 63) ist an dem entsprechend ausgebildeten Arm (z. B. Gabelarm 37a) gesichert, so dass der Sicherungsclip 60 sich um den Stift 70 in Ansprechen auf die Drehung der Schaufelhebel 36 dreht.
  • Der Stift 70 umfasst einen Stiftkopf 72 und einen Stiftschaft 74, der sich von dem Stiftkopf 72 weg erstreckt. Der Stiftschaft 74 ist innerhalb einer Bohrung 50a fixiert, die in dem Einstellring 50 ausgebildet ist, zum Beispiel durch Verschweißen. Die Bohrung 50a befindet sich zwischen dem Paar von benachbarten Schaufelhebeln 36a, 36b an einer Position entsprechend dem Drehmittelpunkt zwischen entsprechenden Punkten P1, P2 an dem jeweiligen nahen Gabelarm 37a, 37b des Paars von benachbarten Schaufelhebeln 36a, 36b. Der Stift 70 ist so angeordnet, dass der Stiftkopf 72 an der zum Turbinenrad weisenden Seite 56 des Einstellrings 50 ruht, und in einem Abstand davon angeordnet ist. Der Stiftschaft 74 erstreckt sich durch die Zentralöffnung 65 des Sicherungsclips, und die Druckfeder 80, die koaxial an dem Stiftschaft 74 innerhalb der Sicherungsclip-Ausnehmung 66 angeordnet ist, wird innerhalb der Ausnehmung 66 durch den Stiftkopf 72 gesichert. Die Druckfeder 80 steht unter Kompression, und übt somit eine Kraft sowohl auf den Stiftkopf 72 als auch auf den Sicherungsclip 60 aus, wodurch der Sicherungsclip 60 von dem Stiftkopf 72 weg und zu dem Einstellring 50 hin vorgespannt wird. Da die Enden 63, 64 des Sicherungsclips 60 über den jeweiligen nahen Gabelarmen 37a, 37b des Paar von benachbarten Schaufelhebeln 36a, 36b liegen, und da der Sicherungsclip 60 sich axial entlang des Stiftschafts 74 bewegen kann, wird auch das Paar von benachbarten Schaufelhebeln 36a, 36b zu dem Einstellring 50 hin vorgespannt ist. Als ein Ergebnis dient der Sicherungsclip 60 dazu, den Einstellring 50 gegen die zu ihm weisende Oberfläche der Schaufelhebel 36 zu ziehen.
  • In der veranschaulichten Ausführungsform ist der Einstellring 50 mit drei Sicherungsclips 60 versehen, die gleichmäßig um den Umfang des Einstellrings 50 herum beabstandet sind. Diese Anordnung verringert die Relativbewegung zwischen dem Einstellring 50 und den Schaufelhebeln 36, wodurch Geräusche und der Verschleiß des Einstellrings verringert werden. Darüber hinaus sichert diese Anordnung den Einstellring 50 in seiner gewünschten axialen und radialen Orientierung, was Kippen und Festfahren des Einstellrings 50 während des Betriebs verringert. Natürlich kann eine größere oder kleinere Anzahl von Sicherungsclips 60 eingesetzt werden, je nach den Anforderungen einer speziellen Anwendung wobei die maximale Anzahl der Sicherungsclips 60 der Anzahl von Schaufelhebeln 36 entspricht.
  • Die schwenkbare Verbindung des Sicherungsclips 60 mit jedem benachbarten Gabelarm 37a, 37b erlaubt den Schaufelhebeln 36, zu schwenken, um die Leitschaufeln 30 zu steuern. Die Relativbewegung zwischen den Komponenten wird verringert, indem der Drehpunkt des Sicherungsclips 60 nahe dem Drehmittelpunkt zwischen den Punkten P1, P2 an benachbarten Schaufelhebeln 36 entsprechend den Positionen der Überlappung mit den Enden 63, 64 der Sicherungsclips angeordnet ist. Das Ergebnis ist ein kleines Ausmaß an Dreh- und Verschiebebewegung zwischen dem Sicherungsclip 60 und den Schaufelhebeln 36.
  • Obwohl der Sicherungsclip 60 hierin als länglich veranschaulicht ist, kann er eine beliebige umlaufende Gestalt aufweisen, die es erlaubt, zwischen den benachbarten Schaufelhebeln 36 zu ruhen, und auch über den nahen Gabelarmen 37a, 36b der benachbarten Schaufelhebel 36a, 36b zu liegen.
  • Die Erfindung wurde rein zur Veranschaulichung beschrieben; dabei sollte klar sein, dass die verwendete Terminologie rein deskriptiv und keinesfalls einschränkend gemeint ist. Im Licht der oben angeführten Lehren sind verschiedene Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Daher sollte klar sein, dass die Erfindung innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche auf andere Weise praktisch umgesetzt werden kann, als dies in der Beschreibung angeführt wurde.

Claims (8)

  1. Turbolader (100) mit variabler Geometrie, der eine Einstellringanordnung (45) umfasst, wobei die Einstellringanordnung (45) umfasst: einen Einstellring (50), eine Reihe von schwenkbaren Leitschaufeln (30), die jeweils mit dem Einstellring (50) über einen Schaufelhebel (36) wirkverbunden sind, und einen Sicherungsclip (60), der zwischen benachbarten Schaufelhebeln (36) angeordnet ist, wobei der Sicherungsclip (60) an dem Einstellring (50) angebracht ist und eine Kraft gegen den Schaufelhebel (36) ausübt.
  2. Turbolader (100) nach Anspruch 1, wobei der Sicherungsclip (60) schwenkbar an dem Einstellring (50) über einen Stift (70) gesichert ist, und eine Feder an dem Stift (70) zwischen dem Sicherungsclip (60) und einem Kopf des Stifts (70) angeordnet ist, wodurch der Sicherungsclip (60) durch die Feder zu dem Einstellring (50) hin vorgespannt wird.
  3. Turbolader (100) nach Anspruch 2, wobei ein Drehpunkt des Sicherungsclips (60) nahe einem Mittelpunkt zwischen Punkten an benachbarten Schaufelhebeln (36) liegt.
  4. Turbolader (100) nach Anspruch 2, wobei der Sicherungsclip (60) ein erstes Ende (63) umfasst, das über einem Abschnitt eines der benachbarten Schaufelhebel (36) liegt, sowie ein zweites, gegenüberliegendes Ende (64), das über einem Abschnitt eines anderen der benachbarten Schaufelhebel (36) liegt.
  5. Turbolader (100) nach Anspruch 4, wobei das erste Ende (63) des Sicherungsclips (60) an dem einen der benachbarten Schaufelhebel (36) gesichert ist.
  6. Turbolader (100) nach Anspruch 1, wobei der Turbolader drei Sicherungsclips (60) umfasst.
  7. Turbolader (100) nach Anspruch 1, wobei der Sicherungsclip (60) über einer zum Turbinenrad weisende Seite der Schaufelhebel (36) liegt und die ausgeübte Kraft die Schaufelhebel (36) zu dem Einstellring (50) hin drängt.
  8. Turbolader (100) mit variabler Geometrie, der eine Einstellringanordnung (45) umfasst, wobei die Einstellringanordnung (45) umfasst: einen Einstellring (50), eine Reihe von schwenkbaren Leitschaufeln (30), die jeweils mit dem Einstellring (50) über einen Schaufelhebel (36) wirkverbunden sind, wobei jeder Schaufelhebel (36) einen Wall des Schaufelhebels (36) aufweist, der mit dem Einstellring (50) in Kontakt steht, einen federbelasteten Sicherungsclip (60), der zwischen benachbarten Schaufelhebeln (36) angeordnet ist, wobei der Sicherungsclip (60) um einen Drehpunkt nahe einem Mittelpunkt zwischen Punkten an den benachbarten Schaufelhebeln (36) drehbar ist, wobei der Sicherungsclip (60) an dem Einstellring (50) angebracht ist und eine Kraft gegen den Schaufelhebel (36) ausübt.
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