DE112015004533T5

DE112015004533T5 - Variable Düseneinheit und Turbolader mit variabler Kapazität

Info

Publication number: DE112015004533T5
Application number: DE112015004533.3T
Authority: DE
Inventors: Kengo IKEDA; Yoshimitsu Matsuyama
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2017-07-13
Also published as: CN106715863A; JPWO2016052231A1; US10465601B2; JP6542246B2; US20170298813A1; CN106715863B; WO2016052231A1

Abstract

Eine variable Düseneinheit in einem Turbolader mit variabler Kapazität ist versehen mit Folgendem: einem ersten Düsenring, der in einem Turbinengehäuse angeordnet ist und mit einer Vielzahl von ersten Stützlöchern versehen ist; einem zweiten Düsenring, der angeordnet ist, um dem ersten Düsenring zugewandt zu sein, und der mit einer Vielzahl von zweiten Stützlöchern ausgebildet ist, die Durchgangslöcher sind, welche den ersten Stützlöchern entsprechen; einer Vielzahl von variablen Düsen, die durch den ersten und zweiten Düsenring drehbar gestützt sind; und einer Vielzahl von Dichtbauteilen, die zwischen einem Turbinenschneckenkanal und einer Turbinenradseite entlang einer Fläche des zweiten Düsenrings angeordnet sind, die dem Turbinengehäuse zugewandt ist. Die variablen Düsen weisen erste Düsenwellen, die sich zu einen Seiten von diesen erstrecken und durch die ersten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und zweite Düsenwellen auf, die sich zu den anderen Seiten von diesen erstrecken und durch die zweiten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und ein erstes Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, ist auf der Turbinenradseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine variable Düseneinheit und einen Turbolader mit variabler Kapazität.
Stand der Technik
Bei Turboladern mit variabler Kapazität ist eine variable Düseneinheit zwischen einem Turbinenschneckenkanal und einem Turbinenrad (einem Turbinenlaufrad) in einem Turbinengehäuse vorgesehen. Die variable Düseneinheit ist an einer Außenumfangsseite des Turbinenrads in dem Turbinengehäuse vorgesehen. Die variable Düseneinheit ist im Allgemeinen mit einem ersten und zweiten Düsenring, die vorgesehen sind, um voneinander in einer axialen Richtung des Turbinenrads beabstandet zu sein, und einer Vielzahl von variablen Düsen versehen, die zwischen dem ersten Düsenring und dem zweiten Düsenring liegen und in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Der erste Düsenring ist an einer Lagergehäuseseite in der axialen Richtung des Turbinenrads relativ zu dem Turbinenrad vorgesehen. Der zweite Düsenring ist angeordnet, um einen Außenumfang des Turbinenrads zu umgeben. Die Vielzahl von variablen Düsen haben Düsenwellen, die sich in der axialen Richtung des Turbinenrads erstrecken, und die Düsenwellen sind durch den ersten und zweiten Düsenring drehbar gestützt. In der variablen Düseneinheit mit der vorangehenden Gestaltung werden die Vielzahl von variablen Düsen synchronisiert und in einer Öffnungsrichtung gedreht, und dadurch kann ein Kanalbereich beziehungsweise eine Kanalfläche eines Abgases erhöht werden, das zu der Turbinenradseite zugeführt wird. Die Vielzahl von variablen Düsen wird synchronisiert und in einer sich verengenden Richtung gedreht, und dadurch kann der Kanalbereich beziehungsweise die Kanalfläche des Abgases erhöht werden. Auf diese Weise wird in dem Turbolader mit variabler Kapazität die Kanalfläche beziehungsweise der Kanalbereich geändert, um einen Ladedruck durch die variablen Düsen zu steuern. Dadurch kann eine Ladeeffizienz geeignet beibehalten werden.
In diesem Turbolader mit variabler Kapazität wurden zum Zwecke eines Verbesserns der Ladeeffizienz verschiedene Gestaltungen zum Verhindern einer Leckage des Abgases in Erwägung gezogen. Zum Beispiel ist in Patentliteratur 1 eine Dichtabdeckung an einer Rückflächenseite des zweiten Düsenrings vorgesehen, die entgegengesetzt zu einer Fläche ist, die dem ersten Düsenring zugewandt ist. Dementsprechend wird eine Gestaltung zum Verhindern einer Leckage von Abgas aus dem Turbinenschneckenkanal zu einer Auslassseite des Turbinenrads hin vorgeschlagen.
Literaturstellenliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentoffenlegung Nr. 2013-2293

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In jüngsten Jahren war eine Entwicklung einer Dieselmaschine fortgeschritten, die mit wenig Kraftstoff und einer geringen Umweltbelastung zurechtkommt, und ein Turbolader mit variabler Kapazität, der auf diese Dieselmaschine angewendet werden kann, wird ebenfalls gefordert, um eine Größe zu reduzieren und eine Ausgabe zu erhöhen.
Die vorliegende Offenbarung beschreibt eine variable Düseneinheit und einen Turbolader mit variabler Kapazität, in dem eine Ladeeffizienz weiter verbessert ist.
Lösung des Problems
Um die Aufgabe zu erreichen, ist eine variable Düseneinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine variable Düseneinheit, die zwischen einem Turbinenschneckenkanal und einem Turbinenrad innerhalb eines Turbinengehäuses in einem Turbolader mit variabler Kapazität angeordnet ist und einen Kanalbereich beziehungsweise eine Kanalfläche eines Abgases ändert, das von dem Turbinenschneckenkanal zu dem Turbinenrad zugeführt wird, und die Folgendes aufweist: einen ersten Düsenring, der innerhalb des Turbinengehäuses angeordnet ist und mit einer Vielzahl von ersten Stützlöchern ausgebildet ist; einen zweiten Düsenring, der angeordnet ist, um dem ersten Düsenring an einer Position zugewandt sein, die von dem ersten Düsenring in einer axialen Richtung des Turbinenrads beabstandet ist, und der mit einer Vielzahl von zweiten Stützlöchern ausgebildet ist, die Durchgangslöcher sind, die den ersten Stützlöchern entsprechen; einer Vielzahl von variablen Düsen, die drehbar durch den ersten Düsenring und den zweiten Düsenring gestützt sind; und eine Vielzahl von Dichtbauteilen, die zwischen dem Turbinenschneckenkanal und dem Turbinenrad entlang einer Fläche des zweiten Düsenrings angeordnet sind, die dem Turbinengehäuse zugewandt ist. Die variablen Düsen weisen erste Düsenwellen, die sich zu einen Seiten von diesen erstrecken und durch die ersten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und zweite Düsenwellen auf, die sich zu den anderen Seiten von diesen erstrecken und durch die zweiten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und ein erstes Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, ist an der Turbinenradseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen.
Effekt der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung sind eine variable Düseneinheit und ein Turbolader mit variabler Kapazität vorgesehen, in dem eine Ladeeffizienz weiter verbessert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Aufbauansicht eines Turboladers mit variabler Kapazität gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Schnittansicht, die eine variable Düseneinheit in dem Turbolader mit variabler Kapazität gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine vergrößerte Ansicht des Nahbereichs der variablen Düse in 2.
4 ist eine Schnittansicht, die eine variable Düseneinheit in einem konventionellen Turbolader mit variabler Kapazität darstellt.
5 ist eine Schnittansicht, die eine Modifikation der variablen Düseneinheit in dem Turbolader mit variabler Kapazität gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, und eine vergrößerte Ansicht des Nahbereichs eines Innenumfangsendes einer Dichtabdeckung.
6 ist eine Schnittansicht, die eine variable Düseneinheit in einem Turbolader mit variabler Kapazität gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Eine variable Düseneinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine variable Düseneinheit, die zwischen einem Turbinenschneckenkanal und einem Turbinenrad innerhalb eines Turbinengehäuses in einem Turbolader mit variabler Kapazität angeordnet ist und ändert einen Kanalbereich beziehungsweise eine Kanalfläche eines Abgases, das von dem Turbinenschneckenkanal zu dem Turbinenrad zugeführt wird, und weist Folgendes auf: einen ersten Düsenring, der innerhalb des Turbinengehäuses angeordnet ist und mit einer Vielzahl von ersten Stützlöchern ausgebildet ist; einen zweiten Düsenring, der angeordnet ist, um dem ersten Düsenring an einer Position zugewandt zu sein, die von dem ersten Düsenring in einer axialen Richtung des Turbinenrads beabstandet ist, und der mit einer Vielzahl von zweiten Stützlöchern ausgebildet ist, die Durchgangslöcher sind, welche den ersten Stützlöchern entsprechen; einer Vielzahl von variablen Düsen, die durch den ersten Düsenring und den zweiten Düsenring drehbar gestützt sind; und eine Vielzahl von Dichtbauteilen, die zwischen dem Turbinenschneckenkanal und dem Turbinenrad entlang einer Fläche des zweiten Düsenrings, die dem Turbinengehäuse zugewandt ist, angeordnet sind. Die variablen Düsen weisen erste Düsenwellen, die sich zu einen Seiten von diesen erstrecken und durch die ersten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und zweite Düsenwellen auf, die sich zu den anderen Seiten von diesen erstrecken und durch die zweiten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und ein erstes Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, ist an der Turbinenradseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen.
Gemäß der variablen Düseneinheit sind die Vielzahl von Dichtbauteilen zwischen dem Turbinenschneckenkanal und der Turbinenradseite auf der Seite des zweiten Düsenrings vorgesehen, die dem Turbinengehäuse zugewandt ist. Zuerst wird die Vielzahl von Dichtbauteilen vorgesehen und dadurch kann eine Ausbildung einer Strömung eines Abgases verhindert werden, die durch die Flächenseite geht, die dem Turbinengehäuse zugewandt ist. Das erste Dichtbauteil, das eines von der Vielzahl von Dichtbauteilen ist, ist an der Turbinenradseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen und dadurch wird ein Abgaskanal, der direkt von dem Turbinenschneckenkanal zu der Turbinenradseite gerichtet ist, blockiert. Zusätzlich dazu kann die Ausbildung der Strömung des Abgases, die von der Turbinenradseite zu der Flächenseite gerichtet ist, über die zweiten Stützlöcher des zweiten Düsenrings verhindert werden. Als ein Ergebnis wird eine Ladeeffizienz verbessert, da eine Strömungsrate des Abgases, das durch die variablen Düsen führt, erhöht werden kann.
Im vorliegenden Fall kann eine Betriebsart vorgesehen sein, in der ein zweites Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, an der Turbinenschneckenkanalseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen ist.
Das zweite Dichtbauteil ist gestaltet, um an der Turbinenschneckenkanalseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen zu sein. Dadurch kann eine Bewegung des Abgases an der Flächenseite verhindert werden, die dem zweiten Düsenring und dem Turbinengehäuse zugewandt ist, und Abgas kann geeignet in die variablen Düsen geleitet werden. Ferner, da ein geschlossener Raum um die zweiten Stützlöcher ausgebildet wird, in dem die zweiten Düsenwellen auf einer Rückfläche (eine Fläche entgegengesetzt zu der Fläche, die dem ersten Düsenring zugewandt ist) des zweiten Düsenrings eingesetzt sind, kann die Strömung des Abgases, die über die zweiten Stützlöcher zu dem Raum gerichtet ist, verhindert werden, und die Ladeeffizienz kann daran gehindert werden, sich weiter zu reduzieren.
Ein Turbolader mit variabler Kapazität gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader mit variabler Kapazität mit der vorangehenden variablen Düseneinheit und kann einen Modus vorsehen, in dem das Turbinengehäuse einen Mantelteil aufweist, dessen Innenumfangsfläche einem Schaufelende des Turbinenrads zugewandt ist und der eine Form hat, die einer Form des Schaufelendes folgt an einer Innenumfangsseite von diesem relativ zu dem zweiten Düsenring.
Der Modus beziehungsweise die Betriebsart, in der das Turbinengehäuse den Mantelteil aufweist, ist vorgesehen und dadurch kann eine Grenze, die sich von der Rückfläche des zweiten Düsenrings zwischen dem zweiten Düsenring und dem Turbinengehäuse fortsetzt, stromaufwärts von dem Turbinenrad vorgesehen werden. Aus diesem Grund, selbst wenn die Strömung des Abgases an der Rückflächenseite des zweiten Düsenrings ausgebildet wird, befindet sich ein Auslass von diesem stromaufwärts von dem Turbinenrad. Dadurch kann die Strömung des Abgases der Rückflächenseite ebenfalls zu einer Drehung des Turbinenrads beitragen. Deshalb kann die Ladeeffizienz weiter verbessert werden.
Ein Turbolader mit variabler Kapazität gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader mit variabler Kapazität mit der vorangehenden variablen Düseneinheit und kann einen Modus beziehungsweise eine Betriebsart bieten, in der das zweite Dichtbauteil mit dem Turbinengehäuse an einer Innenumfangsseite von diesem in Kontakt ist, mit dem zweiten Düsenring an einer Außenumfangsseite von diesem in Kontakt ist und in der Form einer Scheibenfeder ist, die den zweiten Düsenring drückt.
Das scheibenfederförmige beziehungsweise tellerfederförmige Dichtbauteil wird als das zweite Dichtbauteil angenommen. Dadurch wird eine Dichteigenschaft zum Blockieren eines Spielraums beziehungsweise Abstands, der zwischen dem Turbinenschneckenkanal und dem Turbinenrad ausgebildet ist, verbessert und dadurch kann die Ladeeffizienz verbessert werden.
In dem Turbolader mit variabler Kapazität kann ein Modus vorgesehen sein, in dem der erste Düsenring und der zweite Düsenring durch Kopplungsstifte fixiert beziehungsweise befestigt sind und ein Innenumfangsende eines Kontaktteils des zweiten Dichtbauteils mit dem zweiten Düsenring sich relativ zu montierten Positionen der Kopplungsstifte in einer radialen Richtung außerhalb befindet.
Da sich das Innenumfangsende des Kontaktteils des zweiten Dichtbauteils mit dem zweiten Düsenring außerhalb in der radialen Richtung relativ zu den montierten Positionen der Kopplungsstifte befindet, können das zweite Dichtbauteil und der zweite Düsenring miteinander in Kontakt gebracht werden durch ein Vermeiden einer Stufe oder dergleichen, die in der Fläche des zweiten Düsenrings ausgebildet werden kann. Deshalb kann die Dichteigenschaft des Abstands beziehungsweise Spielraums, der zwischen dem Turbinenschneckenkanal und der Turbinenradseite ausgebildet ist, verbessert werden.
Ein Turbolader mit variabler Kapazität gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader mit variabler Kapazität mit einer variablen Düseneinheit, die zwischen einem Turbinenschneckenkanal und einem Turbinenrad innerhalb eines Turbinengehäuses angeordnet ist und einen Kanalbereich beziehungsweise Kanalfläche eines Abgases ändert, das von einem Turbinenschneckenkanal zu einer Turbinenradseite zugeführt wird, indem die variable Düseneinheit Folgendes aufweist: einen ersten Düsenring, der innerhalb des Turbinengehäuses angeordnet ist und mit einer Vielzahl von ersten Stützlöchern ausgebildet ist; einen zweiten Düsenring, der angeordnet ist, um dem ersten Düsenring an einer Position zugewandt zu sein, die in einer axialen Richtung des Turbinenrads von dem ersten Düsenring beabstandet ist, und der mit einer Vielzahl von zweiten Stützlöchern ausgebildet ist, die Durchgangslöcher sind, welche den ersten Stützlöchern entsprechen; eine Vielzahl von variablen Düsen, die durch den ersten Düsenring und den zweiten Düsenring drehbar gestützt sind; und eine Vielzahl von Dichtbauteilen, die entlang einer Fläche des zweiten Düsenrings angeordnet sind, die dem Turbinengehäuse zugewandt ist, zwischen dem Turbinenschneckenkanal und der Turbinenradseite. Die variablen Düsen umfassen erste Düsenwellen, die sich zu einen Seiten von diesen erstrecken und durch die ersten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und zweite Düsenwellen, die sich zu den anderen Seiten von diesen erstrecken und durch die zweiten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und ein erstes Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, ist an der Turbinenradseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen. Ein zweites Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, ist an der Turbinenschneckenkanalseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen, ist mit dem Turbinengehäuse an einer Innenumfangsseite von diesem in Kontakt, ist mit dem zweiten Düsenring an einer Außenumfangsseite von diesem in Kontakt und ist in der Form einer Scheibenfeder, die den zweiten Düsenring drückt, und das Turbinengehäuse hat einen Nutteil, der einen Einsatz eines Innenumfangsendes des zweiten Dichtbauteils ermöglicht.
Der Aufbau, in dem das Innenumfangsende der Dichtabdeckung in dem Nutteil des Turbinengehäuses eingesetzt werden kann, ist vorgesehen. Dadurch kann das Innenumfangsende der Dichtabdeckung in den Nutteil eingepasst sein beziehungsweise werden, selbst wenn die Dichtabdeckung durch Wärme oder eine Fluidlast während eines Betriebs des Turboladers mit variabler Kapazität deformiert wird. Dadurch kann eine zusätzliche Deformation der Dichtabdeckung verhindert werden. Deshalb kann die Dichteigenschaft des Abstands beziehungsweise Spielraums, der zwischen dem Turbinenschneckenkanal und der Turbinenradseite ausgebildet ist, verbessert werden.
Hiernach wird ein Modus beziehungsweise eine Art zum Ausführen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung der Zeichnungen sind gleichen Elementen gleiche Bezugszeichen gegeben und eine doppelte Beschreibung wird weggelassen.
(Erste Ausführungsform)
Ein Turbolader mit variabler Kapazität gemäß einer ersten Ausführungsform der Offenbarung wird mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, ist ein Turbolader 1 mit variabler Kapazität gemäß einer ersten Ausführungsform mit einer Turbine 10 und einem Kompressor (einem Zentrifugalkompressor) 20 vorgesehen. Die Turbine 10 ist mit einem Turbinengehäuse 11 und einem Turbinenrad 12 versehen, das in dem Turbinengehäuse 11 beherbergt ist. Der Kompressor 20 ist mit einem Kompressorgehäuse 21 und einem Kompressorrad 22 versehen, das in dem Kompressorgehäuse 21 beherbergt ist. Das Turbinenrad 12 ist an einem Ende einer Drehwelle 32 vorgesehen, die sich in einer Richtung einer Achse X erstreckt, und das Kompressorrad 22 ist zwischen dem Turbinengehäuse 11 und dem Kompressorgehäuse 21 vorgesehen. Die Drehwelle 32 wird durch das Lagergehäuse 31 drehbar gestützt. Die Drehwelle 32, das Turbinenrad 12 und das Kompressorrad 22 werden als ein integrierter Rotator beziehungsweise Rotor gedreht.
Das Turbinengehäuse 11 ist mit einem Abgaseinlass (nicht gezeigt) und einem Abgasauslass 16 versehen. Ein Abgas, das von einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) abgegeben wird, strömt in einen spiralförmigen Turbinenschneckenkanal 13, der in dem Turbinengehäuse 11 installiert ist, durch den Abgaseinlass (nicht gezeigt) dreht das Turbinenrad 12 und strömt dann aus dem Turbinengehäuse 11 durch den Abgasauslass 16 aus. Eine variable Düseneinheit 40 zum Steuern eines Kanalbereichs beziehungsweise einer Kanalfläche (einer Strömungsrate) des Abgases, das zu der Seite des Turbinenrads 12 zugeführt wird, ist in dem Turbinengehäuse 11 installiert. Dieser Punkt wird nachfolgend beschrieben. In einer Beschreibung der folgenden Ausführungsform wird hinsichtlich einer Strömung des Abgases innerhalb des Turbinengehäuses 11 die Seite des Turbinenschneckenkanals 13 nahe dem Abgaseinlass manchmal als „stromaufwärts“ und die Seite des Turbinenrads 12 nahe dem Abgasauslass 16 als „stromabwärts“ definiert werden.
Das Kompressorgehäuse 21 ist mit einem Sauganschluss 25 und einem Abgabeanschluss (nicht gezeigt) versehen. Wie vorangehend beschrieben ist, wenn das Turbinenrad 12 gedreht wird, dreht sich das Kompressorrad 22 über die Drehwelle 32. In Abhängigkeit von der Drehung des Kompressorrads 22 wird offene bzw. freie Luft über den Sauganschluss 25 angesaugt und von dem Abgabeanschluss durch einen Kompressorschneckenkanal abgegeben. Die komprimierte Luft, die von dem Abgabeanschluss abgegeben wird, wird zu der vorangehend genannten Brennkraftmaschine zugeführt.
Das Lagergehäuse 31 ist mit einem Radiallager 33 und einem Paar von Axiallagern 34 versehen, die die Drehwelle 32 drehbar stützen.
Als Nächstes wird die variable Düseneinheit 40, die in dem Turbinengehäuse 11 enthalten ist, mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
Die variable Düseneinheit 40 hat eine Vielzahl von variablen Düsen 41, die in Abständen beziehungsweise Intervallen in einer Umfangsrichtung zentriert an einer Achse X angeordnet sind, einen ersten und einen zweiten Düsenring 42 und 43, der diese variablen Düsen 41 in solch einer Art und Weise hält, dass die variablen Düsen 41 in der Richtung der Achse X dazwischenliegen, eine Vielzahl von Verbindungsbauteilen 45, die an der Vielzahl von variablen Düsen 41 fixiert sind und sich in einer radialen Richtung auswärts erstrecken, einen Antriebsring 46, der mit äußeren Enden der Verbindungsbauteile 45 in der radialen Richtung in Eingriff ist, und einen Dichtring (ein erstes Dichtbauteil) 47 und eine Dichtabdeckung (ein zweites Dichtbauteil) 48 zum Verhindern eines Austretens des Abgases. Wie aus 1 heraus ersichtlich ist, ist diese variable Düseneinheit 40 außerhalb des Turbinenrads 12 in der radialen Richtung derart montiert, dass die Vielzahl von variablen Düsen 41 hinsichtlich eines Abgaskanals angeordnet sind, der von dem Turbinenschneckenkanal 13 zu der Seite des Turbinenrads 12 hin gerichtet ist.
In der variablen Düseneinheit 40 wird, wenn ein Antreiben eines Motors oder eines Zylinders (nicht gezeigt) über ein Getriebe 49 übertragen wird, ein Antriebsring 46 in einer Umfangsrichtung gedreht und dadurch werden eine Vielzahl von Verbindungselementen 45 gedreht, die mit dem Antriebsring 46 in Eingriff stehen. Dadurch wird die Vielzahl von variablen Düsen 41, die an der Vielzahl von Verbindungsbauteilen 45 fixiert sind, gedreht (oszilliert beziehungsweise geschwungen). Die variable Düseneinheit 40 steuert Beträge einer Drehung der Vielzahl von variablen Düsen 41, wodurch es möglich wird, die Strömungsrate des Abgases von der stromaufwärtigen Seite des Turbinenschneckenkanals 13 zu der stromabwärtigen Seite des Turbinenrads 12 zu steuern.
Als Nächstes wird jeder Teil der variablen Düseneinheit 40 mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben. Der erste Düsenring 42 ist außerhalb des Turbinenrads 12 in der radialen Richtung an einer Position vorgesehen, die die Seite des Lagergehäuses 31 hinsichtlich der Schaufelenden 12a des Turbinenrads 12 wird. Der erste Düsenring 42 ist angeordnet, um den zweiten Düsenring 43 (der nachfolgend beschrieben wird) in der Richtung der Achse X zugewandt zu sein. Der erste Düsenring 42 hat erste Stützlöcher 61, die eine Vielzahl von Durchgangslöchern sind, die in Intervallen beziehungsweise Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind, die an der Achse X zentriert ist. Die ersten Stützlöcher 61 sind Durchgangslöcher zum Stützen der variablen Düsen 41.
Der erste Düsenring 42 ist an einen Stützring 50 fixiert, dessen Außendurchmesser größer als jener des ersten Düsenrings 42 ist, an der Lagergehäuseseite (der Rückflächenseite) des ersten Düsenrings 42. Ein Außenumfang des Stützrings 50 liegt zwischen dem Turbinengehäuse 11 und dem Lagergehäuse 31. Dadurch werden der Stützring 50 und der erste Düsenring 42, der an den Stützring 50 fixiert ist, an dem Turbinengehäuse 11 und dem Lagergehäuse 31 fixiert.
Eine Wärmeisolierplatte 52, die von ungefähr ringförmiger Form ist und zum Isolieren einer Wärme ist, die von der Turbinenseite aus verbreitet wird, ist an einer Innenumfangsseite des ersten Düsenrings 42 an einer Position vorgesehen, die einer Rückfläche (einer Fläche der Lagergehäuseseite) des Turbinenrads 12 zugewandt ist. Wie in 2 dargestellt ist, umgibt ein Innenumfang der Wärmeisolierplatte 52 das Lagergehäuse 31. Ein Ausschnitt 52a ist in einem Außenumfang der Wärmeisolierplatte 52 ausgebildet und der Außenumfang der Wärmeisolierplatte 52 ist mit einem Innenumfang des ersten Düsenrings 42 an diesem Ausschnitt 52a in Kontakt. Dadurch wir Wärme daran gehindert, sich von der Turbinenseite zu der Lagergehäuseseite und der Kompressorseite auszubreiten. Eine Wellenscheibe 53 ist zwischen einer Außenumfangsseite der Wärmeisolierplatte 52 und dem Lagergehäuse 31 vorgesehen und die Wärmeisolierplatte 52 wird zu der ersten Düsenringseite hingedrückt durch die Wellenscheibe 53. Auf diese Weise stützen die Wärmeisolierplatte 52 und die Wellenscheibe 53 den ersten Düsenring 42 von der Lagergehäuseseite aus. Die Wellenscheibe 53 bildet eine Wellenform, wenn von der Seite aus betrachtet, und hat einen Abschnitt, der mit dem Lagergehäuse 31 und einem Abschnitt in Kontakt ist, der mit der Wärmeisolierplatte 52 in Kontakt ist. Ein Intervall beziehungsweise Abstand zwischen diesen Abschnitten wird gewährleistet und eine Elastizität wird eingestellt. Dadurch werden die Wärmeisolierplatte 52 und der erste Düsenring 42 daran gehindert, durch eine Federkraft deformiert zu werden, die von der Wellenscheibe 53 verursacht wird. Der erste Düsenring 42 ist gestaltet, um über die Wärmeisolierplatte 52 durch die Wellenscheibe 53 zu dem zweiten Düsenring 43 hingedrückt zu werden, und dadurch wird eine Dichteigenschaft zwischen dem ersten Düsenring 42 und dem zweiten Düsenring 43 verbessert.
Der zweite Düsenring 43 ist vorgesehen, um in der Richtung der Achse X von dem ersten Düsenring 42 beabstandet beziehungsweise getrennt zu sein. Der erste Düsenring 42 und der zweite Düsenring 43 sind in einem Zustand verbunden, in dem sie bei einem gegebenen Abstand durch eine Vielzahl von Kopplungsstiften 51 getrennt sind, die in Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind, die an der Achse X zentriert ist. Der zweite Düsenring 42 hat zweite Stützlöcher 62, die eine Vielzahl von Durchgangslöchern sind, die in Intervallen beziehungsweise Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind, die an der Achse X zentriert ist, in Übereinstimmung mit der Vielzahl von ersten Stützlöchern 61 in dem ersten Düsenring 42.
Ein Mantelteil 44, der sich in der Richtung der Achse X zu der Seite des Abgasauslasses 16 erstreckt, ist an einem Innenumfangsende des ringförmigen zweiten Düsenrings 43 ausgebildet. Eine Innenumfangsfläche 44a des Mantelteils 44 ist dem Schaufelende 12a des Turbinenrads 12 zugewandt und hat eine Form, die einer Form des Schaufelendes 12a folgt.
Eine Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 ist einer Innenumfangsfläche 11a des Turbinengehäuses 11 zugewandt. Die Innenumfangsfläche 11a ist eine Fläche, die ausgeschnitten ist und gemäß einer Form des Mantelteils 44 hinsichtlich eines Kanals ausgebildet ist, der sich von dem Turbinenrad 12 zu der Seite des Abgasauslasses 16 erstreckt. Dadurch ist der zweite Düsenring 43 dem Turbinengehäuse 11 auf der Rückfläche 43b und der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 zugewandt. Ein Grenzabschnitt zwischen dem zweiten Düsenring 43 und dem Turbinengehäuse 11 an dem Innenumfangsende der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 des zweiten Düsenrings 43 ist stromabwärts (zu dem Abgasauslass 16 hin) von dem Schaufelende 12a des Turbinenrads 12 aus vorgesehen.
Der Dichtring 47 ist zwischen der Innenumfangsfläche 11a des Turbinengehäuses 11 und dem zweiten Düsenring 42 vorgesehen. Der Dichtring 47 ist eines von den Dichtbauteilen, die vorgesehen sind, um eine Verbindung zwischen dem Turbinenrad 12 und der Seite der Rückfläche 43b zu verhindern, die entgegengesetzt zu einer zugewandten Fläche 43a des zweiten Düsenrings 43 ist, die auf der Seite der variablen Düsen 41 ist. Ein Metallmaterial mit einem Wärmewiderstand kann als der Dichtring 47 verwendet werden, jedoch kann ein Material und eine Form des Dichtrings 47 geeignet modifiziert werden, sodass ein Verbindungsspalt während eines Betriebs kleiner gemacht wird. Die Anzahl von Dichtringen 47 kann außerdem in Abhängigkeit von einer Betriebssituation oder dergleichen geeignet modifiziert werden. Wie in 3 dargestellt ist, ist der Dichtring 47 in der vorliegenden Ausführungsform in einer Nut 44c beherbergt, die in der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 ausgebildet ist. Dadurch ist der Dichtring 47 angeordnet, um zwischen der Innenumfangsfläche 11a des Turbinengehäuses 11 und der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 in dem Düsenring 43 zu blockieren. Das heißt, der Dichtring 47 ist auf der Turbinenradseite relativ zu den zweiten Stützlöchern 62 vorgesehen.
Eine Stufenfläche 11c, die der Rückfläche 43b in dem zweiten Düsenring 43 zugewandt ist, ist zwischen der Innenumfangsfläche 11a des Turbinengehäuses 11, die vorgesehen ist, um der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 des zweiten Düsenrings 43 zugewandt zu sein, und einem Innenwandabschnitt des Turbinenschneckenkanals 13 vorgesehen. Die Stufenfläche 11c ist entfernt von der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 ausgebildet. Eine Außenumfangsfläche 11b, die stetig zu der Innenumfangsfläche 11a und der Stufenfläche 11c ist, ist zwischen der Stufenfläche 11c und der Innenumfangsfläche 11a ausgebildet. Die Dichtabdeckung 48 ist zwischen der Außenumfangsfläche 11b und der Stufenfläche 11c und der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 vorgesehen.
Die Dichtabdeckung 48 ist eines von den Dichtbauteilen, die vorgesehen sind, um eine Verbindung beziehungsweise Kommunikation zwischen der Rückflächenseite beziehungsweise der Seite der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 und dem Turbinenrad 12 zu verhindern. Die Dichtabdeckung 48 kann zum Beispiel durch ein Biegen eines ringförmigen Metallblechs ausgebildet sein. Ein Metallmaterial, zum Beispiel rostfreier Stahl wie zum Beispiel SUS 304 oder SUS 310 kann geeignet als die Dichtabdeckung 48 ausgewählt sein.
Die Dichtabdeckung 48 ist mit einem Stützteil 48a, der mit der Stufenfläche 11c des Turbinengehäuses 11 in Kontakt ist, einem schiefen beziehungsweise schrägen Teil 48b, der an einer Außenumfangsseite des Stützteils 48a ausgebildet ist, hinsichtlich des Stützteils 48a gebogen ist und zu der zweiten Düsenringseite hin geneigt ist, einem Ringkontaktteil 48c, der hinsichtlich des schiefen Teils 48b an einer Außenumfangsseite des schiefen Teils 48b gebogen ist und mit der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 in Kontakt ist, und einem Ringstützteil 48d versehen, der an einer Außenumfangsseite des Ringkontaktteils 48c ausgebildet ist und mit einem Außenumfang 43d des zweiten Düsenrings 43 in Kontakt ist. Wie in 3 dargestellt ist, ist die Dichtabdeckung 48 mit der Stufenfläche 11c des Turbinengehäuses 11 an dem Stützteil 48a in Kontakt und ist mit dem zweiten Düsenring 43 an dem Ringkontaktteil 48c und dem Ringstützteil 48d in Kontakt. In diesem Zustand wird die Dichtabdeckung 48 zwischen dem Turbinengehäuse 11 und dem zweiten Düsenring 43 gestützt. Dadurch wird der Raum zwischen der Turbinenschneckenkanalseite und dem Turbinenrad 12 durch die Dichtabdeckung 48 an der Seite des Turbinenschneckenkanals 13 relativ zu den zweiten Stützlöchern 62 blockiert.
Wie in 3 dargestellt ist, ist der schiefe Teil 48b an der Dichtabdeckung 48 zwischen dem Stützteil 48a der Innenumfangsseite und dem Ringkontaktteil 48c einer Außenumfangsseite ausgebildet. Dadurch funktioniert die Dichtabdeckung 48 als eine Scheibenfeder, die den zweiten Düsenring 43 stützt. In der Dichtabdeckung 48, die in der vorliegenden Ausführungsform gezeigt ist, wird eine Dichtabdeckung 48 mit der Form der Scheibenfeder angenommen und dadurch wird eine Dichteigenschaft eines Abstands beziehungsweise Spielraums verbessert, der zwischen der Seite des Turbinenschneckenkanals 13 und dem Turbinenrad 12 ausgebildet ist. Der schiefe Teil 48b ist gestaltet, um eine längere Länge als eine konventionelle Dichtabdeckung 48 zu gewährleisten, und der Ringkontaktteil 48c ist gestaltet, um mit einer Außenumfangsseite des zweiten Düsenrings 43 in Kontakt zu sein. Dadurch wird eine elastische Kraft der Scheibenfeder derart gesteuert, dass eine Federkraft, die auf den zweiten Düsenring 43 aufgebracht wird, nicht übermäßig erhöht ist. Mit dieser Konstruktion kann die variable Düseneinheit 11 mit dem zweiten Düsenring 42 daran gehindert werden, durch ein Aufnehmen der Federkraft in einem Hochtemperaturumfeld zum Beispiel während eines Betriebs thermisch deformiert zu werden.
Der Ringstützteil 48d, der an einem Außenumfangsende der Dichtabdeckung 48 ausgebildet ist, um sich von dem Ringkontaktteil 48c aus anzuschließen, ist montiert beziehungsweise befestigt, um von der Außenseite aus den zweiten Dichtring 43 zu umgeben. Dadurch wird eine Leistungsunterstützung des zweiten Düsenrings 42, die durch die Dichtabdeckung 48 veranlasst wird, verstärkt. Der Ringstützteil 48d muss nicht die Außenseite des zweiten Dichtrings 43 über den gesamten Umfang hin umgeben und ein geeigneter Abstand beziehungsweise Spielraum oder dergleichen kann vorgesehen sein. Selbst in diesem Fall wird im Vergleich mit einem Fall, in dem der Ringstützteil 48d nicht vorgesehen ist, eine Leistungsunterstützung des zweiten Düsenrings 43 verbessert, die durch die Dichtabdeckung 48 veranlasst beziehungsweise begründet ist.
Die zweiten Düsenringseiten beziehungsweise die Seiten des zweiten Düsenrings 43 (die anderen Seiten) der Kopplungsstifte 51 sind an der Seite der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 42 zum Beispiel durch Kaltverformen fixiert, jedoch ist ein Fall denkbar, in dem eine geringfügige Stufe zwischen jeder von Endflächen der anderen Seiten der Kopplungsstifte 51 und der Rückfläche 43b auftritt. Das heißt, es gibt eine Möglichkeit einer Stufe, die an einer Fläche des zweiten Düsenrings 43 ausgebildet wird, welche auf der Seite der Rückfläche 43b ist. Im vorliegenden Fall, wie in 3 dargestellt ist, ist die Dichtabdeckung 48 derart gestaltet, dass ein Innenumfangsende des Ringkontaktteils 48c sich außerhalb der Kopplungsstifte 51 in einer radialen Richtung befindet. Dadurch wird auf der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 eine Stufe zwischen der Rückfläche 43b und den Endflächen der Kopplungsstifte 51 vermieden und der Ringkontaktteil 48c kann mit der Außenumfangsseite des zweiten Düsenrings 43 in Kontakt sein. Deshalb wird eine Strömung des Abgases, die zu der Rückflächenseite des zweiten Düsenrings 43 hin austritt, verhindert, und im Vergleich mit dem Fall, in dem die Dichtabdeckung 48 mit der Stufe zwischen der Rückfläche 43b und den Endflächen der Kopplungsstifte 51 in Kontakt ist, kann die Dichteigenschaft für den Spielraum beziehungsweise Abstand weiter verbessert werden, der zwischen dem Turbinenschneckenkanal 13 und der Turbinenradseite ausgebildet ist.
Auf diese Weise, um den Turbinenschneckenkanal 13 und die Turbinenradseite daran zu hindern, miteinander an der Rückseite beziehungsweise Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 und der Mantelteilseite der Innenumfangsseite in Verbindung zu stehen, sind zwei Dichtbauteile, das heißt der Dichtring 47 und die Dichtabdeckung 48, montiert. Dadurch führt das Abgas, das entlang dem Turbinenschneckenkanal 13 strömt, durch die Seiten der variablen Düsen 41 der zugewandten Flächenseite des zweiten Düsenrings 43 und strömt in die Turbinenradseite.
Wie in 2 dargestellt ist, da es einen Spielraum zwischen dem Außenumfang des ersten Düsenrings 42 und dem Turbinengehäuse 11 auf der ersten Düsenringseite gibt, kann das Abgas in die Rückflächenseite des zweiten Düsenrings 42 strömen. Jedoch, da die Wärmeisolierplatte 52 und die Wellenscheibe 53 zwischen der Rückflächenseite beziehungsweise der Seite der Rückfläche 42b des ersten Düsenrings 42 und der Seite des Turbinenrads 12 vorgesehen sind (siehe 2) und eine Verbindung dazwischen verhindert wird, wird ein Einströmen des Abgases von der Seite der Rückfläche 42b aus reguliert.
Die Vielzahl von variablen Düsen 41 ist zwischen dem ersten Düsenring 42 und dem zweiten Düsenring 43 vorgesehen. Jede von den variablen Düsen 41 ist mit einem flachen Düsenteil 41a, der an dem Abgaskanal zwischen der Turbinenschneckenkanalseite und der Turbinenradseite vorgesehen ist und um eine Wellenmitte parallel zu der Achse X herum drehbar ist, und ersten und zweiten Düsenwellen 41b und 41c versehen, die die Drehwellenmitte des Düsenteils 41a bilden. Unter diesen sind die ersten Düsenwellen 41b Wellen, die sich von den Düsenteilen 41a zu der ersten Düsenringseite (eine Seite) hin erstrecken, und sind in die ersten Stützlöcher 61 des ersten Düsenrings 42 eingesetzt und in diesen drehbar gestützt. Darüber hinaus sind die ersten Düsenwellen 41b an den Verbindungsbauteilen 45 an der Lagergehäuseseite (der Rückflächenseite) des ersten Düsenrings 42 fixiert. Andererseits sind die zweiten Düsenwellen 41c Wellen, die sich von den Düsenteilen 41a der zweiten Düsenringseite (der anderen Seite) hin erstrecken und sind in die zweiten Stützlöcher 62 des zweiten Düsenrings 43 eingesetzt und in diesen drehbar gestützt. Die ersten Düsenwellen 41b und die zweiten Düsenwellen 41c erstrecken sich auf der gleichen Mitte. Das heißt, die variablen Düsen 41 sind sogenannte gespreizte variable Düsen, die von beiden Seiten durch den ersten und zweiten Düsenring 42 und 43 drehbar gestützt sind, die über die Düsenteile 41a in der Richtung der Achse X hinweg angeordnet sind.
Wie in 3 dargestellt ist, sind Wurzelabschnitte (Enden der Seiten der Düsenteile 41a) der ersten Düsenwellen 41b in den variablen Düsen 41 mit ersten Flanschteilen 41d versehen, die von den ersten Düsenwellen 41b entlang der zugewandten Flächen 42a der variablen Düsenseiten in dem ersten Düsenring 42 vorragen und mit den zugewandten Flächen 42a in Kontakt gebracht werden können. Wurzelabschnitte (Enden der Seiten der Düsenteile 41a) der zweiten Düsenwellen 41c in den variablen Düsen 41 sind mit zweiten Flanschteilen 41e versehen, wie von den zweiten Düsenwellen 41c entlang der zugewandten Flächen 43a der variablen Düsenseiten in den zweiten Düsenring 43 vorragen und mit den zugewandten Flächen 43a in Kontakt gebracht werden können. Wenn die ersten Flanschteile 41d und die zweiten Flanschteile 41e vorgesehen sind, kann eine Fehlstellung der Drehwellen der variablen Düsen 41 verhindert werden, die durch einen Abgasdruck oder dergleichen gegen die Düsenteile 41a der variablen Düsen 41 verursacht wird. Die ersten Flanschteile 41d und die zweiten Flanschteile 41e müssen nicht vorgesehen sein.
Im vorliegenden Fall sind in dem Turbolader 1 mit variabler Kapazität mit der variablen Düseneinheit 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Dichtring (das erste Dichtbauteil (47) und die Dichtabdeckung (das zweite Dichtbauteil) 48 als die zwei Dichtbauteile vorgesehen. Diese Bauteile können eine Abgaszirkulation von der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 und der Außenumfangsflächenseite beziehungsweise der Seite der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 der Innenumfangsseite verhindern. Dadurch wird eine Leistung des gesamten Turboladers verbessert. Dieser Punkt wird mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben.
4 ist eine Schnittansicht eines konventionellen Turboladers mit variabler Kapazität und entspricht 2. In dem Turbolader 2 mit variabler Kapazität, der in 4 dargestellt ist, ist ein Aufbau einer variablen Düseneinheit 70 teilweise verschieden von jenem der variablen Düseneinheit 40 des Turboladers 1 mit variabler Kapazität gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Zum Beispiel ist die variable Düseneinheit 70 von der variablen Düseneinheit 40 darin verschieden, dass ein Dichtbauteil, das einem Dichtring 47 entspricht, nicht zwischen einer Außenumfangsfläche eines Mantelteils 74 eines zweiten Düsenrings 73 und dem Turbinengehäuse vorgesehen ist.
In dem konventionellen Turbolader 2 mit variabler Kapazität ist eine Dichtabdeckung 78 vorgesehen und dadurch wird ein Abgaskanal, der direkt von einem Turbinenschneckenkanal 13 zu einer Seite eines Turbinenrads 12 über eine Seite der Rückfläche 73b des zweiten Düsenrings 73 gerichtet ist, blockiert. Jedoch, da ein Abstand beziehungsweise Spielraum zum Gewährleisten einer Dreheigenschaft der Düsen zwischen dem zweiten Düsenring 73 und Umgebungen der zweiten Düsenwellen 71c der variablen Düsen 71, die an dem zweiten Düsenring 73 montiert sind, gewährleistet ist, ist es denkbar, dass eine Abgasströmung über zweite Stützlöcher 75, die die zweiten Düsenwellen 71c stützen, auftreten kann. In diesem Fall wird das Abgas von dem Turbinenschneckenkanal 13 von einer zugewandten Flächenseite des zweiten Düsenrings 73 beziehungsweise einer Seite einer zugewandten Fläche 73a des zweiten Düsenrings 73 zu der Seite der Rückfläche 73b über die zweiten Stützlöcher 75 gerichtet und strömt von einem Raum zwischen dem Mantelteil 74 und dem Turbinengehäuse 11 zu einem Kanal der Turbinenradseite entlang der Rückflächenseite. In diesem Fall, wenn die Abgasströmung, die nicht durch die variablen Düsen 71 führt, auftritt, da eine Strömungsratensteuerung unter Verwendung der variablen Düsen 71 nicht auf das ganze Abgas aufgebracht werden kann, ist es denkbar, dass eine Leistung des gesamten Turboladers mit variabler Kapazität nicht ausreichend gezeigt werden kann. Da Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Ruß, in dem Abgas enthalten sind, wenn das Abgas ebenfalls zu den zweiten Stützlöchern 75 und der Rückflächenseite des zweiten Düsenrings 73 ausströmt, ist es denkbar, dass die Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Ruß, an der Rückflächenseite beziehungsweise der Seite der Rückfläche 73b und einer Außenumfangsfläche des Mantelteils 74 anhaften können. In diesem Fall ist es denkbar, dass eine Leistungsreduktion, die durch die Anhaftung der Fremdmaterialien beziehungsweise Fremdstoffe (zum Beispiel eine Verringerung in einer Betriebsfähigkeit der variablen Düsen) auftreten kann.
Im Gegensatz dazu sind in dem Turbolader 1 mit variabler Kapazität mit der variablen Düseneinheit 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl von Dichtbauteilen zwischen dem Turbinenschneckenkanal 13 und der Turbinenradseite an beziehungsweise auf der Seite der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 und der Seite der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 vorgesehen. Da die Vielzahl von Dichtbauteilen vorgesehen ist, kann eine Ausbildung der Abgasströmung, die durch die Rückflächenseite beziehungsweise durch die Seite der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 und der Außenumfangsflächenseite beziehungsweise der Seite der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 hindurchgeht, verhindert werden. Der Turbolader 1 mit variabler Kapazität mit der variablen Düseneinheit 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring 47, der eines von der Vielzahl von Dichtbauteilen ist, stromabwärts (zu dem Turbinenrad 12 hin) von den zweiten Stützlöchern 62 des zweiten Düsenrings 43 aus vorgesehen ist. Da die Dichtabdeckung 48 vorgesehen ist, wird der Abgaskanal blockiert, der von dem Turbinenschneckenkanal 13 zu der Turbinenradseite hin direkt gerichtet ist. Zusätzlich dazu ist der Dichtring 47 vorgesehen und dadurch kann das Auftreten der Abgasströmung verhindert werden, die stromabwärts von der Turbinenradseite von der Rückflächenseite aus über die zweiten Stützlöcher 62 des zweiten Düsenrings 43 stromabwärts gerichtet ist. Als ein Ergebnis, da die Strömungsrate des Abgases, das durch die variablen Düsen 41 tritt, erhöht werden kann, wird eine Ladeeffizienz verbessert.
Hinsichtlich der zweiten Stützlöcher 62, in die die zweiten Düsenwellen 41c eingesetzt sind, ist die Dichtabdeckung 48 stromaufwärts (zu einem Turbinenschneckenkanal 13 hin) von diesem vorgesehen und der Dichtring 47 ist stromabwärts (zu dem Turbinenrad 12 hin) von diesem vorgesehen. Sowohl der Dichtring 47 als auch die Dichtabdeckung 48 sind vorgesehen und dadurch ist ein Raum S (siehe 3), der von dem Dichtring 47, der Dichtabdeckung 48 und dem Turbinengehäuse 11 an der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 und der Außenumfangsfläche 44b des Mantelteils 44 umgeben ist, um die zweiten Stützlöcher 62 herum ausgebildet, in die die zweiten Düsenwellen 41c eingesetzt sind. Da ein Druck innerhalb des Raums S nahezu der gleiche wie jener von den Seiten des Düsenteils 41a ist, die durch die zweiten Stützlöcher 62 verbunden sind, wird Abgas daran gehindert, über die zweiten Stützlöcher 62 in den Raum S einzuströmen. Im Vergleich mit dem Fall, in dem die Dichtabdeckung 48 nicht vorgesehen ist, da die Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 43 nicht zu dem Turbinenschneckenkanal 13 hin freiliegend ist, kann die Anhaftung oder dergleichen der Fremdstoffe, die durch einen Kontakt kommen mit dem Abgas vor einem Hindurchführen durch die variablen Düsen 41 verursacht wird, verhindert werden. Als ein Ergebnis kann eine Verringerung einer Ladeeffizienz verhindert werden, die durch eine Reduktion in einer Betriebsfähigkeit der variablen Düsen verursacht wird. Deshalb ist es in der variablen Düseneinheit 40 und dem Turbolader 1 mit variabler Kapazität gemäß der vorliegenden Ausführungsform denkbar, dass die Ladeeffizienz weiter verbessert wird und ein Langzeitbetrieb mit einer stabilen Ladeeffizienz möglich ist.
Die Dichtabdeckung 48, die als eines von den Dichtbauteilen in der variablen Düseneinheit 40 der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, funktioniert als die Scheibenfeder, die den zweiten Düsenring 43 stützt. Da die Dichtabdeckung 48 die Scheibenfederform hat, wird die Dichteigenschaft für den Spielraum verbessert, der zwischen der Seite des Turbinenschneckenkanals 13 und dem Turbinenrad 12 ausgebildet ist. Im Vergleich mit der konventionellen Dichtabdeckung 78 (siehe 4) kann die Dichtabdeckung 48 gestaltet sein, um den schiefen Teil 48b ausreichend zu gewährleisten und den Ringkontaktteil 48c mit der Außenumfangsseite des zweiten Düsenrings 43 in Kontakt zu bringen. In diesem Fall, da eine thermische Deformation beziehungsweise Wärmeverformung oder dergleichen der variablen Düseneinheit 40 verhindert wird, kann die Federkraft, die auf den zweiten Düsenring 43 aufgebracht wird, noch geeigneter gesteuert werden.
Der zweite Düsenring 43 wird durch die Dichtabdeckung 48 zu der Seite des zweiten Düsenrings 42 hin gedrückt. Der erste Düsenring 42 wird zu der Seite des zweiten Düsenrings 43 über die Wärmeisolierplatte 52 durch die Wellenscheibe 53 gedrückt. Auf diese Weise ist ein Aufbau vorgesehen, in dem der erste Düsenring 42 und der zweite Düsenring 43 in einem Zustand gestützt sind, in dem sie zu einem Bauteil mit einer Elastizität von beiden Seiten gedrückt werden, um sich einander anzunähern. Dadurch wird die Dichteigenschaft der gesamten variablen Düseneinheit 40 verbessert und die Ladeeffizienz wird verbessert.
Die Form des Turbinengehäuses 11 kann modifiziert werden, um die Dichteigenschaft zu verbessern, die von der Dichtabdeckung 48 verursacht wird. 5 ist eine Schnittansicht, die eine Modifikation der Form des Turbinengehäuses 11 darstellt, und ist eine vergrößerte Ansicht des Nahbereichs des Innenumfangsendes der Dichtabdeckung 48. In der in 5 dargestellten Modifikation ist ein Nutteil 11d in der Außenumfangsfläche 11b der Innenumfangsseite relativ zu der Stufenfläche 11c des Turbinengehäuses 11 ausgebildet. Der Nutteil 11d ist an einer Position vorgesehen, an der er ein Innenumfangsende 48e aufnehmen kann, das sich von dem Stützteil 48a der Dichtabdeckung 48 aus anschließt. Die Dichtabdeckung 48 kann in einem Zustand montiert sein, in dem das Innenumfangsende 48e der Dichtabdeckung 48 in dem Nutteil 11d des Turbinengehäuses 11 beherbergt ist, wenn der Turbolader 1 mit variabler Kapazität mit der variablen Düseneinheit 40 zusammengesetzt ist. Die Dichtabdeckung 48 kann derart montiert sein, dass das Innenumfangsende 48e der Dichtabdeckung 48 mit der Außenumfangsfläche 11b auf der Seite der Stufenfläche 11c relativ zu dem Nutteil 11d in Kontakt ist.
Während eines Betriebs des Turboladers 1 mit variabler Kapazität wird ein Innendruck eines Bereichs der Seite des Turbinenschneckenkanals 13 hinsichtlich der Dichtabdeckung 48 höher verglichen mit einem Innendruck eines Bereichs der Seite der zweiten Stützlöcher 62 hinsichtlich der Dichtabdeckung 48. Deshalb resultiert während eines Betriebs eine Fluidlast aus einem Druckunterschied und wird von der Seite des Turbinenschneckenkanals 13 aus auf die Dichtabdeckung 48 aufgebracht. Ferner wird während eines Betriebs des Turboladers 1 mit variabler Kapazität eine Umgebungstemperatur der Dichtabdeckung 48 hoch. Aus diesem Grund, wenn die Fluidlast, die auf die Dichtabdeckung 48 aufgebracht wird, oder die Umgebungstemperatur der Dichtabdeckung 48 in Abhängigkeit von einer Maschinenentwicklung eine strengere Bedingung wird, ist eine Möglichkeit der Dichtabdeckung 48 denkbar, die die Fluidlast, die aus einer Kriechdeformation resultiert, denkbar. Im Gegensatz dazu ist in der in 5 dargestellten Modifikation ein Aufbau vorgesehen, in dem das Innenumfangsende 48e der Dichtabdeckung 48 in dem Nutteil 11d des Turbinengehäuses 11 beherbergt werden kann. Dadurch, selbst wenn die Dichtabdeckung 48 deformiert wird, ist das Innenumfangsende 48e der Dichtabdeckung 48 in dem Nutteil 11d beherbergt und dadurch kann eine zusätzliche Deformation der Dichtabdeckung 48 verhindert werden. Deshalb kann die Dichteigenschaft für den Spielraum beibehalten werden, der zwischen der Seite des Turbinenschneckenkanals 13 und dem Turbinenrad 12 ausgebildet ist.
(Zweite Ausführungsform)
Als Nächstes wird ein Turbolader mit variabler Kapazität mit einer variablen Düseneinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 6 beschrieben. Der Turbolader mit variabler Kapazität gemäß der zweiten Ausführungsform ist von dem Turbolader mit variabler Kapazität gemäß der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten verschieden. Das heißt, in der variablen Düseneinheit 400 des Turboladers 3 mit variabler Kapazität gemäß der zweiten Ausführungsform haben variable Düsen 41 und ein zweiter Düsenring 42 die gleichen Formen wie jene von der variablen Düseneinheit 40 in der ersten Ausführungsform und ein zweiten Düsenring 340 hat eine Form, die von jener des zweiten Düsenrings 43 in der variablen Düseneinheit 40 verschieden ist. Die variable Düseneinheit 400 ist ebenfalls von der variablen Düseneinheit 40 in der ersten Ausführungsform darin verschieden, dass anstelle der Wellenscheibe 53 eine Scheibenfeder 54 eine Wärmeisolierplatte 52 stützt.
Wie in 6 dargestellt ist, ist in der variablen Düseneinheit 400 des Turboladers 3 mit variabler Kapazität gemäß der zweiten Ausführungsform der zweite Düsenring 430 nicht mit einem Mantelteil versehen und der Mantelteil ist an einer Seite des Turbinengehäuses 11 vorgesehen. Das heißt, der Mantelteil 17, der sich in der Richtung der Achse X erstreckt, ist an einer Innenumfangsseite des ringförmigen zweiten Düsenrings 430 vorgesehen, während er einen Innenwandabschnitt innerhalb eines Turbinenschneckenkanals 13 des Turbinengehäuses 11 bildet.
Eine Innenumfangsfläche 17a des Mantelteils 17 des Turbinengehäuses 11 ist einem Schaufelende 12a eines Turbinenrads 12 zugewandt und hat eine Form, die einer Form des Schaufelendes 12a folgt. Eine Außenumfangsfläche 17b des Mantelteils 17 ist einem Innenumfang 43c des zweiten Düsenrings 430 zugewandt. Auf diese Weise ist der zweite Düsenring 430 dem Turbinengehäuse 11 an einer Rückfläche 43b und dem Innenumfang 43c zugewandt. Ein Grenzabschnitt zwischen dem zweiten Düsenring 430 und dem Turbinengehäuse 11 an dem Innenumfang 43c des zweiten Düsenrings 430 ist an einer stromaufwärtigen Seite (einer Seite nahe an den variablen Düsen 41) relativ zu dem Schaufelende 12a des Turbinenrads 12 vorgesehen.
Ein Dichtring 47 ist zwischen der Außenumfangsfläche 17b und dem zweiten Düsenring 430 vorgesehen. Der Dichtring 47 hat die gleiche Form wie der Dichtring in der variablen Düseneinheit 40 der ersten Ausführungsform und ist in einer montierten Position beziehungsweise einer Montageposition verschieden. Das heißt, wie in 6 dargestellt ist, ist der Dichtring 47 in einer Nut 17d beherbergt, die in der Außenumfangsfläche 17b des Mantelteils 17 ausgebildet ist. Dadurch ist der Dichtring 47 angeordnet, um einen Raum zwischen der Außenumfangsfläche 17b des Mantelteils 17 und dem Innenumfang 43c des zweiten Düsenrings 430 zu blockieren.
Eine Stufenfläche 17c, die der Rückfläche 43b in dem zweiten Düsenring 430 zugewandt ist, ist zwischen dem Innenwandabschnitt des Turbinenschneckenkanals 13 und der Außenumfangsfläche 17b des Mantelteils 17 des Turbinengehäuses 11 vorgesehen. Die Stufenfläche 17c ist von der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 430 entfernt ausgebildet. Die Dichtabdeckung 48 ist zwischen der Stufenfläche 17c des Mantelteils 17 und der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 430 vorgesehen. Die Dichtabdeckung 48 hat die gleiche Form wie die Dichtabdeckung in der variablen Düseneinheit 40 der ersten Ausführungsform. Wie in 6 dargestellt ist, ist die Dichtabdeckung 48 mit der Stufenfläche 17c des Mantelteils 17 an einem Stützteil 48a in Kontakt und ist mit dem zweiten Düsenring 430 an einem Ringkontaktteil 48c und einem Ringstützteil 48d in Kontakt. In diesem Zustand wird die Dichtabdeckung 48 zwischen dem Mantelteil 17 des Turbinengehäuses 11 und dem zweiten Düsenring 430 gestützt. Dadurch wird ein Raum zwischen der Seite des Turbinenschneckenkanals 13 und dem Turbinenrad 12 durch die Dichtabdeckung 48 blockiert. Wie in der ersten Ausführungsform funktioniert diese Dichtabdeckung 48 als eine Scheibenfeder, die den zweiten Düsenring 430 stützt.
Auf diese Weise, um den Turbinenschneckenkanal 13 und die Seite des Turbinenrads 12 an einem miteinander in Verbindung treten zu hindern, sind die zwei Dichtbauteile, nämlich der Dichtring 47 und die Dichtabdeckung 48, an der Rückflächenseite beziehungsweise der Seite der Rückfläche 43b und der Innenumfangsseite beziehungsweise der Seite des Innenumfangs 43c des zweiten Düsenrings 430 montiert. Dadurch führt Abgas, das entlang des Turbinenschneckenkanals 13 strömt, durch die variablen Düsenseiten beziehungsweise die Seiten der variablen Düsen 41 der zugewandten Flächenseite beziehungsweise der Seite der zugewandten Seite 43a des zweiten Düsenrings 430 und strömt in die Turbinenradseite.
In der variablen Düseneinheit 400 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird anstelle der Wellenscheibe 53 die Scheibenfeder 54 als ein elastisches Bauteil verwendet, das den ersten Düsenring 42 über die Wärmeisolierplatte 52 stützt. Wie die Wellenscheibe 53 verhindert auch die Scheibenfeder 54, dass die Wärmeisolierplatte 52 und der erste Düsenring 42 durch eine Federkraft deformiert werden. Der erste Düsenring 42 ist gestaltet, um über die Wärmeisolierplatte 52 durch die Scheibenfeder 54 gegen den zweiten Düsenring 430 gedrückt zu werden, und dadurch wird eine Dichteigenschaft zwischen dem ersten Düsenring 42 und dem zweiten Düsenring 430 verbessert. Das Bauteil, das den ersten Düsenring 42 über die Wärmeisolierplatte 52 stützt, ist nicht darauf beschränkt und kann geeignet modifiziert werden.
Im vorliegenden Fall sind in dem Turbolader 3 mit variabler Kapazität mit der variablen Düseneinheit 400 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Dichtring (das erste Dichtbauteil) 47 und die Dichtabdeckung (das zweite Dichtbauteil) 48 ebenfalls als die zwei Dichtbauteile vorgesehen. Diese Bauteile können eine Abgaszirkulation von der Rückflächenseite und der Innenumfangsseite des zweiten Düsenrings 430 verhindern. Dadurch werden eine Leistung des gesamten Turboladers und eine Arbeitsfähigkeit verbessert. Dieser Punkt ist der gleiche wie in der variablen Düseneinheit 40 des Turboladers 1 mit variabler Kapazität gemäß der ersten Ausführungsform.
Ferner ist der Turbolader 3 mit variabler Kapazität der vorliegenden Ausführungsform von dem Turbolader 1 mit variabler Kapazität der ersten Ausführungsform und dem konventionellen Turbolader 2 mit variabler Kapazität dadurch verschieden, dass der Mantelteil 17, der der Form des Turbinenrads 12 entspricht, durch das Turbinengehäuse 11 ausgebildet ist. Zum Beispiel, wie in dem Turbolader 1 mit variabler Kapazität der ersten Ausführungsform, wenn der Mantelteil 44, der der Schaufelform des Turbinenrads 12 folgt, durch den zweiten Düsenring 430 ausgebildet ist, falls eine Strömung des Abgases, das nicht durch die variablen Düsen 41 hindurch tritt, an der Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 430 ausgebildet ist, wird ein Ende der Turbinenradseite innerhalb des Grenzabschnitts zwischen dem zweiten Düsenring 430 und dem Turbinengehäuse 11 eine stromabwärtige (Abgasauslass-)Seite relativ zu dem Turbinenrad 12. Im Gegensatz dazu ist in dem Turbolader 3 mit variabler Kapazität gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Mantelteil 17 durch das Turbinengehäuse 11 ausgebildet und dadurch ist ein Grenzabschnitt des Turbinengehäuses 11, der sich an die Rückfläche 43b des zweiten Düsenrings 430 anschließt und an dem Innenumfang 43c des zweiten Düsenrings 430 ausgebildet ist, stromaufwärts (der Seite nahe an den variablen Düsen 41) von dem Schaufelende 12a des Verbindungsrads 12 vorgesehen. Dadurch, selbst wenn der Dichtring 47 und die Dichtabdeckung 48 verschlechtert sind und die Abgasströmung auf der Rückflächenseite und der Innenumfangsseite des zweiten Düsenrings 430 ausgebildet ist, befindet sich ein Auslass von dieser stromaufwärts von dem Turbinenrad 12. Dadurch kann die Abgasströmung der Rückflächenseite und der Innenumfangsseite ebenfalls zu einer Drehung des Turbinenrads 12 beitragen und ein Effekt eines Ermöglichens einer Verhinderung einer Reduktion in einer Ladeeffizienz wird erlangt.
Während die variable Düseneinheit und der Turbolader mit variabler Kapazität gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorangehend genannten Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Weisen ohne ein Abweichen von deren Zusammenfassung modifiziert werden.
Zum Beispiel sind Formen der variablen Düseneinheit und des Turboladers mit variabler Kapazität gemäß den vorangehend genannten Ausführungsformen lediglich Beispiele und können ohne ein Abweichen von dem Geist der vorliegenden Erfindung geeignet modifiziert werden. Zum Beispiel wurde in der vorliegenden Ausführungsform der Aufbau, in dem der Dichtring 47 und die Dichtabdeckung 48 als die Vielzahl von Dichtbauteilen vorgesehen sind, beschrieben, jedoch können die Anzahl von Dichtbauteilen und Formen der Dichtbauteile geeignet modifiziert werden. Lediglich eines von der Vielzahl von Dichtbauteilen muss gestaltet sein, um in dem Abstand beziehungsweise Spielraum von dem Turbinengehäuse 11 auf der Rückflächenseite des zweiten Düsenrings 43 oder 430 und stromabwärts von den zweiten Stützlöchern 62 angeordnet zu sein.
Ferner können die Formen des Turbinengehäuses 11, des ersten Düsenrings 42 und des zweiten Düsenrings 43 oder 430 und eine Struktur beziehungsweise ein Aufbau eines Verbindungsmechanismus mit den Verbindungsbauteilen 45 oder dergleichen zum Drehen der variablen Düsen 41 ebenfalls geeignet modifiziert werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Offenbarung sind eine variable Düseneinheit und ein Turbolader mit variabler Kapazität vorgesehen, in denen eine Ladeeffizienz weiter verbessert ist.
Bezugszeichenliste

1, 2, 3: Turbolader mit variabler Kapazität
10: Turbine
11: Turbinengehäuse
12: Turbinenrad
12a: Schaufelende
13: Turbinenschneckenkanal
16: Abgasauslass
17: Mantelteil
17a: Innenumfangsfläche
17b: Außenumfangsfläche
17c: Stufenfläche
17d: Nut
20: Kompressor
21: Kompressorgehäuse
31: Lagergehäuse
32: Drehwelle
40: Variable Düseneinheit
41: Variable Düse
41a: Düsenteil
41b: Erste Düsenwelle
41c: Zweite Düsenwelle
42: Erster Düsenring
42a: Zugewandte Fläche
42b: Rückfläche
43: Zweiter Düsenring
43a: Zugewandte Fläche
43b: Rückfläche
44: Mantelteil
44a: Innenumfangsfläche
44b: Außenumfangsfläche
44c: Nut
45: Verbindungsbauteil
46: Antriebsring
47: Dichtring (Beispiel eines Dichtbauteils)
48: Dichtabdeckung (Beispiel eines Dichtbauteils)
48a: Stützteil
48b: Schiefer Teil
48c: Ringkontaktteil
48d: Ringstützteil
48e: Innenumfangsende
49: Getriebe
50: Stützring
51: Kopplungsstift
52: Wärmeisolierplatte
53: Wellenscheibe
54: Scheibenfeder
61: Erstes Stützloch
62: Zweites Stützloch
70: Variable Düseneinheit
71: Variable Düse
71c: Zweite Düsenwelle
72: Erster Düsenring
73: Zweiter Düsenring
74: Mantelteil
75: Zweites Stützloch
400: Variable Düseneinheit
430: Zweiter Düsenring

Claims

Variable Düseneinheit, die zwischen einem Turbinenschneckenkanal und einem Turbinenrad innerhalb eines Turbinengehäuses in einem Turbolader mit variable Kapazität angeordnet ist und einen Kanalbereich eines Abgases ändert, das von dem Turbinenschneckenkanal zu der Turbinenradseite zugeführt wird, wobei die variable Düseneinheit Folgendes aufweist: einen ersten Düsenring, der innerhalb des Turbinengehäuses angeordnet ist und mit einer Vielzahl von ersten Stützlöchern ausgebildet ist; einen zweiten Düsenring, der angeordnet ist, um den ersten Düsenring an einer Position, die von dem ersten Düsenring in einer axialen Richtung des Turbinenrads entfernt ist, zugewandt zu sein, und mit einer Vielzahl von zweiten Stützlöchern ausgebildet ist, die Durchgangslöcher sind, welche den ersten Stützlöchern entsprechen; eine Vielzahl von variablen Düsen, die durch den ersten Düsenring und den zweiten Düsenring drehbar gestützt sind; und eine Vielzahl von Dichtbauteilen, die zwischen dem Turbinenschneckenkanal und der Turbinenradseite entlang einer Fläche des zweiten Düsenrings angeordnet sind, die dem Turbinengehäuse zugewandt ist, wobei die variablen Düsen die ersten Düsenwellen, die sich zu einen Seiten von diesen erstrecken und durch die ersten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und die zweiten Düsenwellen aufweisen, die sich zu den anderen Seiten von diesen erstrecken und durch die zweiten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und ein erstes Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, an der Turbinenradseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen ist.
Variable Düseneinheit nach Anspruch 1, wobei ein zweites Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, auf der Turbinenschneckenkanalseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen ist.
Turbolader mit variabler Kapazität mit der variablen Düseneinheit nach Anspruch 1 oder 2, in dem das Turbinengehäuse einen Mantelteil, dessen Innenumfangsfläche einem Schaufelende des Turbinenrads zugewandt ist und der eine Form hat, die einer Form des Schaufelendes folgt, an einer Innenumfangsseite von diesem relativ zu dem zweiten Düsenring aufweist.
Turbolader mit variabler Kapazität mit der variablen Düseneinheit nach Anspruch 2, in dem das zweite Dichtbauteil mit dem Turbinengehäuse an einer Innenumfangsseite von diesem in Kontakt ist, mit dem zweiten Düsenring an einer Außenumfangsseite von diesem in Kontakt ist und in der Form einer Scheibenfeder ist, die den zweiten Düsenring drückt.
Turbolader mit variabler Kapazität nach Anspruch 4, wobei: der erste Düsenring und der zweite Düsenring durch Kopplungsstifte fixiert sind; und ein Innenumfangsende eines Kontaktteils des zweiten Dichtbauteils mit dem zweiten Düsenring sich außerhalb in einer radialen Richtung relativ zu den Befestigungspositionen der Kopplungsstifte befindet.
Turbolader mit variabler Kapazität mit einer variablen Düseneinheit, die zwischen einem Turbinenschneckenkanal und einem Turbinenrad innerhalb eines Turbinengehäuses angeordnet ist und einen Kanalbereich eines Abgases ändert, das von einem Turbinenschneckenkanal zu einer Turbinenradseite zugeführt wird, in dem die variable Düseneinheit Folgendes aufweist: einen ersten Düsenring, der innerhalb des Turbinengehäuses angeordnet ist und mit einer Vielzahl von ersten Stützlöchern ausgebildet ist; einen zweiten Düsenring, der angeordnet ist, um dem ersten Düsenring an einer Position, die von dem ersten Düsenring in einer axialen Richtung des Turbinenrads beabstandet ist, zugewandt zu sein, und mit einer Vielzahl von zweiten Stützlöchern ausgebildet ist, die Durchgangslöcher sind, welche den ersten Stützlöchern entsprechen; eine Vielzahl von variablen Düsen, die durch den ersten Düsenring und den zweiten Düsenring drehbar gestützt sind; und eine Vielzahl von Dichtbauteilen, die entlang einer Fläche des zweiten Düsenrings angeordnet sind, welche dem Turbinengehäuse zugewandt ist, zwischen dem Turbinenschneckenkanal und der Turbinenradseite, wobei die variablen Düsen erste Düsenwellen, die sich zu einen Seiten von diesen erstrecken und durch die ersten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und zweite Düsenwellen aufweisen, die sich zu den anderen Seiten von diesen erstrecken und durch die zweiten Stützlöcher drehbar gestützt sind, und ein erstes Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, an der Turbinenradseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen ist, ein zweites Dichtbauteil, das in der Vielzahl von Dichtbauteilen enthalten ist, an der Turbinenschneckenkanalseite relativ zu den zweiten Stützlöchern vorgesehen ist, mit dem Turbinengehäuse an einer Innenumfangsseite von diesem in Kontakt ist, mit dem zweiten Düsenring an einer Außenumfangsseite von diesem in Kontakt ist und in der Form einer Scheibenfeder ist, die den zweiten Düsenring drückt, und das Turbinengehäuse einen Nutteil hat, der ein Einsetzen eines Innenumfangsendes des zweiten Dichtbauteils ermöglicht.