DE112019006695T5 - Turbinengehäuse und Turbolader - Google Patents

Turbinengehäuse und Turbolader Download PDF

Info

Publication number
DE112019006695T5
DE112019006695T5 DE112019006695.1T DE112019006695T DE112019006695T5 DE 112019006695 T5 DE112019006695 T5 DE 112019006695T5 DE 112019006695 T DE112019006695 T DE 112019006695T DE 112019006695 T5 DE112019006695 T5 DE 112019006695T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
inlet
distal end
spiral
end portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112019006695.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuyoshi Kitamura
Makoto Ozaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Publication of DE112019006695T5 publication Critical patent/DE112019006695T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/50—Building or constructing in particular ways
    • F05D2230/54—Building or constructing in particular ways by sheet metal manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/14—Casings or housings protecting or supporting assemblies within
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

Ein Turbinengehäuse aufweisend: einen Spiralabschnitt, dazu eingerichtet, einen inneren spiralförmigen Bereich zu definieren; einen zylindrischen Abgaszuführabschnitt, der eine Abgaszuführöffnung aufweist, wobei der Abgaszuführabschnitt dazu eingerichtet ist, einen inneren Verbindungskanal zu definieren, der die Abgaszuführöffnung und den spiralförmigen Bereich verbindet; ein inneres Spiralelement aus einem metallischen Flächenmaterial, das in dem spiralförmigen Bereich angeordnet ist, um einen ersten wärmeabschirmenden Bereich zwischen dem inneren Spiralelement und einer inneren Fläche des Spiralabschnittes zu definieren, wobei das innere Spiralelement dazu eingerichtet ist, einen inneren spiralförmigen Strömungskanal zu definieren, durch den durch die Abgaszuführöffnung eintretendes Abgas strömt; und ein Einlasselement aus einem metallischen Flächenmaterial getrennt von dem inneren Spiralelement, das in dem Verbindungskanal angeordnet ist, um einen zweiten wärmeabschirmenden Bereich zwischen dem Einlasselement und einer inneren Fläche des Abgaszuführabschnittes zu definieren, wobei das Einlasselement dazu eingerichtet ist, einen inneren Verbindungsströmungskanal zu definieren, der die Abgaszuführöffnung und den spiralförmigen Strömungskanal verbindet. Ein stromaufwärts angeordneter Endabschnitt des inneren Spiralelements und ein stromabwärts angeordneter Endabschnitt des Einlasselements überlappen entlang einer axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Turbinengehäuse und einen Turbolader, der ein Turbinengehäuse aufweist.
  • HINTERGRUND
  • Konventionell ist ein Turbolader bekannt, der ein Turbinenrad durch Verwendung der Energie von aus einem Motor zugeführtem Abgas in Drehung versetzt, das wiederum ein koaxial mit dem Turbinenrad installiertes Kompressorrad in Drehung versetzt, um einen Ansaugkrümmer mit Druckluft zu versorgen, um die Motorleistung zu verbessern.
  • Ein Turbinenrad eines Turboladers wird von einem Turbinengehäuse aufgenommen. Da ein Turbinengehäuse in der Regel durch Gießen hergestellt wird, ist, unter Berücksichtigung des Fließens von geschmolzenem Metall in der Form, die Wandstärke dick und die Wärmekapazität ist groß. Ein solches Guss-Turbinengehäuse absorbiert die Wärmeenergie von in dem Turbinengehäuse strömendem Abgas während des Motorstarts und verringert somit die Temperatur des Abgases. Wenn die Temperatur des Abgases verringert wird, kann der Temperaturanstieg eines stromabwärts der Turbine angeordneten Abgasreinigungskatalysators verhindert werden. Daher wurde in den vergangenen Jahren ein Turbinengehäuse aus einem metallischen Flächenmaterial, hergestellt durch metallische Flächenmaterialbearbeitung aus einem dünnen, flachen metallischen Flächenmaterial, vorgeschlagen, um die Wärmekapazität und das Gewicht des Turbinengehäuses zu verringern.
  • Das Patentdokument 1 offenbart ein Turbinengehäuse, in dem ein wärmeabschirmender Bereich zwischen einer inneren Umfangsfläche eines Gehäuseabschnittes, die einen spiralförmigen Bereich bildet, und einer äußeren Umfangsfläche eines gehäuseseitigen inneren Gehäuses, die einen spiralförmigen Abgasströmungskanal bildet, ausgebildet ist.
  • Das Patentdokument 2 offenbart ein dünnwandiges, trichterartiges, einlassseitiges inneres Gehäuse (Mantel), das in einen Einlassverbindungsabschnitt benachbart zu einem Gehäuseabschnitt eingeführt ist, einen spiralförmigen Bereich bildend, und ein gehäuseseitiges inneres Gehäuse (Mantel), das in einen Gehäuseabschnitt eingeführt ist.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
    • Patentdokument 1: W02018/179328A
    • Patentdokument 2: JP6153589B
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Zu lösendes Problem
  • Wenn ein gehäuseseitiges inneres Gehäuse lediglich an dem Gehäuseabschnitt, wie in der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Erfindung, angeordnet ist, wird die Wärmeenergie des Abgases durch den zum Gehäuse benachbarten Einlassverbindungsabschnitt absorbiert bevor es dem Turbinenrad zugeführt wird, was die Temperatur des Abgases verringern kann. In diesem Fall, da die Temperatur des dem Turbinenrad zuzuführenden Abgases verringert ist, kann sich die Leistung des Turbinenrades verschlechtern. Zusätzlich, da der Einlassverbindungsabschnitt einen großen Wärmeeintrag von dem Abgas erfährt und daher anfällig für hohe Temperaturen ist, kann es schwierig sein eine Hochtemperaturbeständigkeit des Turbinengehäuses sicherzustellen.
  • Die im Patentdokument 2 beschriebene Erfindung offenbart, dass die inneren Gehäuse (gehäuseseitiges inneres Gehäuse und einlassseitiges inneres Gehäuse) einzeln an dem Gehäuseabschnitt bzw. dem Einlassverbindungsabschnitt angeordnet werden, aber offenbart insbesondere nicht die Verbindung zwischen dem gehäuseseitigen inneren Gehäuse und dem einlassseitigen inneren Gehäuse. Wenn es einen Spalt zwischen dem gehäuseseitigen inneren Gehäuse und dem einlassseitigen inneren Gehäuse gibt, kann das Abgas durch den Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus lecken (Innenleckage) und den Wärmeeintrag von dem Abgas zum Gehäuseabschnitt und den Einlassverbindungsabschnitt erhöhen, was die Sicherstellung einer Hochtemperaturbeständigkeit des Turbinengehäuses erschwert.
  • Im Anbetracht des Vorstehenden ist die Aufgabe von mindestens einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Turbinengehäuse bereitzustellen, das eine innere Leckage reduziert und die Hochtemperaturbeständigkeit verbessert.
  • Lösung des Problems
  • (1) Ein Turbinengehäuse gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zur Aufnahme eines Turbinenrades, wobei das Turbinengehäuse umfasst: einen Spiralabschnitt, dazu eingerichtet, einen inneren spiralförmigen Bereich zu definieren; einen zylindrischen Abgaszuführabschnitt, der eine Abgaszuführöffnung zum Zuführen von Abgas aufweist, wobei der Abgaszuführabschnitt dazu eingerichtet ist, einen inneren Verbindungskanal zu definieren, der die Abgaszuführöffnung und den spiralförmigen Bereich verbindet; ein inneres Spiralelement aus einem metallischen Flächenmaterial, das in dem spiralförmigen Bereich angeordnet ist, um einen ersten wärmeabschirmenden Bereich zwischen dem inneren Spiralelement und einer inneren Fläche des Spiralabschnittes zu definieren, wobei das innere Spiralelement dazu eingerichtet ist, einen inneren spiralförmigen Strömungskanal zu definieren, durch den durch die Abgaszuführöffnung eintretendes Abgas strömt; und ein Einlasselement aus einem metallischen Flächenmaterial getrennt von dem inneren Spiralelement, wobei das Einlasselement in dem Verbindungskanal angeordnet ist, um einen zweiten wärmeabschirmenden Bereich zwischen dem Einlasselement und einer inneren Fläche des Abgaszuführabschnittes zu definieren, wobei das Einlasselement dazu eingerichtet ist, einen inneren Verbindungsströmungskanal zu definieren, der die Abgaszuführöffnung und den spiralförmigen Strömungskanal verbindet. Ein stromaufwärts angeordneter Endabschnitt des inneren Spiralelements und ein stromabwärts angeordneter Endabschnitt des Einlasselements überlappen entlang einer axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (1) weist das Turbinengehäuse den Spiralabschnitt, den Abgaszuführabschnitt, das innere Spiralelement aus einem metallischen Flächenmaterial, das in dem spiralförmigen Bereich des Spiralabschnittes angeordnet ist, um einen ersten wärmeabschirmenden Bereich zwischen dem inneren Spiralelement und der inneren Fläche des Spiralabschnittes zu bilden, und das Einlasselement aus einem metallischen Flächenmaterial, das in dem Verbindungskanal des Abgaszuführabschnittes angeordnet ist, um einen zweiten wärmeabschirmenden Bereich zwischen dem Einlasselement und der inneren Fläche des Abgaszuführabschnittes zu bilden, auf. Mit anderen Worten weist das Turbinengehäuse eine duale Struktur auf, in der ein inneres Gehäuse (inneres Spiralelement aus einem metallischen Flächenmaterial und Einlasselement aus einem metallischen Flächenmaterial) über einen wärmeabschirmenden Bereich (erster wärmeabschirmender Bereich und zweiter wärmeabschirmender Bereich) in einem äußeren Gehäuse (Spiralabschnitt und Abgaszuführabschnitt) angeordnet ist. In einem solchen Turbinengehäuse strömt das in das Turbinengehäuse zugeführte Abgas in dem inneren Gehäuse, d.h. in dem Verbindungsströmungskanal, der in dem Einlasselement aus metallischen Flächenmaterial ausgebildet ist, und in dem spiralförmigen Strömungskanal, der in dem inneren Spiralelement aus metallischen Flächenmaterial ausgebildet ist. Da sowohl das Einlasselement aus metallischen Flächenmaterial als auch das innere Spiralelement aus metallischen Flächenmaterial eine geringe Wärmekapazität aufweisen, kann, wenn das dem Turbinengehäuse zugeführte Abgas durch den Verbindungsströmungskanal und den spiralförmigen Strömungskanal strömt, ein Ableiten der Wärmeenergie des Abgases nach außen unterbunden werden und ein Abfallen der Temperatur des in dem Turbinengehäuse strömenden Abgases unterbunden werden.
  • Zusätzlich, gemäß der vorstehenden Konfiguration (1), überlappen der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt des inneren Spiralelements und der stromabwärts angeordnete Endabschnitt des Einlasselements entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnitts. Entsprechend ist ein Spalt, der an dem überlappenden Abschnitt des stromaufwärts angeordneten Endabschnittes des inneren Spiralelements und des stromabwärts angeordnete Endabschnittes des Einlasselements ausgebildet sein kann, schmaler und weist einen größeren Strömungswiderstand als andere Abschnitte auf und ist daher schwierig für das Abgas zu durchströmen. Daher ist es mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den Spalt zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt des inneren Spiralelements und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt des Einlasselements aus dem inneren Gehäuse heraus zu unterbinden. Mit anderen Worten ist es möglich, eine innere Leckage des in dem Turbinengehäuse strömenden Abgases zu reduzieren. Ferner, da die Menge des aus dem inneren Gehäuse herausströmenden Abgases reduziert ist und die von dem äußeren Gehäuse (Spiralabschnitt und Abgaszuführabschnitt) absorbierte Wärmeenergie des Abgases reduziert ist, ist es möglich, die Hochtemperaturbeständigkeit des Turbinengehäuses zu verbessern.
  • (2) In einigen Ausführungsformen des vorstehend unter (1) beschriebenen Turbinengehäuses, weist der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt des inneren Spiralelements einen entlang einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung erstreckenden spiralseitigen Kreuzungsabschnitt, und einen stromaufwärts von einem distalen Ende des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes erstreckenden spiralseitigen distalen Endabschnitt auf. Der stromabwärts angeordnete Endabschnitt des Einlasselements weist einen entlang einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung erstreckenden einlassseitigen Kreuzungsabschnitt, und einen stromabwärts von einem distalen Ende des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes erstreckenden einlassseitigen distalen Endabschnitt auf. Ein distales Ende des einlassseitigen distalen Endabschnittes ist dazu eingerichtet, zwischen dem distalen Ende und einem proximalen Ende des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes in einer radialen Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet zu sein und ein distales Ende des spiralseitigen distalen Endabschnittes ist dazu eingerichtet, zwischen dem distalen Ende und einem proximalen Ende des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes in der radialen Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet zu sein. Der spiralseitige distale Endabschnitt und der einlassseitige distale Endabschnitt überlappen in der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (2) erstreckt sich ein Spalt, der zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt (spiralseitiger distaler Endabschnitt und spiralseitiger Kreuzungsabschnitt) des inneren Spiralelements und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt (einlassseitiger distaler Endabschnitt und einlassseitiger Kreuzungsabschnitt) des Einlasselements ausgebildet sein kann, entlang einer axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes und sowohl der Spalteinlass als auch der Spaltauslass öffnen sich in einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung. Ein solcher Spalt ist schwierig für das Abgas zu durchströmen, da sich die Strömungsrichtung mehrmals ändert umzukehren. Daher ist es mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus zu unterbinden.
  • (3) In einigen Ausführungsformen des vorstehend unter (2) beschriebenen Turbinengehäuses ist das Einlasselement derartig eingerichtet, dass das distale Ende des einlassseitigen distalen Endabschnittes an dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt des inneren Spiralelements anliegt.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (3), da das distale Ende des einlassseitigen distalen Endabschnittes an dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt anliegt, ist es möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt des inneren Spiralelements und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt des Einlasselements ausgebildeten Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus zu verhindern.
  • (4) In einigen Ausführungsformen weist das vorstehend unter (2) oder (3) beschriebene Turbinengehäuse ferner ein Verbindungselement auf, das dazu eingerichtet ist, außen von jeweils des spiralseitigen distalen Endabschnittes und des einlassseitigen distalen Endabschnittes in der radialen Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet zu sein und jeweils den spiralseitigen distalen Endabschnitt und den einlassseitigen distalen Endabschnitt entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes zu überlappen, wobei das Verbindungselement ferner dazu eingerichtet ist, von dem inneren Spiralelement gestützt zu werden.
  • Gemäß der vorstehendenden Konfiguration (4) ist das Verbindungselement durch das innere Spiralelement gestützt und überlappt jeweils den spiralseitigen distalen Endabschnitt und den einlassseitigen distalen Endabschnitt entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes an der äußeren Seite von jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt in radialer Richtung des Abgaszuführabschnittes. Ein solches Verbindungselement kann den Spalt entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes stromabwärts von dem Spaltauslass erweitern. Der Spalt ist derartig gestaltet, schwieriger für das Abgas zu durchströmen zu sein, da sich die Strömungsrichtung häufiger verändert wenn sie sich umkehrt, und die Gesamtlänge des Spaltes erhöht. Daher ist es mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus zu unterbinden.
  • (5) In einigen Ausführungsformen des unter (2) oder (3) beschriebenen Turbinengehäuses ist das innere Spiralelement derartig eingerichtet, dass eine Wandfläche des spiralseitigen distalen Endabschnittes an einer Wandfläche des einlassseitigen distalen Endabschnittes des Einlasselements entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes anliegt.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (5), da die Wandfläche des spiralseitigen distalen Endabschnittes an der Wandfläche des einlassseitigen distalen Endabschnittes entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes anliegt, ist kein Spalt zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt des inneren Spiralelements und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt des Einlasselements gebildet. Zusätzlich kann mit der vorstehenden Konfiguration die Kontaktfläche zwischen dem inneren Spiralelement und dem Einlasselement verglichen mit dem Fall, bei dem das distale Ende des einlassseitigen distalen Endabschnittes an dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt anliegt, erhöht werden, sodass es möglich ist, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus zuverlässiger zu vermeiden.
  • (6) In einigen Ausführungsformen weist das vorstehend unter einer von (2) bis (4) beschriebene Turbinengehäuse ferner ein Spaltfüllelement auf, das dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt angeordnet zu sein und einen Spalt zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt zu schließen.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (6), da das Spaltfüllelement dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt angeordnet zu sein und einen Spalt zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt zu schließen, ist es möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus zu verhindern.
  • (7) In einigen Ausführungsformen weist das vorstehend unter einer von (2) bis (4) beschriebene Turbinengehäuse ferner ein metallisches Dichtelement auf, das dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt angeordnet zu sein und ausdehnbar entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes zu sein.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (7) ist das metallische Dichtelement dazu eingerichtet, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt angeordnet zu sein und ausdehnbar entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes zu sein. Da das metallische Dichtelement durch Druck des in den Spalt eingeführten Abgases entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes ausgedehnt wird und in engen Kontakt mit dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt kommt, ist es möglich, den Spalt zwischen dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt zuverlässiger zu schließen. Daher ist es mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus zu verhindern.
  • (8) In einigen Ausführungsformen des unter einer von (2) bis (7) beschriebenen Turbinengehäuses ist der spiralseitige distale Endabschnitt dazu eingerichtet, außen von dem einlassseitigen distalen Endabschnitt in der radialen Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet zu sein.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (8) ist der spiralseitige distale Endabschnitt außen von dem einlassseitigen distalen Endabschnitt in radialer Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet. In diesem Fall ist ein Spalt, der an dem überlappenden Abschnitt des spiralseitigen distalen Endabschnittes und des einlassseitigen distalen Endabschnittes ausgebildet sein kann, schwierig für das Abgas zu durchströmen, da die Strömungsrichtung des durch den Spalt strömenden Abgases einer Strömungsrichtung des durch das innere Gehäuse strömenden Abgases entgegengesetzt ist. Daher ist es mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus effektiver zu unterbinden.
  • (9) In einigen Ausführungsformen des vorstehend unter (1) beschriebenen Turbinengehäuses weist der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt des inneren Spiralelements einen stromaufwärts entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes erstreckenden spiralseitigen distalen Endabschnitt auf. Der stromabwärts angeordnete Endabschnitt des Einlasselements weist einen stromabwärts entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes erstreckenden einlassseitigen distalen Endabschnitt auf. Das Turbinengehäuse weist ferner ein Spaltfüllelement auf, wobei das Spaltfüllelement dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt des inneren Spiralelements und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt des Einlasselements angeordnet zu sein und einen Spalt zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt zu schließen.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (9), da das Spaltfüllelement dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt angeordnet zu sein und einen Spalt zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt zu schließen, ist es möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus zu verhindern.
  • (10) In einigen Ausführungsformen des vorstehend unter (1) beschriebenen Turbinengehäuses weist der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt des inneren Spiralelements einen entlang einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung erstreckenden und in eine in einer inneren Fläche des Turbinengehäuses ausgebildete Nut eingeführten Randabschnitt, und einen von einem inneren Umfangsende des Randabschnittes stromabwärts erstreckenden spiralseitigen distalen Endabschnitt auf. Der stromabwärts angeordnete Endabschnitt des Einlasselements weist einen entlang einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung erstreckenden einlassseitigen Kreuzungsabschnitt, und einen von einem stromabwärts angeordneten Ende des einlassseitigen Kreuzungsabschnitt stromabwärts erstreckenden einlassseitigen distalen Endabschnitt auf. Mindestens einer von dem Randabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt, oder dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt sind derartig eingerichtet, aneinander anzuliegen.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (10), da der Randabschnitt des inneren Spiralelements in eine auf einer inneren Fläche des Turbinengehäuses ausgebildete Nut eingeführt ist, kann der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt des inneren Spiralelements an dem Turbinengehäuse befestigt werden. Der an dem Turbinengehäuse befestigte stromaufwärts angeordnete Endabschnitt (Randabschnitt und spiralseitiger distaler Endabschnitt) des inneren Spiralelements kann sich auch bei Aufbringung einer Druckkraft nicht verschieben. Daher, da der stromabwärts angeordnete Endabschnitt (einlassseitiger distaler Endabschnitt, einlassseitiger Kreuzungsabschnitt) des Einlasselements in noch engeren Kontakt mit dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt des inneren Spiralelements gebracht werden kann, ist es möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse strömenden Abgases durch den zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt des inneren Spiralelements und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt des Einlasselements gebildeten Spalt aus dem inneren Gehäuse heraus zuverlässiger zu verhindern.
  • (11) Ein Turbolader gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Turbinenrad und ein vorstehend unter einer von (1) bis (10) beschriebenes Turbinengehäuse auf.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (11), da das Turbinengehäuse den Spiralabschnitt, den Abgaszuführabschnitt, das innere Spiralelement und das Einlasselement aufweist, ist es möglich, eine innere Leckage des Turbinengehäuses zu reduzieren und die Hochtemperaturbeständigkeit des Turbinengehäuses zu verbessern. Der Turbolader, der ein solches Turbinengehäuse aufweist, kann, auch wenn das dem Turbinengehäuse zugeführte Abgas heiß ist, betrieben werden.
  • Vorteilhafte Effekte
  • Mindestens eine der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellt ein Turbinengehäuse bereit, das eine innere Leckage reduzieren und Hochtemperatureigenschaften verbessern kann.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Konfiguration eines Turboladers, der ein Turbinengehäuse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
    • 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 6 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 7 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 8 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 9 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 10 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 11 zeigt eine schematische, teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch beabsichtigt, dass Dimensionen, Materialen, Formen, relative Positionen und Ähnliches der in den Ausführungsformen beschriebenen Komponenten, sofern nicht gesondert gekennzeichnet, nur veranschaulichend interpretiert werden sollen und nicht dazu beabsichtigt sind die vorliegende Erfindung einzuschränken.
  • Der Ausdruck einer relativen oder absoluten Anordnung, wie beispielsweise „in einer Richtung“, „entlang einer Richtung“, „parallel“, „orthogonal“, „zentriert“, „konzentrisch“ und „koaxial“, soll nicht so ausgelegt werden, dass er nur die Anordnung im strengen Wortlaut angibt, sondern ebenfalls einen Zustand beinhaltet, bei dem die Anordnung relativ mit einer Toleranz, einem Winkel, oder einem Abstand abweicht, wobei es möglich ist, die gleiche Funktion zu erreichen.
  • Der Ausdruck eines gleichen Zustandes, wie beispielsweise „gleich“, „dasselbe“ und „einheitlich“, soll nicht so ausgelegt werden, dass er nur den Zustand angibt, in dem das Merkmal strikt gleich ist, sondern ebenfalls einen Zustand beinhaltet, bei dem eine Toleranz oder ein Unterschied vorhanden ist, wobei die gleiche Funktion erreicht wird.
  • Weiterhin soll der Ausdruck einer rechteckigen Form oder zylindrischen Form nicht als strikte geometrische Form ausgelegt werden, sondern ebenfalls eine Form mit Ungleichmäßigkeiten oder abgeschrägten Kanten in dem Umfang beinhaltet, in dem der gleiche Effekt erreicht wird.
  • Auf der anderen Seite sollen Ausdrücke, wie „aufweisen“, „beinhalten“, „mit“, „enthalten“ und „bilden“ nicht als Ausschluss weiterer Komponenten ausgelegt werden.
  • Die gleichen Merkmale können mit den gleichen Bezugszeichen versehen werden und nicht detailliert beschrieben werden.
  • 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Konfiguration eines Turboladers, der ein Turbinengehäuse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Turbinengehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Pfeile in 2 und 3 bis 11, welche später beschrieben werden, zeigen die Strömungsrichtung eines Abgases an.
    Wie in 1 gezeigt ist, weist der Turbolader 1 gemäß einiger Ausführungsformen eine Rotationswelle 11, ein an der Rotationswelle 11 angebrachtes Turbinenrad 12 und ein Turbinengehäuse 2, welches dazu eingerichtet ist das Turbinenrad 12 aufzunehmen, auf.
  • Der Turbolader 1 erzeugt Druckluft durch Rotation des Turbinenrades 12 mit aus einem Motor oder einem Verbrennungsmotor (Verbrennungskraftmaschine) zugeführten Abgases über die Rotationswelle 11 und Rotation eines Impellers eines Kompressors, der mit der Rotationswelle 11 verbunden ist, und versorgt den Verbrennungsmotor mit der Druckluft.
  • In der in 1 gezeigten Ausführungsform weist der Turbolader 1 ferner einen variablen Düsenschaufelmechanismus 13 auf, der dazu eingerichtet ist, die Menge des dem Turbinenrad 12 zugeführten Abgases einzustellen. Das heißt, der Turbolader 1 gemäß der gezeigten Ausführungsform ist ein Turbolader mit variabler Geometrie (VG). In weiteren Ausführungsformen kann der Turbolader 1 keinen variablen Düsenschaufelmechanismus 13 aufweisen.
  • Der variable Düsenschaufelmechanismus 13 ist dazu eingerichtet, auf einen Düsenöffnungsgrad, der durch ein Steuergerät (nicht gezeigt) angezeigt wird, einstellbar zu sein und stellt das Turbinenrad 12 auf eine entsprechende Rotationsgeschwindigkeit durch Einstellung des Düsenöffnungsgrades und der Menge des dem Turbinenrad 12 zugeführten Abgases ein.
  • Wie in 1 gezeigt, ist der variable Düsenschaufelmechanismus 13 radial auswärts von dem Turbinenrad 12 angeordnet und in dem Turbinengehäuse 2 aufgenommen. Mit anderen Worten ist das Turbinengehäuse 2 dazu eingerichtet, den variablen Düsenschaufelmechanismus 13 radial auswärts von dem Turbinenrad 12 aufzunehmen.
  • Zusätzlich weist der Turbolader 1 in der in 1 gezeigten Ausführungsform ferner eine Lagerung 14, welche die Rotationswelle 11 drehbar lagert, und ein Lagergehäuse 15 auf, welches dazu eingerichtet ist, die Lagerung 14 aufzunehmen. Das Turbinengehäuse 2 ist mit dem Lagergehäuse 15 durch ein Befestigungselement (nicht gezeigt) verbunden und gesichert. Ein Befestigungselement kann beispielsweise ein Bolzen mit einer Mutter und/oder eine V-Klemme beinhalten.
  • Wie in der 1 und 2 gezeigt, weist das Turbinengehäuse 2 ein äußeres Gehäuse 3, das eine äußere Hülle des Turbinengehäuses 2 bildet, und ein inneres Gehäuse 6, das in dem äußeren Gehäuse 3 angeordnet ist, auf.
  • Wie in 2 gezeigt, weist das äußere Gehäuse 3 einen Spiralabschnitt 4 und einen zylindrischen Abgaszuführabschnitt 5 auf. Wie in 2 gezeigt, weist das innere Gehäuse 6 ein inneres Spiralelement 7, das aus einem metallischen Flächenmaterial ausgebildet ist, und ein von dem Spiralelement 7 getrenntes Einlasselement 8, das aus einem metallischen Flächenmaterial ausgebildet ist, auf. Mit anderen Worten weist das Turbinengehäuse 2 einen Spiralabschnitt 4, einen Abgaszuführabschnitt 5, ein inneres Spiralelement 7 und ein Einlasselement 8 auf.
  • Wie in 2 gezeigt, ist der Spiralabschnitt 4 dazu eingerichtet, einen inneren spiralförmigen Bereich 41 zu definieren.
  • Der zylindrische Abgaszuführabschnitt 5 weist eine Abgaszuführöffnung 51 auf, wobei die Abgaszuführöffnung 51 zum Zuführen von Abgas und zur Festlegung eines inneren Verbindungskanals 52 zur Verbindung der Abgaszuführöffnung 51 und des spiralförmigen Bereiches 41 eingerichtet ist.
  • In der dargestellten Ausführungsform wird das äußere Gehäuse 3 durch Gießen hergestellt und der Abgaszuführabschnitt 5 ist integral mit dem Spiralabschnitt 4 ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform ist jeweils der Spiralabschnitt 4 und der Abgaszuführabschnitt 5 aus einem Metall, wie beispielsweise Gusseisen oder rostfreier Gussstahl ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform ist jeweils das innere Spiralelement 7 und das Einlasselement 8 durch metallische Flächenmaterialbearbeitung eines dünnen, plattenförmigen Elements aus einem wärmebeständigen Stahl (Metall), wie beispielsweise austenitischer rostfreier Stahl, ausgebildet.
  • Nachfolgend, wie beispielhaft in 2 gezeigt, wird die Richtung, in welche sich die Achse LB des Abgaszuführabschnittes 5 erstreckt, als axiale Richtung X, und die Richtung senkrecht zu der Achse LB, welche die Achse LB des Abgaszuführabschnittes 5 durchquert, als radiale Richtung Y definiert. Nachfolgend werden „stromaufwärts“ und „stromabwärts“ basierend auf der Strömungsrichtung des in dem innere Gehäuse 6 strömenden Abgases verwendet.
  • Wie in 2 gezeigt ist, erstreckt sich die Achse LA der Rotationswelle 11 entlang einer Richtung senkrecht zu jeweils der axialen Richtung X und der radialen Richtung Y. Der spiralförmige Bereich 41 erstreckt sich entlang einer Umfangsrichtung der Achse LA um die Achse LA der Rotationswelle 11.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist das innere Spiralelement 7 in dem spiralförmigen Bereich 41 des Spiralabschnittes 4 angeordnet, um einen ersten wärmeabschirmenden Bereich 41A zwischen dem inneren Spiralelement 7 und einer inneren Fläche 42 des Spiralabschnittes 4 auszubilden und ist dazu eingerichtet, einen inneren spiralförmigen Strömungskanal 71 zu bilden, durch den das durch die Abgaszuführöffnung 51 eintretende Abgas strömt.
  • Der erste wärmeabschirmende Bereich 41A wird durch die innere Fläche 42 des Spiralabschnittes 4 und einer äußeren Fläche 72 des inneren Spiralelements 7 ausgebildet. Der spiralförmige Strömungskanal 71 wird durch eine innere Fläche 73 des inneren Spiralelements 7 ausgebildet. Die äußere Fläche 72 des inneren Spiralelements 7 ist dem ersten wärmeabschirmenden Bereich 41A zugewandt, und die innere Fläche 73 ist dem spiralförmigen Strömungskanal 71 zugewandt.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist das Einlasselement 8 in dem Verbindungskanal 52 des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet, um einen zweiten wärmeabschirmenden Bereich 52A zwischen dem Einlasselement 8 und einer inneren Fläche 53 des Abgaszuführabschnittes 5 auszubilden und ist dazu eingerichtet, einen inneren Verbindungsströmungskanal 81 zu definieren, der die Abgaszuführöffnung 51 und den spiralförmigen Strömungskanal 71 verbindet.
  • Der zweite wärmeabschirmende Bereich 52A wird durch die innere Fläche 53 des Abgaszuführabschnittes 5 und einer äußere Fläche 82 des Einlasselements 8 ausgebildet. Der Verbindungsströmungskanal 81 wird durch eine innere Fläche 83 des Einlasselements 8 ausgebildet. Die äußere Fläche 82 des Einlasselements 8 ist dem zweiten wärmeabschirmenden Bereich 52A zugewandt, und die innere Fläche 83 ist dem Verbindungsströmungskanal 81 zugewandt.
  • Wie in 2 gezeigt ist, sind der erste wärmeabschirmende Bereich 41A und der zweite wärmeabschirmende Bereich 52A miteinander verbunden. Ferner sind der spiralförmige Strömungskanal 71 und der Verbindungsströmungskanal 81 miteinander verbunden. Jeweils der erste wärmeabschirmende Bereich 41A und der zweite wärmeabschirmende Bereich 52A ist dazu eingerichtet, eine Übertragung der Wärmeenergie des durch den spiralförmigen Strömungskanal 71 und dem Verbindungsströmungskanals 81 strömenden Abgases von dem inneren Gehäuse 6 (inneres Spiralelement 7 und Einlasselement 8) zu dem äußeren Gehäuse 3 (Spiralabschnitt 4, Abgaswärme 5, etc.) sowie ein Absorbieren der Wärmeenergie des äußeren Gehäuses 3 zu verhindern.
  • In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Abgaszuführabschnitt 5 in einer zylindrischen Form, die sich entlang der axialen Richtung X erstreckt, und mit offenen gegenüberliegenden Enden ausgebildet und ein stromaufwärts angeordneter Endabschnitt 54 mit dem Abgaszuführabschnitt weist einen nach außen in die radiale Richtung Y hervorstehenden Flanschabschnitt 55 auf.
  • Ferner, gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform, ist das Einlasselement 8 in einer zylindrischen Form, die sich entlang der axialen Richtung X erstreckt, und mit offenen gegenüberliegenden Enden ausgebildet und ein stromaufwärts angeordneter Endabschnitt 80 weist einen nach außen in die radiale Richtung Y hervorstehenden Flanschabschnitt 801 auf. Wenn der Flanschabschnitt 55 des Abgaszuführabschnittes 5 mit einem weiteren Element verbunden wird, so wird das Einlasselement 8 durch den Abgaszuführabschnitt 5 mit dem zwischen dem Flanschabschnitt 55 und dem weiteren Element angeordneten Flanschabschnitt 801 gestützt.
  • In der in 1 dargestellten Ausführungsform, wird das innere Spiralelement 7 mit einer äußeren Umfangskante 70 durch den Spiralabschnitt 4 gestützt, wobei die äußere Umfangskante 70 radial nach außen von der Achse LA angeordnet ist und zwischen dem Spiralabschnitt 4 und dem Lagergehäuse 15, zusammen mit einer äußeren Umfangskante 131 des variablen Düsenschaufelmechanismus 13 angeordnet ist.
  • In der in 1 dargestellten Ausführungsform weist das äußere Gehäuse 3 ferner einen Abgasauslassabschnitt 31 auf. Der Abgasauslassabschnitt 31 ist in einer zylindrischen Form, die sich entlang einer Erstreckungsrichtung der Achse LA der Rotationswelle 11 erstreckt, und mit offenen gegenüberliegenden Enden ausgebildet. Der Abgasauslassabschnitt 31 weist an einem stromabwärts angeordneten Endabschnitt 32 eine Abgasauslassöffnung 321 zum Auslassen eines Abgases auf und ist dazu eingerichtet, einen inneren Auslassströmungskanal 311 auszubilden, um eine Abgasauslassöffnung 321 mit für den Antrieb des Turbinenrades 12 genutztem Abgas zu versorgen.
  • Wie in 2 gezeigt ist, strömt das in das Turbinengehäuse 2 durch die Abgaszuführöffnung 51 des Abgaszuführabschnittes 5 zugeführte Abgas nacheinander durch den Verbindungsströmungskanal 81 des Einlasselements 8 und den spiralförmigen Strömungskanal 71 des inneren Spiralelements 7 und wird dann über den variablen Düsenschaufelmechanismus 13 zu dem Turbinenrad 12 gespeist. Das für den Antrieb des Turbinenrades 12 genutzte Abgas strömt durch den Auslassströmungskanal 311 und wird dann durch die Abgasauslassöffnung 321 des Abgasauslassabschnittes 31 zu einer Außenseite des Turbinengehäuses 2 abgelassen, wie in 1 gezeigt ist. In einer Ausführungsform beinhaltet die Verbrennungskraftmaschine einen Benzinmotor und die Temperatur des in das Turbinengehäuse 2 zugeführte Abgas weist eine Temperatur zwischen 800 °C und 1000 °C auf.
  • Wie beispielsweise in 2 gezeigt, weist das Turbinengehäuse 2 gemäß einiger Ausführungsformen einen Spiralabschnitt 4, einen Abgaszuführabschnitt 5, ein inneres Spiralelement 7 und ein Einlasselement 8 auf. Ein stromaufwärts angeordneter Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 und ein stromabwärts angeordneter Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 überlappen entlang einer axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5. Mit anderen Worten, weist das Turbinengehäuse 2 einen überlappenden Abschnitt 61 auf, wo der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 und der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 entlang einer axialen Richtung X überlappen.
  • In der in 2 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich jeweils der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 und der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 entlang einer axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5.
  • In der in 2 dargestellten Ausführungsform, ist der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 außen von dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt 84 in radialer Richtung Y von dem Abgaszuführabschnitt 5 angeordnet. In weiteren Ausführungsformen kann der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 innen von dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt 84 in radialer Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet sein.
  • Ferner ist in der in 2 dargestellten Ausführungsform der überlappende Abschnitt 61 über den gesamten Umfang in der Umfangsrichtung der Achse LB des Abgaszuführabschnittes 5 ausgebildet. In weiteren Ausführungsformen kann der überlappende Abschnitt 61 über einen Teil des Umfangs in der Umfangsrichtung der Achse LB des Abgaszuführabschnittes 5 ausgebildet sein.
  • Diese zwei Aspekte treffen ebenfalls auf die später beschriebenen Ausführungsformen zu.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration weist das Turbinengehäuse 2 einen Spiralabschnitt 4, einen Abgaszuführabschnitt 5, ein inneres Spiralelement 7 aus einem metallischen Flächenmaterial, angeordnet in dem spiralförmigen Bereich 41 des Spiralabschnittes 4, um einen ersten wärmeabschirmenden Bereich 41A zwischen dem inneren Spiralelement 7 und der inneren Fläche 42 des Spiralabschnittes 4 auszubilden, und ein in dem Verbindungskanal 52 des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnetes Einlasselement 8 aus einem metallischen Flächenmaterial, um einen zweiten wärmeabschirmenden Bereich 52A zwischen dem Einlasselement 8 und der inneren Fläche 53 des Abgaszuführabschnittes 5 auszubilden, auf. Mit anderen Worten, weist das Turbinengehäuse 2 eine duale Struktur auf, wobei das innere Gehäuse 6 (inneres Spiralelement 7 aus einem metallischen Flächenmaterial und Einlasselement 8 aus einem metallischen Flächenmaterial) innerhalb des äußeren Gehäuses 3 (Spiralabschnitt 4 und Abgaszuführabschnitt 5) über den wärmeabschirmenden Bereich (erster wärmeabschirmender Bereich 41A und zweiter wärmeabschirmender Bereich 52A) angeordnet ist. In einem solchen Turbinengehäuse 2, strömt das in das Turbinengehäuse 2 zugeführte Abgas in das innere Gehäuse 6, d.h. in den innerhalb des Einlasselements 8 aus einem metallischen Flächenmaterial ausgebildeten Verbindungsströmungskanal 81 und in den innerhalb des inneren Spiralelements 7 aus einem metallischen Flächenmaterial ausgebildeten spiralförmigen Strömungskanal 71. Da jeweils das Einlasselement 8 aus einem metallischen Flächenmaterial und das innere Spiralelement 7 aus einem metallischen Flächenmaterial eine geringe Wärmekapazität aufweisen, kann, wenn das in das Turbinengehäuse 2 zugeführte Abgas durch den Verbindungsströmungskanal 81 und den spiralförmigen Strömungskanal 71 strömt, eine Abfuhr der Wärmeenergie des Abgases nach Außen (inneres Gehäuse 6) unterbunden werden und ein Abfallen der Temperatur des in dem Turbinengehäuse 2 strömenden Abgas unterbunden werden.
  • Ferner, gemäß der vorstehenden Konfiguration, überlappen der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 und der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnitts 5. Entsprechend ist ein Spalt 62, der im überlappenden Abschnitt 61 des stromaufwärts angeordneten Endabschnitts 74 des inneren Spiralelements 7 und des stromabwärts angeordneten Endabschnitts 84 des Einlasselements 8 ausgebildet sein kann, schmaler und weist einen größeren Strömungswiderstand als andere Abschnitte auf und ist daher schwieriger für das Abgas zu durchströmen. Es ist daher mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases aus dem inneren Gehäuse 6 heraus durch den Spalt zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 und des stromabwärts angeordneten Endabschnittes 84 des Einlasselements 8 zu unterbinden. Mit anderen Worten ist es möglich, eine innere Leckage des in dem Turbingenhäuse 2 strömenden Abgases zu reduzieren. Da die Menge des aus dem inneren Gehäuse 6 herausströmenden Abgases reduziert wird und die durch das äußere Gehäuse 3 (Spiralabschnitt 4 und Abgaszuführabschnitt 5) absorbierte Wärmeenergie des Abgases reduziert wird, ist es möglich, die Hochtemperaturbeständigkeit des Turbinengehäuses 2 zu verbessern.
  • Jeder der 3 bis 11 zeigen eine schematische teilweise vergrößerte Schnittansicht eines überlappenden Abschnittes eines Turbinengehäuses gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 3 bis 11 zeigen jeweils eine Vergrößerung des in 2 gezeigten Bereiches A.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 3 bis 9 gezeigt, weist der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 einen spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76, der sich entlang einer Richtung erstreckt, welche die axiale Richtung X (oben-unten Richtung in den Figuren) des Abgaszuführabschnittes 5 kreuzt (senkrecht dazu), und einen spiralseitigen distalen Endabschnitt 75, der sich stromaufwärts (nach unten in den Figuren) von einem distalen Ende 761 des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes 76 erstreckt, auf. Ferner, wie in 3 bis 9 gezeigt ist, weist der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 einen einlassseitigen Kreuzungsabschnitt 86, der sich entlang einer Richtung erstreckt, welche die axiale Richtung X kreuzt (senkrecht dazu) und einen einlassseitigen distalen Endabschnitt 85, der sich stromabwärts (nach oben in den Figuren) von einem distalen Ende 861 des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 erstreckt, auf. Der spiralseitige distale Endabschnitt 75 und der einlassseitige distale Endabschnitt 85 überlappen entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5.
  • Wie beispielsweise in 3 gezeigt, ist ein distales Ende 851 des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 dazu eingerichtet, zwischen dem distalen Ende 761 und einem proximalen Ende 762 des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes 76 in radiale Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet zu sein. Ferner, wie beispielsweise in 3 gezeigt, ist ein distales Ende 751 des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 dazu eingerichtet, zwischen dem distalen Ende 861 und einem proximalen Ende 862 des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 in radiale Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet zu sein.
  • In der beispielhaft in 3 dargestellten Ausführungsform, ist das proximale Ende 762 des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes 76 mit einem distalen Ende 771 eines spiralseitigen Fußabschnittes 77 des inneren Spiralelements 7 verbunden, das sich stromaufwärts entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 erstreckt. Ferner, wie beispielsweise in 3 gezeigt, ist das proximale Ende 862 des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 mit einem distalen Ende 871 eines einlassseitigen Fußabschnittes 87 des Einlasselements 8 verbunden, das sich stromabwärts entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 erstreckt.
  • Der Spalt 62, der zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 (spiralseitiger distaler Endabschnitt 75 und spiralseitiger Kreuzungsabschnitt 76) des inneren Spiralelements 7 und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt 84 (einlassseitiger distaler Endabschnitt 85 und einlassseitiger Kreuzungsabschnitt 86) des Einlasselements 8 ausgebildet sein kann, erstreckt sich entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 und weist einen Spalteinlass 63 und einen Spaltauslass 64, die sich in einer die axiale Richtung X (senkrecht dazu) kreuzenden Richtung des Abgaszuführabschnittes 5 öffnen, auf, wie beispielsweise in 3 gezeigt.
  • In der beispielhaft in 3 dargestellten Ausführungsform, ist der Hauptabschnitt des Spaltes 62 dort ausgebildet, wo eine innere Fläche 752 (Wandfläche) des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 einer äußeren Fläche 852 (Wandfläche) des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 zugewandt ist und die Strömungsrichtung des durch den Hauptabschnitt des Spaltes 62 strömenden Abgases einer Strömungsrichtung des durch das innere Gehäuse 6 strömenden Abgases entgegengesetzt ist.
  • Der Spalteinlass 63 ist durch eine innere Fläche 762 (Wandfläche) des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes 76 und das distale Ende 851 des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 ausgebildet. Der Spaltauslass 64 ist durch eine innere Fläche 863 (Wandfläche) des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 und das distale Ende 751 des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 ausgebildet. Der Spalteinlass 63 ist an einem stromabwärts angeordneten Ende (ein Ende) in einer Erstreckungsrichtung des Hauptabschnittes des Spaltes 62 angeordnet und der Spaltauslass 64 ist an einem stromaufwärts angeordneten Ende (das andere Ende) in der Erstreckungsrichtung des Hauptabschnittes des Spaltes 62 angeordnet. Jeweils der Spalteinlass 63 und der Spaltauslass 64 erstreckt sich in einer Richtung, welche die Erstreckungsrichtung des Hauptabschnittes des Spaltes 62 kreuzt (senkrecht dazu).
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration erstreckt sich der Spalt 62, der zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 (spiralseitiger distaler Endabschnitt 75 und spiralseitiger Kreuzungsabschnitt 76) des inneren Spiralelements 7 und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt 84 (einlassseitiger distaler Endabschnitt 85 und einlassseitiger Kreuzungsabschnitt 86) des Einlasselements 8 ausgebildet sein kann, entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 und jeweils der Spalteinlass 63 und der Spaltauslass 64 öffnet sich in einer Richtung, welche die axiale Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 kreuzt. Ein solcher Spalt 62 ist für das Abgas schwierig zu durchströmen, da sich die Strömungsrichtung des Abgases mehrfach ändert umzukehren. Es ist daher mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem innere Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse heraus zu unterbinden.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 4 gezeigt, liegt das distale Ende 851 des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 an dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76 des inneren Spiralelements 7 an. In diesem Fall wird der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 durch den stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 gestützt.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da das distale Ende 851 des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 an dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76 anliegt um den Spalteinlass 63 zu schließen, ist es möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 ausgebildeten Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse 6 heraus zu verhindern.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 5 gezeigt, ist das innere Spiralelement 7 derartig eingerichtet, dass die innere Fläche 752 (Wandfläche) des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 an der äußeren Fläche 852 (Wandfläche) des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 des Einlasselements 8 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 anliegt. In diesem Fall wird der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 durch den stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 gestützt.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da die innere Fläche 752 (Wandfläche) des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 an der äußeren Fläche 852 (Wandfläche) des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 anliegt, ist kein Spalt 62 zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 ausgebildet. Ferner kann mit der vorstehenden Konfiguration die Kontaktfläche zwischen dem inneren Spiralelement 7 und dem Einlasselement 8 erhöht werden, verglichen mit dem Fall, bei dem das distale Ende 851 des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 an dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76 anliegt, sodass es möglich ist, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse 6 heraus zuverlässiger zu verhindern.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 6 gezeigt, weist das Turbinengehäuse 2 ferner ein Verbindungselement 9 auf. Das Verbindungselement 9 ist dazu eingerichtet, außen von jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75 und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 in radialer Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet zu sein und jeweils den spiralseitigen distalen Endabschnitt 75 und den einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 zu überlappen. Ferner ist das Verbindungselement 9 dazu eingerichtet, durch das innere Spiralelement 7 gestützt zu werden.
  • Wie in der in 6 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich das Verbindungselement 9 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 und weist ein stromaufwärts angeordneten Abschnitt 91 auf, der mit dem einlassseitigen Fußabschnitt 87 des Einlasselements 8 verbunden ist, während eine innere Fläche 911 des stromaufwärts angeordneten Abschnittes 91 mit einer äußeren Fläche des einlassseitigen Fußabschnittes 87 in Kontakt steht. Ein stromabwärts angeordneter Abschnitt 92 des Verbindungselements 9 überlappt jeweils den spiralseitigen distalen Endabschnitt 75 und den einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5. Ein zweiter Spalt 65, durch den das Abgas mit einer zu dem Hauptabschnitt des Spaltes 62 entgegengesetzten Richtung strömt, ist dort ausgebildet, wo eine innere Fläche 921 (Wandfläche) des stromabwärts angeordneten Abschnittes 92 einer äußeren Fläche 753 (Wandfläche) des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 zugewandt ist. Der zweite Spalt 65 ist in dem Spalt 62 enthalten und mit dem Spaltauslass 64 verbunden.
  • In einer Ausführungsform ist das Verbindungselement 9 durch metallische Flächenmaterialbearbeitung eines dünnen plattenförmigen Elements aus wärmebeständigem Stahl (Metall), wie austenitischer rostfreier Stahl, ausgebildet.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird das Verbindungselement 9 durch das innere Spiralelement 7 gestützt und überlappt jeweils den spiralseitigen distalen Endabschnitt 75 und den einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 an der äußeren Seite jeweils des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 und des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 in radialer Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5. Ein solches Verbindungselement 9 kann den Spalt 62 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 stromabwärts des Spaltauslasses 64 erweitern. Der Spalt 62 ist dazu eingerichtet, schwieriger für das Abgas zu durchströmen zu sein, da die Strömungsrichtung des Abgases sich häufiger ändert, da sie sich umkehrt, und die Gesamtlänge des Spaltes 62 sich vergrößert. Daher ist es mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse 6 heraus zu unterbinden.
  • In manchen Ausführungsformen, wie in 7 und 8 gezeigt, weist das Turbinengehäuse 2 ein Spaltfüllelement 21 auf, das dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75 und dem einlassseitigen distalen Endabschnitte 85 angeordnet zu sein, um den Spalt 62 zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75 und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 zu schließen. In diesem Fall wird der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 durch den stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 über das Spaltfüllelement 21 gestützt.
  • In der in 7 gezeigten Ausführungsform ist das Spaltfüllelement 21 als Zwischenstück 21A ausgebildet, das sich entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 erstreckt und die innere Fläche 752 (Wandfläche) des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 und die äußere Fläche 852 (Wandfläche) des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 berührt. In der dargestellten Ausführungsform weist das Zwischenstück 21A eine rechteckige Querschnittsfläche auf. In einer weiteren Ausführungsform weist das Zwischenstück 21A ein Isoliermaterial mit einer hohen Wärmebeständigkeit auf. In einer weiteren Ausführungsform weist das Zwischenstück 21A ein gewobenes und nicht-gewobenes Gewebe aus keramischen Fasern auf, wie beispielsweise Quarzglasfasern oder Aluminiumoxidfasern.
  • In der in 8 gezeigten Ausführungsform, ist das Spaltfüllelement 21 als Dichtmaterial 21B ausgebildet, das die innere Fläche 752 (Wandfläche) des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 und die äußere Fläche 852 (Wandfläche) des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 berührt. In der dargestellten Ausführungsform weist das Dichtmaterial 21B eine kreisförmige Querschnittsfläche auf. In einer weiteren Ausführungsform ist das Dichtmaterial 21B bogen- oder ringförmig entlang einer Umfangsrichtung der Achse LB des Abgaszuführabschnittes 5 erstreckend ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform weist das Dichtmaterial 21B ferner ein wärmebeständiges seilartiges Element, bevorzugt ein aus wärmebeständigen Fasern, wie beispielsweise Carbonfasern oder keramischen Fasern, ausgebildetes Faserseil auf.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da das Spaltfüllelement 21 dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75 und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 angeordnet zu sein, um den Spalt 62 zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75 und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 zu schließen, ist es möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse 6 heraus zu verhindern.
  • In weiteren Ausführungsformen, wie in 9 gezeigt, weist das Turbinengehäuse 2 ferner ein metallisches Dichtelement 22 auf. Das Dichtelement 22 ist dazu eingerichtet, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76 und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt 86 angeordnet zu sein und ausdehnbar entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 zu sein. In diesem Fall wird der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 durch den stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 über das Dichtelement 22 gestützt. Ferner ist der Spalt 62 durch das Dichtelement 22 geschlossen.
  • In der in 9 dargestellten Ausführungsform ist das Dichtelement 22 als V-Dichtung bogen- oder ringförmig um die Achse LB des Abgaszuführabschnittes 5 mit einer V-förmigen Querschnittsfläche entlang der Achse LB ausgebildet. Das Dichtelement 22 ist derartig eingerichtet, dass die Endabschnitte 222, 223 auf der Öffnungsseite nach innen weisend in eine radiale Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Endabschnitte 222, 223 auf der Öffnungsseite auf der inneren Seite von einem Verbindungsabschnitt 221 angeordnet, der die Endabschnitte 222, 223 in radialer Richtung Y verbindet.
  • In der in 9 dargestellten Ausführungsform ist das Dichtelement 22 ferner dazu eingerichtet, elastisch zu verformen, wenn es entlang der axialen Richtung X zusammengedrückt wird. Das Dichtelement 22 ist derartig angeordnet, dass der Endabschnitt 222 in Kontakt mit der inneren Fläche 763 (Wandfläche) des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes 76 steht und der Endabschnitt 223 in Kontakt mit der äußeren Fläche 863 (Wandfläche) des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 steht.
  • Bevorzugt ist das Dichtelement 22 in einem entlang der axialen Richtung X zusammengedrückten Zustand zwischen der inneren Fläche 763 des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes 76 und der äußeren Fläche 863 des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 angeordnet. In diesem Fall kann der Spalt 62 durch die Rückstellkraft des Dichtelements 22 zuverlässiger geschlossen werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Dichtelement 22 eine C- oder E-förmige Querschnittsfläche aufweisen.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration ist das metallische Dichtelement 22 dazu eingerichtet, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76 und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt 86 angeordnet zu sein und ausdehnbar entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 zu sein. Da das metallische Dichtelement 22 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 durch den Druck des in den Spalt 62 eingeführten Abgases ausgedehnt wird und in engen Kontakt mit dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76 und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt 86 kommt, ist es möglich, den Spalt 62 zwischen dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76 und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt 86 zuverlässiger zu schließen. Daher ist es mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse 6 heraus zu verhindern.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 3 bis 9 gezeigt, ist der spiralseitige distale Endabschnitt 75 außen von dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 in radialer Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration, ist der spiralseitige distale Endabschnitt 75 außen von dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 in radialer Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet. In diesem Fall kann der an dem überlappenden Abschnitt 61 des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75 und des einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 ausgebildete Spalt 62 schwierig für das Abgas zu durchströmen sein, da die Strömungsrichtung des durch den Spalt 62 strömenden Abgases der Strömungsrichtung des durch das innere Gehäuse 6 strömenden Abgases entgegengesetzt ist. Daher ist es mit der vorstehenden Konfiguration möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse 6 heraus effektiver zu unterbinden.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 10 gezeigt, weist der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 einen stromaufwärts entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 erstreckenden spiralseitigen distalen Endabschnitt 75A auf. Der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 weist einen stromabwärts entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 erstreckenden einlassseitigen distalen Endabschnitt 85A auf. Das Turbinengehäuse 2 weist das vorstehend beschriebene Spaltfüllelement 21 auf, das dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75A und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85A zu sein, um den Spalt 62 zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75A und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85A zu schließen. In diesem Fall wird der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 durch den stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 über das Spaltfüllelement 21 gestützt.
  • In der in 10 dargestellten Ausführungsform weist der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 nicht den spiralseitigen Kreuzungsabschnitt 76 auf und der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 weist nicht den einlassseitigen Kreuzungsabschnitt 86 auf. Insbesondere erstreckt sich der spiralseitige distale Endabschnitt 75A stromaufwärts von einem distalen Ende 771 des spiralseitigen Fußabschnittes 77 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5. Ferner erstreckt sich der einlassseitige distale Endabschnitt 85A stromabwärts von dem distalen Ende 871 des einlassseitigen Fußabschnittes 87 entlang der axialen Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5. In diesem Fall, wie in 10 gezeigt, öffnet sich jeweils der Spalteinlass 63A und der Spaltauslass 63B des Spaltes 62 entlang der Erstreckungsrichtung des Hauptabschnittes des Spaltes 62.
  • In der in 10 gezeigten Ausführungsform ist der spiralseitige distale Endabschnitt 75A außen von dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85A in radialer Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet. In diesem Fall ist der Spalt 62, der an dem überlappenden Abschnitt 61 des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75A und des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85A ausgebildet sein kann, schwierig für das Abgas zu durchströmen, da die Strömungsrichtung des durch den Spalt 62 strömenden Abgases einer Strömungsrichtung des durch das innere Gehäuse 6 strömenden Abgases entgegengesetzt ist.
  • In der in 10 gezeigten Ausführungsform ist das Spaltfüllelement 21 als ein Dichtmaterial 21B ausgebildet, das in Kontakt mit der inneren Fläche 752 (Wandfläche) des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75A und der äußeren Fläche 852 (Wandfläche) des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85A steht. In einigen Ausführungsformen kann das Spaltfüllelement 21 als das vorstehend beschriebene Zwischenstück 21A ausgestaltet sein. Insbesondere kann, anstelle des Dichtmaterials 21B in 10, das Zwischenstück 21A, wie in 7 gezeigt, die innere Fläche 752 (Wandfläche) des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75A und die äußere Fläche 852 (Wandfläche) des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85A berühren.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da das Spaltfüllelement 21 dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75A und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85A angeordnet zu sein, um den Spalt 62 zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75A und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85A zu schließen, ist es möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse 6 heraus zu verhindern.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 11 gezeigt, weist der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 einen entlang einer Richtung, welche die axiale Richtung X des Abgaszuführabschnittes 5 kreuzt (senkrecht dazu), erstreckenden und in eine in einer inneren Fläche 33 eines äußeren Gehäuses 3 (Turbinengehäuse 2) ausgebildete Nut 34 eingeführten Randabschnitt 78 und einen von einem inneren Umfangsende 782 des Randabschnittes 78 stromabwärts erstreckenden spiralseitigen distalen Endabschnitt 75B auf. Wie in 11 gezeigt, weist der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 den einlassseitigen Kreuzungsabschnitt 86 und den einlassseitigen distalen Endabschnitt 85 auf. Wie in 10 gezeigt, ist das Turbinengehäuse 2 derartig eingerichtet, dass mindestens einer von dem Randabschnitt 78 und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt 85, oder dem spiralseitigen distalen Endabschnitt 75B und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt 86 aneinander anliegen.
  • In der dargestellten Ausführungsform, wie in 11 gezeigt, ist ein äußeres Umfangsende 781 des Randabschnittes 78 in die Nut 34 eingepasst. Der spiralseitige distale Endabschnitt 75B ist mit dem inneren Umfangsende 782 des Randabschnittes 78 an einem stromaufwärts angeordneten Ende verbunden und mit einem distalen Ende 771 des spiralseitigen Fußabschnittes 77 an einem stromabwärts angeordneten Ende verbunden. Ferner ist das proximale Ende 862 des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 mit dem distalen Ende 871 des einlassseitigen Fußabschnittes 87 verbunden. Das innere Umfangsende 782 des Randabschnittes 78 ist dazu eingerichtet, außen von einem distalen Ende 861 des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 in radialer Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet zu sein und innen von dem proximalen Ende 862 des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 in radialer Richtung Y des Abgaszuführabschnittes 5 angeordnet zu sein.
  • In der dargestellten Ausführungsform, wie in 11 gezeigt, liegt die äußere Fläche 863 des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes 86 an der stromaufwärts angeordneten Wandfläche 783 des Randabschnittes 78 entlang der radialen Richtung Y an.
  • In einigen Ausführungsformen, wie in 11 gezeigt, liegt die äußere Fläche 852 des einlassseitigen distalen Endabschnittes 85 an der inneren Fläche 752 des spiralseitigen distalen Endabschnittes 75B entlang der axialen Richtung X an.
  • Gemäß der vorstehenden Konfiguration (10), da der Randabschnitt 78 des inneren Spiralelements 7 in die auf einer inneren Fläche 33 des äußeren Gehäuses 3 (Turbinengehäuse 2) ausgebildete Nut 34 eingeführt ist, kann der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 mit dem äußeren Gehäuse 3 befestigt werden. Der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt 74 (Randabschnitt 78 und spiralseitiger distaler Endabschnitt 75B) des an dem äußeren Gehäuse 3 befestigten inneren Spiralelements 7 verschiebt sich auch bei einer Aufbringung einer Druckkraft nicht. Daher, da der stromabwärts angeordnete Endabschnitt 84 (einlassseitiger distaler Endabschnitt 85, einlassseitiger Kreuzungsabschnitt 86) des Einlasselements 8 in noch engeren Kontakt mit dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 gebracht werden kann, ist es möglich, ein Strömen des in dem inneren Gehäuse 6 strömenden Abgases durch den zwischen dem stromaufwärts angeordneten Endabschnitt 74 des inneren Spiralelements 7 und dem stromabwärts angeordneten Endabschnitt 84 des Einlasselements 8 ausgebildeten Spalt 62 aus dem inneren Gehäuse 6 heraus zuverlässiger zu verhindern.
  • Wie vorstehend beschrieben, wie in 1 gezeigt, weist der Turbolader 1 gemäß einiger Ausführungsformen ein Turbinenrad 12 und ein das Turbinenrad 12 aufnehmende Turbinengehäuse 2 auf. In diesem Fall, wie in 3 gezeigt, da das Turbinengehäuse 2 den Spiralabschnitt 4, den Abgaszuführabschnitt 5, das innere Spiralelement 7 und das Einlasselement 8 aufweist, ist es möglich, eine Innenleckage des Turbinengehäuses 2 zu reduzieren und die Hochtemperaturbeständigkeit des Turbinengehäuses 2 zu verbessern. Der ein solches Turbinengehäuse 2 aufweisender Turbolader 1 kann, auch wenn das in das Turbinengehäuse 2 zugeführte Abgas heiß ist, betrieben werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern beinhaltet Modifizierungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsformen, welche aus Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen bestehen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Turbolader
    11
    Rotationswelle
    12
    Turbinenrad
    13
    variabler Düsenschaufelmechanismus
    14
    Lager
    15
    Lagergehäuse
    2
    Turbinengehäuse
    21
    Spaltfüllelement
    21A
    Zwischenstück
    21B
    Dichtmaterial
    22
    Dichtelement
    3
    äußeres Gehäuse
    31
    Abgasauslassabschnitt
    311
    Auslassströmungskanal
    32
    stromabwärts angeordneter Endabschnitt
    321
    Abgasauslassöffnung
    33
    innere Fläche
    34
    Nut
    4
    Spiralabschnitt
    41
    spiralförmiger Bereich
    41A
    erster wärmeabschirmender Bereich
    42
    innere Fläche
    5
    Abgaszuführabschnitt
    51
    Abgaszuführöffnung
    52
    Verbindungskanal
    52A
    zweiter wärmeabschirmender Bereich
    53
    innere Fläche
    6
    inneres Gehäuse
    61
    überlappender Abschnitt
    62
    Spalt
    63
    Spalteinlass
    64
    Spaltauslass
    65
    erweiterter Strömungskanal
    7
    inneres Spiralelement
    71
    spiralförmiger Strömungskanal
    72
    äußere Fläche
    73
    innere Fläche
    74
    stromaufwärts angeordneter Endabschnitt
    75
    spiralseitiger distaler Endabschnitt
    751
    distales Ende
    752
    innere Wandfläche
    76
    spiralseitiger Kreuzungsabschnitt
    761
    distales Ende
    762
    proximales Ende
    763
    innere Wandfläche
    77
    spiralseitiger Fußabschnitt
    771
    distales Ende
    78
    Randabschnitt
    8
    Einlasselement
    81
    Verbindungsströmungskanal
    82
    äußere Fläche
    83
    innere Fläche
    84
    stromabwärts angeordneter Endabschnitt
    85
    einlassseitiger distaler Endabschnitt
    851
    distales Ende
    86
    einlassseitiger Kreuzungsabschnitt
    861
    distales Ende
    862
    proximales Ende
    87
    einlassseitiger Fußabschnitt
    871
    distales Ende
    9
    Verbindungselement
    91
    stromaufwärts angeordneter Abschnitt
    92
    stromabwärts angeordneter Abschnitt
    LA
    Achse der Rotationswelle
    LB
    Achse des Abgaszuführabschnittes
    X
    axiale Richtung des Abgaszuführabschnitts
    Y
    radiale Richtung des Abgaszuführabschnitts
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2018/179328 A [0005]
    • JP 6153589 B [0005]

Claims (11)

  1. Ein Turbinengehäuse zur Aufnahme eines Turbinenrades, wobei das Turbinengehäuse aufweist: einen Spiralabschnitt, dazu eingerichtet, einen inneren spiralförmigen Bereich zu definieren; einen zylindrischen Abgaszuführabschnitt, der eine Abgaszuführöffnung zum Zuführen von Abgas aufweist, wobei der Abgaszuführabschnitt dazu eingerichtet ist, einen inneren Verbindungskanal zu definieren, der die Abgaszuführöffnung und den spiralförmigen Bereich verbindet; ein inneres Spiralelement aus einem metallischen Flächenmaterial, das in dem spiralförmigen Bereich angeordnet ist, um einen ersten wärmeabschirmenden Bereich zwischen dem inneren Spiralelement und einer inneren Fläche des Spiralabschnittes zu definieren, wobei das innere Spiralelement dazu eingerichtet ist, einen inneren spiralförmigen Strömungskanal zu definieren, durch den durch die Abgaszuführöffnung eintretendes Abgas strömt; und ein Einlasselement aus einem metallischen Flächenmaterial getrennt von dem inneren Spiralelement, wobei das Einlasselement in dem Verbindungskanal angeordnet ist, um einen zweiten wärmeabschirmenden Bereich zwischen dem Einlasselement und einer inneren Fläche des Abgaszuführabschnittes zu definieren, wobei das Einlasselement dazu eingerichtet ist, einen inneren Verbindungsströmungskanal zu definieren, der die Abgaszuführöffnung und den spiralförmigen Strömungskanal verbindet, wobei ein stromaufwärts angeordneter Endabschnitt des inneren Spiralelements und ein stromabwärts angeordneter Endabschnitt des Einlasselements entlang einer axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes überlappen.
  2. Das Turbinengehäuse gemäß Anspruch 1, wobei der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt des inneren Spiralelements einen entlang einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung erstreckenden spiralseitigen Kreuzungsabschnitt, und einen stromaufwärts von einem distalen Ende des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes erstreckenden spiralseitigen distalen Endabschnitt aufweist, wobei der stromabwärts angeordnete Endabschnitt des Einlasselements einen entlang einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung erstreckenden einlassseitigen Kreuzungsabschnitt, und einen stromabwärts von einem distalen Ende des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes erstreckenden einlassseitigen distalen Endabschnitt aufweist, wobei ein distales Ende des einlassseitigen distalen Endabschnittes dazu eingerichtet ist, zwischen dem distalen Ende und einem proximalen Ende des spiralseitigen Kreuzungsabschnittes in einer radialen Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet zu sein und ein distales Ende des spiralseitigen distalen Endabschnittes dazu eingerichtet ist, zwischen dem distalen Ende und einem proximalen Ende des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes in der radialen Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet zu sein, und wobei der spiralseitige distale Endabschnitt und der einlassseitiger distale Endabschnitt in der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes überlappen.
  3. Das Turbinengehäuse gemäß Anspruch 2, wobei das Einlasselement derartig eingerichtet ist, dass das distale Ende des einlassseitigen distalen Endabschnittes an dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt des inneren Spiralelements anliegt.
  4. Das Turbinengehäuse gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das Turbinengehäuse ferner aufweist: ein Verbindungselement, dazu eingerichtet, außen von jeweils des spiralseitigen distalen Endabschnittes und des einlassseitigen distalen Endabschnittes in der radialen Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet zu sein und jeweils den spiralseitigen distalen Endabschnitt und den einlassseitigen distalen Endabschnitt entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes zu überlappen, wobei das Verbindungselement ferner dazu eingerichtet ist, von dem inneren Spiralelement gestützt zu werden.
  5. Das Turbinengehäuse gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das innere Spiralelement derartig eingerichtet ist, dass eine Wandfläche des spiralseitigen distalen Endabschnittes an einer Wandfläche des einlassseitigen distalen Endabschnittes des Einlasselements entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes anliegt.
  6. Das Turbinengehäuse gemäß einer der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Turbinengehäuse ferner aufweist: ein Spaltfüllelement, dazu eingerichtet, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt angeordnet zu sein und einen Spalt zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt zu schließen.
  7. Das Turbinengehäuse gemäß einer der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Turbinengehäuse ferner aufweist: ein metallisches Dichtelement, dazu eingerichtet, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen Kreuzungsabschnitt und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt angeordnet zu sein und ausdehnbar entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes zu sein.
  8. Das Turbinengehäuse gemäß einer der Ansprüche 2 bis 7, wobei der spiralseitige distale Endabschnitt dazu eingerichtet ist, außen von dem einlassseitigen distalen Endabschnitt in der radialen Richtung des Abgaszuführabschnittes angeordnet zu sein.
  9. Das Turbinengehäuse gemäß Anspruch 1, wobei der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt des inneren Spiralelements einen stromaufwärts entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes erstreckenden spiralseitigen distalen Endabschnitt aufweist, wobei der stromabwärts angeordnete Endabschnitt des Einlasselements einen stromabwärts entlang der axialen Richtung des Abgaszuführabschnittes erstreckenden einlassseitigen distalen Endabschnitt aufweist, wobei das Turbinengehäuse ferner ein Spaltfüllelement aufweist, wobei das Spaltfüllelement dazu eingerichtet ist, in Kontakt stehend mit jeweils dem spiralseitigen distalen Endabschnitt des inneren Spiralelements und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt des Einlasselements angeordnet zu sein und einen Spalt zwischen dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt zu schließen.
  10. Das Turbinengehäuse gemäß Anspruch 1, wobei der stromaufwärts angeordnete Endabschnitt des inneren Spiralelements einen entlang einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung erstreckenden und in eine in einer inneren Fläche des Turbinengehäuses ausgebildete Nut eingeführten Randabschnitt, und einen von einem inneren Umfangsende des Randabschnittes stromabwärts erstreckenden spiralseitigen distalen Endabschnitt aufweist, wobei der stromabwärts angeordnete Endabschnitt des Einlasselements einen entlang einer die axiale Richtung des Abgaszuführabschnittes kreuzenden Richtung erstreckenden einlassseitigen Kreuzungsabschnitt, und einen von einem stromabwärts angeordneten Ende des einlassseitigen Kreuzungsabschnittes stromabwärts erstreckenden einlassseitigen distalen Endabschnitt aufweist, wobei mindestens einer von dem Randabschnitt und dem einlassseitigen distalen Endabschnitt, oder dem spiralseitigen distalen Endabschnitt und dem einlassseitigen Kreuzungsabschnitt derartig eingerichtet sind, aneinander anzuliegen.
  11. Ein Turbolader, wobei der Turbolader aufweist: ein Turbinenrad; und ein Turbinengehäuse gemäß einer der Ansprüche 1 bis 10.
DE112019006695.1T 2019-02-25 2019-02-25 Turbinengehäuse und Turbolader Pending DE112019006695T5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/007065 WO2020174533A1 (ja) 2019-02-25 2019-02-25 タービンハウジングおよびターボチャージャ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112019006695T5 true DE112019006695T5 (de) 2021-10-07

Family

ID=72238320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112019006695.1T Pending DE112019006695T5 (de) 2019-02-25 2019-02-25 Turbinengehäuse und Turbolader

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11428108B2 (de)
JP (1) JP7084543B2 (de)
CN (1) CN113454320B (de)
DE (1) DE112019006695T5 (de)
WO (1) WO2020174533A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7099625B2 (ja) * 2019-04-17 2022-07-12 株式会社Ihi タービンハウジングおよび過給機

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6153589B2 (de) 1983-03-14 1986-11-18 Molten Corp
WO2018179328A1 (ja) 2017-03-31 2018-10-04 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 タービンハウジングおよびそれを備えたターボチャージャ

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3843663A1 (de) 1988-12-23 1990-06-28 Gruenzweig & Hartmann Montage Waermedaemmung fuer heisse gase fuehrende gussbauteile
JPH07139364A (ja) 1993-11-16 1995-05-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ターボチャージャー
DE29909018U1 (de) * 1999-05-26 2000-09-28 Gillet Heinrich Gmbh Turbinengehäuse für Abgasturbolader
US7074009B2 (en) * 2000-06-07 2006-07-11 Borgwarner, Inc. Casing assembly for the turbine of an exhaust turbochanger
JP2003293780A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Toyota Motor Corp タービンハウジング
JP2003293779A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Toyota Motor Corp タービンハウジング
EP1426557B1 (de) 2002-12-03 2013-07-17 BorgWarner, Inc. Gehäuse für Turbolader
JP2007309139A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Toyota Motor Corp ターボチャージャ
JP4797788B2 (ja) * 2006-05-16 2011-10-19 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ
DE102008047448B4 (de) * 2008-09-16 2020-09-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgasturbolader
JP2010168969A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Toyota Motor Corp タービンハウジング
KR101669881B1 (ko) 2009-10-30 2016-10-27 보르그워너 인코퍼레이티드 배기가스 터보차저의 터빈 케이싱
DE102010005761A1 (de) 2010-01-25 2011-07-28 Benteler Automobiltechnik GmbH, 33102 Abgasbaugruppe
JP5433560B2 (ja) * 2010-12-27 2014-03-05 三菱重工業株式会社 タービンスクロール部構造
US9500120B2 (en) 2011-03-14 2016-11-22 Flexible Metal, Inc. Integration ring
JP5511725B2 (ja) * 2011-03-31 2014-06-04 三菱重工業株式会社 板金タービンハウジング
JP5589934B2 (ja) * 2011-04-05 2014-09-17 株式会社デンソー タービン及びターボチャージャ
JP2013015034A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 可変容量ラジアルタービンおよびそれを備えたターボチャージャ
US9719374B2 (en) * 2011-11-02 2017-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Turbine housing and exhaust gas turbine supercharger
JP5984446B2 (ja) * 2012-03-23 2016-09-06 三菱重工業株式会社 タービンハウジングアセンブリおよびタービンハウジングアセンブリの製造方法
JP2015165107A (ja) * 2014-02-28 2015-09-17 トヨタ自動車株式会社 コンプレッサハウジング
EP3112633B1 (de) 2014-02-28 2020-05-13 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbinengehäuse aus blechmetall
JP2016003573A (ja) * 2014-06-13 2016-01-12 トヨタ自動車株式会社 過給機
JP6300675B2 (ja) * 2014-07-28 2018-03-28 株式会社三五 タービンハウジング
US10450887B2 (en) * 2014-08-27 2019-10-22 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. On-off valve device and rotary machine
JP6351049B2 (ja) * 2014-11-04 2018-07-04 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 タービンハウジングおよびタービンハウジングの製造方法
DE102014116445B4 (de) * 2014-11-11 2016-08-11 Benteler Automobiltechnik Gmbh Turbinengehäuse für einen Abgasturbolader
DE102015201805A1 (de) * 2015-02-03 2016-08-04 Borgwarner Inc. Abgasturbolader
CN107208546B (zh) * 2015-03-31 2019-11-26 株式会社Ihi 可变容量型增压器
JP2017089634A (ja) * 2015-11-06 2017-05-25 カルソニックカンセイ株式会社 タービンハウジング
JP6428670B2 (ja) * 2016-02-16 2018-11-28 マツダ株式会社 エンジンの過給装置
WO2017168629A1 (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 三菱重工業株式会社 ターボチャージャー
JP6399032B2 (ja) 2016-04-27 2018-10-03 マツダ株式会社 ターボ過給機付エンジン
DE112017002412T5 (de) * 2016-05-11 2019-01-31 Ihi Corporation Turbinengehäuse und turbolader
US10907649B2 (en) * 2016-12-16 2021-02-02 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbine housing, exhaust turbine, and turbocharger
JP6844341B2 (ja) * 2017-03-10 2021-03-17 株式会社Ihi タービンハウジング
WO2018207754A1 (ja) 2017-05-10 2018-11-15 カルソニックカンセイ株式会社 タービンハウジング

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6153589B2 (de) 1983-03-14 1986-11-18 Molten Corp
WO2018179328A1 (ja) 2017-03-31 2018-10-04 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 タービンハウジングおよびそれを備えたターボチャージャ

Also Published As

Publication number Publication date
JP7084543B2 (ja) 2022-06-14
US20220025774A1 (en) 2022-01-27
US11428108B2 (en) 2022-08-30
WO2020174533A1 (ja) 2020-09-03
JPWO2020174533A1 (ja) 2021-12-09
CN113454320A (zh) 2021-09-28
CN113454320B (zh) 2023-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014200973B4 (de) Turbolader
DE102009005013B4 (de) Verbindungsanordnung eines Turbinengehäuses mit einem Lagergehäuse und Abgasturbolader
DE112015001237B4 (de) Abgasturbolader
EP0806548B1 (de) Abgasturbine eines Abgasturboladers
DE102008005405B4 (de) Turbine, insbesondere für einen Abgasturbolader, sowie Abgasturbolader
DE112015004533T5 (de) Variable Düseneinheit und Turbolader mit variabler Kapazität
EP3008292B1 (de) Abgasturbolader mit einem radial-axial-turbinenrad
DE2447006C2 (de) Gasturbinenanlage mit einer Dichtungseinrichtung zwischen Brennkammer und Turbineneintrittsleitkranz
EP2859190B1 (de) Turbinengehäuse für einen abgasturbolader
WO2019105853A1 (de) Ventilklappeneinrichtung für ein bypass-ventil eines abgasturboladers sowie abgasturbolader
WO2015058839A1 (de) Ein abgasturbolader welcher einen ersten und zweiten gehäuseabschnitt beinhaltet, wobei die flaschverbindung zwischen den gehäusen über gewinkelte flächen realisiert wird
DE112020001965T5 (de) Turbinengehäuse und Turbolader
DE112019006695T5 (de) Turbinengehäuse und Turbolader
EP1715162B1 (de) Abgasabführungssystem für eine Brennkraftmaschine sowie Absperrklappe für ein Abgasabführungssystem
DE112012002572T5 (de) Mehrstufiges Turboladersystem
DE102013111561A1 (de) Abgasturbolader
EP3339601B1 (de) Turboladerbaugruppe
AT504446B1 (de) Abgasturbolader
EP2574795B1 (de) Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102013223438A1 (de) Verbindung zwischen einem Gehäuseteil eines Abgasturboladers und einem weiteren abgasführenden Bauteil
DE102012108975A1 (de) Verstellbarer Leitapparat für einen Abgasturbolader und Abgasturbolader
EP3921577B1 (de) Rohrbrennkammersystem und gasturbinenanlage mit einem solchen rohrbrennkammersystem
DE112019007207T5 (de) Abdichtungsstruktur eines Turboladers und Turbolader
DE102008000724B4 (de) Abgasturbolader mit verstellbarer Turbinengeometrie
DE2317095A1 (de) Turbomaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication