DE19961613A1 - Abgasturbine eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abgasturbine eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine

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Abstract

Eine Abgasturbine eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine ist mit einem in einem Gehäuse angeordneten Laufrad und mindestens einem das Laufrad umgebenden Strömungskanal versehen. Dieser umfaßt eine an das Laufrad mündende Ringdüse, in der mindestens ein variables Leitgitter mit Leitschaufeln angeordnet ist. Durch das Leitgitter ist über eine Leitungsverstelleinrichtung der wirksame Strömungsquerschnitt einstellbar. Die Einstelleinrichtung ist durch die die Breite des Spaltes zwischen dem Leitgitter und den das Leitgitter umgebenden Gehäusewandteilen zwischen einem Maximalspalt und einem Nullspalt verstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasturbine eines Ab­ gasturboladers für eine Brennkraftmaschine nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Eine gattungsgemäße Abgasturbine ist aus der DE 195 43 190 C2 bekannt. Dabei sind in einer Ringdüse, in wel­ cher ein variables Leitgitter angeordnet ist, ver­ stellbare Sperrkörper vorgesehen, die die Betriebssi­ cherheit der Abgasturbine bei einem Betrieb als Motor­ bremse erhöhen sollen.
In der DE 198 38 928 C1 ist ein variabel einstellbares Leitschaufelgitter einer Turbine eines Abgasturbola­ ders beschrieben, wobei pro Leitschaufel ein Dich­ tungselement in jeweils einem Druckraum vorgesehen ist. Die Dichtungselemente sind als Dichtungsbecher ausgebildet und dichtend an das freie Schaufelende drückbar. Auf diese Weise soll der Leitgitterspalt an den Schaufelenden vollständig abgedichtet werden. Nachteilig dabei ist jedoch, daß entsprechend der An­ zahl der Leitschaufeln eine hohe Anzahl von Dichtungs­ elementen erforderlich ist, was einen erheblichen Auf­ wand und auch eine Störanfälligkeit im Betrieb bedeu­ tet. Darüber hinaus müssen bei einer Verstellung der Leitschaufeln aufgrund der Reibungskräfte, welche durch das Andrücken der Dichtungselemente an die Leit­ schaufeln erzeugt werden, höhere Verstellkräfte aufge­ bracht werden. Weiterhin besteht die Gefahr, daß auf­ grund der vollständigen Beseitigung des Spaltes die zulässige Laderdrehzahl im Bremsbetrieb und bei hohen Motordrehzahlen überschritten wird und damit zu Schä­ digungen führen kann. Problematisch ist weiterhin auch, daß unvermeidliche Wärmeausdehnungen der Schau­ feln ebenfalls zu Schwierigkeiten im Betrieb führen können.
Aus der JP 001 130002 AA ist eine Leitgitterverstell­ einrichtung bekannt, wobei durch ein Distanzstück ein genau definierter Spalt eingestellt werden soll.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abgasturbine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, wobei der Wirkungsgrad der Abgasturbine bzw. des Abgasturboladers in Abhängigkeit vom Be­ triebszustand der Brennkraftmaschine stets optimal einstellbar ist, wobei insbesondere eine Verbesserung des Beschleunigungsverhaltens der Turbine während der Motorbrems- und der Antriebsbetriebsweise schon bei kleinen Motordrehzahlen und ein schneller Aufbau des Ladedruckes und damit ein schneller Aufbau eines hohen Brems- oder Antriebsmomentes erreicht wird, und wobei gleichzeitig eine Überlastung der Abgasturbine bzw. des Abgasturboladers bei extremen Bedingungen vermie­ den wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Ein erfindungsgemäßes Regelverfahren für eine Abgasturbine ist in Anspruch 12 aufgezeigt.
Durch die erfindungsgemäße Steuerung bzw. Regelung des axialen Spaltes zwischen einem Maximalspalt und einem Nullspalt, gegebenenfalls mit Klemmung, läßt sich der Wirkungsgrad der Abgasturbine und damit auch des Ab­ gasturboladers stets optimal an den jeweiligen Be­ triebszustand der Brennkraftmaschine anpassen bzw. darauf einstellen. So kann z. B. nach einer entspre­ chenden Einstellung des Leitgitters der Spalt bis auf Null reduziert werden, was in vorteilhafterweise durch eine entsprechende Klemmung erfolgt, so daß bereits bei kleinen Motordrehzahlen eine Verbesserung des Be­ schleunigungsverhaltens der Abgasturbine während des Motorbremsbetriebes eintritt. Gleichzeitig wird damit ein schneller Aufbau des Ladedruckes für den Verdich­ ter und damit ein schneller Aufbau eines hohen Bremsmomentes erreicht, denn Spaltverluste werden auf diese Weise vermieden.
Wenn die Leitschaufeln in einer vorteilhaften Ausge­ staltung der Erfindung z. B. durch einen Ringkolben zwischen den die Ringdüse umgebenden bzw. bildenden Gehäusewandteilen eingeklemmt werden, so werden auch Schwingungsanregungen der Leitschaufeln des Leitgit­ ters wirkungsvoll vermieden.
Durch eine gezielte Erzeugung eines Spaltes zwischen Null und einer maximalen Stellung läßt sich die Ab­ gasturbine in ihrem Wirkungsgrad auf einfache Weise regeln.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Verände­ rung bzw. Einstellung des Spaltes liegt darin, daß man die Abgasturbine sehr nahe an ihre Drehzahlgrenze her­ anfahren kann bzw. die Abgasturbine entsprechend hoch auslegen kann. Durch eine definierte Wirkungsgradver­ schlechterung im oberen Drehzahlbereich des Motors, was durch ein gezieltes Öffnen des Spaltes erreicht werden kann, wird eine entsprechende Wirkungsgradver­ schlechterung erreicht, so daß Schädigungen der Ab­ gasturbine bzw. des Abgasturboladers verhindert werden können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Abgastur­ boladers mit der erfindungsgemäßen Abgasturbi­ ne und deren Regelung;
Fig. 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Ab­ gasturbine mit einem Ringkolben in einer er­ sten Ausführungsart;
Fig. 3 ausschnittsweise einen Ringkolben in einer zweiten Ausführungsart; und
Fig. 4 ausschnittsweise einen Ringkolben in einer dritten Ausführungsart.
Aufbau und Betrieb eines Abgasturboladers sind allge­ mein bekannt, weshalb nachfolgend hierauf nicht näher eingegangen wird. Anhand der Fig. 1 und 2 wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Ein Abgasturbolader weist eine im Abgasstrom angeord­ nete Abgasturbine 1 auf, die über eine Antriebswelle 2 mit einem Verdichter 3 verbunden ist. Der Verdichter 3 befindet sich in einer zu einer Brennkraftmaschine 4 führenden Ansaugleitung 5 und führt der Brennkraftma­ schine auf diese Weise vorverdichtete Luft zu. Die Abgasturbine 1 befindet sich in einer Abgasleitung 6. Die Abgasturbine 1 besitzt eingangsseitig einen spi­ ralförmigen Strömungskanal 7, von wo aus das Abgas über eine Ringdüse 8 zu einem Laufrad einer Turbine 9 führt, die auf der Antriebswelle 2 angeordnet ist. Der Strömungskanal 7, die Ringdüse 8 und die Turbine 9 befinden sich in einem gemeinsamen Gehäuse 10. Die Ringdüse 8 wird durch axiale Wandungen begrenzt. In der Ringdüse 8 befindet sich ein Leitgitter 11 mit einer Vielzahl von Leitschaufeln 12. Das Leitgitter 11 bzw. die Leitschaufeln 12 sind in bekannter Weise durch eine Leitgitterverstelleinrichtung 13 derart verstellbar, daß der wirksame Strömungsquerschnitt der Ringdüse 8 zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und einer nahezu geschlossenen Stellung verstellbar bzw. einstellbar ist.
Auf der von der Leitgitterverstelleinrichtung 13 abge­ wandten Seite ist als Wandung in dem Verstellbereich der Leitschaufeln 12 ein Ringkolben 14 in Form einer Scheibe vorgesehen. Auf der von den Leitschaufeln 12 abgewandten Seite des Ringkolbens 14 befindet sich ein Druckraum 15, der über einen Druckanschluß 16 mit ei­ ner Druckzuleitung 17 in Verbindung steht. Im allge­ meinen wird man als Druckmedium auf das Preßluftbord­ netz zurückgreifen, sofern dies vorhanden ist. Es ist selbstverständlich jedoch auch möglich hierfür ein eigenes Drucksystem mit einem Druckspeicher 18 vorzu­ sehen, wobei selbstverständlich auch Kombinationen möglich sind.
Um speziell im Motorbremsbetrieb schon bei kleinen Motordrehzahlen hohe Bremsleistung zu erzielen, sollte der Spalt zwischen dem Leitgitter 11 bzw. Leitschau­ feln 12 und den angrenzenden Wandungen minimiert bzw. am besten ganz beseitigt werden. Eine vollständige Beseitigung war bisher beim Stand der Technik jedoch aus Gründen der Wärmeausdehnung der Leitschaufeln 12 und der Betätigung der Leitgitterverstelleinrichtung 13 nicht ohne weiteres möglich. Durch den Ringkolben 14, der nun im Bewegungs- bzw. Verstellweg der Leit­ schaufeln 12 die axiale Wandung bildet läßt sich nun­ mehr der Spalt zwischen den Leitschaufeln 12 und der angrenzenden Wandung variabel einstellen.
Die Regelung bzw. Einstellung der Spaltgröße funktio­ niert auf folgende Weise:
Der Druck für die Verstellung des Ringkolbens 14 er­ folgt über die Druckzuleitung 17 und den Druckspeicher 18 (oder das Preßluftbordnetz), wobei über eine Druck­ regel- bzw. Absperreinrichtung 19 entsprechende Druckänderungen bzw. Druckmodulationen durchgeführt werden können. Die Druckregeleinrichtung 19 wird über eine Steuerleitung 20 von einer Motorregeleinrichtung 21 aus angesteuert.
Alternativ dazu kann die Druckbeaufschlagung auch über eine Zweigleitung 22 erfolgen, die mit dem Druckan­ schluß 16 über ein nicht näher dargestelltes 3- Wegeventil 31 in der Druckzuleitung 17 verbindbar ist (in der Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet).
Der Druckspeicher 18 wird vom Abgasdruck in der Abgas­ leitung 6 über ein Rückschlagventil 23 aufgeladen. Die Beaufschlagung des Druckspeichers oder auch des Druck­ raumes 15 des Ringkolbens 14 kann auch über einen Mo­ torkompressor 24 erfolgen.
Die Spalteinstellung erfolgt in Verbindung mit der Regeleinrichtung 21 und der Steuerleitung 20 über die Einstellung der Regeleinrichtung 19. Zwischengrößen des Spaltes und auch das Niveau der Anpreßkraft des Ringkolbens 14 an die Leitschaufeln 12 wird durch eine Druckmodulation über die Regeleinrichtung 19 reali­ siert. Im Bedarfsfalle kann der Ringkolben 14 auch mit einer Feder 25 als Federeinrichtung, die vorzugsweise im Druckraum 15 angeordnet ist, ausgestaltet sein, die für eine Neutralstellung bzw. einen Ausgangsspalt sor­ gen würde.
Nachfolgend sind zwei Verfahrensbeispiele bzw. Regel­ beispiele beschrieben.
1. Beschleunigung des Abgasturboladers
Ausgehend von einer Klemmung der Leitschaufeln 12 durch eine entsprechende Anpreßkraft von Seiten des Ringkolbens 14 wird in einem ersten Schritt die An­ preßkraft des Ringkolbens 14 durch eine Belüftung des Druckregelventiles 19 zurückgenommen. An­ schließend erfolgt eine Einstellung der Leitschau­ feln 12 durch eine entsprechende Verstellung der Leitgitterverstelleinrichtung 13 in die gewünschte Position. Nach dieser Einstellung wird durch ein Durchschalten des Druckes in dem Speicher 18 über das Druckeinstellventil 19 eine Nullspalteinstel­ lung durch die erfolgte Druckbeaufschlagung des Ringkolbens 14 und damit eine Anpressung bzw. Ein­ klemmung der Leitschaufeln 12 zwischen den Ringkol­ ben und den Wandungsteil auf der anderen Seite. Im Bedarfsfalle kann noch eine Druck-Taktung (Entlüfter/Belastung) während der Öffnungsbewegung des Leitgitters 11 bzw. der Leitschaufeln 12 über die Leitgitterverstelleinrichtung 13 erfolgen, um seitlich bzw. axial geringste Spalte zu erhalten.
2. Turbobremsen im Motorbremsbetrieb
In einem ersten Schritt wird hier ebenfalls die Klemmung der Leitschaufeln 12 reduziert durch Zu­ rücknahme der Anpreßkraft des Ringkolbens 14 und ein Belüften der Druckregeleinrichtung 19. Bei ei­ ner niedrigen Motordrehzahl erfolgt ein entspre­ chendes Einstellen der motordrehzahlabhängigen Po­ sition des Leitgitters 1 bzw. der Leitschaufeln 12 über die Leitgitterverstelleinrichtung 13. An­ schließend erfolgt über eine entsprechende Druckbe­ aufschlagung der Druckkammer 15 eine Nullspaltein­ stellung. Auch hier ist eine Druck-Belüftungs- Taktung bei einem Motordrehzahlanstieg zum Öffnen des Leitgitters 11 über eine entsprechende Betäti­ gung der Leitgitterverstelleinrichtung 13 möglich, um den Spalt stets klein zu halten. Bei Erreichen einer bekannten Grenzdrehzahl und bei einem weite­ ren Motordrehzahlanstieg kann eine Spaltvergröße­ rung durch eine Druckreduktion in dem Druckraum 15 erfolgen, um eine gezielte Wirkungsgradverschlech­ terung und damit Schädigungen der Abgasturbine zu vermeiden bzw. diese damit unter einer zulässigen Grenze zu halten.
Zur Zentrierung des Ringkolbens 14 können axial ge­ richtete Stifte 26 vorgesehen sein, die in Bohrun­ gen auf der Rückseite des Ringkolbens 14 eingrei­ fen, so daß ein Verkanten des Ringkolbens 14 ver­ mieden wird.
Um eine sichere Anpressung des Ringkolbens an die Stirnseiten der Leitschaufeln 12 zu erreichen, kann dieser zumindest in seinem vorderen den Leitschau­ feln 12 zugewandten Bereich elastisch ausgebildet sein oder entsprechend mit einer elastischen Aufla­ ge 27 versehen sein. Ein oder mehrere Kolbenringe 28 übernehmen die Abdichtung zwischen dem Abgasraum bzw. der Ringdüse 8 der Abgasturbine 1 und dem Druckraum 15. Der oder die Kolbenringe 28 können dabei in dem Gehäuse 10 oder in dem Ringkolben 14 selbst angeordnet sein. Zur Vereinfachung sind in den Fig. 2 bis 4 beide Möglichkeiten alternativ eingetragen.
In vorteilhafter Weise kann man auch die Leitschau­ feln 12 auf der von der Leitergitterverstellein­ richtung 13 abgewandten Seite jeweils mit Stiftla­ gern 29 versehen, die dann jeweils in Bohrungen 30 auf der Vorderseite in dem Ringkolben 14 geführt sind. Durch diese Maßnahme wird eine zusätzliche Leitschaufellagerung auf der von der Leitgitterein­ richtung 13 abgewandten Seite geschaffen, was be­ deutet, daß die Leitschaufeln 12 bzw. das Leitgit­ ter 11 auf beiden Seiten gelagert und geführt ist, was zu einer Erhöhung der Stabilität und einer Vi­ brationsfreiheit führt.
Grundsätzlich funktionieren die nachfolgend anhand der Fig. 3 und 4 beschriebenen weiteren Ausfüh­ rungsbeispiele in gleicher Weise wie das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel, weshalb die glei­ chen Bezugszeichen für die gleichen Teile beibehal­ ten worden sind und lediglich noch die Abwandlungen näher erläutert werden.
Gemäß Fig. 3 ist der Ringkolben 14 in seiner Stärke sehr dünnwandig ausgebildet, insbesondere im mitt­ leren Bereich, und weist keine Führungsstifte 26 auf. Auf diese Weise erhält man einen vereinfachten Aufbau. Der Ringkolben 14 dient in diesem Fall nicht mehr als zweite Lagerstelle für die Leit­ schaufeln 11. Er ist insbesondere für geringere auf die Leitschaufeln 11 wirkenden Abgaskräfte vorgese­ hen. Ein Kippmoment der Leitschaufeln 11 kann dabei durch das Festklemmen aufgrund des anliegenden Ringkolbens 14 neutralisiert werden.
Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, ist der Ringkolben 14 insbesondere im mittleren Bereich sehr stark verjüngt, so daß er sich durch die hohen Druckkräf­ te im Kolbenraum 15 elastisch an die Leitschaufeln 11 anlegen kann und somit sicher alle Leitschaufeln 11 in der jeweiligen Position festklemmt. Auch der Kolben Ring 14 in dieser Ausführungsform kann eben­ falls durch den Druckluftanschluß 16 über das Drei- Wegeventil 31 in der Art betrieben werden, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert worden ist.
In der Fig. 4 ist eine Ausgestaltung des Ringkol­ bens 14 beschrieben, wobei dieser mit einer Dämp­ fungseinrichtung versehen ist. Hierzu liegt ein weiterer über Kolbenringe 32 abgedichteter Dämp­ fungsring 33 innerhalb des Kolbenringes 14. Auch hier ist alternativ in der Fig. 4 angegeben, daß der Kolbenring 32 in einer Ringnut des Dämpfungs­ ringes 33 oder in einer Ringnut des Ringkolbens 14 (siehe untere Darstellung) liegen kann. Ringkolben 14 und Dämpfungsring 33 werden durch eine Federein­ richtung 34 auseinander gedrückt und der Zwischen­ raum 35 zwischen dem Ringkolben 14 und dem Dämp­ fungsring 33 füllt sich über ein oder mehrere Dros­ selbohrungen 36 mit Druckluft aus dem Kolbenraum 15.
Die Dämpfung des Ringkolbens 14 wird somit auf fol­ gende Weise erreicht: Bei Pulsationen des durch die Abgasturbine strömenden Abgases wird der Kolbenring 14 nur eine gehemmte bzw. verzögerte Bewegung axial zum Turbinenrad durchführen können. Damit werden Schwingungen verhindert, denn die Drosselbohrungen 36, die in den Zwischenraum 35 führen, besitzen nur einen so kleinen Durchmesser, daß das Druckmedium nur sehr langsam aus dem Zwischenraum 35 entweichen kann.

Claims (14)

1. Abgasturbine eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine mit einem in einem Gehäuse an­ geordneten Laufrad und mindestens einen das Laufrad umgebenden Strömungskanal, der eine an das Laufrad mündende Ringdüse umfaßt, in der minde­ stens ein variables Leitgitter mit Leitschaufeln und Leitgitterkanälen angeordnet ist, wobei durch das Leitgitter über eine Leitgitterverstellein­ richtung der wirksame Strömungsquerschnitt der Ringdüse einstellbar ist, gekennzeichnet durch eine Einstelleinrichtung (14, 15, 16, 17) durch die die Breite des Spaltes zwischen dem Leitgitter (11) und den das Leitgitter (11) umgebenden Gehäu­ sewandteilen (10) zwischen einem Maximalspalt und einem Nullspalt verstellbar ist.
2. Abgasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Gehäusewandteile, die sich im Bereich des Leitgitters (11) befinden, als Ringkolben (14) ausgebildet ist, der einen Druck­ raum (15) aufweist, durch dessen Druckbeaufschla­ gung der Ringkolben (14) an die Leitschaufeln (12) des Leitgitters (11) anpreßbar ist.
3. Abgasturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gegenüber der Leitgitterverstelleinrichtung (13) liegende Gehäusewandteil als Ringkolben (14) ausgebildet ist.
4. Abgasturbine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (13) des Ringkolbens (14) mit einer Druckregeleinrichtung (19) verbunden ist.
5. Abgasturbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregeleinrichtung (19) über eine Steuer­ leitung (20) mit einer Motorregelungseinrichtung (21) zur Erzeugung von Druckmodulationen verbunden ist.
6. Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckregelung für den Druckraum (15) ein 3- Wegeventil mit einer Sperrstellung und zwei ver­ schiedenen Druckansteuerungsleitungen (17, 12) vor­ gesehen ist.
7. Abgasturbine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Druckansteuerleitungen mit einer Druckquelle (Speicher 18) verbunden ist, die einen höheren Druck erzeugt als der im Strömungskanal (7) herrschende Druck, während die zweite Druckan­ steuerungsleitung (Zweigleitung 22) mit dem Strö­ mungskanal (7) verbunden ist.
8. Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (14) mit einer Federvorspannein­ richtung (Feder 25) versehen ist.
9. Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung des Ringkolbens (14) Stifte (26) vorgesehen sind, durch die der Ringkolben (14) ge­ führt ist.
10. Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (14) wenigstens auf der den Leit­ schaufeln (12) zugewandten Seite elastisch ausge­ bildet ist oder mit einer elastischen Auflage (27) versehen ist.
11. Abgasturbine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (14) wenigstens in seinem mittleren Bereich dünnwandig ausgebildet ist.
12. Abgasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Ringkolbens (14) ein abgedichteter Dämpfungsring (33) liegt, wobei Ringkolben (14) und Dämpfungsring (33) durch eine Federeinrichtung (34) auseinander gedrückt sind und wobei der Zwi­ schenraum (35) zwischen dem Ringkolben (14) und Dämpfungsring (33) über ein oder mehrere Drossel­ bohrungen (36) mit dem Kolbenraum (15) verbunden ist.
13. Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (12) auf der von der Leitgitter­ verstelleinrichtung (13) abgewandten Seite mit Stiftlagern (29) versehen sind, die in Bohrungen (30) in dem Ringkolben (14) geführt sind.
14. Regelung für eine Abgasturbine eines Abgasturbola­ ders für eine Brennkraftmaschine mit einem in ei­ nem Gehäuse angeordneten Laufrad und mindestens einen das Laufrad umgebenden Strömungskanal, der eine an das Laufrad mündende Ringdüse umfaßt, in der mindestens ein variables Leitgitter mit Leit­ schaufeln und Leitgitterkanälen angeordnet ist, wobei durch das Leitgitter über eine Leitgitter­ verstelleinrichtung der wirksame Strömungsquer­ schnitt der Ringdüse einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Regeleinrichtung (14, 19) eine Einstel­ leinrichtung (14, 15, 16, 17) geregelt wird, durch die die Breite des Spaltes zwischen dem Leitgitter (11) und den das Leitgitter (11) umgebenden Gehäu­ sewandteilen (10) zwischen einem Maximalspalt und einem Nullspalt verstellbar ist.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10253693A1 (de) * 2002-11-18 2004-06-03 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader
DE10311205B3 (de) * 2003-03-14 2004-09-16 Man B & W Diesel Ag Leitapparat für eine Radialturbine
US7445428B2 (en) 2004-06-25 2008-11-04 Volkswagen Ag Exhaust-gas turbocharger for an internal combustion engine with a variable turbine geometry
DE102012001237A1 (de) * 2012-01-18 2013-07-18 Ihi Charging Systems International Gmbh Turbine für einen Abgasturbolader
DE102012103412A1 (de) 2012-04-19 2013-10-24 Ihi Charging Systems International Gmbh Turbine für einen Abgasturbolader
DE102013220036A1 (de) * 2013-10-02 2015-04-02 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Befüllen eines Druckspeichers eines Abgasturboladers
DE102008060251B4 (de) 2008-12-03 2021-08-12 BMTS Technology GmbH & Co. KG Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie
DE102022128618A1 (de) 2022-10-28 2024-05-08 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschinen und Verfahren zum Betrieb einer Turbomaschine

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10035762A1 (de) * 2000-07-22 2002-01-31 Daimler Chrysler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb eines Abgasturboladers
US6729134B2 (en) 2001-01-16 2004-05-04 Honeywell International Inc. Variable geometry turbocharger having internal bypass exhaust gas flow
ITTO20010505A1 (it) * 2001-05-25 2002-11-25 Iveco Motorenforschung Ag Turbina a geometria variabile.
US6681573B2 (en) 2002-02-05 2004-01-27 Honeywell International Inc Methods and systems for variable geometry turbocharger control
US6665604B2 (en) 2002-02-05 2003-12-16 Honeywell International Inc. Control method for variable geometry turbocharger and related system
DE10212675B4 (de) * 2002-03-22 2006-05-18 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader in einer Brennkraftmaschine
US6996986B2 (en) 2002-07-19 2006-02-14 Honeywell International, Inc. Control system for variable geometry turbocharger
US6637205B1 (en) 2002-07-30 2003-10-28 Honeywell International Inc. Electric assist and variable geometry turbocharger
US6647724B1 (en) 2002-07-30 2003-11-18 Honeywell International Inc. Electric boost and/or generator
JP4181121B2 (ja) * 2002-09-05 2008-11-12 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 可変ノズル装置を備えたターボ過給機
ATE408749T1 (de) * 2002-09-18 2008-10-15 Honeywell Int Inc Vorrichtung mit variabler düse für einen turbolader und betriebsverfahren dafür
WO2004027218A1 (en) * 2002-09-18 2004-04-01 Honeywell International Inc. Turbocharger having variable nozzle device
EP1606495B1 (de) * 2003-03-21 2010-02-17 Honeywell International Inc. Schwingschaufelkonzept für vnt-turbolader
WO2004099573A1 (en) * 2003-05-08 2004-11-18 Honeywell International Inc. Turbocharger with a variable nozzle device
EP1536103B1 (de) * 2003-11-28 2013-09-04 BorgWarner, Inc. Strömungsmaschine mit Leitgitter und Befestigungseinrichtung dafür
FR2921100B1 (fr) * 2007-09-13 2009-12-04 Snecma Levier d'entrainement en rotation autour de son pivot d'aube de stator a calage variable de turbomachine
JP4952558B2 (ja) * 2007-12-12 2012-06-13 株式会社Ihi ターボチャージャ
JP5402682B2 (ja) * 2010-01-29 2014-01-29 株式会社Ihi ターボチャージャのシール装置
US8627660B2 (en) * 2010-12-02 2014-01-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine with supercharger
ITCO20110038A1 (it) * 2011-09-28 2013-03-29 Nuovo Pignone Spa Sistema di attuazione integrato in un compressore
JP5710452B2 (ja) * 2011-11-16 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ
DE102011121394A1 (de) 2011-12-17 2013-06-20 Ihi Charging Systems International Gmbh Verstellbarer Leitapparat für eine Turbine eines Abgasturboladers, Turbine für einen Abgasturboladerund Abgasturbolader
DE102014214915B3 (de) 2014-07-30 2015-12-10 MTU Aero Engines AG Gehäuse für eine Gasturbine, Flugtriebwerk sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine
US11047256B2 (en) * 2016-11-10 2021-06-29 Ihi Corporation Variable nozzle unit and turbocharger
CN109983204B (zh) 2016-11-18 2021-11-23 液化空气(中国)投资有限公司 涡轮膨胀机的低摩擦入口喷嘴
DE102019125823B4 (de) * 2019-09-25 2023-05-11 Rolls-Royce Solutions GmbH Turbinengehäuse und Abgasturbolader mit Vorleitbeschaufelung und eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
EP3929407A1 (de) * 2020-06-23 2021-12-29 ABB Schweiz AG Modularer düsenring für eine turbinenstufe einer strömungsmaschine
CN111963470A (zh) * 2020-08-07 2020-11-20 中国北方发动机研究所(天津) 一种涡轮增压器压气机间隙控制装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2931766A1 (de) * 1979-08-04 1981-02-05 Motoren Turbinen Union Dichtungseinrichtung fuer die freien schaufelenden eines verstelleitapparates von gasturbinen
DE3541508C1 (de) * 1985-11-23 1987-02-05 Kuehnle Kopp Kausch Ag Abgasturbolader
JPH01130002A (ja) * 1987-11-12 1989-05-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ラジアルタービンの可変ノズル装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2341974A (en) * 1941-05-14 1944-02-15 Wright Aeronautical Corp Supercharger control
US4242040A (en) * 1979-03-21 1980-12-30 Rotoflow Corporation Thrust adjusting means for nozzle clamp ring
US4502836A (en) * 1982-07-02 1985-03-05 Swearingen Judson S Method for nozzle clamping force control
JPH0610403B2 (ja) * 1984-02-22 1994-02-09 日産自動車株式会社 ラジアルタ−ビンの可変ノズル
DE3941715A1 (de) * 1989-12-18 1991-06-20 Porsche Ag Abgasturbolader fuer eine brennkraftmaschine
US5214920A (en) * 1990-11-27 1993-06-01 Leavesley Malcolm G Turbocharger apparatus
SE501488C2 (sv) * 1993-07-08 1995-02-27 Mecel Ab Arrangemang och förfarande för tomgångsreglering och laddtryckreglering i en överladdad förbränningsmotor
US5564895A (en) * 1995-04-26 1996-10-15 Rotoflow Corporation Active automatic clamping control
DE19543190C2 (de) 1995-11-20 1998-01-29 Daimler Benz Ag Motorbremse für eine aufgeladene Brennkraftmaschine
DE19615237C2 (de) * 1996-04-18 1999-10-28 Daimler Chrysler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
JPH10130002A (ja) 1996-10-28 1998-05-19 Unitika Ltd 三次元網目状金属酸化物およびその製造方法
DE19651498C1 (de) * 1996-12-11 1998-04-16 Daimler Benz Ag Abgasturboladerturbine für eine Brennkraftmaschine
DE19838928C1 (de) 1998-08-27 1999-04-22 Daimler Chrysler Ag Variabel einstellbares Leitschaufelgitter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2931766A1 (de) * 1979-08-04 1981-02-05 Motoren Turbinen Union Dichtungseinrichtung fuer die freien schaufelenden eines verstelleitapparates von gasturbinen
DE3541508C1 (de) * 1985-11-23 1987-02-05 Kuehnle Kopp Kausch Ag Abgasturbolader
JPH01130002A (ja) * 1987-11-12 1989-05-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ラジアルタービンの可変ノズル装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10253693A1 (de) * 2002-11-18 2004-06-03 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader
DE10253693B4 (de) * 2002-11-18 2005-12-01 Borgwarner Turbo Systems Gmbh Abgasturbolader
DE10311205B3 (de) * 2003-03-14 2004-09-16 Man B & W Diesel Ag Leitapparat für eine Radialturbine
US7445428B2 (en) 2004-06-25 2008-11-04 Volkswagen Ag Exhaust-gas turbocharger for an internal combustion engine with a variable turbine geometry
DE102004030798B4 (de) * 2004-06-25 2014-12-24 Volkswagen Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine mit variabler Turbinengeometrie
DE102008060251B4 (de) 2008-12-03 2021-08-12 BMTS Technology GmbH & Co. KG Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie
DE102012001237A1 (de) * 2012-01-18 2013-07-18 Ihi Charging Systems International Gmbh Turbine für einen Abgasturbolader
DE102012103412A1 (de) 2012-04-19 2013-10-24 Ihi Charging Systems International Gmbh Turbine für einen Abgasturbolader
DE102013220036A1 (de) * 2013-10-02 2015-04-02 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Befüllen eines Druckspeichers eines Abgasturboladers
DE102022128618A1 (de) 2022-10-28 2024-05-08 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschinen und Verfahren zum Betrieb einer Turbomaschine

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Publication number Publication date
EP1111196A3 (de) 2002-07-24
DE50006238D1 (de) 2004-06-03
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US6314736B1 (en) 2001-11-13
EP1111196A2 (de) 2001-06-27

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