DE202004020559U1 - Exhaust gas control device for exhaust supercharger has input channels in exhaust gas input housing, and closing element in inflow region - Google Patents

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Abstract

The exhaust gas control device has an exhaust gas input housing (2) with outer and inner input channels (4, 5) in it, and a closing element (7) in the inflow region, acting as a guide element and in one position, closing the inner input channel, and in the other position, opening it in the center of the housing by internal setting devices (9, 10).

Description

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung einer Abgaszuführung für Abgasturbolader mit Axialturbinen zur Aufladung von Brennkraftmaschinen, wobei ein Abgaszuführgehäuse mit zwei koaxial angeordnete, durch eine konzentrische Zwischenwand gebildete Zuführkanäle zur lastabhängig einstellbaren Beaufschlagung des Turbinenleitring-Anströmquerschnitts mittels eines axial verschiebbaren Steuerschiebers für einen inneren Zuführkanal.The Innovation relates to a device for controlling an exhaust gas supply for exhaust gas turbochargers with axial turbines for charging internal combustion engines, wherein a Exhaust gas supply housing with two coaxially arranged, through a concentric partition wall formed supply channels for load-dependent adjustable Actuation of the Turbinenleitring Anströmquerschnitts by means of a axially displaceable spool for an inner feed channel.

Es ist aus der DE 37 15 729 C1 bekannt, zwei getrennte Zuführkanäle für einen Abgasturbolader auszubilden. Durch ein Verschließen des inneren Zuführkanals durch einen außerhalb vor dem Turbinengehäuse angeordneten Zylinder ist eine kleinere wirksame Turbinenfläche einstellbar. Es ist bekannt, daß durch die kleinere Fläche ein wesentlich höherer Ladedruck erzeugt wird, der den Motor thermisch entlastet und gleichzeitig eine zusätzliche Brennstoffzufuhr gestattet. Dieses führt zu einem höheren Drehmoment des Dieselmotors.It is from the DE 37 15 729 C1 known to form two separate feed channels for an exhaust gas turbocharger. By closing the inner feed channel by a cylinder arranged outside the turbine housing, a smaller effective turbine surface is adjustable. It is known that a much higher boost pressure is generated by the smaller area, which thermally relieves the engine while allowing additional fuel supply. This leads to a higher torque of the diesel engine.

Bei diesen Anordnungen bestehen die Mängel, daß ein relativ hoher Aufwand für die Steuerung der Zuführkanäle mit einem zusätzlichen Raumbedarf besteht. Ferner ist es relativ schwer, eine in der Praxis erforderliche, um 90 Grad gekrümmte Abgaszuführung einzusetzen. Weiterhin ist es nur beschränkt möglich, eine ungestörte und damit eine verlustarme Zuströmung der Abgase zu ermöglichen.at These arrangements are the shortcomings that a relatively high cost for the Control of the feed channels with a additional Space requirement exists. Furthermore, it is relatively difficult, one in practice required, curved by 90 degrees exhaust gas supply use. Furthermore, it is only possible to an undisturbed and limited thus a low-loss inflow allow the exhaust gases.

Die Aufgabe der Neuerung ist es, eine kompakte Anordnung für die Einbringung in ein Gaszuführgehäuse zu schaffen, die eine verlustarme Zuströmung der Abgase zur Turbine als strömungsgünstige Ausbildung für beide Betriebszustände bei der Steuerung der Zuführkanäle ermöglicht.The The object of the innovation is to provide a compact arrangement for the introduction to create a gas supply housing, the one low-loss inflow the exhaust gases to the turbine as aerodynamic training for both operating conditions in the control of the feed channels allows.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt neuerungsgemäß dadurch, daß die Zuführkanäle im Abgaszuführgehäuse angeordnet sind und ein Verschlußelement im Anströmbereich in der Art einer Kugelkalotte als Strömungsführungselement in einer Position den inneren Zuführkanal verschließt und in der anderen Position zur Freigabe des inneren Zuführkanals in das Zentrum des Abgaszuführgehäuses über innenliegende Stellmittel nach innen verschiebbar ist.The solution This object is achieved according to renewal in that the supply channels arranged in the Abgaszuführgehäuse are and a closure element in the inflow area in the manner of a spherical cap as a flow guide element in one position the inner feed channel closes and in the other position for releasing the inner feed channel in the center of the Abgaszuführgehäuses over internal Adjusting means is displaced inwards.

Hierdurch besteht der Vorteil einer kompakten Anordnung zur Integration und Nachrüstung im Abgaszuführgehäuse. Gleichzeitig wird durch die Ausbildung eine strömungsgünstige Zuführung der Abgase in beiden Positionen erreicht.hereby There is the advantage of a compact arrangement for integration and retrofitting in the exhaust gas supply housing. simultaneously By training a streamlined supply of exhaust gases in both Reached positions.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zur Strömungsführung wird dadurch geschaffen, daß die Zuführkanäle in Strömungsrichtung der Abgasführung rotationssymmetrisch zum Leitring der Turbine geführt sind.A advantageous embodiment for flow guidance is created by that the Feed channels in the flow direction the exhaust system rotationally symmetrical led to the guide ring of the turbine are.

Ferner wird vorgeschlagen, daß das Stellmittel für das Verschlußelement als im Abgaszuführgehäuse angeordneter Pneumatikzylinder mit nach außen geführten Steuerleitungen ausgebildet ist.Further It is suggested that the Adjusting means for the closure element as arranged in the Abgaszuführgehäuse Pneumatic cylinder with outward out Control lines is formed.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Neuerung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Innovation shown schematically. Show it:

1 eine Gesamtdarstellung eines Abgasturboladers mit einem um 90 Grad gekrümmten Abgaszuführgehäuse und 1 an overall view of an exhaust gas turbocharger with a 90 degrees curved Abgaszuführgehäuse and

2 eine Ausführungsform eines Abgaszuführungsgehäuses in axialer Anordnung. 2 an embodiment of an exhaust gas supply housing in an axial arrangement.

Bei der dargestellten Ausbildung eines Abgasturboladers 1 ist ein Gaszuführgehäuse 2 mit einem Turbinendüsenring 3 mit einer Trennwand angeordnet, wobei ein äußerer Zuführkanal 4 und ein innerer Zuführkanal 5 durch eine Trennwand 6 gebildet sind.In the illustrated embodiment of an exhaust gas turbocharger 1 is a gas supply housing 2 with a turbine nozzle ring 3 arranged with a partition wall, wherein an outer feed channel 4 and an inner feed channel 5 through a partition 6 are formed.

Der innere Zuführkanal 5 ist durch ein Verschlußelement 7 in Form einer Kugelkalotte im Anströmbereich für eine Teillastposition verschließbar und liegt an einem Dichtsitz 8 der Trennwand 6 an. Das Verschlußelement 7 ist in diesem Fall durch eine Pneumatikansteuerung verstellbar. Hierzu ist ein Zylinder 9 gebildet, der einen Kolben 10 aufnimmt und der Zylinder 9 über Steuerbohrungen 11, 12 verbunden und be- und entlüftbar ist. Der Kolben 10 kann dabei in der Schließstellung über eine Druckfeder 13 beaufschlagt werden, um bei Leerlauf eine Positionsfixierung zu gewährleisten.The inner feed channel 5 is through a closure element 7 in the form of a spherical cap in the inflow for a part load position closed and is located on a sealing seat 8th the partition 6 at. The closure element 7 is adjustable in this case by a pneumatic control. This is a cylinder 9 formed, which is a piston 10 takes up and the cylinder 9 about tax bores 11 . 12 connected and ventilated. The piston 10 can in the closed position via a compression spring 13 be applied to ensure a position fixation at idle.

Für einen Vollastbetrieb mit Freigabe des gesamten Zustromquerschnitts wird das Verschlußelement 7 über die Kolben-/Zylinderanordnung 9, 10 durch Druckluft nach innen geschoben und liegt am Dichtsitz 14 an.For a full load operation with release of the entire inflow cross section, the closure element 7 over the piston / cylinder arrangement 9 . 10 pushed inwards by compressed air and lies at the sealing seat 14 at.

Durch die Ausbildung des Verschließelementes 7 als Strömungsführungselement wird in beiden Betriebsstellungen eine verlustarme Abgaszuführung gewährleistet, da auch durch die in Strömungsrichtung nach außen bogenförmig ausgebildete Zuführkanäle 4,5 eine Fortsetzung der Ansteuerfläche des Verschlußelementes 7 in beiden Positionen erfolgt.Due to the design of the closing element 7 As a flow guide element, a low-loss exhaust gas supply is ensured in both operating positions, as well as by the outwardly arcuately formed in the flow direction feed channels 4 . 5 a continuation of the drive surface of the closure element 7 done in both positions.

Durch die Einbindung der Anordnung in das Gaszuführgehäuse 2 ist auch eine kompakte Ausbildung möglich, die auch in bestehende Anordnungen nachrüstbar ist.By integration of the arrangement in the Gaszuführgehäuse 2 is also a compact design possible, which can also be retrofitted into existing arrangements.

Mit der rotationssymmetrischen Ausbildung des Verschlußelementes in einer zentrischen Lage erfolgt eine gleichmäßige Wärmebeaufschlagung, wobei Verformungen die Funktion nicht beeinträchtigen.With the rotationally symmetrical design the closure element in a central position is a uniform application of heat, with deformations do not affect the function.

Claims (3)

Vorrichtung zur Steuerung einer Abgaszuführung für Abgasturbolader mit Axialturbine zur Aufladung von Brennkraftmaschinen, wobei ein Abgaszuführgehäuse mit zwei koaxial angeordnete, durch eine konzentrische Zwischenwand gebildete Zuführkanäle zur lastabhängig einstellbaren Beaufschlagung des Turbinenleitring-Anströmquerschnitts mittels eines axial verschiebbaren Steuerelementes für einen inneren Zuführkanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführkanäle (4, 5) im Abgaszuführgehäuse (2) angeordnet sind und ein Verschlußelement (7) im Anströmbereich in der Art einer Kugelkalotte als Strömungsführungselement in einer Position den inneren Zuführkanal (5) verschließt und in der anderen Position zur Freigabe des inneren Zuführkanals (5) in das Zentrum des Abgaszuführgehäuses (2) über innenliegende Stellmittel (9, 10) nach innen verschiebbar ist.Device for controlling an exhaust gas supply for exhaust gas turbocharger with axial turbine for supercharging internal combustion engines, wherein an Abgaszuführgehäuse with two coaxially arranged, formed by a concentric intermediate wall feed channels for load-dependent adjustable loading of Turbinenleitring Anströmquerschnitts means of an axially displaceable control for an inner feed channel, characterized in that the feed channels ( 4 . 5 ) in the exhaust gas supply housing ( 2 ) are arranged and a closure element ( 7 ) in the approach area in the manner of a spherical cap as a flow-guiding element in a position the inner feed channel ( 5 ) and in the other position for releasing the inner feed channel ( 5 ) in the center of the exhaust gas supply housing ( 2 ) via internal actuating means ( 9 . 10 ) is displaceable inside. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführkanäle (4, 5) in Strömungsrichtung der Abgasführung rotationssymmetrisch zum Leitring (3) der Turbine geführt sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the feed channels ( 4 . 5 ) in the flow direction of the exhaust gas guide rotationally symmetrical to the guide ring ( 3 ) of the turbine are guided. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel für das Verschlußelement (7) als im Abgaszuführgehäuse (2) angeordneter Pneumatikzylinder (9) mit nach außen geführten Steuerleitungen (11, 12) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the adjusting means for the closure element ( 7 ) than in the exhaust gas supply housing ( 2 ) arranged pneumatic cylinder ( 9 ) with outgoing control lines ( 11 . 12 ) is trained.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2722495A1 (en) * 2012-10-17 2014-04-23 ABB Turbo Systems AG Gas entry housing and corresponding exhaust gas turbine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2722495A1 (en) * 2012-10-17 2014-04-23 ABB Turbo Systems AG Gas entry housing and corresponding exhaust gas turbine

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R071 Expiry of right
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