DE202013003759U1

DE202013003759U1 - Abgasturbolader

Info

Publication number: DE202013003759U1
Application number: DE202013003759U
Authority: DE
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2013-05-27
Anticipated expiration: 2023-04-20

Abstract

Abgasturbolader (1) – mit einem Turbinengehäuse (2); – mit einem Lagergehäuse (3); und – mit einem Verdichtergehäuse (4), • das einen Verdichtergehäusehauptkörper (5) und eine Verdichtergehäuserückwand (6) sowie • eine Kühleinrichtung (7) aufweist, die einen im Verdichtergehäusehauptkörper (5) angeordneten ersten Kühlmantel (8) und einen in der Verdichtergehäuserückwand (6) angeordneten zweiten Kühlmantel (9) umfasst, die über eine Verbindungsleitung (10) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, – dass die Verbindungsleitung (10) außerhalb des Verdichtergehäusehauptkörpers (5) und der Verdichtergehäuserückwand (6) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiger Abgasturbolader ist aus der DE 10 2008 034 680 A1 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt eine Kühleinrichtung, die einen ersten Kühlmantel im Verdichtergehäusehauptkörper und einen zweiten Kühlmantel in der Verdichtergehäuserückwand sowie einen dritten Kühlmantel im Lagergehäuse aufweist. Die Kühlmäntel sind hierbei durch innere Verbindungsleitungen miteinander strömungsverbunden. Der Nachteil dieser Ausführung ist darin zu sehen, dass es erforderlich ist, die Verbindungsebenen zwischen dem Verdichtergehäusehauptkörper und der Verdichtergehäuserückwand sowie der Verdichtergehäuserückwand und dem Lagergehäuse abzudichten.
Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem eine Abdichtung der Verbindungsebenen zwischen Verdichtergehäusehauptkörper, Verdichtergehäuserückwand und Lagergehäuse nicht erforderlich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.
Durch das Vorsehen einer externen Leitung zur Verbindung des ersten Kühlmantels und des zweiten Kühlmantels wird vorteilhafterweise erreicht, dass eine Abdichtung der Verbindungsebene zwischen der Verdichtergehäuserückwand dem Verdichtergehäusehauptkörper nicht erforderlich ist.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:
1 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers,
2 eine der 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasturboladers,
3 eine perspektivische Teilansicht einer möglichen Ausführungsform eines Verdichtergehäuses des erfindungsgemäßen Abgasturboladers, und
4 eine Schnittdarstellung des Verdichtergehäuses gemäß 3.
In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers 1 dargestellt. Der Abgasturbolader 1 weist ein Turbinengehäuse 2 auf, in dem ein Turbinenrad 23 angeordnet ist. Das Turbinenrad 23 ist an einem Ende einer Welle 22 befestigt, die in einem Lagergehäuse 3 gelagert ist und auf deren anderem Ende ein Verdichterrad 21 befestigt ist, das in einem Verdichtergehäuse 4 angeordnet ist.
Das Verdichtergehäuse 4 weist einen Verdichtergehäusehauptkörper 5 und eine Verdichtergehäuserückwand 6 auf, die benachbart zum Lagergehäuse 3 angeordnet ist.
Der Abgasturbolader 1 weist eine Kühleinrichtung 7 auf, die einen ersten Kühlmantel 8 umfasst, der im Verdichtergehäusehauptkörper 5 angeordnet ist. Die Kühleinrichtung 7 der Ausführungsform gemäß 1 weist ferner einen zweiten Kühlmantel 9 auf, der in der Verdichtergehäuserückwand 6 angeordnet ist.
Um eine Strömungsverbindung zwischen dem ersten Kühlmantel 8 und dem zweiten Kühlmantel 9 herstellen zu können, ist eine Verbindungsleitung 10 vorgesehen, die, wie Fig. verdeutlicht, außerhalb des Verdichtergehäusehauptkörpers 5 und der Verdichtergehäuserückwand 6 angeordnet ist. Diese Anordnung vermeidet die Notwendigkeit einer Abdichtung in der Verbindungsebene zwischen dem Verdichtergehäusehauptkörper 5 und der Verdichtergehäuserückwand 6.
Wie 1 ferner verdeutlicht, weist die Kühleinrichtung 7 einen Eintrittsstutzen 11 zur Zuführung von Kühlmedium, vorzugsweise Wasser, in die Kühlmäntel 8 und 9 und zumindestens einen Austrittsstutzen 12 zur Ableitung von Kühlmedium aus den Kühlmänteln 8 und 9 auf. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform kann der Stutzen 11 sowohl der Eintrittsstutzen als auch der Austrittsstutzen und dementsprechend der Stutzen 12 sowohl der Austrittsstutzen bzw. der Eintrittsstutzen sein. In jedem Falle wird eine sequentielle Durchströmung der Kühlmäntel 8 und 9 gewährleistet.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Eintrittsstutzen entweder am Verdichtergehäusehauptkörper 5 oder der Verdichtergehäuserückwand 6 angeordnet sein kann und dementsprechend der Austrittsstutzen entweder an der Verdichtergehäuserückwand 6 oder dem Verdichtergehäusehauptkörper 5 angeordnet sein kann.
Geht man gemäß der Darstellung der 1 beispielhaft davon aus, dass der Stutzen 11 der Eintrittsstutzen ist, wird über diesen Eintrittsstutzen 11 Kühlmedium in den Kühlmantel 8 des Verdichtergehäusehauptkörpers 5 eingeleitet. Dieses Kühlmedium verlässt den Kühlmantel 8 nach dessen Durchströmung über einen Überströmstutzen 13, der mit einem Anschlussende 15 der Verbindungsleitung 10 verbunden ist. Das Kühlmedium strömt durch die Verbindungsleitung 10 und tritt über ein zweites Anschlussende 16 der Verbindungsleitung 10 in einen Überstromstutzen 14 des zweiten Kühlmantels 9 in diesen ein und verlässt den Kühlmantel 9 in diesem Beispielsfalle über den Austrittsstutzen 12. Wie zuvor erläutert, wäre auch eine umgekehrte Durchströmung ausgehend vom Austrittsstutzen 12 und endend beim Eintrittsstutzen 11 denkbar.
In 2 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasturboladers 1 dargestellt, bei der alle Komponenten, die denjenigen der 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Insoweit kann auf die Erläuterung zur 1 verwiesen werden.
Die Ausführungsform gemäß 2 weist einen dritten Kühlmantel 17 als Teil der Kühleinrichtung 7 auf, der im Lagergehäuse 3 angeordnet ist.
Der dritte Kühlmantel 17 ist mit dem ersten und zweiten Kühlmantel 8 und 9 strömungsverbunden.
Hierfür weist der dritte Kühlmantel 17 bei der dargestellten Ausführungsform einen Eintrittsstutzen 18 auf, der mit einer weiteren bzw. zweiten Verbindungsleitung 19 verbunden ist, die an ihrem anderen Ende mit dem Austrittsstutzen 12 des Kühlmantels 9 verbunden ist.
Ferner weist der dritte Kühlmantel 17 einen Austrittsstutzen 20 auf, der gemäß der in 2 gewählten Darstellung des Abgasturboladers 1 mittig unterhalb der Welle 22 angeordnet ist. Eine Anordnung dieses Austrittsstutzens 20 oberhalb der Welle 22 ist jedoch auch möglich.
Geht man wiederum beispielhaft davon aus, dass der Stutzen 11 den Eintrittsstutzen der Kühleinrichtung 7 darstellt, durchströmt das Kühlmedium ausgehend von diesem Eintrittsstutzen 11 zunächst den Kühlmantel 8, tritt aus diesem über den Überstromstutzen 13 in die Verbindungsleitung 10 ein und durchströmt über das zweite Ende 16 der Verbindungsleitung 10 und den Überströmstutzen 14 den zweiten Kühlmantel 9, wonach es aus dem zweiten Kühlmantel 9 über den Austrittsstutzen 12 in die zweite Verbindungsleitung 19 eintritt und über den Eintrittsstutzen 18 des Lagergehäuses 3 in den dritten Kühlmantel 17 eintritt und aus dem Lagergehäuseaustrittsstutzen 20 aus dem dritten Kühlmantel 17 austritt.
Auch bei dieser Ausführungsform wäre eine umgekehrte Durchströmung denkbar, also ausgehend vom Stutzen 20 als Eintrittsstutzen über den dritten Kühlmantel 17, den zweiten Kühlmantel 9 und den ersten Kühlmantel 8 bis zum Stutzen 11, der bei dieser Durchströmungsrichtung den Austrittsstutzen der Kühleinrichtung 7 bilden würde.
Wie 2 verdeutlicht, ist auch die weitere bzw. zweite Verbindungsleitung 19 außerhalb des Verdichtergehäuses 4 mit seinem Verdichtergehäusehauptkörper 5 und seiner Verdichtergehäuserückwand 6 und auch außerhalb des Lagergehäuses 3 angeordnet, sodass auch bei dieser Ausführungsform jegliche Abdichtungsmaßnahmen in den Verbindungsebenen zwischen Verdichtergehäusehauptkörper 5 und Verdichtergehäuserückwand 6 bzw. Verdichtergehäuserückwand 6 und Lagergehäuse 3 entfallen können.
3 zeigt eine Teilansicht einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verdichtergehäuses 4, dessen Komponenten mit denselben Bezugsziffern, wie in den 1 und 2 verwendet, gelkennzeichnet sind, sodass auf die entsprechende Erläuterung zu den 1 und 2 verwiesen werden kann.
4 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Verdichtergehäuse 4 der 3, wobei wiederum dieselben Bezugszeichen wie in 1, 2 und 3 verwendet wurden. Die beiden mit Punkt und Kreuz versehenen Kreise 11 bzw. 12 symbolisieren hierbei die Möglichkeit, dass der Stutzen 11 sowohl Eintrittsstutzen als auch Austrittstutzen sein kann, wie dies auch auf den Stutzen 12 zutrifft. Die Pfeile P1 und P2 symbolisieren hierbei die beiden denkbaren Durchströmungsrichtungen.
Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit zu deren Ergänzung explizit auf die zeichnerische Darstellung in den 1 bis 4 Bezug genommen.
Bezugszeichenliste

1: Abgasturbolader
2: Turbinengehäuse
3: Lagergehäuse
4: Verdichtergehäuse
5: Verdichtergehäusehauptkörper
6: Verdichtergehäuserückwand
7: Kühleinrichtung
8: erster Kühlmantel
9: zweiter Kühlmantel
10: Verbindungsleitung
11: Eintrittsstutzen
12: Austrittstutzen
13: erster Überströmstutzen
14: zweiter Überströmstutzen
15, 16: Anschlussenden der Verbindungsleitung 10
17: dritter Kühlmantel
18: Lagergehäuse-Einströmstutzen
19: weitere (zweite) Verbindungsleitung
20: Lagergehäuse-Austrittsstutzen
21: Verdichterrad
22: Welle
23: Turbinenrad
L: Längsachse des Abgasturboladers 1

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

DE 102008034680 A1 [0002]

Claims

Abgasturbolader (1) – mit einem Turbinengehäuse (2); – mit einem Lagergehäuse (3); und – mit einem Verdichtergehäuse (4), • das einen Verdichtergehäusehauptkörper (5) und eine Verdichtergehäuserückwand (6) sowie • eine Kühleinrichtung (7) aufweist, die einen im Verdichtergehäusehauptkörper (5) angeordneten ersten Kühlmantel (8) und einen in der Verdichtergehäuserückwand (6) angeordneten zweiten Kühlmantel (9) umfasst, die über eine Verbindungsleitung (10) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, – dass die Verbindungsleitung (10) außerhalb des Verdichtergehäusehauptkörpers (5) und der Verdichtergehäuserückwand (6) angeordnet ist.
Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (7) zumindest einen Eintrittsstutzen (11) zur Zuführung von Kühlmedium und zumindest einen Austrittsstutzen (12) zur Ableitung von Kühlmedium aufweist.
Abgasturbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsstutzen (11) entweder am Verdichtergehäusehauptkörper (5) oder der Verdichtergehäuserückwand (6) angeordnet ist und der Austrittsstutzen (12) dementsprechend entweder an der Verdichtergehäuserückwand (6) oder dem Verdichtergehäusehauptkörper (5) angeordnet ist.
Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (7) einen ersten Überströmstutzen (13) und einen zweiten Überströmstutzen (14) aufweist, die mit zugeordneten Anschlussenden (15 bzw. 16) der Verbindungsleitung (10) verbunden sind.
Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (7) einen dritten Kühlmantel (17) aufweist, der im Lagergehäuse (3) angeordnet ist.
Abgasturbolader nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kühlmantel (17) mit dem ersten und dem zweiten Kühlmantel (8, 9) in Strömungsverbindung steht.
Abgasturbolader nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kühlmantel (17) einen Lagergehäuse-Eintrittsstutzen (18) aufweist, der über eine weitere Verbindungsleitung (19) mit dem ersten und zweiten Kühlmantel (8, 9) strömungsverbunden ist.
Abgasturbolader nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagergehäuse-Eintrittsstutzen (18) über die weitere Verbindungsleitung (19) mit dem Austrittsstutzen (12) verbunden ist.
Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kühlmantel (17) einen Lagergehäuse-Austrittsstutzen (20) aufweist.
Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Verbindungsleitung (19) außerhalb des Verdichtergehäusehauptkörpers (5), der Verdichtergehäuserückwand (6) und des Lagergehäuses (3) angeordnet ist.