DE2230718B2 - Double flow exhaust turbocharger - has opening in partition between turbine inlet passages to damp oscillation - Google Patents
Double flow exhaust turbocharger - has opening in partition between turbine inlet passages to damp oscillationInfo
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- F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit w mittels Trennwand unterteiltem Doppelstrom-Turbinengehäuse bei zentripetaler Beaufschlagung der Turbine.The invention relates to an exhaust gas turbocharger with a double-flow turbine housing which is divided by means of a partition with centripetal loading of the turbine.
Bei den Abgasturbinen der Turbolader mit zentripetaler Anströmung des Turbinenlaufrades werden heute » je nach Anwendungsfall verschiedene Gehäusearten eingesetzt Um die Vorteile der Stoßaufladung zu nutzen, müssen z.B. bei Sechszylinder-Motoren drei Zylinder in je eine Einlaßöffnung eines zweiflutigen Turbinengehäuses geführt werden. Damit wird ein so Mindestzündabstand von 240° Kurbelwinkel erreicht Bei den Ladern der Fahnceugmotoren haben sich aus Kostengründen sog. leitringlose Turbinengehäuse weitgehend durchsetzt Bei diesen kommen heute zwei verschiedene Turbinengehäusearten <~ät zweiflutiger Anordnung zur Anwendung, nämlich aas sog. Doppelstromgehäuse und das Zwillingsstromgehäuse. Bei dem Doppelstromgehäuse besteht die zweiflutige Anordnung darin, daß zwei Spiralen mit jeweils 180° Umfangswinkel das Turbinenlaufrad hintereinander Ό beaufschlagen. Bei dem Zwillingsstromgehäuse sind zwei getrennte Spiralkanäle vorhanden, die nebeneinander die Turbinenschaufeln auf jeweils 360°, d.h. im vollen Umfang beaufschlagen.In the exhaust gas turbines of the turbocharger with centripetal flow to the turbine impeller, today » Depending on the application, different types of housing are used in order to take advantage of shock charging use, e.g. in six-cylinder engines, three cylinders must each be inserted into an inlet port of a double-flow Turbine housing are performed. This achieves a minimum ignition interval of 240 ° crank angle In the case of the loaders of the Fahnceug engines So-called guide ring-less turbine housing to a large extent for reasons of cost interspersed With these two different types of turbine housings are used today Arrangement for use, namely the so-called double-flow housing and the twin-flow housing. In which Double-flow housing, the double-flow arrangement consists in the fact that two spirals with 180 ° each Apply circumferential angles to the turbine wheel one behind the other Ό. In the case of the twin-current housing there are two separate spiral channels, which, next to each other, hold the turbine blades at 360 ° each, i.e. in apply to the full extent.
Das Doppelstromgehäuse gibt in vielen Fällen die l|5 besten Turbinenwirkungsgrade, insbesondere im unteren Drehzahlbereich des Motors. Dies wirkt sich in einem höheren Luftdurchsatz und damit auch in dem höheren Ladedruck aus. 5 best turbine efficiencies especially in the lower speed range of the engine | The twin-flow housing are in many cases the l. This results in a higher air throughput and thus also in the higher boost pressure.
Hochtourige Abgasturbolader werden heute vorwie- so gend mit schwimmenden Büchsen für die Lagerung der Welle ausgerüstet, die einen deutlichen Dämpfungseffekt auf die im Betriebsbereich liegenden kritischen Drehzahlen haben. Bei diesen Ladern können jedoch — bedingt durch äußere Kräfte und durch selbsterregte >5 Ölfilmschwingungen — instabile Wellenbewegungen entstehen. Im ungünstigsten Fall kann der Rotor sogar /u direkter Berührung mit der Lagerbüchse und dem Gehäuse kommen. Insbesondere die Doppelstromgehäuse besitzen hierbei gegenüber einflutigen Turbinen- *> gehäusen den Nachteil, daß sie den Turbinenrotor infolge der wechselnden Beaufschlagung zu großen Amplituden anregen.Today, high-speed exhaust gas turbochargers are predominantly equipped with floating bushes for the bearing of the shaft, which have a significant damping effect on the critical speeds in the operating range. With these superchargers, however - due to external forces and self-excited> 5 oil film oscillations - unstable wave movements can arise. In the worst case, the rotor can even come into direct contact with the bearing bush and the housing. Compared to single-flow turbine housings, the double-flow casings in particular have the disadvantage that they excite the turbine rotor to large amplitudes as a result of the alternating loading.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, unter Beibehaltung der Vorteile des Doppelstromgehäuses hinsichtlich der Motorcharakteristik eine Dämpfung der Wellenschwingung zu erreichen. Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß die Trennwand des Doppelstrom-Turbinengehäuses im Bereich zwischen Turbineneintrittsflansch und Halsquerschnitt an der Zunge der 2. Spirale mit einer öffnung versehen istThe invention has set itself the task of maintaining the advantages of the double current housing to achieve a damping of the shaft vibration with regard to the motor characteristics. She solves this task in that the partition wall of the double-flow turbine housing in the area between the turbine inlet flange and neck cross-section on the tongue of the 2nd spiral is provided with an opening
Versuche ergaben, daß die öffnung in der Trennwand im Querschnitt 5 bis 8% des Gesamtquerschnitts der beiden Kanäle betragen muß. Hierdurch werden einsrseits die Amplituden der Wellenbewegung deutlich gedämpft, andererseits werden die motorischen Kennwerte, wie Ladedruck, Rauchwert und Brennstoffverbrauch noch nicht wesentlich verschlechtertTests showed that the opening in the partition the cross-section must be 5 to 8% of the total cross-section of the two channels. This will be on the one hand the amplitudes of the wave movement are clear attenuated, on the other hand, the motor characteristics, such as boost pressure, smoke value and fuel consumption have not yet deteriorated significantly
In der Zeichnung F i g. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das in den konstruktiven Einzelheiten natürlich Abwandlungen erfahren kann.In the drawing F i g. 1 to 3 is an embodiment the invention shown, which can of course be modified in the structural details.
Dabei sieüt Fig.! einen vertikalen Schnitt durch das Turbinengehäuse entsprechend der abgestuften Linie B-B(in Fig.2) dar. Die Fig.2 zeigt einen Teilschnitt und eine Teilansicht auf das Turbinengehäuse entsprechend der abgestuften Schnittlinie A-A (in F i g. 1).See Fig.! a vertical section through the turbine housing according to the stepped line BB (in FIG. 2). FIG. 2 shows a partial section and a partial view of the turbine housing according to the stepped section line AA (in FIG. 1).
Das Turbinenlaufrad 3 sitzt zusammen mit dem Verdichterlaufrad 2 fliegend auf der Laderwelle 1. Die Welle ist gelagert in der schwimmenden Büchse 17. Das Laufrad ist von sog. radialer Bauart mit zentripetaler Beaufschlagung, d. h. Beaufschlagung am Außenumfang. Das Turbinengehäuse 4 beaufschlagt das Laufrad durch die zwei Spiralen 10 und 9; die erstere auf dem Umfangsteil von der Zunge 14 bis zu der Zunge 15, die zweite von der Zunge 15 bis zur Zunge 14» wenn man der Anströmung in der Drehrichtung des eingezeichneten Pfeiles 16 folgtThe turbine wheel 3 sits together with the compressor wheel 2 overhung on the charger shaft 1. The The shaft is mounted in the floating bush 17. The impeller is of the so-called radial design with centripetal Loading, d. H. Loading on the outer circumference. The turbine housing 4 acts on the impeller the two spirals 10 and 9; the former on the peripheral part from the tongue 14 to the tongue 15, the second from tongue 15 to tongue 14 »if you look at the flow in the direction of rotation of the drawn Arrow 16 follows
Das Abgas tritt durch den Flansch 12 in die beiden zunächst parallelgehenden Kanäle 5 ufviβ ein, zwischen denen die Trennwand 7 angeordnet ist Die beiden Eintrittskanäle sind etwa bis zu dem Haisquerschnitt 13a bzw. 136 an der Zunge 14 mit gleichem Querschnitt parallel zueinander geführt In diesem Bereich liegt in der Trennwand 7 die öffnung 8, die hier als kreisrundes Loch dargestellt ist Sie braucht natürlich nicht kreisrund zu sein; sie kann auch eine andere Querschnittsform besitzen. Es kommt aber auf die Größe des Querschnitts an, die nach Versuchen im Rahmen der Erfindung 5 bis 8% des Gesamtquerschnitts der beiden Eintrittskanäle 5+6 beträgt, und zwar bezogen auf die durch 13a und 136 in F i g. 2 bezeichnete Stelle.The exhaust gas enters the two initially parallel channels 5 ufviβ, between which the partition 7 is arranged. The two inlet channels are approximately up to the shark cross section 13a or 136 on the tongue 14 with the same cross-section parallel to each other the partition 7 the opening 8, here as a circular Hole is shown. Of course, it does not have to be circular; it can also be another Have cross-sectional shape. But it depends on the size of the cross-section, which after tests in Within the scope of the invention is 5 to 8% of the total cross-section of the two inlet channels 5 + 6, and although based on those indicated by 13a and 136 in FIG. 2 designated point.
Durch die Erfindung wird der Einfluß der wechselnden Beaufschlagung auf den Läufer soweit gedämpft, daß eine Erregung gefährlicher Schwingungen durch diese nicht mehr erfolgen kann. Dies wird durch eine einfache öffnung ohne zusätzlichen Teile, d. h. ohne einen wesentlichen Aufwand erreicht, was äußerste Wirtschaftlichkeit bedeutet.Through the invention, the influence of the changing Acting on the runner is dampened to the extent that dangerous vibrations are excited this can no longer be done. This is achieved by a simple opening without additional parts, i.e. H. without achieved a substantial effort, which means extreme economy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19722230718 DE2230718B2 (en) | 1972-06-23 | 1972-06-23 | Double flow exhaust turbocharger - has opening in partition between turbine inlet passages to damp oscillation |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19722230718 DE2230718B2 (en) | 1972-06-23 | 1972-06-23 | Double flow exhaust turbocharger - has opening in partition between turbine inlet passages to damp oscillation |
Publications (3)
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| DE2230718A1 DE2230718A1 (en) | 1974-01-10 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE19722230718 Granted DE2230718B2 (en) | 1972-06-23 | 1972-06-23 | Double flow exhaust turbocharger - has opening in partition between turbine inlet passages to damp oscillation |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Families Citing this family (4)
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-
1972
- 1972-06-23 DE DE19722230718 patent/DE2230718B2/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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