DE2318349A1

DE2318349A1 - Turbolader fuer brennkraftmotor

Info

Publication number: DE2318349A1
Application number: DE2318349A
Authority: DE
Inventors: John Francis Betteridge
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1972-04-13
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1973-10-31
Also published as: GB1426554A; JPS498611A; US3844676A; DE2318349B2; FR2180411A5; JPS5339525B2; DE2318349C3

Description

PATENTANWÄLTE DipL-Ing. WERNER COHAUSZ · DipUng. WILHELM FLORACK · DipUng. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Schumannsfrade 97

G.A.T. Limited

Well Street

GB-Birmingham 10. April 1973

Turbolader für Brennkraftmotor

Die Brfindung betrifft einen Turbolader für Brennkraftmotoren mit einer Carbine mit radial nach innen gehender Strömung mit einem Gehäuse, das zwei Motorabgaseinlässe bildet, die Seite an Seite angeordnet sind, und einen Spiralkanal mit einem Hals und einem langgestreckten Loch aufweist, durch das in die Einlasse gelangende Gase zur Peripherie des Turbinenläufers strömen, und mit einem Kompressor, der Ton der Turbine angetrieben wird und dem zugehörigen Motor unter Druck stehende Luft zuleitet.

Sines der Probleme, die mit einem Turbolader einhergehen, ist das Abstimen des Turbolader β auf den Motor. Bei niedrigen Motordrehzahlen ist die Menge an Abgas relativ gering, so daß bei Auslegung der Turbine zum Arbeiten mit einem geringen Durchfluß an Abgas bei höheren Motordrehzahlen, die zu einem viel größeren Durchfluß an Abgas fuhrest, die rom Kompressor geförderte Luftmenge übermäßig groß ist· Venn umgekehrt die Turbine zum Antreiben des Kompressors mit der richtigen Drehzahl bei einem hohen Durchfluß an Abgas ausgelegt ist, ist bei niedrigen Motordrehzahlen, wenn die Menge an Abgas relativ gering ist, die vom Kompressor geförderte Luftmenge zu gering. Ferner ist die !Energiemenge in den Abgasen bei niedrigen Motordrehzahlen vergleichsweise niedrig, und es ist wünschenswert, die Impulsenergie in den Abgasen möglichst weitgehend zu bewahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Turbolader in einfacher und zweokmäSiger Form vorzusehen.

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Erfindungsgemäß ist ein Turbolader der vorstehend genannten Art gekennzeichnet durch ein flexibles Band in dem Kanal, das sich vom Ende des Kanals, das vom Einlaß entfernt liegt, in Eichtung auf den Einlaß erstreckt und zur Yerkleineriung der Querschnittsfläche des Kanals über dessen gesamte Länge hinweg bewegbar ist und zur Lagerung von bogenförmigen Teilungsgliedern dient, die bei einer Anordnung des Bands zur Erzeugung des kleinsten Querschnitts des Kanals miteinander derart zusammenwirken, daß der Kanal in zwei Teile geteilt wird, von denen jeder mit einem der Einlasse verbunden ist, wobei die Teilungsglieder zu einer Teilung des Lochs führen, derart, daß die Ströme an Abgas, die in die Einlasse fließen, getrennt gehalten werden, bis das Abgas auf den Turbinenläufer aufgeprallt ist.

Me Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Pig. 1 ein Schnitt durch den Turbinenteil des Turboladers an der Linie A-A der Pig, 2 zusammen mit dem Kompressor und dem zugehörigen Motor in Blockform und

Fig. 2 eine Endansicht des Turbinengehäuses.

Ein Turbolader für einen Brennkraftmotor ist durch eine Turbine gebildet, der Abgase vom Motor 9 zugeleitet werden, dem der Turbolader zugeordnet ist. Die Turbine treibt einen Kompressor 8 an, und der Komprressor liefert unter Druck stehende Luft zur Luftansaugssuamelleitung 7 des Motors,

Die Turbine weist ein Gehäuse 10 im wesentlichen in Hingform auf, und im Gehäuse befindet sich der Turbinenläufer 11, der Flügel hat. Der Läufer sorgt für eine radial nach innen gehende Strömung, und das Gehäuse bildet einen sich axial erstreckenden Auslaß 13.

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Im Gehäuse befindet sich ein Spiralkanal 14» der sich von einem Einlaßflansch 15 um den Läufer herum erstreckt. Der Kanal hat einen kleiner werdenden Querschnitt mit seiner Entfernung vom Einlaßflansch. Der Kanal ist über seine gesamte Länge hinweg mit einem Loch 16a verbunden, das sich um den umfang des Läufers 11 erstreckt, und die axiale Breite des Lochs ist über seine Länge hinweg im wesentlichen gleich·

Der Plansch 15 ist zur Verbindung mit einem Gegenflansch vorgesehen, so daß zwei Abgasrohre, die mit dem Kanal 14 in Verbindung stehen, angeschlossen werden können· Sie Rohre führen von den einzelnen Reihen bzw. Gruppen von Motorzylindern.

Im Kanal befindet sich ein flexibles Sand 16, das am äußeren Umfang des Kanals entfernt vom Flansch befestigt ist und sich in Richtung auf den Flansch erstreckt. Um eine Bewegung des Bands 16 zu bewirken, ist ein Betätigungsglied 17 vorgesehen, das in Fig. 2 in einigen Alternativstellungen gezeigt ist. In einer Position des Betätigungsglieds 17 liegt das Band 16 an der äußeren peripheren Wand des Kanals 14 an, und der anderen Position des Betätigungsglieds 17 wandert das Band 16 in Richtung auf die innere periphere Wand des Kanals·

Am Band 16 sitzen mehrere bogenförmige Teilungsglieder 18, die so geformt sind, daß dann, wenn das Band 16 in seine innerste Position bewegt wird, um die Querschnittsfläche des Kanals 14 zu verkleinern, die Teilungsglieder eine durchgehende Teilung bilden, wie das in Vollinien im Umriß in Fig. 2 dargestellt ist. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird durch die feilung der Kanal 14 effektiv in zwei Hälften geteilt, und die Teilungsglieder erstrecken sich nach innen zum Loch 16a, so daß durch die Hälften des Kanals 14 strömende Gase getrennt gehalten werden, bis sie auf die Flügel 12 des Turbinenläufers geprallt sind.

Am Ende, das am Einlaß liegt, sitzt am Band eine Teilungsplatte 19» die eine im wesentlichen dreieckige Form hat und die so angeordnet

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ist, daß dann, wenn sich das Band in seiner zusammengezogenen Lage befindet, wie das getrichelt im Umriß gezeigt ist, es sich in den Einlaß des Kanals 14 erstreckt, um damit eine Trennung der Abgase sicherzustellen, die aus den beiden Einlaßrohren kommen, ehe die Gase in den Kanal 14 strömen. Me Bewegung des Betätigungsglieds 17 bewirkt auch eine Änderung in der Größe des Halses, der im Kanal 14 gebildet ist, und wie zu sehen ist, ist dann, wenn sich das Band in seiner zusammengezogenen Position befindet, die Größe des Halses sehr viel kleiner im Vergleich zu seinerGröße, wenn das Band 16 an der äußeren peripheren Wand des Kanals 14 liegt.

Die Teilungsglieder 18 können mit dem Band in geeigneter Weise verbunden sein, und wenn sich das Band 16 im zusammengezogenen Zustand befindet, bewirken die Teilungsglieder 18 eine Verstärkung des Bands, um die Möglichkeit der Verziehung desselben durch die Impulse der Abgase auf ein Minimum zu reduzieren, die in die beiden Hälften des Kanals 14 einströmen.

Zweckmäßigerweise legt sich das Band 16 in seinem zusammengezogenen Zustand an Absätze, die im Kanal vorgesehen sind, und ferner hat der Kanal in Richtung auf sein schmaleres Ende die in Pig. 1 gezeigt· POrm.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

1, Turbolader für einen Brennkraftmotor mit einer Turbine mit radial nach innen gehender Strömung mit einem Gehäuse, das zwei Motorabgaseinlässe bildet, die Seite an Seite angeordnet sind, und einen Spiralkanal mit einem Hals und einem langgestreckten Loch aufweist, durch das in die Einlasse gelangende Gase zur Peripherie des Turbinenläufers strömen, und mit einem Kompressor, der von der Turbine angetrieben wird und dem zugehörigen Motor unter Druck stehende Luft zuleitet, gekennzeichnet durch ein flexibles Band (16) in dem Kanal (14)» das sich vom Ende des Kanals (14)» das vom Einlaß entfernt liegt, in Richtung auf den Sinlaß erstreckt und zur Verkleinerung der Quersohnittgfläohe des Kanals (14) über dessen gesamte Länge hinweg bewegbar ist und zur Lagerung von bogenförmigen Teilungsgliedern (18) dient, die bei einer Anordnung des Bands (16) zur SErzeugung des kleinsten Querschnitts des Kanals (14) miteinander derart zusammenwirken, daß der Kanal (14) in zwei Teile geteilt wird, von denen jeder mit eine» der Einlasse verbunden ist, wobei die Teilungsglieder (18) au einer Teilung des Lochs (16a) führen, derart, daß die Ströme an Abgas, die in die Einässe fließen, getrennt gehalten werden, bis das Abgas auf ^.en Turbinenläufer (12) aufgeprallt ist.

2, Turbolader nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Betätigungsglied (17) zur Bewegung des Bands (16).

3. Turbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Bands (16), das vom Sinlaß ent feixt liegt, an der äußeren Peripherie des Kanals (14) befestigt ist.

4* Hebelader nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß am Ende aa Sinlaß das Band eine Teilungsplatte (19) lagert, die im zusammengezogenen Zustand des Bands (16) sich in den Einlaß des Kanals (14) erstreckt.

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