DE2318349C3

DE2318349C3 - Turbolader fur Brennkraftmotor

Info

Publication number: DE2318349C3
Application number: DE2318349A
Authority: DE
Inventors: John Francis Wembley Middlesex Betteridge (Grossbritannien)
Original assignee: Holset Engineering Co Ltd
Current assignee: Cummins Turbo Technologies Ltd
Priority date: 1972-04-13
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1978-05-11
Also published as: GB1426554A; JPS498611A; US3844676A; DE2318349A1; DE2318349B2; FR2180411A5; JPS5339525B2

Description

Die Erfindung betrifft einen 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 gelangenden 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

Eines der Probleme, die mit einem Turbolader einhergehen, ist das Abstimmen des Turboladers 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 Motordrehzanlen, die zu einem viel größeren Durchfluß an Abgas führen, die vom Kompressor geförderte Luftmenge übermäßig groß ist. Wenn umgekehrt die Turbine zum Antreiben des Kompressors mit der richtigen Drehzahl bei einem hohen Durchfluß an Abgas ausgelegt ist, ist bei niedrigeren 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 zweckmäßiger Form vorzusehen.

Erfindungsgemäß ist ein Turbolader der vorstehend genannten Art gekennzeichnet durch ein flexibles Band ,ο in dem Kanal, das sich vom Ende des Kanals, das vom Einlaß entfernt liegt in Richtung auf den Einlaß erstreckt und zur Verkleinerung 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

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung sind

F i g. 1 ein Schnitt durch den Turbinenteil des Turboladers an der Linie A-A der F i g. 2 zusammen mit dem Kompressor und dem zugehörigen Motor in Blockfoi m und

F i g. 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 Kompressor liefert unter Druck stehende Luft zur Luftansaugsammelleitung 7 des Motors.

Die Turbine weist ein Gehäuse 10 im wesentlichen in

Ringform auf, und im Gehäuse befindet sich der Turbinenläufer 11, der Flügel 12 hat Der Läufer sorgt

für eine radial nach innen gehende Strömung, und das Gehäuse bildet einen sich axial erstreckenden Auslaß 13.

Im Gehäuse befindet sich ein Spiralkanal 14, der sich von einem Einlaßflansch 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 Flansch ist zur Verbindung mit einem Gegenflansch vorgesehen, so daß zwei Abgasrohre, die mit dem Kanal 14 in Verbindung stehen, angeschlossen werden können. Die Rohre führen von den einzelnen Reihen bzw. Gruppen von Motorzylindern.

Im Kanal befindet sich ein flexibles Band 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 116 zu bewirken, ist ein Betätigungsglied 17 vorgesehen, das in F i g. 2 in einigen Alternativstellungen gezeigt ist. In einer Position des Betätigunsglieds 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 F i g. 2 dargestellt ist Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, wird durch die Teilung 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 strömenden Gase getrennt gehalten werden, bis sie auf die Flügel 12 des Turbinenläufers geprallt sind.

Am Ende, das am Einlaß liegt, sitzt am Band eine Teilungsplatie 19, die eine im wesentlichen dreieckige Form hat und die so angeordnet ist, daß dann, wenn sich das Band in seiner zusammengezogenen Lage befindet, wie das 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. Die Bewegung des Betätigungsgliedes 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 seiner Größe, wenn das Band i6 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 ein»; 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 F i g. 1 gezeigte Form.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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 Einlaß erstreckt und zur Verkleinerung der Querschnittsfläche 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 Erzeugung des kleinsten Querschnitts des Kanals (14) miteinander derart zusammenwirken, daß der Kanal (14) in zwei Teile geteilt wird, von denen jeder mit einem der Einlasse verbunden ist, wobei die Teilungsglieder (18) zu einer Teilung des Lochs (16a) führen, derart, daß die Ströme an Abgas, die in die Einlasse fließen, getrennt gehalten werden, bis das Abgas auf den 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 Einlaß entfernt liegt, an der äußeren Peripherie des Kanals (14) befestigt ist

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