DE2437530A1

DE2437530A1 - Abgasturbolader

Info

Publication number: DE2437530A1
Application number: DE2437530A
Authority: DE
Inventors: Arno Ing Grad Foerster; Josef Dr Ing Reisacher; Heinz Dipl Ing Schenk
Original assignee: Kuehnle Kopp and Kausch AG
Current assignee: Howden Turbo GmbH
Priority date: 1974-08-03
Filing date: 1974-08-03
Publication date: 1976-02-12
Also published as: ES439983A1; PL95734B1; CS177047B2; RO70041A; IN143547B

Description

Abgasturbolader Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader, bei dem das zentripetal durchströmte Turbinenlaufrad an einem Ende und das zentrifugal durchströmte Verdichterlaufrad am anderen Ende der gemeinsamen Welle fliegend angebracht ist.
Bei diesen Abgasturboladern sind die zwei Wellenlager zwischen den beiden Laufrädern angeordnet und es müssen Abdichtungen zwischen dem jeweiligen Wellenlager und dem Laufradraum vorhanden sein, die verhindern, daß aus dem Lager austretendes Öl in den Raum gelangt, in dem das Laufrad umläuft. Die Erfindung bezweckt, die Abdichtung zwischen dem verdichterseitigen Lager und dem Laufradraum des Verdichtergehäuses zu verbessern.
Auf der Seite des Verdichters tritt infolge der Pumpwirkung der Rückwand des Verdichterrades und der Sogwirkung der Strömung bei bestimmten Betriebszuständen Unterdruck hinter dem Verdichterrad ein. Dies kann besonders dann der Fall sein, wenn am Motor vor dem Turbolader noch eine Drosselklappe angebracht ist. Es ist bekannt, gegen diesen Ölaustritt besondere Diöhtungsmaßnahmen zu treffen. Die deutsche PS 1 236 855 zeigt-beispielsweise eine solche Abdichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das der Zwischenwand zum Verdichterlaufrad anliegende Axiallager der Welle zwischen zwei scheibenförmigen Ölableitelementen angeordnet ist, welche die Welle ringförmig umgeben. Jedoch ist offenbar auch diese Anordnung zur Verhinderung von Ölaustritt nicht ausreichend, denn zwischen dieser und dem Verdichterlaufrad ist in der Zwischenwand bei der genannten Patentschrift eine weitere Dichtung bekannter Art mit zwei Kolbenringen zusätzlich angebracht.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine einfache und zuverlässige Abdichtung gegen Ölübertritt an dieser Stelle zu schaffen. Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß an der Rückseite des Turbinenlaufrades zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse ein Spalt und in Verbindung mit diesem ein Sammelraum vorhanden ist, der über eine Bohrung im Lagergehäuse Abgas in den Sperrgasraum der Wellendichtung zwischen dem verdichterseitigen Lager und der Rückseite des Verdichterlaufrades bringt, wobei die Wellendichtung durch zwei Dichtspalte gebildet wird, zwischen denen der Sperrgasraum liegt.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung sind die zwei Dichtspalte durch Kolbenringe gebildet, die in Ringnuten der Welle gleiten und außen gegen eine Bohrung des Lagergehäuses federnd anliegen.
Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 und 2 erläutert, wobei 1 ein Längsschnitt durch den Abgasturbolader ist, und Fig. 2 den wesentlichen Dichtungsteil vergrößert darstellt.
Das Turbinenlaufrad 1 ist in der Zeichnung am rechten Ende, das Verdichterlaufrad 2 am linken Ende der Welle 3 angebracht. Die beiden Laufräder sind also "fliegend" angeordnet. Das Turbinenlaufrad ist - wie bei solchen Abgasturboladern üblich - zentripetal durchströmt, das Verdichterlaufrad zentrifugal, wobei die verdichtete Luft in das Verdichtergehäuse 8 austritt. Die Welle ist in den beiden Lagern 4 und 5 gelagert, die durch die gestrichelt gezeichnete Ölleitung 21 mit Schmiermittel versorgt werden. Diese Ölleitung besteht aus Bohrungen in dem Lagergehäuse 6.
An der Rückseite 18 des Turbinenlaufrades ist zwischen dem Turbinengehäuse 17 und dem Lagergehäuse 6 ein Spalt 16 angeordnet, und in Verbindung mit diesem steht der Sammelraum 15. Durch den Spalt 16 kann Abgas in den Raum 15 gelangen. Im Lagergehäuse befindet sich eine Bohrung 10, die die Verbindung mit dem Sperrgasraum 11 herstellt. Dieser liegt zwischen den beiden Kolbenringen 12a und 13a neben dem verdichterseitigen Lager 4 in Nuten der Welle 3 bzw. einer auf dieser fest angebrachten Büchse 9.
Die beiden Kolbenringe federn gegen eine Bohrung 14 im Lagergehäuse 6 und dichten dort mit den Dichtspalten 12 und 13 ab.
Infolge des Uberdruckes des Sperrgases im Raum 11 kann kein Öl aus dem Lagerraum durch den Dichtspalt 13 gelangen. Der Ubertritt von Sperrgas aus dem Raum 11 in den Raum 7 an der RUckseite des Verdichterlaufrades wird durch den Kolbenring 12a verhindert.
Versuche haben ergeben, daß mit der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Abdichtung durch Sperrgas der Ölaustritt an der Verdichterseite bei allen Betriebsverhältnissen verhindert wird.
Auf der Turbinenseite ist immer ein entsprechender Abgasüberdruck vorhanden, der dazu ausreicht, ohne daß ein ungünstiger Einfluß des Abgases in der angesaugten Luft oder in dem für die Schmierung benutzten Öl auftritt. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Abdichtung besteht jedoch nicht nur darin, sondern auch in dem geringen erforderlichen Aufwand und dem unbedeutenden Platzbedarf in Bezug auf die Erstreckung in Achsrichtung des Läufers. Insbesondere wird das "fliegende Ende" der Welle auf der Verdichterseite sehr kurz, wodurch die Schwingungseigenschaften der Welle verbessert werden und einen ruhigen Lauf bewirken.

Claims

Abgasturbolader

Patentansprüche gasturbolader, bei dem das zentripetal durchströmte Turbinenlaufrad an einem Ende und das zentrifugal durchströmte Verdichterlaufrad am anderen Ende der gemeinsamen Welle fliegend angebracht ist und zwei Wellenlager zwischen den beiden Laufrädern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückseite (18) des Turbinenlaufrades (1) zwischen Turbinengehäuse (17) und Lagergehäuse (6) ein Spalt (16) und in Verbindung mit diesem ein Sammelraum (15) vorhanden ist, der über eine Bohrung (10) im Lagergehäuse (6) Abgas in den Sperrgasraum (11) der Wellendichtung zwischen dem verdichterseitigen Lager (4) und der Rückseite (7) des Verdichterlaufrades (2) bringt, wobei die Wellendichtung durch zwei Dichtspalte (12, 13) gebildet wird, zwischen denen der Sperrgasraum (11) liegt.
2. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtspalte (12, 13) in an sich bekannter Weise durch Kolbenringe (12a, 13a) gebildet werden, die in Nuten der Welle gleiten und außen gegen eine Bohrung (14) des Lagergehäuses federn.

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