DE3321691A1 - Radialturbinengehaeuse fuer einen abgasturbolader und verfahren zum betreiben desselben - Google Patents

Description

Radialturbinengehäuse für einen Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben desselben

Die Erfindung betrifft eine neuartige Turbinengehäusekonstruktion für einen Abgasturbolader und ein Verfahren zum Betreiben desselben.

Abgasturbolader sind bekannt, und üblicherweise haben sie ein Turbinenrad (Abgasturbine) und ein Verdichterrad (Turbokompressor), die auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind, welche in dafür vorgesehenen Gehäusen gelagert ist. Das Turbinengehäuse hat einen Gaseinlaß und einen Gasauslaß, wobei im typischen Fall bekanntlich eine innere Spiral- oder Schneckenkonfiguration vorhanden ist.

Im typischen Fall hat das Turbinengehäuse einen Einlaß, einen radial innen von dem Einlaß angeordneten Auslaß, einen zentral angeordneten Turbinenradhohlraum und einen

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Spiralkanal, der den Turbinenradhohlraum umgibt und dabei in seiner Querschnittsfläche abnimmt. Abgase aus einem Motor werden zu dem Turbinengehäuse über den darin vorgesehenen Spiral- oder Schneckenkanal geleitet. Da der Kanal in der Querschnittsfläche abnimmt, wird die Geschwindigkeit der Abgase in dem Turbinengehäuse auf dem gesamten Umfang desselben auf einem hohen Wert gehalten. Daher treffen auf dem gesamten Umfang der Turbine die Abgase mit einer hohen und relativ gleichförmigen Geschwindigkeit auf die Turbinenschaufeln auf, um das Turbinenrad in Drehung zu versetzen, das seinerseits das Verdichterrad in Drehung versetzt.

Das Verdichterrad verdichtet Umgebungsluft und/oder ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, um dieses in verdichtetem Zustand dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors zuzuführen. Der Verbrennungsmotor hat typisch mehrere Zylinder, und die Gasauslässe der Zylinder sind in Gruppen oder Krümmern zusammengefaßt. Die Abgaskrümmer der Zylindergruppen sind mit dem Einlaß des Turbinengehäuses verbunden.

Die Abgasauslässe der Zylinder von Verbrennungsmotoren, bei denen Abgasturbolader benutzt werden, sind üblicherweise mit zwei Gruppen oder Sätzen einer gleichen Anzahl von Zylindern verbunden,. Anfänglich wurden die Auspuffkrümmer von beiden Zylindersätzen zusammengefaßt, und das Abgas aus ihnen wurde in einem einzigen Strömungsweg durch ein Radialturbinengehäuse der beschriebenen Art hindurchgeleitet.

Ein Problem, das bei Turboladern anfänglich vorhanden war, war die Überverdichtung der Luft oder des Luft/Kraftstoff-Gemisches, das dem Verbrennungsmotor zugeführt wird. Es wurde deshalb notwendig, die Abgasströmung in dem Turbinengehäuse zu reduzieren, indem ein Teil der

Abgase das Turbinenrad umging. Das Ableiten eines Teils der Abgase wurde dadurch erzielt, daß die Auspuffkrümmer jedes Zylindersatzes des Verbrennungsmotors mit einem Abgasableitventil versehen wurden. Ein ausgewählter Anteil der Abgase aus jeder Zylindergruppe wurde dadurch abgeleitet, bevor er den Einlaß des Turbinengehäuses erreichte. Durch die Verwendung einer solchen Anordnung wurde die wahlweise Steuerung der AbgasstrÖ-mung möglich, so daß die Verdichtung gesteuert und die Überkompression von Luft und Kraftstoff an dem Einlaß des Verbrennungsmotors verhindert werden konnte. Solche Anordnungen erfordern jedoch doppelte Ventilsysteme. Außerdem ist es notwendig, die Abgasableitventile in der Nähe des Turbinengehäuses "anzuordnen oder die Abgasableitventile als integralen Bestandteil des Turbinengehäuses auszubilden. Aufgrund des begrenzten Raums in diesem besonderen Bereich des Abgasturboladers wurden die Lage, der Einbau und die Wartung der Abgasableitventile zu einem Problem.

Ein weiteres Problem, das bei Abgasturboladern vorhanden ist, besteht darin, daß das Abgas aus den verschiedenen Zylindern des Verbrennungsmotors mit Abgasturbolader keinen gleichmäßigen Druck in den Auspuffkrümmern erzeugt, sondern vielmehr zum Freisetzen von heissen, unter hohem Druck stehenden Abgasen in scharf definierten Stoßen oder Pulsationen führt. Solche Stöße und Pulsationen treten auf, weil unmittelbar im Anschluß an den Arbeitshub eines Kolbens in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors das Gas in dem Zylinder noch unter einem hohen Druck steht. Wenn das Auslaßventil öffnet, strömt am Anfang der Hauptteil der heißen Abgase schnell in den Auspuffkrümmer oder tritt in Stössen mit hoher Geschwindigkeit in diesen ein. Im Anschluß an den Anfangsstoß und während der übrigen Zeitspanne, während der das Auslaßventil offen ist, hat die Strömung

von Abgasen aus dem Zylinder eine relativ niedrige Geschwindigkeit im Vergleich zu dem Anfangsstoß. Der Ausstoß von Abgasen im Anschluß an den Anfangsstoß erfolgt aufgrund der normalen Kolbenbewegung, durch die das Volumen des Zylinders verringert wird, und nicht als Ergebnis einer Druckdifferenz zwischen dem Zylinder und dem Auspuffkrümmer, wie sie unmittelbar vor dem öffnen des Auslaßventils des Zylinders vorhanden ist.

Pulsationen und Stöße in den Auspuffkrümmern der Gruppen oder Sätze von Zylindern treten nicht gleichzeitig auf. Vielmehr sind die Stöße von Abgasen innerhalb jedes Auspuffkrümmers mit Stößen in dem anderen Auspuffkrümmer verschachtelt. An der Verbindungsstelle der beiden Krümmer an dem Einlaß des Turbinengehäuses erzeugen die Stöße und Pulsationen in jedem Krümmer einen Gegendruckin dem anderen Krümmer. Dadurch wird sowohl der Betriebswirkungsgrad des Verbrennungsmotors als auch der Betriebswirkungsgrad des Turbinenrades verringert, weil statt der Druckbeaufschlagung nur des Turbinenrades die Energie der Abgase einen Krümmergegendruck erzeugt, der die Abgasströmung aus der anderen Zylindergruppe nachteilig beeinflußt.

Es sind bereits verschiedene Versuche unternommen worden, um dieses Problem zu beseitigen. Insbesondere ist die Konstruktion des Turbinengehäuses verändert worden, indem ein Strömungsteiler an dem Einlaß der Turbinengehäusekammer des Abgasturboladers vorgesehen worden ist. Die Auspuffkrümmer der beiden Zylindergruppen treffen sich dann nicht an einer Verbindungsstelle an dem Einlaß des Turbinengehäuses, sondern führen zu gesonderten Strömungswegen innerhalb des Turbinengehäuses, Es hat sich herausgestellt, daß in einem Radialturbinengehäuse für Abgasturbolader, bei denen das Gehäuse eine sich

insgesamt über 360° erstreckende Spiralgehäusekammer hat, die die Gasströmung über einen Einlaßkanal aufnimmt und die Gasströmung fortschreitend radial nach innen umfangsmäßig um die Kammer in einen insgesamt zentralen Turbinenradraum abgibt, es vorteilhaft ist, den Strömungsteiler in dem Kanal sich so weit erstrecken zu lassen, daß er den Strömungsweg über einem Bogen zwischen etwa 180° und 300° unterteilt. Die Länge des Strömungsteilers wird durch die Zylinderzahl des Verbrennungsmotors bestimmt, bei dem der Abgasturbolader benutzt wird, sowie durch den Drehzahlbereich des Motors. Im allgemeinen ist der Vorteil, der mit einem unterteilten Turbinengehäuse erzielt wird, umso größer, je niedriger die Zylinderzahl des Verbrennungsmotors oder je niedriger der Drehzahlbereich desselben ist. Bei Verbrennungsmotoren, die eine relativ kleine Zylinderzahl haben oder mit relativ niedrigen Drehzahlen betrieben werden, wird daher die Gehäusekammer über einem Bogen von bis zu einem Maximum von etwa 300° unterteilt. Umgekehrt, je größer die Zylinderzahl oder je größer der Motordrehzahlbereich ist, umso kleiner ist die Auswirkung des Gehäusekammerströmungsteilers. Es ist bei solchen Motoren vorteilhaft, den Gehäusekammerteiler näher bei der unteren Grenze von 180° enden zu lassen. Ein Abgasturboladerturbinengehäuse, das einen solchen Strömungsteiler hat, ist in der US-PS 4 027 994 aus dem Jahre 1977 beschrieben.

Ein weiterer Fortschritt auf dem Gebiet der Abgasturbolader war die Verlagerung des Abgasableitauslasses von dem Einlaß des Turbinengehäuses zu einer Umgehungsauslaßöffnung zwischen dem Einlaß des Turbinengehäuses und dem Ende eines einzelnen Spiralkanals innerhalb des Turbinengehäuses, um das Abgas von einer herkömmlichen Verbindungsstelle eines Doppelkrümmerabgassy-

stems zu dem zentral angeordneten Turbinenrad innerhalb des Turbinengehäuses zu leiten. Der Hauptgrund für das Verlagern der Position der Abgasableitauslaßvorrichtung war, sie von dem Bereich des Einlasses des Turbinengehäuses zu entfernen, um so das Anordnen des Turbinengehäuses im Motorraum zu erleichtern und den Betriebswirkungsgrad des Turbinenrades zu verbessern. Eine solche Anordnung ist in der deutschen Patentanmeldung P 33 12 259.8 beschrieben.

Bis zu der vorliegenden Erfindung sind im Stand der Technik die Vorteile nicht erkannt worden, die erzielt werden können, wenn das Turbinengehäuse eines Abgasturboladers sowohl mit einem inneren Strömungsteiler mit Spiralkonfiguration, der den Kanal in axial benachbarte Kanäle über einem Bogen zwischen etwa 180° und 300° halbiert, als auch dasselbe Turbinengehäuse mit einer Auslaßöffnung versehen wird, die mit dem Kanal zwischen dem Ende des Strömungsteilers und dem Auslaß des Turbinenrades in Verbindung steht. Eine solche Anordnung vereinfacht das Ableiten von nicht benötigtem Abgas aus einem unterteilten Abgassystem, während ein guter Turbinenwirkungsgrad aufrechterhalten wird. Ein solches Abgasableitsystem beseitigt auch.das Erfordernis eines Doppelventils oder von zwei getrennten Ventilen bei dem für einen Verbrennungsmotor vorgesehenen Abgasturbolader, der ein unterteiltes Abgassystem hat.

Die Erfindung schafft demgemäß eine neue Art des Betreibens eines Abgasturboladers, der ein neuartiges Turbinengehäuse hat.

Weiter wird gemäß der Erfindung ein Abgasturboladerturbinengehäuse sowohl mit einem unterteilten Abgasströmungsweg von dem ^urbinengehäuseeinlaß über einem gekrümmten Weg, der kurz vor dem Ende des inneren Spiral-

kanals endet, als auch mit einer Auslaßöffnung versehen, die insbesondere vorgesehen ist, um eine Abgasableitventilbaugruppe in Strömungsverbindung mit dem inneren Turbinengehäusekanal jenseits des Endes eines Strömungsteilers in dem Kanal aufzunehmen.

Ferner schafft die Erfindung ein Abgasturboladerturbinengehäuse, das eine innere Spirale oder Schnecke hat, die in zwei axial benachbarte Spiral- oder Schneckenkanäle abnehmender Querschnittsfläche unterteilt ist, die von dem Einlaß des Turbinengehäuses ausgehen, wobei sine Umgehungsauslaßöffnung jenseits des Endes des Strömungsteilers vorgesehen ist.

Außerdem schafft die Erfindung ein Verfahren zum Betreioen eines Abgasturboladers in einer Abgasableitbetriebsart, bei dem eine Radialturbine mit zweigeteiltem Spiralströmungsweg abnehmender Querschnittsfläche, die von dem Einlaß aus abnimmt, verwendet wird, wobei ein wesentlich größerer Wirkungsgrad als bislang möglich erzielt wird.

Weiter eliminiert die Erfindung das Erfordernis entweder eines Doppelventils oder von zwei gesonderten Ventilen in einem Abgasableitsystem fü-r einen Abgasturboladermotor mit unterteiltem Abgassystem.

Weiter eliminiert die Erfindung die Notwendigkeit einer engen Synchronisierung des Betriebes eines doppelten Abgasableitventils oder von zwei gesonderten Abgasableitventilen in einem Turboladermotor mit unterteiltem Abgassystem.

Weiter schafft die Erfindung ein Radialturbinengehäuse mit einem Spiralströmungskanal mit ab dem Turbinengehäuseeinlaß abnehmendem Querschnitt, das eine einfache, ein-

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zelne Abgasableitventilanordnung hat, welche mit dem Turbinengehäuse stromabwärts von dem Ende eines den Strömungskanal in dem Turbinengehäuse zweiteilenden Strömungsteilers in Verbindung steht.

Schließlich schafft die Erfindung ein Turbinengehäuse mit einer Auslaßöffnung zur Strömungsverbindung mit einem einzelnen Abgasableitventil, das in das Turbinengehäuse integriert oder als abnehmbare Abgasableitventilbaugruppe mit diesem gekuppelt sein kann.

In einer Ausführungsform ist die Erfindung auf das Verfahren gerichtet, die Strömung von Abgas in einem Abgasturbolader von dem Auslaß eines Verbrennungsmotors, der mehrere Zylinder hat, durch ein Radialturbinengehäuse auf einem Spiralweg zu einem Turbinenrad zu leiten und einen Teil des Abgases abzuleiten, so daß dieser Teil des Abgases das Turbinenrad umgeht. Die Verbesserung durch die Erfindung beruht darauf, daß die Strömung des Abgases aus unterschiedlichen Zylindern des Verbrennungsmotors auf verschiedenen Wegen abnehmenden Querschnittes in dem Turbinengehäuse über einen Spiralbogen zwischen etwa 180° und 300° kanalisiert und daraufhin in einem einzigen Strömungsweg vereinigt wird, der zu dem Turbinenrad führt, und daß ein Teil der vereinigten Abgasströmung aus dem einzelnen Strömungsweg in dem Turbinengehäuse wahlweise zu einem einzelnen Abgasableitventil geleitet wird.

Weiter ist die Erfindung auf ein verbessertes Radialturbinengehäuse für Abgasturbolader und dgl. gerichtet. Das Turbinengehäuse hat einen Einlaß, einen radial innen von dem Einlaß angeordneten Auslaß, einen zentral angeordneten Turbinenradhohlraum und eine Spiralkanalanordnung, die den Turbinenradhohlraum umgibt und sich in diesem von dem Einlaß aus erstreckt und von diesem aus in

der Querschnittsfläche abnimmt.

Die bauliche Verbesserung der Erfindung beruht in der Kombination eines inneren Strömungsteilers von Spiralkonfiguration, der sich von dem Einlaß aus erstreckt und die Kanalanordnung in axial benachbarte Kanäle über einem Bogen zwischen etwa 180° und 300° zweiteilt, sowie in einer Auslaßöffnung, die mit der Kanalanordnung jenseits des Endes des Strömungsteilers in Strömungsverbindung steht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Endansicht eines Turbinenge

häuses eines Abgasturboladers, das eine unterteilte innere Spiralkonfiguration hat, wobei der Einlaß des Turbinengehäuses sichtbar ist,

?ig. 2 eine Schnittansicht des Turbinen

gehäuses nach der Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Schnittansicht des Turbinen

gehäuses nach der Linie 3-3 in Fig. 2.

Gemäß der Zeichnung, in der gleiche Teile gleiche Bezugszahlen tragen, hat ein Turbinengehäuse 20 eine Gehäusekammereinlaßöffnung 22 radial versetzt von einem zentralen, insgesamt zylindrischen Turbinenradhohlraum 24. Eine Auslaßöffnung 26 ist radial innen von der Einlaßöffnung 22 und axial in einer Linie und in Strömungsverbindung mit dem Turbinenradhohlraum 24 angeordnet.

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Das Turbinengehäuse 20 hat eine innere Spiralkanalanordnung, die insgesamt mit 28 bezeichnet ist. Die Kanalanordnung 28 geht von der Einlaßöffnung 22 aus und führt spiralförmig und mit abnehmendem Querschnitt um den Turbinenradhohlraum 24 herum. Die Kanalanordnung hat eine quer angeordnete Trennwand 30, die in einer Ebene liegt, welche zu der Achse 32 des Turbinenrades 34 rechtwinkelig ist, das in dem Turbinenradhohlraum angeordnet ist. Durch die Trennwand 30 wird die Kanalanordnung 28 in gesonderte, axial benachbarte Kanäle 36 und 38 zweigeteilt, die beide in den Fig. 1 und 3 dargestellt sind. Die zweiteilende Trennwand 30 und die gesonderten Kanäle 36 und 38 erstrecken sich von der Einlaßöffnung 22 aus über einen Bogen zwischen etwa 180° und 300°, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Das Turbinengehäuse 20 hat außerdem eine Abgasableitöffnung 40 für nicht benötigtes Abgas, die mit der Kanalanordnung 28 jenseits des Endes 48 der Trennwand 30 verbunden ist. Die Abgasableitöffnung 40 ist mit Bohrungen zur Aufnahme einer einzelnen Abgasableitventilbaugruppe 42 verbunden, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

Die Einlaßöffnung 22 endigt in einem Flansch 44, der mit Doppelauspuffkrümmern eines Verbrennungsmotors verbindbar ist, welcher mehrere Zylinder (nicht dargestellt) hat.

Wie bei herkömmlichen Abgasturboladern ist der Verbrennungsmotor in zwei gleiche Sätze oder Gruppen von Zylindern unterteilt. Die Auslässe einer Zylindergruppe sind mit einem Krümmer verbunden, der mit dem Flansch 44 verschraubt oder anderweitig an diesem befestigt ist, so daß er mit dem Spiralkanal 36 in dem Turbinengehäuse 20 in Verbindung steht. Die andere Zylindergruppe ist mit einem Auspuffkrümmer verbunden, der mit dem Flansch

44 verschraubt oder anderweitig"an diesem befestigt ist, so daß er mit dem Spiralkanal 38 in Verbindung steht.

Das Turbinengehäuse 20 ist ein herkömmliches Radialturbinengehäuse mit spiral- oder insgesamt schraubenlinienförmiger Konfiguration, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Kanalanordnung 28 ist im Schnitt insgesamt ringförmig und nimmt in der Querschnittsfläche von einer größten Querschnittsfläche an der Einlaßöffnung 22 zu einer kleinsten Querschnittsfläche an der Unterseite des üblichen Zungenendes 45 ab, das in Fig. 2 sichtbar ist. Das Zungenende 45 dient als Leitvorrichtung für die Abgase, die in die Einlaßöffnung 22 eingeleitet worden sind und durch die innere Spiralkanalanordnung 28 hindurch gegangen sind, um diese Abgase auf die Schaufeln 46 des Turbinenrades 34 zu leiten. Gemäß Fig. 3 wird durch die Trennwand 30 die innere Spiralkanalanordnung 28 auf dem größeren Teil ihrer Länge in zwei axial benachbarte, aber getrennte Kanäle 36 und 38 zweigeteilt, die von einem maximalen Querschnitt an der Einlaßöffnung 22 auf einen minimalen Querschnitt an dem Ende 48 der Trennwand 30 abnehmen.

Die Auslaßöffnung 40 nimmt die einzelne Abgasableitventilbaugruppe 42 auf, obgleich sie auch so ausgebildet ist, daß sie statt dessen eine Verschlußplatte empfangen kann. Die Abgasableitventilbaugruppe'42 hat einen herkömmlichen Aufbau und enthält ein federvorgespanntes Tellerventil 54, das durch Druck in dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer gesteuert wird. Ein Druckrohr 56 führt von dem Ansaugkrümmer (nicht dargestellt) zu der Abgasableitventilbaugruppe 42. Übermäßiger Druck in dem Ansaugkrümmer wird die fluiddichte Membran 58 in der Abgasableitventilbaugruppe 42 in der Darstellung in den Fig. 2 und 3 nach links drücken, wodurch die Vorspannung der Schraubenfeder 60 überwunden und das Ven-

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tilverschlußteil 62 von seinem Ventilsitz in der Abgasableitventilbaugruppe 42 abgehoben wird. Ein Teil des Abgases aus der inneren Spiralkanalanordnung 28 kann dadurch wahlweise über einen Abgasableitkanal 64 abgeleitet werden, so daß dieses Abgas das Turbinenrad 34 umgeht.

Die Abgasableitventilbaugruppe 42 hat einen Flansch, durch den Schrauben 66 mit Sechskantkopf hindurchgeführt sind. Mittels der Schrauben 66 ist die Abgasableitventilbaugruppe 42 an der Auslaßöffnung 40 des Turbinengehäuses 20 befestigt. Eine Dichtung 68 stellt eine fluiddichte Verbindung zwischen der Auslaßöffnung 40 und der Abgasableitventilbaugruppe 42 her.

Im Betrieb des Abgasturboladers, bei dem das Turbinengehäuse 20 benutzt wird, wird Abgas aus den beiden Auspuff krümmern eines Verbrennungsmotors, der mehrere Zylinder hat, zu der Einlaßöffnung 22 geleitet. Das Abgas aus einem Krümmer wird durch .den Spiralkanal 36 geleitet, während das Abgas aus dem anderen Krümmer durch den Spiralkanal 38 geleitet wird. Das Gas strömt dadurch auf gleichen, aber axial getrennten Spiralwegen zu dem Turbinenrad 34 durch die Kanäle 36 und 38, die durch die Trennwand 30 voneinander getrennt sind. Die Strömung von Abgas aus verschiedenen Zylindern des Verbrennungsmotors wird dadurch auf den verschiedenen Wegen kanalisiert, die durch die Kanäle 36 und 38 festgelegt sind. Gemäß den Fig. 2 und 3 haben die durch die Kanäle 36 und 38 gebildeten Strömungswege einen ab der Einlaßöffnung 22 abnehmenden Querschnitt. Die Kanäle 36 und 38 erstrecken sich beide über einen Spiralbogen zwischen 180° und 300°, wie es in der US-PS 4 027 994 beschrieben ist.

An dem Ende 48 der Trennwand 30 wird die Abgasströmung

zum ersten Mal in einem einzigen Strömungsweg vereinigt, der in Fig. 2 mit 70 bezeichnet ist. Der Druck in dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors, der den Abgasturbolader mit dem Turbinengehäuse 20 hat, wird benutzt, um wahlweise einen Teil der vereinigten Strömung von Abgas aus dem einzelnen Strömungsweg 70 in dem Turbinengehäuse 20 zu dem einzelnen Abgasableitventil 42 zu leiten. Die richtige Wahl der Feder 60 gestattet, den Teil der vereinigten Abgasströmung, der aus dem einzelnen Strömungsweg 70 abgeleitet wird, um das Turbinenrad 34 zu umgehen, so zu variieren, daß ein maximaler Betriebswirkungsgrad des Turbinenrades 34 aufrechterhalten wird.

Der Spitzenbetriebswirkungsgrad des Turbinenrades 34 wird in dem Fall erzielt, in welchem C /U ungefähr 1,35 beträgt, wobei C die tangentiale Gasgeschwindigkeit ist und wobei U die Turbinenradspitzengeschwindigkeit ist. Der Wirkungsgrad nimmt sehr schnell ab, wenn das Verhältnis C /U unter 1,2 ist, und nimmt allmählich ab, wenn dieses Verhältnis 1,6 überschreitet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Turbine geht jederzeit das gesamte Gas durch den inneren Spiralkanal 28 hindurch, wodurch eine höhere tangentiale Gasgeschwindigkeit auf das System einwirkt als bei bekannten Systemen, bei denen nichtbenötigtes Abgas abgeleitet wird, bevor das Abgas in den Einlaß des inneren Spiralkanals 28 eintritt. Darüber hinaus wird, weil der innere Spiralkanal 28 in die getrennten, axial benachbarten Kanäle 36 und 38 mit ab der Einlaßöffnung 22 abnehmender Querschnittsfläche zweigeteilt ist, durch Pulsation innerhalb der Auspuffkrümmer, die mit diesen getrennten Kanälen verbunden sind, die Abgasströmung in dem anderen der Kanäle nicht nachteilig beeinflußt. Weiter werden durch Kanalisieren der Strömung in den getrenn-

ten Kanälen und durch wahlweises Ableiten eines Teils der vereinigten Strömung aus diesen jenseits des Endes 48 der Trennwand 30 merklich bessere Ergebnisse und bessere Wirkungsgrade in den Turboladern erzielt, bei denen die Erfindung benutzt wird.

Es sind somit zu Veranschaulichungszwecken ein neuartiges Verfahren zum Betreiben einer Turbine, die Teil eines Abgasturboladers eines Verbrennungsmotors ist, und ein dafür vorgesehenes Turbinengehäuse mit neuartigem Aufbau beschrieben worden.

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Claims (6)

Ansprüche :

1./ Radialturbinengehäuse für einen Abgasturbolader od.dgl., mit einem Einlaß (22), mit einem Auslaß (26), der radial innen von dem Einlaß angeordnet ist, mit einem zentral angeordneten Turbinehradhohlraum (24) und mit einer Spiralkanalanordnung (28), die den Turbinen radhohl raum umgibt und sich mit abnehmender Querschnittsfläche von dem Einlaß aus erstreckt, um in den Hohlraum zu münden, gekennzeichnet durch eine innere Teilvorrichtung (30) mit Spiralkönfiguration, die sich von dem Einlaß (22) aus erstreckt und die Kanalanordnung (28) in axial benachbarte Kanäle (36, 38) über einem Bogen zwischen etwa 180° und 300° zweiteilt, und durch eine Auslaßöffnung (40) , die mit der Kanalanordnung (28) jenseits des Endes (48) der Teilvorrichtung (30) in-Verbindung steht.

2. Turbinengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (40) zur Aufnahme einer einzelnen Abgasableitventilbaugruppe (42) vorgesehen ist.

3. Turbinengehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (40) außerdem zur Aufnahme einer gegen die Abgasableitventilbaugruppe austauschbaren Verschlußvorrichtung vorgesehen ist»

4. Radialturbinengehäuse für einen Abgasturbolader od.dgl., das einen zentralen Turbinenradhohlraum (24) umgibt, mit einer Einlaßöffnung (22), die radial versetzt von dem Turbinenradhohlraum (24) angeordnet ist, mit einem Auslaß (26), der radial innen von dem Einlaß angeordnet ist und mit dem Turbinenradhohlraum in Verbindung steht, und mit einer Kanalanordnung (28) , die von dem Einlaß spiralförmig und mit abnehmendem Querschnitt ausgeht und den Turbinenradhohlraum umgibt, gekennzeichnet durch eine Trennwand (30) , die die Kanalanordnung (28) in getrennte, axial benachbarte Kanäle (36, 38) zweiteilt und sich von dem Einlaß aus über einen Bogen zwischen etwa 180° und 300° erstreckt, und durch eine Abgasableitöffnung (40) , die mit der Kanalanordnung (28) jenseits des Endes (48) der Trennwand (30) verbunden ist.

5. Verfahren zum Leiten der Strömung von Abgas in einem Abgasturbolader von dem Auslaß eines Verbrennungsmotors, der mehrere Zylinder hat, durch ein Radialturbinengehäuse (20) auf einem Spiralweg zu einem Turbinenrad (34) und zum Ableiten eines Teils des Abgases, so daß dieser Teil das Turbinenrad umgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Abgases aus unterschiedlichen Zylindern des Verbrennungsmotors auf verschiedenen Wegen (36, 38) abnehmenden Querschnittes in dem Turbinengehäuse (20) über einen Spiralbogen zwischen etwa 180° und 300° geleitet wird und daß daraufhin die Strömung des Abgases in einem einzigen Strömungsweg (70) jenseits davon vereinigt wird und wahl-

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weise ein Teil der vereinigten Abgasströmung aus dem einzelnen Strömungsweg (70) in dem Turbinengehäuse zu einem einzelnen Abgasableitventil (42) geleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der vereinigten Abgasströmung, der abgeleitet wird, verändert wird, um einen maximalen Betriebswirkungsgrad des Turbinenrades (34) aufrechtzuerhalten .