DE4232400C1 - - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Strömungsleitapparat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an adjustable flow guide according to the preamble of claim 1.
Aus der DE-AS 10 11 671 ist bereits ein verstellbarer Strömungs leitapparat der gattungsgemäßen Art bekannt, bei dem in einer Radialturbomaschine Gase über ein verstellbares Leitgitter einem Laufrad (Radialturbine) zugeführt werden. Das verstellbare Leit gitter besteht aus mehreren hintereinander angeordneten Leit schaufelkränzen unterschiedlicher Abmessung und/oder Gestalt und ist axial verschieblich und manuell verstellbar.DE-AS 10 11 671 is already an adjustable flow diffuser of the generic type known, in which in a Radial turbo machine gases over an adjustable guide vane Impeller (radial turbine) are fed. The adjustable guide The grid consists of several guides arranged one behind the other Bucket rings of different dimensions and / or shape and is axially movable and manually adjustable.
Ferner ist aus der DE-OS 28 43 202 ein Abgasturbolader mit einem Radialrad, das von einem spiralförmigen Leitkanal umgeben wird, bekannt. Zwischen Leitkanal und Radialrad ist eine ringförmige Trennwand axialfest angeordnet, die an ihrem Umfang verteilte düsenförmige Durchbrechungen aufweist, die aus der zum Radialrad tangentialen Richtung in Richtung auf die Achse des Radialrades geneigt sind. Der ringförmigen Trennwand ist eine in Umfangsrich tung verschiebbare Blende vorgeordnet, durch die die düsenförmigen Durchbrechungen in ihrem Querschnitt einstellbar sind.Furthermore, from DE-OS 28 43 202 an exhaust gas turbocharger with a Radial wheel surrounded by a spiral guide channel known. There is an annular one between the guide channel and the radial wheel Partition arranged axially, which distributed on its circumference has nozzle-shaped openings, which from the to the radial wheel tangential direction in the direction of the axis of the radial wheel are inclined. The annular partition is a circumferential upstream movable aperture through which the nozzle-shaped Openings in their cross-section are adjustable.
Des weiteren ist aus der DE-OS 26 33 587 eine rohrförmige Schie bevorrichtung zwischen einem zweiflutigen Gehäuse und einem Laufrad eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine bekannt. Eine Regelung im Teillastbereich erfolgt hier durch eine lastabhängige Absperrung einer Flut. Der höchste zulässige Ladedruck wird durch einen Abblaseschieber begrenzt.Furthermore, from DE-OS 26 33 587 is a tubular shooting device between a double-flow housing and an impeller of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine. A Regulation in the partial load range is carried out here by a load-dependent Blocking a flood. The highest permissible boost pressure is by limited a blow-off valve.
Die US-PS 44 92 520 zeigt ein gasturbinengetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Radialturbine, die ein verstellbares Leitgitter mit mehreren unterschiedlich konfigurierten Leitschaufelkränzen auf weist, dessen axiale Verstellung in Abhängigkeit von Betriebspa rametern des Motors vornehmbar ist.The US-PS 44 92 520 shows a gas turbine driven motor vehicle with a radial turbine that has an adjustable guide vane several differently configured guide vane rings points, the axial adjustment depending on Betriebspa the engine's parameters.
Bei bekannten verstellbaren Strömungsleitapparaten in Form von Leitgittern ohne die Möglichkeit der Abdeckung der Schaufeln durch eine Blende muß eine separate Motorbremsvorrichtung installiert werden, da bei axial hintereinander angeordneten Leitschaufelkrän zen nach dem bekannten Stand der Technik die geeignete Darstellung des Drosselquerschnittes durch den Strömungsleitapparat nicht möglich ist.In known adjustable flow control devices in the form of Guide screens without the possibility of covering the blades a panel must have a separate engine brake device installed be, because with guide vane cranes arranged axially one behind the other zen according to the known prior art, the appropriate representation of the throttle cross-section through the flow guide not is possible.
Ferner haben verstellbare, mit Leitschaufeln versehene Strömungs leitapparate der bekannten Art den Nachteil, daß nur eine stufen weise Regelung hinsichtlich der Anströmrichtung des Laufrades möglich ist, wodurch ein optimaler Betrieb der Strömungsmaschine nur in gewissen Betriebspunkten erreichbar ist. Eine kontinuier liche Regelung des Massendurchsatzes mittels eines azimutal ver schieblichen Blendenmechanismus ist zwar bekannt, jedoch wird durch diese Anordnung der Aufbau des Strömungsleitapparates durch die größere Anzahl der beweglichen Teile kompliziert.They also have adjustable flow with vanes nozzles of the known type have the disadvantage that only one stage wise regulation with regard to the flow direction of the impeller is possible, which ensures optimal operation of the turbomachine can only be reached at certain operating points. A continuous regulation of the mass flow rate by means of an azimuthal ver sliding aperture mechanism is known, however through this arrangement the structure of the flow guide through complicated the larger number of moving parts.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungs gemäßen Strömungsleitapparat mit einem möglichst einfachen Aufbau so auszubilden, daß durch den regelbaren Einströmquerschnitt des Strömungsleitapparates ein Bremsspaltquerschnitt für eine Motor bremse darstellbar ist.The invention is therefore based on the object, a genus contemporary flow guide with the simplest possible structure to train so that by the adjustable inflow cross section of the Flow control device a brake gap cross-section for an engine brake can be represented.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches gegebenen Merkmale gelöst. The object is according to the invention in the characteristic of Main claim given characteristics solved.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt darin, daß ein Bremsspaltquerschnitt für die Motorbremse in einfacher und vorteilhafter Weise durch den Einströmquerschnitt des Strömungs leitapparates darstellbar ist. In einer Endstellung bleibt gerade noch jener Drosselquerschnitt (Bremsspaltquerschnitt) offen, der für den Motorbremsbetrieb notwendig ist. Es ist daher keine sepa rate Motorbremsvorrichtung notwendig.An advantage of the configuration according to the invention is that a brake gap cross section for the engine brake in simple and advantageously through the inflow cross section of the flow guide apparatus can be represented. In an end position remains straight still the throttle cross-section (brake gap cross-section) open that is necessary for engine braking. It is therefore not a sepa rate engine braking device necessary.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 2 kann mittels eines pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Stellers das Leitgitter und damit der Drosselquerschnitt des Bremsspaltes in Abhängigkeit von Betriebsparametern einer Brennkraftmaschine ver stellt werden.Due to the advantageous embodiment according to claim 2 can of a pneumatic, hydraulic or electrical actuator Guide grill and thus the throttle cross section of the brake gap in Dependency on operating parameters of an internal combustion engine ver be put.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Strömungsleitapparates nach Anspruch 3 wird eine kontinuierliche, optimale Regelung der Strömungsmaschine für jeden Lastpunkt erreicht. Eine kontinuier liche Änderung des Leitschaufelwinkels wird hier durch die Verwin dung der Schaufeln bei in etwa gleichbleibender Breite des Profils erreicht. Im Motorbremsbetrieb werden die Schaufeln aus der Strö mung gelenkt und ein Teil der rohrförmigen Verstellhülse größten teils über das Laufrad geschoben. Dadurch können Festigkeits probleme bei den Schaufeln auch bei höheren Staudrücken vermieden werden.Due to the inventive design of the flow guide according to claim 3, a continuous, optimal control of Fluid machine reached for every load point. A continuous Liche change of the guide vane angle is here by the Verwin of the blades with the width of the profile remaining approximately the same reached. In engine braking mode, the blades are out of flow mung steered and part of the tubular adjustment sleeve largest partly pushed over the impeller. This allows strength problems with the blades avoided even at higher back pressures will.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 4 ergibt sich für große Massendurchsätze, da ein großer Durchström querschnitt im trapezförmig zulaufenden Schaufelspitzenbereich verfügbar ist.An advantage of the configuration according to the invention according to claim 4 results for large mass throughputs since there is a large flow cross-section in the trapezoidal blade tip area is available.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 ist konstruktiv sehr einfach und daher kostengünstig. In dieser Ausführung der Leitschaufeln des Strömungsleitapparates ist ebenfalls eine konti nuierliche Regelung der Strömungsmaschine erreichbar, in dem eine Änderung des Schaufelwinkels durch eine mögliche variable Breite des Profils bei gleichbleibendem Krümmungsradius der Skelettlinie des Profils realisiert wird.The embodiment of the invention according to claim 5 is constructive very simple and therefore inexpensive. In this version of the The guide vanes of the flow guide are also continuous Nuclear regulation of the turbomachine achievable, in which a Change of the bucket angle through a possible variable width the profile with the same radius of curvature of the skeleton line of the profile is realized.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 6 schafft die Möglichkeit einer Integrierung des feststehenden Teils der Leit schaufeln in die Spirale des Abgasturboladers und eine Anordnung des verschiebbaren Teils der Leitschaufeln in kontinuierlicher Fortsetzung des festen Teils der Leitschaufeln. Hierbei können verschiedene Krümmungsradien der Leitschaufelteile vorgesehen werden, weshalb durch diese Ausführung eine große konstruktive Flexibilität gegeben ist.The embodiment according to claim 6 creates the Possibility of integrating the fixed part of the guide shovel into the spiral of the exhaust gas turbocharger and an arrangement of the displaceable part of the guide vanes in a continuous Continuation of the fixed part of the guide vanes. Here you can Different radii of curvature of the guide vane parts are provided be, which is why this design makes it a great constructive There is flexibility.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 7 ist eine besonders kostengünstige Variante der Herstellung der Strömungsleiteinrich tungen des Strömungsleitapparates, da die Durchbrechungen bei spielsweise durch Anbringen von schrägen Bohrungen in einen rohr förmigen Ausgangskörper dargestellt werden können.The embodiment of the invention according to claim 7 is a special one Cost-effective variant of the production of the flow control device tion of the flow control device, since the openings at for example by making oblique holes in a pipe shaped output body can be represented.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 8 optimiert die Bauweise des Strömungsleitapparates dahingehend, daß durch dessen teilweise Ausbildung als Kolben eine baulich einfache Möglichkeit für eine hydraulische Regelung des Strömungsleitapparates ge schaffen wird.The embodiment according to claim 8 optimizes the Construction of the flow guide in that by its partial training as a piston is a structurally simple option for a hydraulic control of the flow guide ge will create.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 9 ist der Drosselquerschnitt der Motorbremse kontinuierlich einstell bar.Due to the advantageous embodiment of the invention according to claim 9 is the throttle cross-section of the engine brake continuously set bar.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise anhand eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine näher erläutert. Es zeigt In the drawings, the invention is for example based on a Exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Meridianteilschnitt eines Laufrades in ei nem Gehäuse mit einem Strömungsleitapparat in einer erfindungsgemäßen Ausbildung als verstell bares Leitgitter, welches Bestandteil einer Ver stellhülse ist, Fig. 1 shows a meridian section of a part of the impeller in egg nem housing having a Strömungsleitapparat in an inventive design as bares adjustable guide baffle, which is part of a Ver adjusting sleeve,
Fig. 2 in einer gleichen Anordnung wie Fig. 1 eine End stellung der Verstellhülse mit dem Leit gitter in einer Stellung für Motorbremsbetrieb, Fig. 2 in a same arrangement as Fig. 1 shows an end of the adjusting position with the lead grid in a position for engine braking operation,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der wesentlichen Elemente für einen Betrieb einer Brennkraftma schine mit motordrehzahlabhängiger Regelung eines Bremsspaltquerschnittes, Fig. 3 is a schematic representation of the essential elements for an operation of a Brennkraftma machine with engine speed-dependent control of a brake gap cross-section,
Fig. 4 eine Darstellung der erfindungsgemäßen trapez förmigen Leitschaufeln, Fig. 4 is an illustration of the trapezoidal guide vanes according to the invention,
Fig. 5 eine Darstellung des Strömungsleitapparates mit mehreren axial hintereinander angeordneten Loch reihen als Strömungsleiteinrichtungen sowie des Bremsspaltes, Fig. 5 is an illustration of the Strömungsleitapparates with a plurality of axially successively arranged rows of holes as a flow guide and the brake gap,
Fig. 6 einen Schnitt von Fig. 5 normal zur Verschiebe richtung des Strömungsleitapparates durch eine Lochreihe mit Löchern relativ geringer Neigung bezogen auf die radiale Richtung des Strömungs leitapparates und Fig. 6 is a section of Fig. 5 normal to the direction of displacement of the flow guide through a row of holes with holes relatively low inclination relative to the radial direction of the flow guide and
Fig. 7 in einem Schnitt analog Fig. 6 für eine Lochreihe mit relativ stark geneigten Löchern bezogen auf die radiale Richtung des Strömungsleitapparates. Fig. 7 in a section analogous to Fig. 6 for a row of holes with relatively strongly inclined holes based on the radial direction of the flow guide.
Fig. 1 zeigt einen Meridianteilschnitt eines Gehäuses 1 mit einem Laufrad 2 einer nicht näher dargestellten Strömungsma schine (z. B. Abgasturbolader), die Bestandteil einer nicht dar gestellten Brennkraftmaschine ist. Zwischen Gehäuse 1 und Lauf rad 2 ist eine axial zu einer Laufradlängsachse 18 verschieb liche, ringförmige Verstellhülse 3, die aus zwei rohrförmigen Hülsenteilen 4 und 5 und einem ringförmigen Einsatz in Form eines Leitgitters 6 mit verwundenen Leitschaufeln 7 besteht, angeordnet. Zwischen den verwundenen Leitschaufeln 7 befinden sich somit verwundene Durchführungen 42. Fig. 1 shows a partial meridian section of a housing 1 with an impeller 2 of a not shown flow machine (z. B. exhaust gas turbocharger), which is part of an internal combustion engine not shown. Between housing 1 and impeller 2 is an axially to an impeller longitudinal axis 18 Liche, annular adjusting sleeve 3 , which consists of two tubular sleeve parts 4 and 5 and an annular insert in the form of a guide vane 6 with twisted guide vanes 7 , is arranged. There are thus twisted bushings 42 between the twisted guide blades 7 .
In dem rohrförmigen Hülsenteil 4 befindet sich eine Bohrung 8, die einen Gleitzapfen 9, der in einer Kulisse 10 geführt wird, aufnimmt. An dem Gleitzapfen 9 wird ein nicht dargestelltes Gestänge angelenkt, das wiederum mit einem ebenfalls nicht dar gestellten hydraulischen oder pneumatischen Steller verbunden ist, der mit der Brennkraftmaschine kommuniziert.In the tubular sleeve part 4 there is a bore 8 which receives a sliding pin 9 which is guided in a link 10 . On the sliding pin 9 , a linkage, not shown, is articulated, which in turn is connected to a hydraulic or pneumatic actuator, also not shown, which communicates with the internal combustion engine.
Durch diesen Mechanismus wird die Verstellhülse 3 in einem Schlitz 13 axial geführt und kann in Abhängigkeit von Betriebs parametern der Brennkraftmaschine verstellt werden.With this mechanism, the adjusting sleeve 3 is guided axially in a slot 13 and can be adjusted as a function of operating parameters of the internal combustion engine.
Die Verstellhülse 3 ist mit einem vorzugsweise keramischen Dichtring 11, der in einer Nut 12 der Verstellhülse 3 eingelegt ist, axial abgedichtet. Durch die Verwendung von verschleiß festen Materialien (Keramik) kann auf eine gesonderte Schmie rung der Gleitflächen verzichtet werden. The adjusting sleeve 3 is axially sealed with a preferably ceramic sealing ring 11 , which is inserted in a groove 12 in the adjusting sleeve 3 . The use of wear-resistant materials (ceramics) means that there is no need for separate lubrication of the sliding surfaces.
Die Leitschaufeln 7 des Leitgitters 6 sind an der Seite des rohrförmigen Hülsenteils 4 relativ stark verwunden (eingeklap ptes Profil 14). In der gezeigten Stellung der Verstellhülse 3 (z. B. Startstellung der Brennkraftmaschine), bei der der rela tiv stark verwundene Teil der Leitschaufeln 7 die Zuströmung zum Laufrad 2 regelt, wird ein verhältnismäßig geringer Mas senstrom durch den relativ engen Querschnitt beschleunigt und mit der hohen radialen Anströmung des Laufrades 2 durch die starke Verwindung der Leitschaufeln 7 ein hohes Nutzmoment an dem Laufrad 2 (Turbine) erzielt. Durch die so verengte Flut wird auch der stationäre Vollastbetrieb im untersten Drehzahl bereich verbessert.The guide vanes 7 of the guide vane 6 are relatively severely twisted on the side of the tubular sleeve part 4 (clipped profile 14 ). In the position of the adjusting sleeve 3 shown (z. B. start position of the internal combustion engine), in which the rela tively twisted part of the guide vanes 7 controls the inflow to the impeller 2 , a relatively low mass senstrom is accelerated by the relatively narrow cross-section and with the high radial flow into the impeller 2 scored 2 (turbine) by the strong distortion of the guide vanes 7, a high useful torque on the impeller. Due to the narrowed tide, stationary full-load operation in the lowest speed range is also improved.
Die Verwindung der Schaufeln nimmt dann in Richtung des rohr förmigen Hülsenteils 5 kontinuierlich ab (eingeklappte Profile 15 und 16). In einem Abschnitt 17 vor dem rohrförmigen Hülsen teil 5 sind die Leitschaufeln 7 des Leitgitters 6 nicht mehr verwunden. Bei Vollastbetrieb wird die Verstellhülse 3 so ver schoben, daß der Abschnitt 17 der Leitschaufeln 7 die Zuströ mung regelt (Öffnung der Hauptflut). Die Hauptflut ist so aus gelegt, daß kein zusätzliches Abblaseventil notwendig ist und ein Laderpumpen vermieden wird.The twisting of the blades then decreases continuously in the direction of the tubular sleeve part 5 (folded profiles 15 and 16 ). In a section 17 in front of the tubular sleeve part 5 , the guide vanes 7 of the guide vane 6 are no longer twisted. At full load, the adjusting sleeve 3 is pushed ver that the section 17 of the guide vanes 7 regulates the inflow (opening of the main flood). The main flood is laid out so that no additional relief valve is necessary and a supercharger pumping is avoided.
Fig. 2 zeigt in der gleichen Anordnung wie Fig. 1 die Verstell hülse 3 mit den zwei rohrförmigen Hülsenteilen 4 und 5 und dem Einsatz in Form des Leitgitters 6 mit verwundenen Leitschaufeln 7 in einer Stellung für Motorbremsbetrieb. Fig. 2 shows in the same arrangement as Fig. 1, the adjusting sleeve 3 with the two tubular sleeve parts 4 and 5 and the insert in the form of the guide vane 6 with twisted guide vanes 7 in a position for engine braking operation.
Durch ein Verschieben der Verstellhülse 3 derart, daß der rohr förmige Hülsenteil 5 den Einströmquerschnitt des Laufrades 2 größtenteils abriegelt, kann das Laufrad 2 nicht überdreht werden.By moving the adjusting sleeve 3 in such a way that the tubular sleeve part 5 largely seals off the inflow cross section of the impeller 2 , the impeller 2 cannot be overturned.
Bei genügend großer Abriegelung des Zuströmquerschnittes des Laufrades 2, so daß nur noch ein Drosselquerschnitt 19 offen bleibt, entsteht ein Staudruck in der Auslaßleitung der Brenn kraftmaschine, der als Motorbremse genutzt werden kann.With a sufficiently large shutoff of the inflow cross section of the impeller 2 , so that only one throttle cross section 19 remains open, a back pressure arises in the exhaust line of the internal combustion engine, which can be used as an engine brake.
In Fig. 3 sind schematisch ein Motor 20 und ein Teil eines Ab gasturboladers 21 dargestellt, die an ein Steuergerät 22 ange schlossen sind.In Fig. 3, a motor 20 and part of a gas turbocharger 21 are shown schematically, which are connected to a control unit 22 .
Das Steuergerät kontrolliert in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Betätigung des Bremsknopfes, mit dem der Fahrer die Dauer bremse seines Kraftfahrzeuges betätigt, die Stellung des Strö mungsleitapparates und damit den Querschnitt des Bremsspaltes (Drosselquerschnitt 19).The control unit controls depending on the engine speed and actuation of the brake button with which the driver operates the permanent brake of his motor vehicle, the position of the flow control device and thus the cross section of the brake gap (throttle cross section 19 ).
Die Eingangssignale 23 und 24 des Steuergeräts 22 sind das Si gnal der Motordrehzahl und das Signal der Bremsknopfbetätigung. Das Ausgangssignal 25 ist ein Steuersignal, welches einen Stel ler 26, der mit dem Gleitzapfen 9 des Strömungsleitapparates verbunden ist, steuert.The input signals 23 and 24 of the control unit 22 are the signal of the engine speed and the signal of the brake button actuation. The output signal 25 is a control signal which controls an actuator 26 which is connected to the sliding pin 9 of the flow control apparatus.
Die Motordrehzahl wird über einen Signalgeber 27 ermittelt, der die Umdrehungen einer Kurbelwelle 28 des Motors induktiv auf nimmt und in ein oszillierendes analoges Signal umsetzt. Das Eingangssignal von der Bremsknopfbetätigung ist im wesentlichen ein konstantes Schwellwertsignal mit nur zwei Signalzuständen "ein" und "aus".The engine speed is determined via a signal generator 27 , which takes the revolutions of a crankshaft 28 of the engine inductively and converts it into an oscillating analog signal. The input signal from the brake button actuation is essentially a constant threshold signal with only two signal states "on" and "off".
Das aus den Eingangssignalen 23 und 24 resultierende Ausgangs signal 25 hängt von dem Steueralgorithmus des Steuergerätes 22 ab. Ein sinnvoller Steueralgorithmus ist so ausgelegt, daß bei maximaler Motordrehzahl der Zuströmquerschnitt so abgeriegelt wird, daß die Auslaßventile durch zu hohe Aufsetzgeschwindig keit bzw. durch zu weites zurückdrücken in Richtung Kolben nicht überlastet werden und bei niedriger Motordrehzahl der Bremsspalt so eingestellt wird, daß er dem Optimum an erreich barer Bremsleistung entspricht. The resulting from the input signals 23 and 24 output signal 25 depends on the control algorithm of the control unit 22 . A sensible control algorithm is designed so that at maximum engine speed the inflow cross-section is blocked in such a way that the exhaust valves are not overloaded by too high mounting speed or by pushing back too far in the direction of the piston and at low engine speed the brake gap is adjusted so that it Optimum in achievable braking performance corresponds.
Fig. 4 zeigt einen Meridianteilschnitt des Strömungsleitappa rates mit trapezförmigen Schaufeln 29, die an den rohrförmigen Hülsenteilen 4 und 5 befestigt sind. Die Schaufel 29 ist be grenzt durch eine geneigte Schaufelnase 43, ein gerades Schau felende 44, eine Schaufelspitze 47 mit Profilsehne 45 und eine Schaufelwurzel 48 mit Profilsehne 46. Die Schaufel 29 hat keine Profilierung und die Skelettlinie der Schaufel 29 ist in etwa kreisbogenförmig gekrümmt. Dadurch entsteht für jede Schaufel 29 ein Kreisbogenprofil 30, das in der Zeichnung strichliert angedeutet ist. Fig. 4 shows a partial meridian section of the flow control apparatus with trapezoidal blades 29 which are attached to the tubular sleeve parts 4 and 5 . The blade 29 is limited by an inclined blade nose 43 , a straight blade felende 44 , a blade tip 47 with chord 45 and a scoop root 48 with chord 46 . The blade 29 has no profiling and the skeleton line of the blade 29 is curved in an approximately circular arc. This creates an arc profile 30 for each blade 29 , which is indicated by dashed lines in the drawing.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Strömungs leitapparates mit einer rohrförmigen Verstelleinrichtung 31 dargestellt. Die Verstelleinrichtung 31 hat mehrere axial hin tereinander angeordnete Lochreihen 32, 33 und 34. Links neben der Lochreihe 32 ist ein Bremsspalt 35 mit einer schrägen Steuerkante 36 in einer Stellung der Verstelleinrichtung 31 für den Motorbremsbetrieb dargestellt.In FIG. 5 another embodiment of the flow diffuser having a tubular adjusting mechanism 31 is illustrated. The adjusting device 31 has a plurality of rows of holes 32 , 33 and 34 arranged axially one behind the other. To the left of the row of holes 32 , a brake gap 35 with an oblique control edge 36 is shown in a position of the adjusting device 31 for engine braking operation.
Der Bremsspalt 35 bildet einen länglichen Ausschnitt, dessen eine der beiden den Ausschnitt erzeugenden Schnittebenen para llel und dessen andere Schnittebene leicht geneigt zu einer Radialebene der Verstelleinrichtung 31 liegt. Der Ausschnitt ist dabei so angebracht, daß der entstehende Spalt am Mantel der Verstelleinrichtung 31 den größeren Teil des Mantelumfangs einschließt. Die Position des Bremsspaltes 35 ist dabei so ge legt, daß bei Verschiebung der Verstelleinrichtung 31 nach rechts bis zum Anschlag 37 der Zuströmquerschnitt des Strö mungsleitapparates gleich einem minimalen Drosselquerschnitt 38 der Brennkraftmaschine ist.The brake gap 35 forms an elongated cutout, one of the two cutting planes producing the cutout para llel and the other cutting plane lying slightly inclined to a radial plane of the adjusting device 31 . The cutout is made in such a way that the resulting gap on the jacket of the adjusting device 31 encloses the larger part of the jacket circumference. The position of the brake gap 35 is so ge that when moving the adjusting device 31 to the right up to the stop 37, the inflow cross section of the flow control apparatus is equal to a minimum throttle cross section 38 of the internal combustion engine.
Die Lochreihen 32, 33 und 34 bestehen aus am Umfang der Ver stelleinrichtung 31 gleichmäßig verteilten Löchern 39, 40 und 41 mit einer Neigung ihrer Mittelachsen bezüglich der radialen Richtung der Verstellhülse. Die Neigung der Mittelachsen der Löcher 39, 40 und 41 nimmt von Lochreihe 32 zu Lochreihe 34 zu, so daß in Lochreihe 32 jene Löcher mit der geringsten Neigung der Mittelachse (siehe Fig. 6) zu liegen kommen, was einer Öff nung der Hauptflut entspricht. In Lochreihe 34 haben die Löcher 41 eine relativ starke Neigung ihrer Mittelachse (siehe Fig. 7) bezüglich der radialen Richtung der Verstelleinrichtung 31 (Öff nung der Startflut) .The rows of holes 32 , 33 and 34 consist of on the circumference of the adjusting device 31 evenly distributed holes 39 , 40 and 41 with an inclination of their central axes with respect to the radial direction of the adjusting sleeve. The inclination of the central axes of the holes 39 , 40 and 41 increases from row of holes 32 to row 34 of holes, so that those holes with the slightest inclination of the central axis (see FIG. 6) come to lie in row of holes 32 , which corresponds to an opening of the main flood . In row 34 of holes, the holes 41 have a relatively strong inclination of their central axis (see FIG. 7) with respect to the radial direction of the adjusting device 31 (opening of the starting tide).
Fig. 6 zeigt einen Schnitt von Fig. 5 normal zur Verschiebe richtung des Strömungsleitapparates durch die Lochreihe 32 mit den Löchern 39 mit relativ geringer Neigung bezogen auf die radiale Richtung des Strömungsleitapparates. Fig. 6 shows a section of Fig. 5 normal to the direction of displacement of the flow guide through the row of holes 32 with the holes 39 with a relatively small inclination based on the radial direction of the flow guide.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt von Fig. 5 normal zur Verschiebe richtung des Strömungsleitapparates durch die Lochreihe 34 mit den Löchern 41 mit relativ großer Neigung bezogen auf die ra diale Richtung des Strömungsleitapparates. Fig. 7 shows a section of Fig. 5 normal to the direction of displacement of the flow guide through the row of holes 34 with the holes 41 with a relatively large inclination based on the ra diale direction of the flow guide.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann bei einem Strömungsleitapparat mit Strömungsleiteinrichtungen in Form eines Leitgitters dieses auch in zwei oder mehrere Leitgitter aufgeteilt sein, die in Richtung der Laufradlängsachse axial hintereinander angeordnet sind. Die Leitschaufeln jedes dieser Leitgitter können eine andere Neigung zu einer Meridianebene aufweisen oder verwunden sein.In a further embodiment of the invention, one Flow control apparatus with flow control devices in the form of a guide grid this also into two or more guide grids be divided axially in the direction of the longitudinal axis of the impeller are arranged one behind the other. The guide vanes of each of these Guide grids can have a different inclination to a meridian plane exhibit or be wounded.
Ferner können auch die trapezförmigen Schaufeln profiliert sein und/oder eine Verwindung aufweisen. Bei trapezförmigen Schau feln mit einem Kreisbogenprofil ist in einer konstruktiven Aus gestaltung die Verwendung von zweiteiligen Schaufeln, deren feststehendes und verschiebbares Teil in Verschieberichtung der Verstelleinrichtung relativbeweglich sind, möglich. The trapezoidal blades can also be profiled and / or have a twist. With a trapezoidal show Feln with a circular arc profile is in a constructive Aus design the use of two-part blades, their fixed and movable part in the direction of displacement Adjustment device are relatively movable, possible.
Des weiteren kann der erfindungsgemäße Strömungsleitapparat auch in zwei- und mehrflutigen Strömungsmaschinen eingesetzt werden. Hierbei müssen lediglich Form und Abmessungen der Durchführungen in dem Strömungsleitapparat auf das gewünschte Regelverhalten und auf die Fluten der Strömungsmaschine abge stimmt werden.Furthermore, the flow control device according to the invention also used in double and multi-flow turbomachines will. Only the shape and dimensions of the Bushings in the flow guide to the desired one Control behavior and abge on the flow of the turbomachine be true.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung des Steuergerätes kann als Eingangssignal statt des konstanten Schwellwertsignales des Bremsknopfes auch ein kontinuierliches oder stufenförmiges Si gnal über den Bremsknopf erzeugt werden. Hierdurch kann das Ausgangssignal und damit die Motorbremswirkung nicht nur dreh zahlabhängig, sondern in einer Feinabstimmung auch direkt vom Fahrer beeinflußt werden.In a further development of the control device according to the invention as an input signal instead of the constant threshold signal of the Brake button also a continuous or step-shaped Si gnal generated via the brake button. This can Output signal and thus the engine braking effect not only turn depending on the number, but also in a fine tuning directly from Drivers are influenced.
Claims (10)
- - wobei der Strömungsleitapparat einen ringförmigen Einsatz zwi schen einem spiralförmigen Leitkanal der Abgasturboladerturbine und einem Laufrad mit radialer oder diagonaler Durchströmungsrichtung umfaßt,
- - und in dem ringförmigen Einsatz über dessen Umfang verteilte Durchführungen angeordnet sind,
- - wobei die vor einer Mündung des spiralförmigen Leitkanals lie genden Durchführungen einen Einströmquerschnitt bilden und eine Strömungsverbindung zwischen dem spiralförmigen Leitkanal und dem Laufrad der Abgasturboladerturbine herstellen
- - und der ringförmige Einsatz mit einem verstellbaren, rohrförmigen Hülsenteil eine einstückige, ringförmige Verstellhülse bildet, die in Richtung einer Laufradlängsachse verschiebbar ist,
- the flow guide apparatus comprises an annular insert between a spiral guide channel of the exhaust gas turbocharger turbine and an impeller with a radial or diagonal flow direction,
- and bushings distributed over the circumference of the ring-shaped insert are arranged,
- - Wherein lying in front of an opening of the spiral guide channel leadthroughs form an inflow cross section and establish a flow connection between the spiral guide channel and the impeller of the exhaust gas turbocharger turbine
- and the annular insert with an adjustable, tubular sleeve part forms a one-piece, annular adjusting sleeve which is displaceable in the direction of a longitudinal axis of the impeller,
daß durch die axiale Verschiebung der ringförmigen Verstellhülse mit dem direkt neben dem ringförmigen Einsatz liegenden rohrför migen Hülsenteil (5) der Einströmquerschnitt derart abriegelbar ist, daß dieser nach der Abriegelung einen Drosselquerschnitt (19) eines Bremsspaltes (35) für eine Motorbremse darstellt. characterized,
that by the axial displacement of the annular adjusting sleeve with the tube-shaped sleeve part ( 5 ) lying directly next to the annular insert, the inflow cross-section can be blocked in such a way that it represents a throttle cross-section ( 19 ) of a brake gap ( 35 ) for an engine brake after the lock-off.
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