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Leitapparat für Abgasturbogebläse Brennkraftmasc'hinen werden bekanntlich
zum Zwecke der Leistungssteigerung mittels Abgasturbogebläsen aufgeladen. In diesen
wird die für den Verbrennungsvorgang im Arbeitszylinder bestimmte Luftmenge vorverdichtet,
wobei in besonders günstiger Weise in der das Verdichterlaufrad direkt antreibenden
Turbine die Wärmeenergie, welche in den verbrannten Treibgasen der betreffenden
Brennk.raftmas,dhine noch enthalten ist, in mechanische Arbeit umgesetzt wird. Die
konstruktive Ausbildung eines derartigen Turboaggregates richtet sich dabei nach
.den verschiedensten Anforderungen. So kann die Lagerung des Laufzeuges, bestehend
aus Verdichter, Turbinenlaufrad und Läuferwelle, in der Weise erfolgen, daß die
Lagerstellen außerhalb der beiden Laufräder angeordnet sind:, d. h. also, daß eine
sogenannte Außenlagerung des Läufers zur Anwendung kommt. Daneben sind aber auch
Abgasturbogebläse bekannt, bei .denen die Innenlägerung der Welle vorgezogen wird.
Bei dieser Lagerungsart .des Laufzeuges befinden sich die beiden Lagerstellen in
einem tonnenartigen Gethäuseteil zwischen Verdichter- und Turbinenlaufrad. Entsprechend
der verschiedenen Lagerungsmöglichkeit kann gleichfalls die bauliche Gestaltung
des Turbinen- und Verdichtergehäuses sowie der Zu- und Abführungsleitungen der das
Turbinenlaufrad beaufschlagenden Treibgase unterschiedlich sein. Es sind Aufladegruppen
bekannt, bei denen die heißen Abgase in axialer Richtung von außen !her an das Laufrad
herangeführt und nach Durchströmen desselben in einem besonderen Austrittsgehäuseteilstück,
welches zwischen Turbinen-und Verdfchterlaufrad liegt; in eine radiale Abströmungsrichtung
umgelenkt und nach außen abgeleitet werden. Diese Konstruktion bedingt im
wesentlichen
eine Dreiteilung. des gesamten Gehäuses der Aufladegruppe, nämlich in je nein Teilstück
für .den Turbinen- und Verdichterteil sowie ein verhältnismäßig großes Zwischenstück
als Austritts- und Umlenkteil für die entspannten Turbinentreibgase. Daneben sind
noch Lösungen bekanntgeworden, bei denen die von der Brennkraftmaschine kommenden
Abgase senkrecht zur Läuferachse und in dem Raum zwischen Turbinen-und Verdichterrad
an die Aufladegruppe herangeführt werden, in einem mit Zuleitungsstutzen versehenen
Turbinengehäuse in die axiale Anströmrichtung des Turbinenlaufrades umgelenkt werden
und nach Beaufschlagungder Laufschaufeln wiederum in axialer Richtung abströmen.
Diese letztere Ausführungsform ergibt eine verhältnismäßig :geringe axiale Ausdehnung
der gesamten Aufladegruppe und weist vor allem den Vorteil des kleineren Gewichtes
auf. So wurde beispielsweise schon vorgeschlagen, den Leitapparat von rückwärts
in das Turbinengehäuse mittels .durchgehender Schraubenbolzen einzusetzen. Zum Ausbau
desselben ist daher das ganze Gehäuse samt Zu-.und Absträmleitungen zu entfernen.
Erschwert wird die Demontage noch dadurch, .daß die Befestigungsschrauben sc'hlec'ht
zugänglich sind.
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Bei einer anderen bekannten Bauart ist es zum Zwecke des Ausbaues
des Düsenringes erforderlich, den ganzen Läufer vorher zu demontieren. Bei axial
von außen nach innen durdhströmtenAbgasturbinen bestehen derartige Schwierigkeiten
nicht -in diesem Maße, weil der Außendurchmesser des Leitapparates größer als der
des Laufrades ist, trotzdem ist eine Demontage des Zu- und Abströmge'häuses zum
Auswechseln des Leitapparates notwendig. Bei allen bekannten Aufladegruppen, gleichgültig
welcher Strömungsführung der Treibgase, wurden nun bisher die dem Laufrad vorgeschalteten
Düsenringe .stets cinstückig :ausgebildet. Diese Konstruktionsweise war in erster
Linie dadurch bedingt, daß bei ungeteilten ringförmigen Einsätzen die thermisch
bedingten Dehnungen der Leiteinrichtung am einfachsten beherrschbar sind. Bei einem
geschlossenen Ringkörper lassen sich bekanntlich Wärmedehnungen, welche unter Umständen
sogar ein Unrundwer.den des betreffenden Düsenringes zur Folge haben, wesentlich
einfacher beherrschen als etwa bei einem solchen, der in zwei oder mehrere Teilstücke
unterteilt ist. Bei Aufladegruppen aber, bei denen aus bestimmten Gründen sowohl
die Innenlagerung als auch gleichzeitig die Beaufachlagung des Laufrades in .axialer
Richtung mit vorausgehender etwa senkrechter Zuströmung der Abgase zwischen Turbinen-
und Verdichterlaufrad gewählt wird, bei denen also eine Beaufschlagungder Turbinenschaufeln
in,axialer Richtung von innen nach außen erfolgt, bereitet die Demontage .des vor
dem Turbinenlaufrad sitzenden Düsenringes, wie bereits erwähnt, insofern Schwierigkeiten,
als hierbei vorher stets die Läuferwelle mit samt .der Turbinenläuferscheibe entfernt
werden muß. -Dies erfordert naturgemäß einen beachtlichen Zeitaufwand. Die genannten
Schwierigkeiten werden bei einem Leitapparat fürAbgasturbogebläse von Brennkraftmas:chinen,
dessen Verdichter- und Turbinenlaufrad in bekannter Weise beiderseits der gemeinsamen
Läuferwelle fliegend angeordnet ist und dessen Anströmung des Turbinenlaufrades
in axialer, vom Verdichterlaufrad wegstrebender Richtung erfolgt, gemäß der Erfindung
dadurch vermieden, daß der vor dem Turbinenlaufrad eingesetzte Düsenring mindestens
nach einer Meridianebene unterteilt wird, wobei der mindestens zweiteilige Düsenring
au seinem Außenumfang von einem ungeteilten Spannring umschlössen ist. Letzterer
ist zwischen Turbinengehäuse und Abgasaustrittsstutzen eing,epaßt und; dient dazu,
die bei einem solchen unterteilten Düsenring auftretenden thermischen Dehnungen
einwandfrei und sicher zu beherrschen. Zum Zwecke .der axialen Festlegung der Leiteinrichtung
in bezug auf .das nachfolgende Laufrad weist der Düsenring an seinem Innenumfang
eine Vernutungseinnichtung auf. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Düsenringes
ermöglicht dessen Ausbau, ohne daß vorher der .gesamte Laufkörper der Aufladegruppe
demontiert werden müßte. Bei Beschädigung des Leitapparates braucht also lediglich
der an das Turbinenlaufrad. in. axialer Richtung anschließende Abgasaustrittsstutzen
entfernt sowie der die Teilstücke des Düsenringes umschließende Spannring abgenommen
zu werden; sodann lassen sieh die einzelnen Düsenringteilstücke aus der Vernutung
herausheben und in etwas schräg geneigter Lage durch den nunmehr entstandenen freien
Spalt zwischen Turbi'nengehäuseaußenwand und Laufrad.-beschaufetung nach außen führen.
Die erfindungsgemäße Gestaltung des Düsenringes bereitet somit in erster Linie den
Vorteil einerlbequemen Reparaturmöglichkeit.
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In .der Zeichnung ist tim Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines Leitapparates
für Abgasturbogebläse nach der Erfindung .dargestellt.
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Der Einfachheit halber ist bei der betreffenden Aufladegruppe lediglich
der Turbinenteil abgebildet, da. der Verdichterteil in diesem Zusammenhang keinen
Einfluß .auf die Gestaltung der Leiteinrichtung der Abgasturbine hat. Die Läuferwelle
i ist in bekannter Weise an den Stellen z und 3 gelagert (Innenlagerung) und weist
an dem einen Ende die fliegend angeordnete Turbinenscheibe q. mit der Beschaufelung
5 auf. Am anderen Ende der Welle i ist ebenfalls in fliegender Anordnung d'as nicht
dargestellte Verdichterlaufrad aufgekeilt. Das Gehäuse 6 des Turbinenteiles weist
in bekannter Weise einen oder mehrere Zuführungsstutzen 7 für die aus der Brennkraftmaschine
kommenden 'heißen Abgase auf. Der bzw. die Stutzen 7 ,stehen etwa senkrecht zur
Läuferwelle i in .dem Zwischenraum zwischen Turbinenlaufrad q. und dem nicht dargestellten
Verdidhterlaufrad. In dem Turbinengehäuse 6 sind außerdem noch Hohlräume 8, 9 und,
io vorgesehen, welche von einem Kühlmittel durchströmt werden. Die Treibgase für
die Abgasturbine werden inneilhalb des Gehäuses 6 in einem strömungstechnisch günstig
gestalteten
Krümmerstück i i in die axiale, achsparallele Strömungsrichtung
umgelenkt, beaufschlagen nach Durchströmung des Düsenringes 12a, 12b mit den Leitschaufeln
13 die Beschaufelung 5 des Turbinenlaufrades 4 und werden in einem .geräumigen,
koaxial ansch.ließendenAbgasaustrittsistutzen 14 abgeführt. Der Düsenring ist nach
einer Meridianebene in zwei Teilhälften 12a und 12b unterteilIt, welche an ihrem
Außenumfang von einem entsprechend dimensionierten Spannring 15 umschlossen werden.
Dieser Spannring 15 ist ungeteilt. Am Innenumfang des geteilten Düsenringes 12a,
i2b ist eine Vernutungseinrichtu.ng 17 vorgesehen; diese dient zur axialen Festlegung
des Düsenringes 12a, 12b in dem Gehäuse 6 und zur Sicherstellung eines stets gleichbleibenden
Abstandes zwischen Düsenring 12a, 1211 und Laufradbeschaufelung 5.
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Wird aus betrieblichen Gründen eine Auswechslung und demzufolge ein
Ausbau der Leiteinrichtung erforderlich, so nimmt man zuerst den Abgasaustri,ttsstutzen
14 ab und drückt dann den Spannring 15 mit besonderen Abdrückschrauben, welche in
die Gewinde'boh.rungen 16 eingeführt werden, von dem Düsenring i2", i2b ab. Dadurch
entsteht in radialer Richtung ein größerer Spielraum, so daß die Teilstücke i2a
und 12b aus der Vernutun.g 17 herausgehoben und einzeln in etwas schräg geneigter
Lage durch den Ringspalt zwischen dem Turbinengehäuse 6 und der Beschaufelung 5
der Läuferscheibe 4 hindurch entfernt werden können. Für diesen Ausbauvorgang ist
es somit nicht erforderlich, die Turbinenscheibe 4 oder das ,ganze Laufzeug der
betreffenden Aufladegruppe auszubauen.
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Die Unterteilung des Düsenringes 12a, 12b kann natürlich gegebenenfalls
in drei oder mehr Einzelsegmente erfolgen, falls dies aus besonderen baulichen Gründen
erforderlich wird.