EP0130408B1 - Einrichtung zur Verstellung des Turbinenzuströmquerschnittes eines Abgasturboladers - Google Patents

Einrichtung zur Verstellung des Turbinenzuströmquerschnittes eines Abgasturboladers Download PDF

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EP0130408B1
EP0130408B1 EP84106486A EP84106486A EP0130408B1 EP 0130408 B1 EP0130408 B1 EP 0130408B1 EP 84106486 A EP84106486 A EP 84106486A EP 84106486 A EP84106486 A EP 84106486A EP 0130408 B1 EP0130408 B1 EP 0130408B1
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EP
European Patent Office
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turbine
lever
exhaust gas
adjustment element
annular link
Prior art date
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EP84106486A
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English (en)
French (fr)
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EP0130408A1 (de
Inventor
Jürg Weber
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BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/143—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18888—Reciprocating to or from oscillating
    • Y10T74/1892—Lever and slide
    • Y10T74/18944—Link connections

Definitions

  • the invention relates to a device in an exhaust gas turbocharger for adjusting the turbine inflow cross section according to the preamble of patent claim 1.
  • An adjustable ring slide enables a continuous change in the turbine inflow cross section.
  • the ring slide is adjusted here by axial displacement.
  • the ring slide is guided in a cylindrical bore in the gas housing, whereby there must be radial play between it and the housing.
  • the guide of the ring slide is provided with a labyrinth seal.
  • Running a relatively short cylindrical spool in a housing bore can cause difficulty in pinching the spool.
  • a further device of the type mentioned at the outset is known from US-A-4,214,850.
  • an axially displaceable ring is provided upstream of the radial turbine and is actuated via a system of pressure cylinder, drive rod, lever and shaft.
  • the object of the invention is to create a device for adjusting the turbine inflow cross-section, in which the adjusting member can be moved as smoothly and precisely as possible.
  • the advantages achieved by the invention are essentially to be seen in a quasi-translational guidance of the adjusting member which is favorable for a contact-free sealing, the low-friction joints of the ring-joint levers being arranged in the region of lower temperature. If the ring joint levers and the adjusting member are arranged in the pressure chamber of a pressure housing, the advantage is achieved that a single dynamically stressed sealing point against the environment lies on the passage of the drive shaft. This largely alleviates the problem of sealing.
  • the radial turbine shown in Fig. 1 is connected via a gas inlet opening 9 to an engine exhaust line, not shown.
  • the turbine shaft 1 is mounted in the turbine housing 4 and carries the turbine hub 2 provided with rotor blades 3.
  • the end face of the adjusting member 6 protruding into the turbine flow channel is rounded in conformity with the flow.
  • the completely open position of the adjusting member 6 corresponds to the maximum width E of the turbine inflow channel.
  • the maximum axial displacement S of the adjusting member 6 is determined by the width of the motor control range. It is essential here that the reduction in the turbine inflow cross section is coordinated in such a way that the absolute gas entry speed into the turbine remains approximately constant over the entire speed range.
  • the adjusting member 6 is suspended in two ring joint levers 7, .8 arranged concentrically to the turbine axis.
  • the lever arm R 1 of the first ring joint lever 7, which is closer to the turbine, is longer than that R 2 of the second ring joint lever 8.
  • the lengths of the lever arms R 1 and R 2 , their mutual axial distance C and the distance D of the first ring joint lever 7 from the position of the adjusting member 6 to be sealed are coordinated such that a minimal deviation of the path of the adjusting member 6 from its translational straight guidance is achieved .
  • a pressure housing 5, which has a gas outlet opening 10, is connected to the turbine housing 4.
  • the rotationally symmetrical inner part 5 'of the pressure housing 5 is designed as a hollow, coaxially arranged cylinder. Its end facing the turbine is profiled in a flow-conforming manner and determines the width E of the turbine inflow channel.
  • the pressure housing 5 encloses a pressure chamber 5 ".
  • the ring joint levers 7, 8 and the adjusting member 6 are arranged in the pressure chamber 5 "of the pressure housing 5, where they are in the region of lower temperatures.
  • This arrangement of the ring joint levers 7, 8 and the adjusting member 6 in the pressure chamber 5 "of the pressure housing 5 has the advantage that the bushings to be sealed between the turbine flow channel under the gas pressure and the atmosphere are kept to a minimum. Only the bearing of the joint bolt 14 must be sealed This role was performed by a simple shaft seal 16.
  • the lever arm R 2 of the articulated lever 8 can preferably be determined as a function of other influencing variables as follows:
  • the adjusting member 6 moves with its cylindrical, inwardly open surface along the outer cylindrical surface of the inner part 5 'of the pressure housing 5 without contact.
  • the adjusting member 6, with its cylindrical, outwardly open surface, also moves without contact along the cylindrical surface of the axial bore arranged in the turbine housing 4.
  • the radial gap between the inner part 5 'of the pressure housing 5 and the adjusting element 6 and the radial gap between the turbine housing 4 and the adjusting element 6 must be as small as possible, since otherwise due to the pressure gradients present in the circumferential direction of the turbine inflow channel and the pressure difference across the adjusting element. 6 Flow losses and an intensive swirling of the engine exhaust gas in the pressure chamber 5 "would arise. The swirling of the hot engine exhaust gas in the pressure chamber 5" could have negative effects on the effect of the joints of the trapezoidal quadrilateral joint.
  • the longer annular joint lever 7 is shown on the cross section shown in FIG. 2.
  • This ring joint lever 7 is mounted below in the pressure housing 5 by means of a joint pin 12.
  • the adjusting member 6 is rotatably suspended by means of a joint pin 11.
  • FIG. 3 shows a cross section along line B-B in FIG. 1.
  • the second ring joint lever 8 is in turn mounted in the pressure housing 5 by means of a two-part hinge pin 14 on which a drive lever 15 is fixedly arranged.
  • the hinge pin 14 has a shaft seal 16 in its bearing facing the drive lever 15.
  • the adjusting member 6 is rotatably suspended on the top of the ring lever 8 by means of a hinge pin 13.
  • the mode of operation of the device can be seen from the following: When the engine is fully loaded, the adjusting member 6 is in the open position, as shown in FIG. 1. If the engine load is reduced, the exhaust gas pressure in front of the turbine drops. The adjusting member 6 is now automatically or manually in the Flow channel shifted in, the distance E between the adjusting member 6 and the housing 4 and thus the turbine inflow cross section decreases.
  • the engine exhaust gas pressure can, for example, be used as the control variable in the case of automatic control of the adjusting member 6.
  • the displacement of the adjusting member 6 is shown in dashed lines at the minimum load of the engine in FIG. 1 and is denoted by S.
  • the mechanism for actuating the adjusting member 6 is a trapezoidal three-dimensional articulated quadrilateral whose pivot points are formed by two articulated bolts 12, 14 arranged in the housing 5, and by bolts 11, 13 arranged in each of the two articulated levers 7, 8.
  • the ring joint lever 8 By pivoting the drive lever 15 which is fixedly connected to the bolt 14 and this in turn to the ring joint 8, the ring joint lever 8 now swivels the bolt 14 by the same pivoting angle as the drive lever 15.
  • the bolt 13 moves along an arc-like path with a radius R 2 around the hinge pin 14. This movement is transmitted to the adjusting member 6, the adjusting member 6 being pushed in an approximately axial direction.
  • the ring joint lever 7 Since the adjusting member 6 is articulated by means of the bolt 11 in the ring joint lever 7, the ring joint lever 7 also pivots in the same direction as the ring joint lever 8, but at a somewhat smaller angle, whereby the joint bolt 11 moves on an arc-like path with a radius R. the hinge pin 12 moves. Since the radius R 2 is smaller than R, with a pivoting movement of the two ring joint levers 7, 8 in the direction of the turbine rotor 2, 3, the end face of the adjusting element 6 facing the turbine is lifted up out of its descending circular path, so that the movement of the Adjustment element 6 deviates only slightly from a pure translation. The displacement of the adjusting element can therefore be regarded as quasi-linear.
  • the radial turbine according to FIG. 4 differs from that according to FIG. 1 in that the adjusting element 6 is designed in the form of a displaceable boundary wall of the spiral flow channel arranged in the turbine housing 4.
  • the shape of the adjusting member 6 that matches the spiral flow channel is shown in FIG. 5 with a dash-dot line.
  • the adjustment mechanism is here completely identical to that in FIG. 1.
  • the advantage of the invention is seen in particular in the fact that a precise and low-friction, quasi-translational guidance of the adjusting element 6 is created with a contact-free seal, in which the signs of wear and operating malfunctions are largely eliminated and the service life of the device is positively influenced.
  • the invention also encompasses other types of turbines, which are provided, for example, with a turbine guide apparatus which is partially radially flowed through and with an adjusting element which can be displaced in the axial direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Control Of Turbines (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung in einem Abgasturbolader zur Verstellung des Turbinenzuströmquerschnittes gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei Teillast des Motors verringert sich die Abgasmenge, was bei unverändertem Turbinenzuströmquerschnitt zu einem Absinken des Ladedruckes führt. Dadurch erhält der Motor zu wenig Luft, wobei die Abgastemperatur und die Gefahr der unvollkommenen Verbrennung steigen. Um diesen Zustand störungsfrei fahren zu können, ist es erforderlich, dass der Turbinenzuströmquerschnitt während des Betriebes angepasst werden kann, was einen einigermassen konstanten Ladedruck und einen rauchfreien Betrieb im ganzen Regelbereich zur Folge hat.
  • Eine derartige Einrichtung zur Verstellung des Strömungsquerschnittes ist Gegenstand der nachveröffentlichten EP-A-93 462.
  • Ein verstellbarer Ringschieber ermöglicht hier eine stufenlose Aenderung des Turbinenzuströmquerschnittes. Die Verstellung des Ringschiebers erfolgt hier durch axiale Verschiebung. Der Ringschieber wird in einer zylindrischen Bohrung im Gasgehäuse geführt, wobei zwischen ihm und dem Gehäuse ein Radialspiel vorhanden sein muss. Um ein Entweichen des Abgases zu verhindern, ist die Führung des Ringschiebers mit einer Labyrinthdichtung versehen.
  • Die Führung eines relativ kurzen zylindrischen Schiebers in einer Gehäusebohrung kann Schwierigkeiten in bezug auf Einklemmen des Schiebers verursachen. Ausserdem sind wegen der hohen Temperatur der aufeinander reibenden Teile Reibungsverluste und Verschleisserscheinungen unvermeidbar.
  • Eine andere Einrichtung der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE-C-903 052. Dort ist zwecks Regelung der Turbinenleistung stromaufwärts der Radialturbine ein, über ein nicht näher beschriebenes Gestänge axial verschiebbarer Ring angeordnet, der als veränderliche Staudrossel der Abgase wirkt.
  • Eine weitere Einrichtung der eingangs genannten Art ist bekannt aus der US-A-4 214 850. Auch hier ist ein axial verschiebbarer Ring stromaufwärts der Radialturbine vorgesehen, der über ein System Druckzylinder, Treibstange, Hebel und Welle betätigt wird.
  • Die Erfindungsaufgabe besteht in der Schaffung einer Einrichtung zur Verstellung des Turbinenzuströmquerschnittes, bei welcher das Verstellorgan möglichst leichtgängig verschiebbar und präzise geführt ist.
  • Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen in einer für eine berührungsfreie Abdichtung günstigen, quasi translatorischen Führung des Verstellorgans zu sehen, wobei die reibungsarmen Gelenke der Ringgelenkhebel im Gebiete tieferer Temperatur angeordnet sind. Wenn die Ringgelenkhebel und das Verstellorgan im Druckraum eines Druckgehäuses angeordnet sind, erreicht man den Vorteil, dass eine einzige dynamisch beanspruchte Dichtungsstelle gegen die Umgebung an der Durchführung der Antriebswelle liegt. Damit ist das Problem der Abdichtung weitgehend entschärft.
  • Durch richtige Dimensionierung des Hebelarmes des zweiten Ringgelenkhebels wird eine nur unwesentliche Abweichung des Weges des Verstellorgans von dessen translatorischer Geradführung erreicht.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt.
  • Es zeigen :
    • Figur 1 die Radialturbine eines Abgasturboladers mit einem zylindrischen Verstellorgan im Längsschnitt ;
    • Figur 2 einen Querschnitt nach Linie A-A in Fig. 1 ;
    • Figur 3 einen Querschnitt nach Linie B-B in Fig. 1 ;
    • Figur 4 eine weitere Radialturbine mit einer in Axialrichtung verstellbaren Begrenzungswand des spiralförmigen Zuströmkanals ;
    • Figur 5 einen Querschnitt nach Linie X-X in Fig. 4.
  • Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Strömungsrichtungen des Arbeitsmittels sind mit Pfeilen bezeichnet.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Radialturbine ist über eine Gaseintrittsöffnung 9 an eine nicht dargestellte Motorabgasleitung angeschlossen. Die Turbinenwelle 1 ist im Turbinengehäuse 4 gelagert und trägt die mit Laufschaufeln 3 versehene Turbinennabe 2. Vor der Radialturbine ist ein in axialer Richtung verschiebbares Verstellorgan 6 zur Veränderung des Turbinenzuströmquerschnittes angeordnet. Die in den Turbinenströmungskanal hineinragende Stirnfläche des Verstellorgans 6 ist strömungskonform abgerundet. Die vollkommen offene Lage des Verstellorgans 6 entspricht der maximalen Breite E des Turbinenzuströmkanals.
  • Die maximale Axialverschiebung S des Verstellorgans 6 ist durch die Breite des Motorregelbereichs bestimmt. Wesentlich ist hierbei, dass die Verkleinerung des Turbinenzuströmquerschnittes derart abgestimmt wird, dass die absolute Gaseintrittsgeschwindigkeit in die Turbine im ganzen Drehzahlbereich annähernd konstant bleibt.
  • Gemäss der Erfindung ist das Verstellorgan 6 in zwei konzentrisch zur Turbinenachse angeordneten Ringgelenkhebeln 7,.8 aufgehängt. Der Hebelarm R1 des der Turbine nähergelegenen ersten Ringgelenkhebels 7 ist länger als derjenige R2 des zweiten Ringgelenkhebels 8. Hierbei entsteht ein in einer in der Turbinenachse gelegenen Ebene angeordnetes trapezförmiges Gelenkviereck. Die Längen der Hebelarme R1 und R2, ihr gegenseitiger axialer Abstand C sowie die Entfernung D des ersten Ringgelenkhebels 7 von der zu dichtenden Stelle des Verstellorgans 6 sind derart abgestimmt, dass eine minimale Abweichung des Weges des Verstellorgans 6 von dessen translatorischer Geradführung erreicht wird. An das Turbinengehäuse 4 ist ein Druckgehäuse 5 angeschlossen, welches eine Gasaustrittsöffnung 10 aufweist. Der rotationssymmetrische Innenteil 5' des Druckgehäuses 5 ist als ein hohler, koaxial angeordneter Zylinder ausgeführt. Seine der Turbine zugewandte Stirnseite ist strömungskonform profiliert und bestimmt die Breite E des Turbinenzuströmkanals. Das Druckgehäuse 5 schliesst einen Druckraum 5" ein.
  • Die Ringgelenkhebel 7, 8 und das Verstellorgan 6 sind im Druckraum 5" des Druckgehäuses 5 angeordnet, wo sie sich im Bereich tieferer Temperaturen befinden.
  • Diese Anordnung der Ringgelenkhebel 7, 8 und des Verstellorgans 6 im Druckraum 5" des Druckgehäuses 5 weist den Vorteil auf, dass die zu dichtenden Durchführungen zwischen dem unter dem Gasdruck stehenden Turbinenströmungskanal und der Atmosphäre auf ein Minimum beschränkt sind. Nur das Lager des Gelenkbolzens 14 muss abgedichtet werden. Diese Rolle übernimmte eine einfache Wellendichtung 16.
  • Der Hebelarm R2 des Ringgelenkhebels 8 kann vorzugsweise in Abhängigkeit von anderen Einflussgrössen folgendermassen bestimmt werden :
    Figure imgb0001
  • Die Formel ist näherungsweise für
    Figure imgb0002
    gültig.
  • Die Symbole bedeuten :
    Figure imgb0003
  • Das Verstellorgan 6 verschiebt sich mit seiner zylindrischen, nach innen offenen Fläche entlang der äusseren zylindrischen Fläche des Innenteils 5' des Druckgehäuses 5 berührungsfrei. Ebenso berührungsfrei verschiebt sich das Verstellorgan 6. mit seiner zylindrischen, nach aussen offenen Fläche entlang der zylindrischen Fläche der im Turbinengehäuse 4 angeordneten Axialbohrung.
  • Der Radialspalt zwischen dem Innenteil 5' des Druckgehäuses 5 und dem Verstellorgan 6 sowie der Radialspalt zwischen dem Turbinengehäuse 4 und dem Verstellorgan 6 müssen möglichst gering sein, da sonst infolge des in der Umfangsrichtung des Turbinenzuströmkanals vorhandenen Druckgradienten und der Druckdifferenz über dem Verstellorgan . 6 Strömungsveriuste und eine intensive Wirbelung des Motorabgases im Druckraum 5" entstehen würden. Die Wirbelung des heissen Motorabgases im Druckraum 5" könnte negative Folgen auf die Wirkung der Gelenke des trapezförmigen Gelenkvierecks haben.
  • Auf dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt ist der längere Ringgelenkhebel 7 dargestellt. Dieser Ringgelenkhebel 7 ist unten mittels eines Gelenkbolzens 12 im Druckgehäuse 5 gelagert. Oben auf dem Ringgelenkhebel 7 ist das Verstellorgan 6 mittels eines Gelenkbolzens 11 drehbar aufgehängt.
  • In Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie B-B in Fig. 1 dargestellt. Hier ist der zweite Ringgelenkhebel 8 wiederum im Druckgehäuse 5 gelagert und zwar mittels eines zweiteiligen Gelenkbolzens 14, auf welchem ein Antriebshebel 15 fest angeordnet ist. Der Gelenkbolzen 14 weist in seinem dem Antriebshebel 15 zugewandten Lager eine Wellendichtung 16 auf. Das Verstellorgan 6 ist oben auf dem Ringgelenkhebel 8 mittels eines Gelenkbolzens 13 drehbar aufgehängt.
  • Die Wirkungsweise der Einrichtung geht aus folgendem hervor : Bei Vollast des Motors befindet sich das Verstellorgan 6 in offener Stellung, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Wird die Last des Motors reduziert, so sinkt der Abgasdruck vor der Turbine. Das Verstellorgan 6 wird nun automatisch oder manuell in den Strömungskanal hinein verschoben, wobei sich der Abstand E zwischen dem Verstellorgan 6 und dem Gehäuse 4 und damit der Turbinenzuströmquerschnitt verkleinert. Als Steuergrösse im Falle einer automatischen Steuerung des Verstellorgans 6 kann beispielsweise der Motorabgasdruck verwendet werden.
  • Die Verschiebung des Verstellorgans 6 ist bei Mindestlast des Motors in Fig. 1 strichliert eingezeichnet und mit S bezeichnet.
  • Der Mechanismus zur Betätigung des Verstellorgans 6 ist ein trapezförmiges räumliches Gelenkviereck dessen Drehpunkte von zwei gehäusefesten, im Gehäuse 5 angeordneten, Gelenkbolzen 12, 14 und von je einem in den beiden Ringgelenkhebeln 7, 8 angeordneten Bolzen 11, 13 gebildet sind. Durch die Schwenkung des Antriebshebels 15 der mit dem Bolzen 14 und dieser wiederum mit dem Ringgelenkhebei 8 fest verbunden ist, schwenkt der Ringgelenkhebel 8 nun den Bolzen 14, um den gleichen Schwenkwinkel wie der Antriebshebel 15. Der Bolzen 13 bewegt sich dabei an einer kreisbogenartigen Bahn mit einem Radius R2 um den Gelenkbolzen 14. Diese Bewegung wird an das Verstellorgan 6 übertragen, wobei das Verstellorgan 6 in annähernd axialer Richtung geschoben wird. Da das Verstellorgan 6 mittels dem Bolzen 11 im Ringgelenkhebel 7 gelenkig aufgehängt ist, schwenkt auch der Ringgelenkhebel 7 in gleicher Richtung wie der Ringgelenkhebel 8, allerdings um einen etwas geringeren Winkel, wobei sich der Gelenkbolzen 11 an einer kreisbogenartigen Bahn mit einem Radius R, um den Gelenkbolzen 12 bewegt. Da der Radius R2 kleiner ist als R, wird bei einer Schwenkbewegung der beiden Ringgelenkhebel 7, 8 in Richtung des Turbinenrotors 2, 3, die der Turbine zugewandte Stirnseite des Verstellorgans 6, aus seiner heruntergehenden Kreisbahn nach oben gehoben, so dass die Bewegung des Verstellorgans 6 von einer reinen Translation nur wenig abweicht. Die Verschiebung des Verstellorgans kann daher als quasi geradlinig betrachtet werden.
  • Die Radialturbine nach Fig. 4 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 dadurch, dass das Verstellorgan 6 in Form einer verschiebbaren Begrenzungswand des im Turbinengehäuse 4 angeordneten spiralförmigen Strömungskanals ausgeführt ist. Die zum spiralförmigen Strömungskanal passende Form des Verstellorgans 6 ist in Fig. 5 mit einer Strich-Punkt-Linie eingezeichnet. Der Verstellmechanismus ist hier mit jenem in Fig. 1 vollkommen identisch.
  • Der Vorteil der Erfindung wird insbesondere darin gesehen, dass eine präzise und reibungsarme, quasi translatorische Führung des Verstellorgans 6 mit berührungsfreier Abdichtung geschaffen ist, bei welcher die Verschleisserscheinungen und Betriebsstörungen weitgehend eliminiert und die Lebensdauer der Einrichtung positiv beeinflusst ist.
  • Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch andere Typen von Turbinen, welche beispeilsweise mit einem teilweise radial durchströmten Turbinenleitapparat, sowie mit einem in Axialrichtung verschiebbaren Verstellorgan versehen sind.

Claims (3)

1. Einrichtung in einem Abgasturbolader zur Verstellung des Turbinenzuströmquerschnittes, im wesentlichen bestehend aus einem Verstellorgan (6), welches im Turbinenströmungskanal des Abgasturboladers stromaufwärts der Laufschaufeln (3) des Abgasturboladers angeordnet und in Axialrichtung des Abgasturboladers um den Wert (S) gegenüber dem Turbinenströmungskanal abgedichtet verschiebbar ist, sowie einem Mechanismus zur Betätigung des Verstellorgans (6),. dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellorgan (6) in zwei konzentrisch zur Turbinenachse des Abgasturboladers in axialem Abstand voneinander angeordneten Ringgelenkhebeln (7, 8) aufgehängt ist, wobei der Hebelarm (R1) des der Turbine näher gelegenen ersten Ringgelenkhebels (7) länger ist als derjenige (R2) des zweiten Ringgelenkhebels (8) und hierbei ein in einer in der Turbinenachse gelegenen Ebene angeordnetes trapezförmiges Gelenkviereck entsteht, wobei die Längen der Hebelarme (R" Rs), ihr gegenseitiger axialer Abstand (C) sowie die Entfernung (D) des ersten Ringgelenkhebels (7) von der zwischen dem Turbinenströmungskanal und dem Verstellorgan (6) zu dichtenden Stelle derart abgestimmt sind, dass eine minimale Abweichung des Weges des Verstellorgans (6) von dessen translatorischer Geradführung erreicht wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringgelenkhebel (7, 8) und das Verstellorgan (6) im Druckraum eines Druckgehäuses (5) angeordnet sind.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (R2) des zweiten Ringgelenkhebels (8), in Abhängigkeit von anderen Einflussgrössen, folgendermassen bestimmt wird :
Figure imgb0004
wobei die Formel näherungsweise für
Figure imgb0005
gültig ist.
EP84106486A 1983-06-29 1984-06-06 Einrichtung zur Verstellung des Turbinenzuströmquerschnittes eines Abgasturboladers Expired EP0130408B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH356083 1983-06-29
CH3560/83 1983-06-29

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EP0130408A1 EP0130408A1 (de) 1985-01-09
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US (1) US4571154A (de)
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