EP0856639A2 - Nozzle ring for a radial turbine - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01D9/048—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector for radial admission
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
Definitions
- the invention relates to the exhaust gas turbine of a turbocharger, with one in the inflow duct arranged the exhaust gas turbine, the working medium on the turbine blades conductive nozzle ring.
- the nozzle rings of the exhaust gas turbines of turbochargers are changed by Operating conditions, i.e. Increase or decrease in pressure and temperature of the working medium, highly stressed. Depending on the used Turbine and according to the specific conditions of use, the working medium have a large temperature gradient. Because a nozzle ring opposite the turbine components surrounding it always have a low mass possesses, it is subject to relatively strong temperature expansions.
- the nozzle ring is often attached by simply jamming it in the Exhaust turbine housing. Since the nozzle ring does not change accordingly in this case can expand, material warping and cracks occur, so that such a nozzle ring does not have a sufficient lifespan. So he has to be exchanged in relatively short time intervals, which in addition to additional Cost also results in a loss of turbine work.
- the invention tries to avoid all of these disadvantages. You have the task to create a nozzle ring for the exhaust gas turbine of a turbocharger, which in addition to an improved service life also a constant efficiency guaranteed.
- a radial expansion gap is formed between the turbine housing and the nozzle ring and at least in this expansion gap a seal is arranged.
- the nozzle ring consists of two in the recess arranged fasteners, which over a number are connected to each other by guide vanes. Either in at least one of the Fasteners or in at least one of the fasteners surrounding components of the turbine housing is a seal receiving circumferential groove formed.
- the seal is designed as a lamellar ring.
- One out of one is particularly advantageous sufficient heat-resistant material, such as chrome nickel steel existing double lamellar ring.
- Such a seal encloses you 720 ° angle. It can not only withstand high temperatures of up to 750 ° C Resist undamaged but also provides an improved seal of the expansion gap. This can further increase turbine efficiency and the service life of the nozzle ring can also be increased.
- the seal is also made of a sufficiently heat-resistant Made of existing piston ring material. This is another possibility given to seal the expansion gap, which according to the concrete operating conditions is available.
- an embodiment of the invention is based on a Radial turbine of a turbocharger shown.
- the exhaust gas turbocharger mainly consists of a compressor, not shown and an exhaust gas turbine designed as a radial turbine 1.
- the radial turbine 1 has a turbine housing 2, with a spiral gas inlet housing 3, a gas outlet housing 4 designed as a gas outlet flange and a Intermediate wall, turbine-side housing component 5.
- a turbine wheel 7 In the turbine housing 2 is a turbine wheel 7 with rotor blades carried by a shaft 6 8 rotatably mounted. There is also no compressor on shaft 6 shown compressor wheel arranged.
- the gas inlet housing 3 goes downstream into an inflow duct 9 for the exhaust gases 10 a connected to the exhaust gas turbocharger, also not shown Internal combustion engine over.
- a nozzle ring 11 is form-fitting in the inflow channel 9 between the gas inlet housing 3 and the gas outlet flange 4 and the intermediate wall 5 arranged.
- the shaft 6 is by means of bearings 12 in a bearing housing 13 rotatably mounted.
- the gas inlet housing 3 and the bearing housing 13 are connected to one another via a tensioning band 14 arranged in the circumferential direction.
- the gas outlet flange 4 and the gas inlet housing 3 are by screws 15 releasably attached to each other (Fig. 1).
- the nozzle ring 11 consists of two annular fastening elements 16, 17, which are connected to one another via a number of guide vanes 18.
- the turbine housing 2 for Receiving the nozzle ring 11 has the turbine housing 2 in the region of the transition from the gas inlet housing 3 to the gas outlet flange 4 or to the intermediate wall 5 a recess 19.
- a radial expansion gap 20 is formed, which is both the axial and the radial expansion of the nozzle ring 11 allowed.
- Gas inlet side of the nozzle ring 11 is in the fastener 17 a circumferential groove 21 is arranged and in the flow direction of the exhaust gases 10 aligned.
- the groove 21 takes a double lamellar ring, i.e. seal 22 enclosing an angle of 720 °.
- the double slat ring 22 is made of chrome-nickel steel, although of course other heat-resistant ones Materials can be used.
- Both in the groove 21 and in the recess 19 of the turbine housing 2 is a sealing surface 23, 24 for each Double lamellar ring 22 arranged (Fig. 2).
- a simple one or a triple slat ring can be used.
- Figure 3 is a longitudinal section through the indicated in Figure and also only partially shown double lamellar ring 22 shown. For the sake of clarity an enlarged view was chosen.
- exhaust gases 10 first enter the spiral Gas inlet housing 3 of the radial turbine 1. Be in the gas inlet housing 3 it accelerates and via the nozzle ring 11 with an optimal flow angle passed to the turbine wheel 7. There the exhaust gases 10 are finally expanded. They give a power, which drives the shaft 6 and so that the compressor wheel serves.
- the nozzle ring can 11 Expand freely in both the axial and radial directions. Doing so the exhaust gas pressure acting via the inflow duct 9 and the expansion gap 20 the double lamellar ring 22 always on the sealing surface 23 of the groove 21. Accordingly an extensive sealing of the expansion gap 20 is achieved. At Corresponding test bench tests were able to achieve efficiency gains of up to three points compared to variants without sealing the expansion gap 20 be determined.
- the circumferential groove 21 is in the Gas outlet flange 4 formed (Fig. 4).
- This is a second variant of the arrangement given the seal 22, which with appropriate design requirements is used.
- a second sealing surface 23 arranged in the groove 21 Sealing surface 27 is formed on the fastening element 17 of the nozzle ring 11.
- the function of this double lamellar ring 22 is analogous to the first exemplary embodiment.
- the circumferential groove 21 can also be in the fastening element 16 or in the partition 5, i.e. also gas inlet or gas outlet side of the Nozzle ring 11 are formed (not shown).
- a piston ring is designed in a third exemplary embodiment Seal 28 on the gas inlet side of the nozzle ring 11, between its fastening element 17 and the gas inlet housing 3.
- the piston ring 28 is received by a correspondingly adapted groove 29.
- a sealing surface 30, 31 for the piston ring 28 is arranged.
- To ensure a good seal To ensure a piston ring 28 is used with a hooked impact (not shown). All other components of the radial turbine 1 are analogous to the first Embodiment formed.
- the function of the piston ring 28 corresponds the function of the double lamellar ring 22.
Abstract
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Düsenring für die Abgasturbine eines Turboladers zu schaffen, welcher neben einer verbesserter Lebensdauer auch einen konstanten Wirkungsgrad garantiert. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwischen dem Turbinengehäuse (2) und dem Düsenring (11) ein radialer Dehnungsspalt (20) ausgebildet und im Dehnungsspalt (20) zumindest eine Dichtung (22) angeordnet ist. Dazu ist in zumindest einem der Befestigungselemente (16, 17) des Düsenrings (11) oder in zumindest einem der die Befestigungselemente (16, 17) umgebenden Bauteile (3, 4, 5) des Turbinengehäuses (2) eine die Dichtung (22) aufnehmende, umlaufende Nut (21) ausgebildet. <IMAGE>The object of the invention is to provide a nozzle ring for the exhaust gas turbine of a turbocharger which, in addition to an improved service life, also guarantees constant efficiency. According to the invention, this is achieved in that a radial expansion gap (20) is formed between the turbine housing (2) and the nozzle ring (11) and at least one seal (22) is arranged in the expansion gap (20). For this purpose, at least one of the fastening elements (16, 17) of the nozzle ring (11) or in at least one of the components (3, 4, 5) of the turbine housing (2) surrounding the fastening elements (16, 17) has a seal (22) , circumferential groove (21) formed. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft die Abgasturbine eines Turboladers, mit einem im Einströmkanal der Abgasturbine angeordneten, das Arbeitsmedium auf die Turbinenschaufeln leitenden Düsenring.The invention relates to the exhaust gas turbine of a turbocharger, with one in the inflow duct arranged the exhaust gas turbine, the working medium on the turbine blades conductive nozzle ring.
Die Düsenringe der Abgasturbinen von Turboladern werden durch wechselnde Betriebsbedingungen, d.h. Erhöhung oder Absenkung von Druck und Temperatur des Arbeitsmediums, hoch beansprucht. In Abhängigkeit von der verwendeten Turbine und entsprechend den konkreten Einsatzbedingungen kann das Arbeitsmedium einen grossen Temperaturgradienten aufweisen. Weil ein Düsenring gegenüber den ihn umgebenden Turbinenbauteilen stets nur eine geringe Masse besitzt, ist er relativ starken Temperaturdehnungen unterworfen.The nozzle rings of the exhaust gas turbines of turbochargers are changed by Operating conditions, i.e. Increase or decrease in pressure and temperature of the working medium, highly stressed. Depending on the used Turbine and according to the specific conditions of use, the working medium have a large temperature gradient. Because a nozzle ring opposite the turbine components surrounding it always have a low mass possesses, it is subject to relatively strong temperature expansions.
Häufig erfolgt die Befestigung des Düsenrings durch einfaches Verklemmen im Gehäuse der Abgasturbine. Da sich der Düsenring in diesem Fall nicht entsprechend ausdehnen kann, kommt es zu Materialverwerfungen und Rissen, so dass ein solcher Düsenring keine ausreichende Lebensdauer besitzt. Er muss demnach in relativ kurzen Zeitintervallen ausgetauscht werden, was neben zusätzlichen Kosten auch einen Arbeitsausfall der Turbine zur Folge hat.The nozzle ring is often attached by simply jamming it in the Exhaust turbine housing. Since the nozzle ring does not change accordingly in this case can expand, material warping and cracks occur, so that such a nozzle ring does not have a sufficient lifespan. So he has to be exchanged in relatively short time intervals, which in addition to additional Cost also results in a loss of turbine work.
Aus diesem Grund muss zwischen dem Düsenring und den ihn umgebenden Bauteilen ein ausreichend grosser Dehnungsspalt ausgebildet werden. Bei einer solchen Lösung tritt jedoch der Nachteil einer nicht unerheblichen Bypass-Strömung des Arbeitsmediums durch den Dehnungsspalt hindurch auf. Dadurch kann es zu einer deutlichen Verringerung des Wirkungsgrades der Turbine kommen.For this reason, there must be between the nozzle ring and the components surrounding it a sufficiently large expansion gap can be formed. With one The solution, however, is the disadvantage of a not inconsiderable bypass flow of the working medium through the expansion gap. This can cause it to a significant reduction in the efficiency of the turbine.
Um diese Nachteile zu beseitigen wurde entsprechend der EP 00 24 275-A1 ein Düsenring entwickelt, welcher sich sowohl in axialer als auch in radialer Richtung frei ausdehnen kann und trotzdem einen verschliessbaren Dehnungsspalt aufweist. Dazu erfolgt die Arretierung dieses Düsenrings hauptsächlich mittels eines elastischen Elements, welches den Düsenring aufgrund einer Vorspannung ständig gegen dessen Sitz im Turbinengehäuse drückt. Dabei erfolgt gleichzeitig eine Abdichtung des Dehnungsspalts.In order to eliminate these disadvantages, a corresponding to EP 00 24 275-A1 Nozzle ring developed, which is in both the axial and radial directions can freely expand and still have a closable expansion gap. To this end, this nozzle ring is mainly locked by means of a elastic element, which the nozzle ring constantly due to a bias presses against its seat in the turbine housing. At the same time there is a Sealing the expansion gap.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Vorspannung des elastischen Elements aufgrund der hohen Temperaturen des Arbeitsmediums und des Düsenrings nachlässt. Die abnehmende Vorspannung des elastischen Elements führt schliesslich dazu, dass der Düsenring nicht mehr an seinem Sitz anliegt und der Dehnungsspalt wiederum eine Bypass-Strömung durchlässt. Demnach kann auch bei dieser Lösung die Abdichtung des Dehnungsspaltes gegenüber einer Bypass-Strömung nicht dauerhaft gewährleistet und damit eine zunehmende Verringerung des Wirkungsgrades nicht verhindert werden.However, it has been shown that the prestressing of the elastic element is due to of the high temperatures of the working medium and the nozzle ring. The decreasing preload of the elastic element finally leads to the fact that the nozzle ring is no longer in contact with its seat and the expansion gap again passes a bypass flow. Accordingly, this too Solution of sealing the expansion gap against a bypass flow not permanently guaranteed and therefore an increasing reduction in efficiency cannot be prevented.
Die Erfindung versucht, alle diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Düsenring für die Abgasturbine eines Turboladers zu schaffen, welcher neben einer verbesserter Lebensdauer auch einen konstanten Wirkungsgrad garantiert.The invention tries to avoid all of these disadvantages. You have the task to create a nozzle ring for the exhaust gas turbine of a turbocharger, which in addition to an improved service life also a constant efficiency guaranteed.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung gemäss
dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zwischen dem Turbinengehäuse und dem Düsenring
ein radialer Dehnungsspalt ausgebildet und in diesem Dehnungsspalt zumindest
eine Dichtung angeordnet ist. Dabei besteht der Düsenring aus zwei in
der Ausnehmung angeordneten Befestigungselementen, welche über eine Anzahl
von Leitschaufeln miteinander verbunden sind. Entweder in zumindest einem der
Befestigungselemente oder in zumindest einem der die Befestigungselemente
umgebenden Bauteile des Turbinengehäuses ist eine die Dichtung aufnehmende,
umlaufende Nut ausgebildet. According to the invention, this is achieved in that with a device according to
the preamble of
Beim Betrieb des Turboladers erlaubt der zwischen dem Düsenring und dem Turbinengehäuse ausgebildete radiale Dehnungsspalt eine freie Ausdehnung des Düsenrings sowohl in axiale als auch in radiale Richtung. Gleichzeitig wird die Dichtung aufgrund des Abgasdruckes der mit dem Turbolader verbundenen Brennkraftmaschine gegen die Nut gedrückt, wodurch eine weitgehende Abdichtung des Dehnungsspaltes erreicht wird. Auf diese Weise wird einerseits ein ausreichendes Spiel für die Wärmedehnung des Düsenrings und andererseits eine geeignete Abdichtung der Bypass-Strömung gewährleistet.When the turbocharger is operating, this allows between the nozzle ring and the turbine housing trained radial expansion gap a free expansion of the Nozzle ring in both the axial and radial directions. At the same time, the Seal due to the exhaust gas pressure associated with the turbocharger Internal combustion engine pressed against the groove, creating an extensive seal of the expansion gap is reached. In this way, on the one hand, an adequate Game for the thermal expansion of the nozzle ring and the other one suitable sealing of the bypass flow is guaranteed.
Es ist besonders zweckmässig, wenn die umlaufende Nut in Strömungsrichtung der Abgase ausgerichtet ist. Dadurch kann eine besonders grosse Dichtfläche realisiert werden, was eine verbesserte Abdichtung und damit einen höheren Turbinenwirkungsgrad zur Folge hat.It is particularly useful if the circumferential groove in the direction of flow the exhaust gases are aligned. This allows a particularly large sealing surface can be realized, which means an improved seal and thus a higher turbine efficiency has the consequence.
Entsprechend den konkreten Platzverhältnissen im Bereich des Düsenrings kann die Dichtung jeweils zwischen dem Düsenring und entweder dem Gaseintrittgehäuse, dem turbinenseitigen Gehäusebauteil oder dem Gasaustrittgehäuse angeordnet werden.Depending on the specific space available in the area of the nozzle ring the seal between the nozzle ring and either the gas inlet housing, arranged the turbine-side housing component or the gas outlet housing will.
Die Dichtung ist als Lamellenring ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist ein aus einem ausreichend hitzebeständigen Werkstoff, wie beispielsweise Chromnickelstahl bestehender Doppel-Lamellenring. Eine solche Dichtung umschliesst einen Winkel von 720°. Sie kann daher nicht nur hohen Temperaturen von bis zu 750°C unbeschadet widerstehen sondern sorgt auch für eine verbesserte Abdichtung des Dehnungsspaltes. Damit kann der Turbinenwirkungsgrad nochmals gesteigert und auch die Standzeit des Düsenrings erhöht werden.The seal is designed as a lamellar ring. One out of one is particularly advantageous sufficient heat-resistant material, such as chrome nickel steel existing double lamellar ring. Such a seal encloses you 720 ° angle. It can not only withstand high temperatures of up to 750 ° C Resist undamaged but also provides an improved seal of the expansion gap. This can further increase turbine efficiency and the service life of the nozzle ring can also be increased.
Alternativ dazu ist die Dichtung als ebenfalls aus einem ausreichend hitzebeständigen Werkstoff bestehender Kolbenring ausgebildet. Damit ist eine weitere Möglichkeit zur Abdichtung des Dehnungsspaltes gegeben, welche entsprechend den konkreten Einsatzbedingungen zur Verfügung steht. Alternatively, the seal is also made of a sufficiently heat-resistant Made of existing piston ring material. This is another possibility given to seal the expansion gap, which according to the concrete operating conditions is available.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer mit einem Düsenring versehenen Radialturbine eines Turboladers dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is based on a Radial turbine of a turbocharger shown.
Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Teillängsschnitt der Radialturbine;
- Fig. 2
- einen vergrösserten Ausschnitt von Fig. 1, im Bereich des Düsenrings;
- Fig. 3
- einen Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Dichtung, entsprechend Fig. 1, jedoch vergrössert dargestellt;
- Fig. 4
- eine Darstellung entsprechend Fig. 2, jedoch in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- Fig. 5
- eine Darstellung entsprechend Fig. 2, jedoch in einem dritten Ausführungsbeispiel.
- Fig. 1
- a partial longitudinal section of the radial turbine;
- Fig. 2
- an enlarged section of Figure 1, in the region of the nozzle ring.
- Fig. 3
- a longitudinal section through the seal according to the invention, corresponding to Figure 1, but shown enlarged.
- Fig. 4
- a representation corresponding to Figure 2, but in a second embodiment.
- Fig. 5
- a representation corresponding to FIG. 2, but in a third embodiment.
Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind von der Anlage beispielsweise die Verdichterseite des Abgasturboladers und die mit der Radialturbine verbundene Brennkraftmaschine. Die Strömungsrichtung des Arbeitsmittels ist mit Pfeilen bezeichnet.Only the elements essential for understanding the invention are shown. The system does not show, for example, the compressor side of the exhaust gas turbocharger and the internal combustion engine connected to the radial turbine. The The direction of flow of the working fluid is indicated by arrows.
Der Abgasturbolader besteht hauptsächlich aus einem nicht dargestellten Verdichter
und einer als Radialturbine ausgebildeten Abgasturbine 1. Die Radialturbine
1 besitzt ein Turbinengehäuse 2, mit einem spiralförmigen Gaseintrittgehäuse
3, einem als Gasaustrittflansch ausgebildeten Gasaustrittgehäuse 4 und einem als
Zwischenwand ausgebildeten, turbinenseitigen Gehäusebauteil 5. Im Turbinengehäuse
2 ist ein von einer Welle 6 getragenes Turbinenrad 7 mit Laufschaufeln
8 drehbar gelagert. Verdichterseitig ist auf der Welle 6 ein ebenfalls nicht
dargestelltes Verdichterrad angeordnet. The exhaust gas turbocharger mainly consists of a compressor, not shown
and an exhaust gas turbine designed as a
Das Gaseintrittgehäuse 3 geht stromab in einen Einströmkanal 9 für die Abgase
10 einer mit dem Abgasturbolader verbundenen, gleichfalls nicht dargestellten
Brennkraftmaschine über. Im Einströmkanal 9 ist ein Düsenring 11 formschlüssig
zwischen dem Gaseintrittgehäuse 3 und dem Gasaustrittflansch 4 sowie der Zwischenwand
5 angeordnet. Die Welle 6 ist mittels Lagern 12 in einem Lagergehäuse
13 drehbar gelagert. Das Gaseintrittgehäuse 3 und das Lagergehäuse 13 sind
über ein in Umfangsrichtung angeordnetes Spannband 14 miteinander verbunden.
Der Gasaustrittflansch 4 und das Gaseintrittgehäuse 3 sind durch Schrauben
15 lösbar aneinander befestigt (Fig. 1).The
Der Düsenring 11 besteht aus zwei ringförmigen Befestigungselementen 16, 17,
welche über eine Anzahl von Leitschaufeln 18 miteinander verbunden sind. Zur
Aufnahme des Düsenrings 11 weist das Turbinengehäuse 2 im Bereich des Übergangs
vom Gaseintrittgehäuse 3 zum Gasaustrittflansch 4 bzw. zur Zwischenwand
5 eine Ausnehmung 19 auf. In dieser Ausnehmung 19, d.h. zwischen dem
Düsenring 11 und dem Turbinengehäuse 2, ist ein radialer Dehnungsspalt 20 ausgebildet,
welcher sowohl die axiale als auch die radiale Ausdehnung des Düsenrings
11 erlaubt. Gaseintrittseitig des Düsenrings 11 ist im Befestigungselement
17 eine umlaufende Nut 21 angeordnet und in Strömungsrichtung der Abgase 10
ausgerichtet. Die Nut 21 nimmt eine als Doppel-Lamellenring ausgebildete, d.h.
einen Winkel von 720° umschliessende Dichtung 22 auf. Der Doppel-Lamellenring
22 besteht aus Chromnickelstahl, wobei natürlich auch andere hitzebeständige
Werkstoffe Verwendung finden können. Sowohl in der Nut 21 als auch in der Ausnehmung
19 des Turbinengehäuses 2 ist jeweils eine Dichtfläche 23, 24 für den
Doppel-Lamellenring 22 angeordnet (Fig. 2). In Abhängigkeit von den Dichtungsanforderung
und den Platzverhältnissen können selbstverständlich auch ein einfacher
oder ein dreifacher Lamellenring verwendet werden.The
In Figur 3 ist ein Längsschnitt durch den in Figur angedeuteten und zudem nur
teilweise dargestellten Doppel-Lamellenring 22 gezeigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
wurde dazu eine vergrösserte Darstellung gewählt. In Figure 3 is a longitudinal section through the indicated in Figure and also only
partially shown double
Zur Montage des Doppel-Lamellenrings 22 wird dieser gemeinsam mit dem Düsenring
11 auf einen leicht kleineren Aussendurchmesser 25 der Ausnehmung 19
geschoben. Dadurch entsteht eine Vorspannung des Doppel-Lamellenrings 22,
wodurch dieser stets an der Dichtfläche 24 anliegt. Um das Aufziehen des
Doppel-Lamellenrings 22 zu erleichtern ist die Ausnehmung 19 im Bereich des
Gaseintrittgehäuses 3 mit einer Abschrägung 26 versehen.To assemble the double
Beim Betrieb der mit dem Abgasturbolader verbundenen, als Dieselmotor ausgebildeten
Brennkraftmaschine gelangen deren Abgase 10 zunächst in das spiralförmige
Gaseintrittgehäuse 3 der Radialturbine 1. Im Gaseintrittgehäuse 3 werden
sie beschleunigt und über den Düsenring 11 mit einem optimalen Strömungswinkel
zum Turbinenrad 7 geleitet. Dort werden die Abgase 10 schliesslich entspannt.
Sie geben dabei eine Leistung ab, welche dem Antrieb der Welle 6 und
damit des Verdichterrades dient.During operation of the diesel engine connected to the exhaust gas turbocharger
Internal combustion
Aufgrund der Ausbildung des radialen Dehnungsspaltes 20 kann sich der Düsenring
11 sowohl in axiale als auch in radiale Richtung frei ausdehnen. Dabei drückt
der über den Einströmkanal 9 und den Dehnungsspalt 20 einwirkende Abgasdruck
den Doppel-Lamellenring 22 stets an die Dichtfläche 23 der Nut 21. Demzufolge
wird eine weitgehende Abdichtung des Dehnungsspaltes 20 erreicht. Bei
entsprechenden Prüfstandsversuchen konnten Wirkungsgradgewinne von bis zu
drei Punkten gegenüber Varianten ohne Abdichtung des Dehnungsspaltes 20
festgestellt werden.Due to the formation of the
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die umlaufende Nut 21 im
Gasaustrittflansch 4 ausgebildet (Fig. 4). Damit ist eine zweite Variante zur Anordnung
der Dichtung 22 gegeben, welche bei entsprechenden konstruktiven Voraussetzungen
zur Anwendung kommt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel
ist ausser der in der Nut 21 angeordneten Dichtfläche 23 eine zweite
Dichtfläche 27 am Befestigungselement 17 des Düsenrings 11 ausgebildet. Die
Funktion dieses Doppel-Lamellenrings 22 ist analog dem ersten Ausführungsbeispiel.
Natürlich kann die umlaufende Nut 21 auch im Befestigungselement 16
oder in der Zwischenwand 5, d.h. ebenfalls gaseintritt- bzw. gasaustrittseitig des
Düsenrings 11, ausgebildet werden (nicht dargestellt).In a second embodiment of the invention, the
Gemäss Figur 5 ist in einem dritten Ausführungsbeispiel eine als Kolbenring ausgebildete
Dichtung 28 gaseintrittseitig des Düsenrings 11, zwischen dessen Befestigungselement
17 sowie dem Gaseintrittgehäuse 3, angeordnet. Der Kolbenring
28 wird von einer entsprechend angepassten Nut 29 aufgenommen. Sowohl in
der Nut 29 als auch in der Ausnehmung 19 des Turbinengehäuses 2 ist jeweils
eine Dichtfläche 30, 31 für den Kolbenring 28 angeordnet. Um eine gute Abdichtung
zu gewährleisten, kommt ein Kolbenring 28 mit verhaktem Stoss zum Einsatz
(nicht dargestellt). Alle weiteren Bauteile der Radialturbine 1 sind analog dem ersten
Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die Funktion des Kolbenrings 28 entspricht
der Funktion des Doppel-Lamellenrings 22.According to FIG. 5, a piston ring is designed in a third
- 11
- Abgasturbine, RadialturbineExhaust gas turbine, radial turbine
- 22nd
- TurbinengehäuseTurbine casing
- 33rd
- GaseintrittgehäuseGas inlet casing
- 44th
- Gasaustrittgehäuse, GasaustrittflanschGas outlet housing, gas outlet flange
- 55
- turbinenseitiger Gehäusebauteil, Zwischenwandturbine-side housing component, partition
- 66
- Wellewave
- 77
- TurbinenradTurbine wheel
- 88th
- LaufschaufelBlade
- 99
- EinströmkanalInflow channel
- 1010th
- AbgasExhaust gas
- 1111
- DüsenringNozzle ring
- 1212th
- Lagercamp
- 1313
- Lagergehäuse Bearing housing
- 1414
- SpannbandStrap
- 1515
- Schraubescrew
- 1616
- BefestigungselementFastener
- 1717th
- BefestigungselementFastener
- 1818th
- Leitschaufelvane
- 1919th
- AusnehmungRecess
- 2020th
- DehnungsspaltExpansion gap
- 2121
- NutGroove
- 2222
- Dichtung, Doppel-LamellenringSeal, double lamellar ring
- 2323
- Dichtfläche, von 21Sealing surface, from 21
- 2424th
- Dichtfläche, von 19Sealing surface, from 19
- 2525th
- AussendurchmesserOuter diameter
- 2626
- Abschrägungbevel
- 2727
- Dichtfläche, von 17Sealing surface, from 17
- 2828
- Dichtung, KolbenringSeal, piston ring
- 2929
- NutGroove
- 3030th
- Dichtfläche, von 29Sealing surface, from 29
- 3131
- Dichtfläche, von 19Sealing surface, from 19
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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