EP0918140A1 - Aufgeladene Brennkraftmaschine - Google Patents
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- EP0918140A1 EP0918140A1 EP97810893A EP97810893A EP0918140A1 EP 0918140 A1 EP0918140 A1 EP 0918140A1 EP 97810893 A EP97810893 A EP 97810893A EP 97810893 A EP97810893 A EP 97810893A EP 0918140 A1 EP0918140 A1 EP 0918140A1
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- EP
- European Patent Office
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- gas outlet
- outlet housing
- compensation element
- internal combustion
- combustion engine
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Links
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Classifications
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- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Definitions
- the invention relates to an internal combustion engine charged with at least two turbochargers, according to the preamble of claim 1.
- turbochargers which have a downstream of the exhaust gas turbine arranged compensation element. With that the changes in length caused by temperature influences and vibrations the gas-carrying parts of the turbocharger between the latter and the internal combustion engine added so that fatigue fractures of the material largely excluded are.
- turbochargers With two turbochargers connected to an internal combustion engine via support elements, which converts the exhaust gas flowing out in the opposite direction into a Connection element arranged between them and provided with a baffle plate If the gas outlet housing is inserted, the length changes are opposite aligned. However, this has a much greater burden on the respective Components result than is the case with only one turbocharger.
- both turbochargers by means of one each designed as a pendulum support Compensation element supported on the internal combustion engine.
- Pendulum supports serve as a heat-elastic support for the turbocharger, i.e. they allow their limited horizontal movement, but can change the length of the gas-carrying turbocharger components only to a certain extent.
- the invention tries the above. To avoid disadvantages. It is based on the task an improved solution to compensate for the length changes of two interacting with an internal combustion engine and using a common one To create gas outlet housing interconnected turbocharger.
- the compensation element on the one hand Gas outlet housing and on the other hand radially outside the exhaust gas diffuser this is attached. Due to the attachment of the compensation element on Exhaust gas diffuser, i.e. on a flow of hot exhaust gas from the internal combustion engine Component, the thermal expansion is directly at this flow-carrying Part compensates and therefore does not have an advantageous effect on the entire turbocharger out. However, because the compensation element is smaller in one area Flow velocities can be fixed by such, in the flow path arranged component inevitably arising flow losses be kept low.
- the compensation element as a bellows or as a membrane is formed and made of steel or a heat-resistant fabric consists.
- the bellows can be arranged both inside the gas outlet housing as well as part of the gas outlet housing.
- the membrane is always part of the gas outlet housing.
- FIG. 1 shows a solution of the prior art in which one is only hinted at shown and designed as a diesel engine internal combustion engine 1 purpose Charging is connected to two turbochargers 2, 2 ', which is a common Have gas outlet housing 3.
- Each turbocharger 2, 2 ' consists of one of a common shaft 4, 4 'carried as a radial compressor Compressor 5, 5 'and an exhaust gas turbine 6, 6' designed as a radial turbine, wherein the shaft 4, 4 'is mounted in a bearing housing 7, 7'.
- the gas outlet housing 3 is formed by means of support elements designed as angle brackets 14, 14 'attached to the internal combustion engine 1. In addition, the radial compressors 5, 5 'supported on the internal combustion engine 1 via pendulum supports 15, 15'.
- baffle plate 16 separates the two radial turbines 6, 6 'coming hot exhaust gases 17, 17' from each other.
- an outlet connector 18 is flanged on the gas outlet housing 3.
- turbochargers 2, 2 ' are spaced apart in the solution according to the invention from the gas outlet housing 3 rigidly connected to the diesel engine 1.
- the gas outlet housing 3 is also via corresponding connecting elements 21, 21 'attached to the diesel engine 1.
- every radial turbine 6, 6 'with one between the exhaust gas diffuser 12, 12' and the gas outlet housing 3 arranged compensation element 22, 22 'equipped. Every compensation element 22, 22 'is designed as a bellows made of steel.
- fastening elements 20, 20 ' can alternatively also on the turbine housing 8, 8 'or on the radial compressor 5, 5' and the other end instead be connected to the diesel engine 1, with a separate console.
- the exhaust gas turbines as axial turbines and / or the compressor as Axial compressor possible (not shown).
- Figure 3 shows a second embodiment with an essentially analog the first embodiment manufactured gas outlet housing 3, but with only one compensation element 22.
- the latter is also made of steel Bellows trained.
- one side is on the outside of the gas outlet housing 3 a pendulum support 27 connected to the diesel engine 1 is arranged.
- the gas outlet housing 3 is not attached to the diesel engine 1, the exhaust gas diffuser 12 'on this side, however, with the gas outlet housing 3 is welded.
- support struts 28 are attached, which relieve the welding connection and thus the connection of the exhaust gas diffuser Stabilize 12 'with the gas outlet housing 3.
- the bellows 22 is at its two ends 23, 24, respectively welded with a screw flange 29, 30, which in turn with the Exhaust gas diffuser 12 or screwed to the gas outlet housing 3.
- the pendulum support 27 is also attached to the gas outlet housing 3.
- the exhaust gas diffusers 12, 12 ' each with a tissue compensator trained compensation element 31, 31 '.
- the Tissue expansion joints are made of ceramic fibers, of course also other materials, such as silicate fibers, are suitable.
- a first clamping flange 32, 32' and on the gas outlet housing 3 a second clamping flange 33, 33 'for receiving the respective tissue compensator 31, 31 'arranged (Fig. 5).
- FIG. 6 shows a fifth exemplary embodiment, which is a gas outlet housing 3 deals in welded construction.
- a compensation element 34, 34' designed as a steel membrane, which is simultaneously designed as a vertical part of the gas outlet housing 3.
- the steel membrane 34, 34 'with the exhaust gas diffuser 12, 12' as well welded to the gas outlet housing 3.
- FIG 7 Another embodiment with a cast gas outlet housing 3, and a compensation element 34 'designed as a steel membrane is shown in FIG 7 shown.
- the steel membrane 34 ' is on one side between the turbine housing 8 'and the exhaust gas diffuser 12' and on the other hand by means of a Clamping flange 33 'attached to the gas outlet housing 3.
- Compensation element also a suitably shaped fabric membrane are used (not shown).
- a cast gas outlet housing is also used 3 with a compensation element designed as a fabric membrane 35 'used.
- the fabric membrane is analogous to the previous exemplary embodiment 35 'between the turbine housing 8' and the exhaust gas diffuser 12 ' clamped.
- the fabric membrane 33 ' is attached to the gas outlet housing 3 however, by means of a tensioning band 36 ', which has a tensioning screw 37 'is fixable (Fig. 8). This is a quick assembly of the fabric membrane 35 'guaranteed.
- one or only one compensation element can be provided on both sides to be ordered. When using only one compensation element this must take up the changes in length of both turbochargers 2, 2 '.
- the Deciding for one-sided or two-sided compensation depends on the Conditions in the specific application, always balancing between the necessary costs and operational security.
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Abstract
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Lösung zur Kompensation der Längenänderungen zweier mit einer Brennkraftmaschine zusammenwirkender und über ein gemeinsames Gasaustrittgehäuse miteinander verbundener Turbolader zu schaffen. Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass jeder Turbolader (2, 2'), beabstandet vom Gasaustrittgehäuse (3), starr mit der Brennkraftmaschine (1) verbunden, das Kompensationselement (22, 22', 31, 31', 34, 34', 35, 35') einerseits am Abgasdiffusor (12, 12') und andererseits am Gasaustrittgehäuse (3) befestigt sowie stromab des Diffusoraustritts (13, 13') angeordnet und entweder im Inneren des Gasaustrittgehäuses (3) oder als Teil des Gasaustrittgehäuses (3) ausgebildet ist. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine mit zumindest zwei Turboladern aufgeladene Brennkraftmaschine,
gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Firmenprospekt "Turbocharging 2-cycle natural gas engine compressors"
der Firma Garrett, Airesearch Industrial Division, Los Angeles, California, 1961,
Nr.: SPS 38, Titelseite und S. 13, sind Turbolader bekannt, welche ein stromab
der Abgasturbine angeordnetes Kompensationselement aufweisen. Damit werden
die durch Temperatureinflüsse und Schwingungen entstehenden Längenänderungen
der gasführenden Teile des Turboladers zwischen letzterem und der Brennkraftmaschine
aufgenommen, so dass Ermüdungsbrüche des Materials weitgehend
ausgeschlossen sind.
Mit dem Prospekt der Firma PEKOMP GmbH, Mönchengladbach, DE, zum Thema
Gewebekompensatoren sind mehrere Materialien und Befestigungsvarianten
für solche Kompensationselemente bekannt.
Bei zwei mit einer Brennkraftmaschine über Stützelemente verbundenen Turboladern,
welche das in entgegengesetzter Richtung ausströmende Abgas in ein als
Verbindungselement zwischen ihnen angeordnetes und mit einer Prallplatte versehenes
Gasaustrittgehäuse einleiten, sind die Längenänderungen entgegengesetzt
ausgerichtet. Dies hat jedoch eine wesentlich grössere Belastung der jeweiligen
Bauteile zur Folge, als das bei nur einem Turbolader der Fall ist. Der naheliegende
Einsatz von zwei der bereits oben beschriebenen Kompensationselemente,
d.h. jeweils eines pro Turbolader, würde die Baulänge des Turboladerpaares
deutlich erhöhen, was jedoch nicht erwünscht ist. Alternativ dazu sind bei
der DE-A1-31 08 288 beide Turbolader mittels jeweils eines als Pendelstütze ausgebildeten
Kompensationselementes an der Brennkraftmaschine abgestützt. Diese
Pendelstützen dienen als wärmeelastische Haltetung für die Turbolader, d.h.
sie lassen deren begrenzte horizontale Bewegung zu, können jedoch die Längenänderungen
der gasführenden Turboladerbauteile nur in gewissem Umfang kompensieren.
Zudem erweist es sich als nachteilig, dass die gesamte axiale Wärmedehnung
zur Verdichterseite der Turbolader ausgerichtet ist. Dadurch kommt es
zum sogenannten Wandern der Turbolader, was eine flexible, d.h. aufwendige Befestigung
der Schmierölleitungen erfordert.
Die Erfindung versucht die o.g. Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde,
eine verbesserte Lösung zur Kompensation der Längenänderungen zweier
mit einer Brennkraftmaschine zusammenwirkender und über ein gemeinsames
Gasaustrittgehäuse miteinander verbundener Turbolader zu schaffen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung gemäss
dem Oberbegriff des Anspruchs 1, jeder Turbolader beabstandet vom Gasaustrittgehäuse
der Abgasturbine mit der Brennkraftmaschine starr verbunden, das Kompensationselement
einerseits am Abgasdiffusor und andererseits am Gasaustrittgehäuse
befestigt sowie stromab des Diffusoraustritts angeordnet ist. Dabei ist
das Kompensationselement entweder im Inneren des Gasaustrittgehäuses angeordnet
oder als Teil des Gasaustrittgehäuses ausgebildet.
Aufgrund dieser Befestigung der Turbolader sowie der Anordnung der bzw. des
Kompensationselemente/s ist der Diffusor im Gasaustrittgehäuse in axialer Richtung
in vom jeweiligen Kompensationselement vorgegebenen Grenzen frei beweglich.
Dadurch wird in axialer Richtung kein zusätzlicher Bauraum für die Kompensation
von Längenänderungen der Turbolader benötigt. Die axialen Längenänderungen
erfolgen in Richtung des Gasaustrittgehäuses und werden zwischen
diesem und dem jeweiligen Turbolader kompensiert. Ausserdem können nunmehr
auch bei zwei über ein gemeinsames Gasaustrittgehäuse miteinander verbundenen
Turboladern Mittel zur Aufnahme von Längenänderungen verwendet werden,
welche speziell zu diesem Zweck konstruiert wurden. Daher kann mit der erfindungsgemässen
Lösung auch eine verbesserte Kompensation der auftretenden
Längenänderungen erreicht werden.
Es ist besonders zweckmässig, wenn das Kompensationselement einerseits am
Gasaustrittgehäuse und andererseits radial ausserhalb des Abgasdiffusors, an
diesem befestigt ist. Aufgrund der Befestigung des Kompensationselementes am
Abgasdiffusor, d.h. an einem vom heissen Abgas der Brennkraftmaschine durchströmten
Bauteil, wird die Wärmedehnung direkt an diesem strömungsführenden
Teil kompensiert und wirkt sich daher vorteilhaft nicht auf den gesamten Turbolader
aus. Weil das Kompensationselement jedoch in einem Bereich geringerer
Strömungsgeschwindigkeiten befestigt ist, können die durch ein solches, im Strömungspfad
angeordnetes Bauteil zwangsläufig entstehenden Strömungsverluste
niedrig gehalten werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Kompensationselement als Balg oder als Membran
ausgebildet ist und aus Stahl oder aus einem wärmebeständigen Gewebe
besteht. Dabei kann der Balg sowohl im Inneren des Gasaustrittgehäuses angeordnet
als auch als Teil des Gasaustrittgehäuses ausgebildet sein. Demgegenüber
ist die Membran stets Bestandteil des Gasaustrittgehäuses. In jedem Fall
werden die Längenänderungen des Turboladers von zumindest einem relativ einfachen
und daher kostengünstigen Kompensationselement aufgenommen, welches
zudem keinen zusätzlichen Bauraum in axialer Richtung benötigt.
Schliesslich ist mit Vorteil nur einer von zwei über ein gemeinsames Gasaustrittgehäuse
miteinander verbundenen Turbolader mit einem Kompensationselement
versehen, wobei stromauf dieses Kompensationselementes, zwischen dem Gasaustrittgehäuse
und der Brennkraftmaschine, eine das Gewicht des Abgasdiffusors
aufnehmende Pendelstütze angeordnet ist. Dadurch ist bei nahezu analoger
Funktion eine nochmalige Kostenreduktion möglich.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand zweier
an einer Brennkraftmaschine angeschlossener und über ein gemeinsames
Gasaustrittgehäuse miteinander verbundener Turbolader dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch zwei miteinander verbundene Turbolader des Standes der Technik ;
- Fig. 2
- eine Darstellung entsprechend Fig. 1, mit den erfindungsgemäss angeordneten Kompensationselementen;
- Fig. 3
- einen Ausschnitt von Fig. 2, im Bereich des Gasaustrittgehäuses, in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- Fig. 4
- eine Darstellung entsprechend Fig. 3, in einem dritten Ausführungsbeispiel;
- Fig. 5
- eine Darstellung entsprechend Fig. 2, in einem vierten Ausführungsbeispiel;
- Fig. 6
- eine Darstellung entsprechend Fig. 5, in einem fünften Ausführungsbeispiel;
- Fig. 7
- eine Darstellung der linken Hälfte des Gasaustrittgehäuses gemäss Fig. 6, in einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- Fig. 8
- eine Darstellung entsprechend Fig. 7, in einem nächsten Ausführungsbeispiel.
Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.
Nicht dargestellt sind von der Anlage beispielsweise die Zuführelemente, welche
die komprimierte Luft vom Verdichter des Turboladers zur Brennkraftmaschine
weiterleiten. Die Strömungsrichtung der Arbeitsmittel ist mit Pfeilen bezeichnet.
Die Figur 1 zeigt eine Lösung des Standes der Technik bei der eine nur angedeutet
dargestellte und als Dieselmotor ausgebildete Brennkraftmaschine 1 zwecks
Aufladung mit zwei Turboladern 2, 2' verbunden ist, welche ein gemeinsames
Gasaustrittgehäuse 3 aufweisen. Jeder Turbolader 2, 2' besteht aus einem von
einer gemeinsamen Welle 4, 4' getragenem, als Radialverdichter ausgebildeten
Verdichter 5, 5' und einer als Radialturbine ausgebildeten Abgasturbine 6, 6', wobei
die Welle 4, 4' in einem Lagergehäuse 7, 7' gelagert ist. Die Radialturbinen 6,
6' bestehen aus einem an das Lagergehäuse 7, 7' anschliessenden Turbinengehäuse
8, 8' und einem auf der Welle 4, 4' sitzenden Turbinenrad 9, 9'. Am Turbinengehäuse
8, 8' ist jeweils ein Flansch 10, 10' ausgebildet, an welchem mittels
einer nur gestrichelt dargestellten Schraube 11, 11' jeweils ein Abgasdiffusor 12,
12' befestigt ist. Beide Abgasdiffusoren 12, 12' weisen einen in das Gasaustrittgehäuse
3 hineinragenden Diffusoraustritt 13, 13' auf.
Das Gasaustrittgehäuse 3 ist mittels als Winkelträger ausgebildeter Stützelemente
14, 14' auf der Brennkraftmaschine 1 befestigt. Zudem sind die Radialverdichter 5,
5' über Pendelstützen 15, 15' auf der Brennkraftmaschine 1 abgestützt. Eine im
Gasaustrittgehäuse 3 angeordnete Prallplatte 16 trennt die von den beiden Radialturbinen
6, 6' kommenden heissen Abgase 17, 17' voneinander. Am Gasaustrittgehäuse
3 ist ein Austrittstutzen 18 angeflanscht.
Beim Betrieb des Dieselmotors 1 gelangen dessen heisse Abgase 17, 17' durch
das Turbinengehäuse 8, 8' der jeweiligen Radialturbine 6, 6', zu deren Turbinenrad
9, 9'. Das somit angetriebene Turbinenrad 9, 9' sorgt seinerseits für den Antrieb
des mit ihm über die Welle 4, 4' verbundenen Radialverdichters 5, 5'. Die im
Radialverdichter 5, 5' komprimierte Luft 19, 19' gelangt über nicht dargestellte Zuführleitungen
zum Dieselmotor 1 und wird dort zur Aufladung, d.h. zu dessen Leistungssteigerung
eingesetzt. Das von den Radialturbinen 6, 6' kommende Abgas
17, 17' strömt durch die Diffusoraustritte 13, 13' in das Gasaustrittgehäuse 3 und
wird schliesslich über den Austrittstutzen 18 an die Umgebungsluft abgegeben. Infolge
der heissen Abgase 17, 17' kommt es zu einer starken Erhitzung der die Radialturbinen
6, 6' umgebenden Bauteile, weshalb diese Bauteile zwangsläufig
Längenänderungen erfahren. Da das Gasaustrittgehäuse über die Stützelemente
14, 14' starr mit dem Dieselmotor 1 verbunden ist, werden die Längenänderungen
von den als Kompensationselemente dienenden Pendelstützen 15, 15' aufgenommen.
Diese sind dazu jedoch nur bedingt in der Lage, weil sie hauptsächlich die
Turbolader 2, 2' abstützen.
Demgegenüber sind die Turbolader 2, 2' bei der erfindungsgemässen Lösung beabstandet
vom Gasaustrittgehäuse 3 mit dem Dieselmotor 1 starr verbunden. Dazu
sind am Lagergehäuse 7, 7' entsprechende Befestigungselemente 20, 20' angeordnet
(Fig. 2). Auch das Gasaustrittgehäuse 3 ist über entsprechende Verbindungselemente
21, 21' am Dieselmotor 1 befestigt. Zudem ist jede Radialturbine
6, 6' mit einem zwischen dem Abgasdiffusor 12, 12' sowie dem Gasaustrittgehäuse
3 angeordneten Kompensationselement 22, 22' ausgestattet. Jedes Kompensationselement
22, 22' ist als ein aus Stahl bestehender Balg ausgebildet. Zur
Aufnahme jeweils eines der beiden Enden 23, 23', 24, 24' des Balgs 22, 22' ist
aussen am Abgasdiffusor 12, 12' ein erster Schweissflansch 25, 25' und am als
Schweisskonstruktion ausgeführten Gasaustrittgehäuse 3 ein zweiter Schweissflansch
26, 26' befestigt. Infolge der am Lagergehäuse 7, 7' realisierten, starren
Verbindung der Turbolader 2, 2' mit dem Dieselmotor 1 einerseits und einer in
axialer Richtung lediglich von der jeweiligen Konstruktion des Balges 22, 22' beschränkten,
freien Beweglichkeit der Abgasdiffusoren 12, 12' im Gasaustrittgehäuse
3 andererseits, sind die beschriebenen axialen Längenänderungen der strömungsführenden
Bauteile der Radialturbine 6, 6', d.h. des Turbinengehäuses 8, 8'
und des Abgasdiffusors 12, 12', zum Gasaustrittgehäuse 3 ausgerichtet. Beim Betrieb
der Turbolader 2, 2' werden diese Längenänderungen somit direkt vom Balg
22, 22' aufgenommen.
Natürlich können die Befestigungselemente 20, 20' alternativ auch am Turbinengehäuse
8, 8' oder am Radialverdichter 5, 5' angreifen und anderenendes, statt
mit dem Dieselmotor 1, mit einer separaten Konsole verbunden sein. Ebenso ist
eine Ausbildung der Abgasturbinen als Axialturbinen und/oder der Verdichter als
Axialverdichter möglich (nicht dargestellt).
Die Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem im wesentlichen analog
dem ersten Ausführungsbeispiel gefertigten Gasaustrittgehäuse 3, jedoch mit
nur einem Kompensationselement 22. Letzeres ist ebenfalls als ein aus Stahl bestehender
Balg ausgebildet. Zudem ist einseitig aussen am Gasaustrittgehäuse 3
eine mit dem Dieselmotor 1 verbundene Pendelstütze 27 angeordnet. Auf der entgegengesetzten
Seite ist das Gasaustrittgehäuses 3 nicht am Dieselmotor 1 befestigt,
wobei der Abgasdiffusor 12' auf dieser Seite jedoch mit dem Gasaustrittgehäuse
3 verschweisst ist. Zusätzlich sind Stützstreben 28 angebracht, welche
die Schweissverbindung entlasten und damit die Verbindung des Abgasdiffusors
12' mit dem Gasaustrittgehäuse 3 stabilisieren. In diesem Fall, bei dem nur eine
einseitige Kompensation der axialen Längenänderungen der strömungsführenden
Bauteile beider Radialturbinen 6, 6' erfolgt, wird das Gewicht des Abgasdiffusors
12 in radialer Richtung von der Pendelstütze 27 aufgenommen und auf den Dieselmotor
1 übertragen. Zudem kompensiert die Pendelstütze 27 auch die restlichen
Wärmedehnungen in axialer Richtung. Demnach kann die gewünschte
Funktion bei dieser Lösung mit deutlich geringerem Aufwand realisiert werden.
Ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem gegossenen Gasaustrittgehäuse 3, mit
gleichfalls nur einem aus Stahl bestehenden Balg 22 und mit einer Pendelstütze
27, ist in Figur 4 dargestellt. Der Balg 22 ist an seinen beiden Enden 23, 24 jeweils
mit einem Schraubflansch 29, 30 verschweisst , welche ihrerseits mit dem
Abgasdiffusor 12 bzw. mit dem Gasaustrittgehäuse 3 verschraubt sind. Die Pendelstütze
27 ist ebenfalls am Gasaustrittgehäuse 3 befestigt.
In einem vierten Ausführungsbeispiel, wiederum mit einem gegossenen Gasaustrittgehäuse
3, werden die Abgasdiffusoren 12, 12' mit jeweils einem als Gewebekompensator
ausgebildeten Kompensationselement 31, 31' bestückt. Die
Gewebekompensatoren bestehen aus keramischen Fasern, wobei natürlich auch
andere Materialien, wie beispielsweise Silikat-Fasern, geeignet sind. Am stromabwärtigen
Ende jedes Abgasdiffusors 12, 12' ist ein erster Klemmflansch 32, 32'
und am Gasaustrittgehäuse 3 ein zweiter Klemmflansch 33, 33' zur Aufnahme des
jeweiligen Gewebekompensators 31, 31' angeordnet (Fig. 5).
Die Figur 6 stellt ein fünftes Ausführungsbeispiel dar, bei dem es sich um ein Gasaustrittgehäuse
3 in Schweisskonstruktion handelt. An beiden Abgasdiffusoren 12,
12' greift ein als Stahlmembran ausgebildetes Kompensationselement 34, 34' an,
welches gleichzeitig als vertikaler Teil des Gasaustrittgehäuses 3 ausgebildet ist.
Dazu ist die Stahlmembran 34, 34' sowohl mit dem Abgasdiffusor 12, 12' als auch
mit dem Gasaustrittgehäuse 3 verschweisst.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem gegossenen Gasaustrittgehäuse 3,
und einem als Stahlmembran ausgebildeten Kompensationselement 34' ist in Figur
7 dargestellt. Dabei ist die Stahlmembran 34' einseitig zwischen dem Turbinengehäuse
8' und dem Abgasdiffusor 12' geklemmt und andererseits mittels eines
Klemmflansches 33' am Gasaustrittgehäuse 3 befestigt. Natürlich kann als
Kompensationselement auch eine entsprechend ausgeformte Gewebemembran
eingesetzt werden (nicht dargestellt).
In einem nächsten Ausfühtungsbeispiel wird ebenfalls ein gegossenes Gasaustrittgehäuse
3 mit einem als Gewebemembran ausgebildeten Kompensationselement
35' verwendet. Analog des vorherigen Ausführungsbeispiels ist die Gewebemembran
35' zwischen dem Turbinengehäuse 8' und dem Abgasdiffusor 12'
geklemmt. Die Befestigung der Gewebemembran 33' am Gasaustrittgehäuse 3 erfolgt
jedoch mittels eines Spannbandes 36', welches über eine Spannschraube
37' fixierbar ist (Fig. 8). Auf diese Weise ist eine schnelle Montage der Gewebemembran
35' gewährleistet.
Grundsätzlich kann beidseitig jeweils ein oder nur einseitig ein Kompensationselement
angeordnet werden. Bei Verwendung nur eines Kompensationselementes
muss dieses die Längenänderungen beider Turbolader 2, 2' aufnehmen. Die
Entscheidung für die einseitige oder die beidseitige Kompensation hängt von den
Gegebenheiten im konkreten Einsatzfall ab , wobei stets eine Abwägung zwischen
den erforderlichender Kosten und der Betriebssicherheit erfolgen muss.
- 1
- Brennkraftmaschine, Dieselmotor
- 2
- Turbolader, erster
- 3
- Gasaustrittgehäuse
- 4
- Welle, von 2
- 5
- Verdichter, Radialverdichter, von 2
- 6
- Abgasturbine, Radialturbine, von 2
- 7
- Lagergehäuse, von 2
- 8
- Turbinengehäuse, von 6
- 9
- Turbinenrad, von 6
- 10
- Flansch, von 8
- 11
- Schraube
- 12
- Abgasdiffusor
- 13
- Diffusoraustritt, von 12
- 14
- Stützelement, von 3
- 15
- Pendelstütze, von 5
- 16
- Prallplatte
- 17
- Abgas, Abgasstrom, von 6
- 18
- Austrittstutzen
- 19
- Luft
- 20
- Befestigungselement
- 21
- Verbindungselement
- 22
- Kompensationselement, Balg
- 23
- erstes Ende, von 22
- 24
- zweites Ende, von 22
- 25
- Schweissflansch, erster
- 26
- Schweissflansch, zweiter
- 27
- Pendelstütze
- 28
- Stützstrebe
- 29
- Schraubflansch
- 30
- Schraubflansch
- 31
- Kompensationselement, Gewebekompensator
- 32
- erster Klemmflansch
- 33
- zweiter Klemmflansch
- 34
- Kompensationselement, Stahlmembran
- 35
- Kompensationselement, Gewebemembran
- 2'
- Turbolader, zweiter
- 4'
- Welle, von 2'
- 5'
- Verdichter, Radialverdichter, von 2'
- 6'
- Abgasturbine, Radialturbine, von 2'
- 7'
- Lagergehäuse, von 2'
- 8'
- Turbinengehäuse, von 6'
- 9'
- Turbinenrad, von 6'
- 10'
- Flansch, von 8'
- 12'
- Abgasdiffusor
- 13'
- Diffusoraustritt, von 12'
- 14'
- Stützelement, von 3'
- 15'
- Pendelstütze, von 5'
- 17'
- Abgas, Abgasstrom, von 6'
- 19'
- Luft
- 20'
- Befestigungselement
- 21'
- Verbindungselement
- 22'
- Kompensationselement, Balg
- 23'
- erstes Ende, von 22'
- 24'
- zweites Ende, von 22'
- 25'
- Schweissflansch, erster
- 26'
- Schweissflansch, zweiter
- 31'
- Kompensationselement, Gewebekompensator
- 32'
- erster Klemmflansch
- 33'
- zweiter Klemmflansch
- 34'
- Kompensationselement, Stahlmembran
- 35'
- Kompensationselement, Gewebemembran
- 36'
- Spannband
- 37'
- Spannschraube
Claims (5)
- Aufgeladene Brennkraftmaschine, mit welcher zumindest zwei, jeweils einen Verdichter sowie jeweils eine Abgasturbine aufweisende Turbolader zusammenwirken, wobei jeweils zwei Abgasturbinen mit einem gemeinsamen Gasaustrittgehäuse ausgestattet sind und jeweils einen Abgasdiffusor mit einem in das Gasaustrittgehäuse hineinragenden Diffusoraustritt besitzen, und wobei zumindest einer der Turbolader mit einem Kompensationselement zur Aufnahme von Längenänderungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dassa) jeder Turbolader (2, 2'), beabstandet vom Gasaustrittgehäuse (3), starr mit der Brennkraftmaschine (1) verbunden ist,b) das Kompensationselement (22, 22', 31, 31', 34, 34', 35, 35') einerseits am Abgasdiffusor (12, 12') und andererseits am Gasaustrittgehäuse (3) befestigt ist,c) das Kompensationselement (22, 22', 31, 31', 34, 34', 35, 35') stromab des Diffusoraustritts (13, 13') angeordnet und entweder im Inneren des Gasaustrittgehäuses (3) oder als Teil des Gasaustrittgehäuses (3) ausgebildet ist.
- Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (22, 22', 31, 31', 34, 34', 35, 35') radial ausserhalb des Abgasdiffusors (12, 12') an diesem befestigt ist.
- Aufgeladene Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (22, 22', 31, 31', 34, 34', 35, 35') als Balg oder als Membran ausgebildet ist.
- Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (22, 22', 31, 31', 34, 34', 35, 35') aus Stahl oder aus einem wärmebeständigen Gewebe besteht.
- Aufgeladene Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur einer von zwei über ein gemeinsames Gasaustrittgehäuse (3) miteinander verbundenen Turbolader (2, 2') mit einem Kompensationselement (22, 31, 34, 35) versehen ist und stromauf dieses Kompensationselementes (22, 31, 34, 35), zwischen dem Gasaustrittgehäuse (3) und der Brennkraftmaschine (1), eine Pendelstütze (27) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97810893A EP0918140A1 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97810893A EP0918140A1 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0918140A1 true EP0918140A1 (de) | 1999-05-26 |
Family
ID=8230484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP97810893A Withdrawn EP0918140A1 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0918140A1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1997
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