WO2007057257A1 - Kompressorrad für einen abgasturbolader - Google Patents

Kompressorrad für einen abgasturbolader Download PDF

Info

Publication number
WO2007057257A1
WO2007057257A1 PCT/EP2006/067184 EP2006067184W WO2007057257A1 WO 2007057257 A1 WO2007057257 A1 WO 2007057257A1 EP 2006067184 W EP2006067184 W EP 2006067184W WO 2007057257 A1 WO2007057257 A1 WO 2007057257A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compressor wheel
gas turbocharger
magnetic field
central part
exhaust gas
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/067184
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Ante
Markus Gilch
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2007057257A1 publication Critical patent/WO2007057257A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid-driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/304—Spool rotational speed

Definitions

  • the invention relates compressor wheel for a Abgasturbola ⁇ with compressor blades and a central part to which the compressor blades are mounted wherein the central part is mechanically connected to a turbo shaft.
  • the power generated by an internal combustion engine depends on the air mass and the amount of fuel that can be provided to the engine for combustion. If you want to increase the performance of the internal combustion engine, more combustion air and more fuel must be supplied. This increase in performance is achieved in a naturally aspirated engine by increasing the displacement or by increasing the speed. An increase in displacement, however, generally leads to heavier in size larger and therefore more expensive internal combustion engines. The increase in rotational speed brings about considerable problems and disadvantages, especially with larger internal combustion engines.
  • An exhaust gas turbocharger essentially consists of a flow compressor and a turbine, which are connected to a common shaft and rotate at the same speed.
  • the turbine converts the normally useless deflagrating energy of the exhaust gas in Ro ⁇ to tationsenergy and drives the compressor.
  • the compressor which is also referred to as a compressor in this context, draws in fresh air and promotes the pre-compressed air to the individual cylinders of the engine.
  • Air quantity in the cylinders can be supplied to an increased amount of fuel, causing the internal combustion engine more Delivers performance.
  • the combustion process is also favorably influenced, so that achieves bes ⁇ sera overall efficiency of the internal combustion engine.
  • the torque curve of a charged with a turbocharger internal combustion engine can be made extremely low.
  • Torque and the performance of production engines can be significantly optimized by the use of an exhaust gas turbocharger, without major design changes to the internal combustion engine.
  • Charged internal combustion engines usually have a lower specific fuel consumption and have a lower pollutant emission.
  • turbo engines are usually quieter than naturally aspirated engines of the same power, since the turbocharger itself acts as an additional silencer.
  • a high charge pressure is required even at low engine speeds. That is why the turbochargers introduce a wastegate, the so-called waste gate valve.
  • a suitable turbine housing By choosing a suitable turbine housing, a high charge pressure is quickly built up even at low engine speeds.
  • the boost pressure control valve (waste gate valve) is limited then with increasing engine speed ⁇ the charging pressure to a constant value.
  • turbochargers with variable turbine geometry are used. In these turbochargers, the boost pressure is regulated by changing the turbine geometry.
  • the maximum allowed rotation may ⁇ number of combination of the turbine, the compressor and the turbine shaft, records the BE also as the rotating parts of the turbocharger ⁇ will be exceeded. In an inadmissible exceeding the speed of the running gear this would be destroyed, which would amount to a total loss of the turbocharger. Especially modern and small turbochargers with significantly smaller turbine and Kompressorrad matmessern, which have a significantly lower moment of inertia improved spin performance, the problem exceeded the maximum permissible speed. Depending on the design of the turbocharger over- ⁇ already leads underrange the speed limit by about 5% for the complete destruction of the turbocharger.
  • the wastegate valves have proven to be actuated by the prior art from a signal resulting from the generated boost pressure. If the boost pressure exceeds a predetermined threshold value, then the wastegate valve opens and directs a portion of the exhaust gas mass flow past the turbine. This consumes less power due to the reduced mass flow, and the compressor performance decreases to the same extent.
  • the boost pressure and the speed of the turbine wheel and the compressor wheel are reduced.
  • this control is relatively sluggish, since the pressure build-up occurs at a speed overrun of the running tool with a time offset. Therefore, the speed control for the turbocharger with the boost pressure monitoring in the high dynamic range (load change) must eingrei fen ⁇ by corresponding early boost pressure reduction, resulting in a loss of efficiency.
  • a direct measurement of the rotational speed at the compressor wheel or at the turbine wheel is difficult because, for example, the turbine wheel is subjected to extremely high thermal loads (up to 1000 "C), which prevents a rotational speed measurement using conventional methods on the turbine wheel GmbH, April 2001, proposes to measure the compressor blade impulses according to the eddy current principle and to determine the rotational speed of the compressor wheel in this way
  • This method is complex and expensive, since at least one eddy current sensor would have to be integrated in the housing of the compressor, which is due to the high precision , with which the components of a turbocharger are manufactured, are likely to be extremely difficult.
  • sealing problems arise, which due to the high thermal load of a Turbocharger are to be mastered only with elaborate interventions in the design of the turbocharger.
  • the object of the present invention is therefore to specify a compressor wheel for an exhaust-gas turbocharger, with which the rotational speed of the rotating parts (turbine wheel, compressor wheel, turbo shaft) can be detected simply and inexpensively and without significant intervention in the construction of existing turbochargers.
  • an element for generating a magnetic field is formed in or on the central part. This has the part before ⁇ that a magnetic field is generated here, which rotates with the press orrad Kom ⁇ and that is strong enough to be detected by a sensor tively distant re ⁇ .
  • a low-cost sensor for example a Hall sensor, can be used to detect the speed of the compressor wheel.
  • an element for varying a magnetic field is formed in or on the central part. This has the advantage that an externally applied magnetic field can be varied in accordance with the rotation of the compressor wheel, which can be detected by a sensor arranged relatively far away. Again, in the relatively cold air inlet or a cost sensor, for example, a Hall sensor, can be used to detect the speed of the compressor wheel.
  • the senor can be placed on the outer wall of the compressor housing in the region of the air inlet.
  • no intervention on the compressor housing or in the air inlet of the turbocharger vorgenom ⁇ men must be.
  • the cross section of the air inlet remains completely preserved and there are no unwanted effects in the air flow in front of the compressor wheel caused by the sensor. For example, generates a strong magnet, which is arranged in the central part of the turbo shaft, during rotation of the turbo shaft in the arranged on the outer wall of the compressor housing sensor a sufficiently strong Magnetfeldvaria ⁇ tion, so that with the sensor of the rotational speed of the turbo shaft corresponding electrical signal can be detected ,
  • the element for generating the magnetic field is designed as a cylindrical permanent magnet.
  • a cylindrical permanent magnet can be easily integrated into the central part and it is robust and very inexpensive to produce.
  • the element for generating the Magnetfel ⁇ is designed as a conical permanent magnet.
  • a conical permanent magnet can be excellently pressed into the central part if the central part has a conical recess. The assembly of the compressor wheel according to the invention is thereby considerably simplified.
  • a trained as a bar magnet element for generating the magnetic field is also advantageously used in the central part of the Compressorrades.
  • the rotating with the turbo shaft, diametrically polarized bar magnet generates in his environment a well-measurable variation of the magnetic field, with which the rotation ⁇ number of turbo shaft, the compressor wheel and the Turbinenra ⁇ is particularly easy to detect.
  • the element for generating the magnetic field is inserted into the central part, shrinks, glued ⁇ or pressed. This contributes to a safe Fixie ⁇ tion of the element for generating the magnetic field in the central part at. If the element for generating the magnetic field is enclosed by the central part in such a way that it is held in its position in the central part when it is broken, it is prevented that particles detach from the magnet and fall against the moving parts of the turbocharger, which leads to Destruction of the turbocharger could result. In addition, a fa ⁇ tale mass eccentricity would result on the turbo shaft, if particles would be released from the element for generating the magnetic field. Such mass eccentricity is effectively prevented by the enclosure.
  • the element for varying the magnetic field is designed as a slot in the central part.
  • a slot in the central part is sufficient to vary an externally applied magnetic field so that the sensor detects a signal proportional to the rotation of the compressor wheel.
  • the central part may be made of a material having a low magnetic permeability.
  • a thread is formed in the central part, which can be screwed onto a Ge ⁇ gengewinde formed on the turbo shaft, whereby the compressor wheel is connected to the turbo shaft.
  • the compressor wheel is mounted oh ⁇ ne other components on the turbo shaft.
  • the turbocharger is advantageous that the central area in the frontal section can be designed especially aerodynamic what ciency the ⁇ We very positively influenced.
  • the element for generating the magnetic field by means of the power flow in the bolted central part is fixed in position. This is due to the screwing of the turbo shaft in the central part of a force the magnetic field generating element which sets the magnetic field generating element in the desired position is applied. It is very advantageous if the element for generating the magnetic field is held in its position by a protective screen. It is favorable when the thread is formed in the central part in a blind hole.
  • the bar magnet is arranged in a transverse bore in the central part. If the transverse bore is welded or compressed after receiving the bar magnet, the production of the compressor wheel according to the invention is particularly simple.
  • a particularly large permanent magnet can be used with a large, well-measurable magnetic field strength
  • FIG. 3 an embodiment of the invention
  • Figure 5a the compressor wheel
  • Figure 4 shows an alternative embodiment of the prior art of Figure 3 the compressor wheel
  • figure 5 shows a section along the line A - A 'of Figure
  • FIG. 6a shows a section along the line A - A 'of FIG
  • FIG. 7 a compressor wheel with an element formed in the central part for varying a magnetic field
  • FIG. 8 shows a representation rotated by 90 ° from FIG.
  • FIG. 9 a further embodiment of the Kompressorra ⁇ des.
  • FIG. 1 shows an exhaust gas turbocharger 1 with a turbine 2 and a compressor 3.
  • the compressor wheel 9 is rotatably mounted and connected to the turbo shaft 5.
  • the turbo shaft 5 is rotatably mounted and connected at its other end to the turbine wheel 4.
  • Hot exhaust gas is admitted into the turbine 2 via the turbine inlet 7 by an internal combustion engine (not shown here), the turbine wheel 4 being set in rotation.
  • the exhaust gas flow leaves the turbine 2 through the turbine outlet 8.
  • the turbine shaft 4 is connected to the compressor wheel 9 via the turbo shaft 5.
  • the turbine 2 drives the compressor 3.
  • air is sucked through the air inlet 13 is ⁇ , which are then compressed in the compressor 3 and tauslass over the Luf- 6 of the internal combustion engine is supplied.
  • FIG. 2 shows the turbine shaft 5 and the compressor 9.
  • the compressor 9 is, for example, from a Aluminiumlegie ⁇ tion in a precision casting process, and it consists of compressor blades 18 and a central portion 19.
  • the compressor wheel 9 is connected to the turboshaft. 5 This can marehnen with a cap nut, which firmly clamps the compressor wheel 9 with a sealing bush, a bearing collar and a distance book ⁇ se against the turbo shaft collar. But it is also possible, as shown in the figure, to screw the compressor 9 directly on the turbo shaft 5.
  • a thread is formed in a blind hole in the central part 19, which with a compressor at the end of the turbo shaft. 5 screwed trained thread. Since the compressor ⁇ blades 18 is usually made of an aluminum alloy, no magnetic field variation can be measured on the compressor blades 18 itself.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the compressor wheel 9 according to the invention for an exhaust gas turbocharger.
  • the compressor blades 18 consolidates be ⁇ at the central part 19 of the compressor wheel 9, and the central part 19 tion attached to the turboshaft. 5
  • a thread 17 which in an imaginary out in the central part ⁇ counter-thread is screwed.
  • an element for generating a magnetic field 14 can be seen in the central ⁇ part 19 of the compressor wheel 9, an element for generating a magnetic field 14 can be seen.
  • the element for generating the magnetic field 14 is formed as a cylindrical magnet 11.
  • This magnet 11 has a north pole N and south pole S. ei ⁇ NEN
  • the magnetic field generated by the magnet 11 is shown as a dashed line 14. Now rotates the Kompres ⁇ sorrad 9, the magnet 11 rotates with, bringing the Mag ⁇ netfeld 14 with respect to a stationary loading to the compressor wheel 9 obachtungsddling changes. This change is nchieriproportio ⁇ nal and can be ER surrounded by a not shown sensor 10th
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the compressor wheel known from FIG.
  • the element for generating the magnetic field 14 is now formed as a conical magnet 11.
  • this cone ⁇ shaped magnet 11 has a north pole N and a south pole S.
  • the magnetic field generated 14 of the compressor wheel 9 rotates in the rotation with this with, which in turn can detect the variation of the magnetic field at a fixed to the compressor wheel 9 observation point, a sensor 10 , About that
  • This element for varying the magnetic field 14 could, for. B. be a Flußleitblech.
  • the flux baffle would then also rotate with the compressor wheel 9, whereby an externally applied magnetic field 14 is changed, which can be detected by a sensor 10.
  • Figure 5 shows an embodiment in which the element for generating the magnetic field formed as a bar magnet 11, which is arranged in the frontal distance 23 of the central part 19.
  • FIG. 5a A section along the line A - A 'in Fig. 5 shows Fig. 5a. Evident is the frontal portion 23 of the central part 19 and arranged therein bar magnet 11 with its north pole N and its south pole S.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the compressor wheel 9.
  • a circular magnet 11 is arranged in the frontal section 23 of the central part 9. This magnet also generates a magnetic field 14, which is indicated by the dashed line.
  • FIG. 6 A section along the line A - A 'of Figure 6 shows Figure 6a. Here is the circular magnet 11 in the frontal From ⁇ section 23 of the central portion 19 can be seen.
  • FIG. 7 shows a compressor wheel 9 for an exhaust-gas turbocharger 1 with compressor blades 18 and a central part 19 to which the compressor blades 18 are fastened and which is connected to the turbo shaft 5.
  • an element 12 for varying a magnetic field 14 is formed in the central part 19, an element 12 for varying a magnetic field 14 is formed.
  • the Mag ⁇ netfeld 14 is positioned by a magnet 11, the inlet of the outside air 13 to the compressor housing 16, it testifies ⁇ . With the magnet 11, a sensor 10 is connected, through which the magnetic field 14 is directed. After that it reaches Magnetic field 14, the magnetic field variation element 14.
  • the magnetic field variation element 12 is formed in the central portion 19 of the compressor wheel 9.
  • the central portion 19 of the compressor wheel 9 is made of a material having a high magnetic permeability, it is sufficient to make a slot in the frontal portion 23 of the central portion 19 to provide an element 12 for varying the magnetic field 14. This slot then rotates with the compressor wheel 9 and thus the slot varies the magnetic field 14 in proportion to the speed of the compressor wheel 9, which can be detected by the sensor 10.
  • Fig. 8 shows a rotated by 90 ° representation of the known from Figure 7 representation.
  • Fig. 8 shows a frontal view into the air inlet 13 of the compressor.
  • the central part 19 with the element 12 formed therein for varying the magnetic field 14 can be seen.
  • the element 12 formed as a slot will rotate with the compressor wheel 9 to vary the magnetic field 14.
  • the magnetic field generated by the magnet 11 is changed in proportion to the rotation 14 of the compressor wheel 9 ⁇ changed, which can be detected by a sensor 10th
  • the sensor 10 then generates a speed-proportional signal that can be made available via electrical connections 15 of a subsequent electronics as supercharger speed information.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of the compressor wheel 9.
  • the compressor wheel 9 and the turbo shaft 5 can be seen.
  • a transverse bore 22 is introduced into the frontal section 23 of the central part 19.
  • a bar magnet 11 is inserted.
  • two welds 21 of the bar magnet 11 is held in the transverse bore 22.
  • an element for generating a magnetic field 14 is formed in the compressor wheel.
  • the magnet 11 instead of the magnet 11 to introduce an element 12 for varying the magnetic field 14 in the cent ⁇ ralteil 19, if this is made of a material of low magnetic permeability such.
  • B. aluminum aluminum.
  • exhaust turbocharger 1 are thermally highly loaded components, in which temperatures up to 1000 ° C prevail.
  • sensors 10 such as, for example, Hall sensors or magnetoresistive sensors, it is not possible to measure at these temperatures.
  • In or at the air inlet 13 much lower temperature loads prevail.
  • In the air inlet 13 of a compressor 3 occur in continuous operation usually temperatures of about 140 0 C and 160 to 170 ° C after peak load.
  • the temperature load is considerably reduced compared with installation at other points of the exhaust gas turbocharger.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kompressorrad für einen Abgasturbolader mit Kompressorschaufeln und einem Zentralteil an dem die Kompressorschaufeln befestigt sind wobei das Zentralteil mit einer Turbowelle mechanisch verbindbar ist. Um einen Kompressorrad für einen Abgasturbolader anzugeben, mit dem die Drehzahl der rotierenden Teile (Turbinenrad, Kompressorrad, Turbowelle) einfach und kostengünstig sowie ohne wesentliche Eingriffe in den Aufbau bestehender Turbolader erfasst werden kann, ist im oder am Zentralteil ein Element zur Erzeugung eines Magnetfeldes ausgebildet.

Description

Beschreibung
Kompressorrad für einen Abgasturbolader
Die Erfindung betrifft Kompressorrad für einen Abgasturbola¬ der mit Kompressorschaufeln und einem Zentralteil an dem die Kompressorschaufeln befestigt sind wobei das Zentralteil mit einer Turbowelle mechanisch verbindbar ist.
Die von einer Brennkraftmaschine erzeugte Leistung hängt von der Luftmasse und der Kraftstoffmenge ab, die der Maschine zur Verbrennung zur Verfügung gestellt werden kann. Will man die Leistung der Brennkraftmaschine steigern, muss mehr Verbrennungsluft und mehr Kraftstoff zugeführt werden. Diese Leistungssteigerung wird bei einem Saugmotor durch eine Hubraumvergrößerung oder durch die Erhöhung der Drehzahl erreicht. Eine Hubraumvergrößerung führt aber grundsätzlich zu schwereren in den Abmessungen größeren und damit teureren Brennkraftmaschinen. Die Steigerung der Drehzahl bringt be- sonders bei größeren Brennkraftmaschinen erhebliche Probleme und Nachteile mit sich.
Eine viel genutzte technische Lösung zur Steigerung der Leis¬ tung einer Brennkraftmaschine ist die Aufladung. Damit be- zeichnet man die Vorverdichtung der Verbrennungsluft durch einen Abgasturbolader oder auch mittels eines vom Motor mechanisch angetriebenen Verdichters. Ein Abgasturbolader besteht im Wesentlichen aus einem Strömungsverdichter und einer Turbine, die mit einer gemeinsamen Welle verbunden sind und mit der gleichen Drehzahl rotieren. Die Turbine setzt die normalerweise nutzlos verpuffende Energie des Abgases in Ro¬ tationsenergie um und treibt den Verdichter an. Der Verdichter, der in diesem Zusammenhang auch als Kompressor bezeichnet wird, saugt Frischluft an und fördert die vorverdichtete Luft zu den einzelnen Zylindern des Motors. Der größeren
Luftmenge in den Zylindern kann eine erhöhte Kraftstoffmenge zugeführt werden, wodurch die Verbrennungskraftmaschine mehr Leistung abgibt. Der Verbrennungsvorgang wird zudem günstig beeinflusst, so dass die Verbrennungskraftmaschine einen bes¬ seren Gesamtwirkungsgrad erzielt. Darüber hinaus kann der Drehmomentverlauf einer mit einem Turbolader aufgeladenen Brennkraftmaschine äußerst günstig gestaltet werden. Das
Drehmoment und die Leistung von Seriensaugmotoren kann durch den Einsatz eines Abgasturboladers, ohne große konstruktive Eingriffe an der Brennkraftmaschine, wesentlich optimiert werden. Aufgeladene Brennkraftmaschinen haben in der Regel einen geringeren spezifischen Kraftstoffverbrauch und weisen eine geringere Schadstoffemission auf. Darüber hinaus sind Turbomotoren in der Regel leiser als Saugmotoren gleicher Leistung, da der Abgasturbolader selbst wie ein zusätzlicher Schalldämpfer wirkt. Bei Brennkraftmaschinen mit einem großen Betriebsdrehzahlbereich, zum Beispiel bei Brennkraftmaschinen für Personenkraftwagen, wird schon bei niedrigen Motordrehzahlen ein hoher Ladedruck gefordert . Deshalb wird bei den Turboladern ein Ladedruckregelventil, das so genannte Waste- Gate-Ventil, eingeführt. Durch die Wahl eines entsprechenden Turbinengehäuses wird schon bei niedrigen Motordrehzahlen schnell ein hoher Ladedruck aufgebaut. Das Ladedruckregelventil (Waste-Gate-Ventil) begrenzt dann bei steigender Motor¬ drehzahl den Ladedruck auf einen gleich bleibenden Wert . Alternativ dazu kommen Turbolader mit variabler Turbinengeomet- rie (VTG) zum Einsatz. Bei diesen Turboladern wird der Ladedruck über die Veränderung der Turbinengeometrie reguliert.
Bei zunehmender Abgasmenge kann die maximal zulässige Dreh¬ zahl der Kombination aus dem Turbinenrad, dem Kompressorrad und der Turbowelle, die auch als Laufzeug des Turboladers be¬ zeichnet wird, überschritten werden. Bei einer unzulässigen Überschreitung der Drehzahl des Laufzeuges würde dieses zerstört werden, was einem Totalschaden des Turboladers gleichkäme. Gerade moderne und kleine Turbolader mit deutlich klei- neren Turbinen- und Kompressorraddurchmessern, die durch ein erheblich kleineres Massenträgheitsmoment ein verbessertes Drehbeschleunigungsverhalten aufweisen, werden vom Problem der Überschreitung der zulässigen Höchstdrehzahl betroffen. Je nach Auslegung des Turboladers führt schon eine Über¬ schreitung der Drehzahlgrenze um etwa 5 % zur kompletten Zerstörung des Turboladers .
Zur Drehzahlbegrenzung haben sich die Ladedruckregelventile bewährt, die nach dem Stand der Technik von einem aus dem erzeugten Ladedruck resultierenden Signal angesteuert werden. Überschreitet der Ladedruck einen vorgegebenen Schwellwert, so öffnet das Ladedruckregelventil und leitet einen Teil des Abgasmassenstroms an der Turbine vorbei. Diese nimmt wegen des verringerten Massenstroms weniger Leistung auf, und die Kompressorleistung geht in gleichem Maße zurück. Der Ladedruck und die Drehzahl des Turbinenrades und des Kompressor- rades werden verringert. Diese Regelung ist jedoch relativ träge, da der Druckaufbau bei einer Drehzahlüberschreitung des Laufzeuges mit einem zeitlichen Versatz erfolgt. Deshalb muss die Drehzahlregelung für den Turbolader mit der Ladedrucküberwachung im hochdynamischen Bereich (Lastwechsel) durch entsprechend frühzeitige Ladedruckreduzierung eingrei¬ fen, was zu einem Wirkungsgradverlust führt.
Eine direkte Messung der Drehzahl am Kompressorrad oder am Turbinenrad gestaltet sich schwierig, da zum Beispiel das Turbinenrad thermisch extrem belastet ist (bis zu 1000 "C), was eine Drehzahlmessung mit herkömmlichen Methoden am Turbinenrad verhindert. In einer Veröffentlichung der acam-Mess- elektronic GmbH vom April 2001 wird vorgeschlagen, die Kompressorschaufelimpulse im Wirbelstromprinzip zu messen und auf diese Art die Drehzahl des Kompressorrades zu bestimmen. Dieses Verfahren ist aufwendig und teuer, da zumindest ein Wirbelstromsensor im Gehäuse des Kompressors integriert wer¬ den müsste, was wegen der hohen Präzision, mit der die Bauteile eines Turboladers gefertigt sind, äußerst schwierig sein dürfte. Neben der präzisen Integration des Wirbelstromsensors in das Kompressorgehäuse entstehen Abdichtungsproble¬ me, die auf Grund der hohen thermischen Belastung eines Turboladers nur mit aufwendigen Eingriffen in die Bauweise des Turboladers zu bewältigen sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Kom- pressorrad für einen Abgasturbolader anzugeben, mit dem die Drehzahl der rotierenden Teile (Turbinenrad, Kompressorrad, Turbowelle) einfach und kostengünstig sowie ohne wesentliche Eingriffe in den Aufbau bestehender Turbolader erfasst werden kann .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der An¬ sprüche 1 und 2 gelöst.
Nach Anspruch 1 ist im oder am Zentralteil ein Element zur Erzeugung eines Magnetfeldes ausgebildet. Dies hat den Vor¬ teil, dass hier ein Magnetfeld erzeugt wird, das mit dem Kom¬ pressorrad rotiert und das stark genug ist, um von einem re¬ lativ weit entfernten Sensor erfasst zu werden. Im oder am verhältnismäßig kalten Lufteinlass kann ein kostengünstiger Sensor, zum Beispiel ein Hallsensor, verwendet werden, um die Drehzahl der Kompressorrades zu erfassen.
Nach Anspruch 2 ist im oder am Zentralteil ein Element zur Variation eines Magnetfeldes ausgebildet. Dies hat den Vor- teil, dass ein von außen angelegtes Magnetfeld entsprechend der Drehung des Kompressorrades variiert werden kann was von einem relativ weit entfernt angeordneten Sensor erfasst werden kann. Auch hier kann im oder am verhältnismäßig kalten Lufteinlass ein kostengünstiger Sensor, zum Beispiel ein Hallsensor, verwendet werden, um die Drehzahl der Kompressorrades zu erfassen.
Bei einer Ausgestaltung ist der Sensor auf der Außenwand des Kompressorgehäuses im Bereich des Lufteinlasses aufsetzbar. Bei dieser Ausgestaltung muss keinerlei Eingriff am Kompressorgehäuse oder in dem Lufteinlass des Turboladers vorgenom¬ men werden. Der Querschnitt des Lufteinlasses bleibt vollständig erhalten und es werden keine unerwünschten Effekte in der Luftströmung vor dem Kompressorrad durch den Sensor hervorgerufen. Beispielsweise erzeugt ein starker Magnet, der im Zentralteil der Turbowelle angeordnet ist, bei der Drehung der Turbowelle im auf der Außenwand des Kompressorgehäuses angeordneten Sensor eine ausreichend starke Magnetfeldvaria¬ tion, so dass mit dem Sensor ein der Drehzahl der Turbowelle entsprechendes elektrisches Signal erfasst werden kann.
Bei einer nächsten Ausgestaltung ist das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes als zylinderförmiger Permanentmagnet ausgebildet. Ein zylinderförmiger Permanentmagnet lässt sich problemlos in das Zentralteil integrieren und er ist robust und sehr kostengünstig herstellbar.
Alternativ dazu ist das Element zur Erzeugung des Magnetfel¬ des als kegelförmiger Permanentmagnet ausgebildet ist. Ein kegelförmiger Permanentmagnet lässt sich hervorragend in das Zentralteil einpressen, wenn das Zentralteil eine kegelförmi- ge Ausnehmung aufweist. Die Montage des erfindungsgemäßen Kompressorrades wird dadurch wesentlich vereinfacht.
Ein als Stabmagnet ausgebildetes Element zur Erzeugung des Magnetfeldes ist ebenso vorteilhaft im Zentralteil des Kom- pressorrades verwendbar. Der mit der Turbowelle rotierende, diametral polarisierte Stabmagnet erzeugt in seiner Umgebung eine gut messbare Variation des Magnetfeldes, womit die Dreh¬ zahl der Turbowelle, des Kompressorrades und des Turbinenra¬ des besonders einfach erfassbar ist.
Bei einer Weiterbildung ist das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes in das Zentralteil eingelegt, einschrumpft, ein¬ geklebt oder eingepresst. Dies trägt zu einer sicheren Fixie¬ rung des Elementes zur Erzeugung des Magnetfeldes im Zentral- teil bei. Wenn das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes vom Zentral¬ teil derart umfasst ist, dass es bei seinem Zerbrechen in seiner Position im Zentralteil gehalten wird, wird verhindert, dass sich Partikel vom Magnet lösen und gegen die be- wegten Teile des Turboladers fallen, was zur Zerstörung des Turboladers führen könnte. Darüber hinaus würde sich eine fa¬ tale Massenexzentrizität auf der Turbowelle ergeben, wenn sich Partikel von dem Element zur Erzeugung des Magnetfeldes lösen würden. Eine solche Massenexzentrizität wird durch die Umfassung wirkungsvoll verhindert.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform ist das Element zur Variation des Magnetfeldes als Schlitz im Zentralteil ausgebildet. Wenn das Zentralteil eine hohe magnetische Per- meabilität aufweist, genügt ein Schlitz im Zentralteil, um ein von außen angelegtes Magnetfeld so zu variieren, dass der Sensor ein zur Drehung des Kompressorrades proportionales Signal erfasst. Auch wenn das Element zur Variation des Mag¬ netfeldes als Flussleitblech im oder am Zentralteil ausgebil- det ist, kann ein von außen angelegtes Magnetfeld variiert werden. Bei dieser Ausführungsform kann das Zentralteil aus einem Material mit einer niedrigen magnetischen Permeabilität bestehen .
Bei einer Ausgestaltung ist in dem Zentralteil ein Gewinde ausgebildet, das auf ein auf der Turbowelle ausgebildetes Ge¬ gengewinde aufschraubbar ist, wodurch Kompressorrad mit der Turbowelle verbunden ist. Hierdurch ist das Kompressorrad oh¬ ne weitere Bauteile auf der Turbowelle befestigt. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Zentralbereich im frontalen Abschnitt besonders strömungsgünstig gestaltet sein kann, was den Wir¬ kungsgrad des Turboladers sehr positiv beeinflusst.
Bei einer Weiterbildung wird das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes mittels des Kraftflusses in dem verschraubten Zentralteils in seiner Lage fixiert. Hierbei wird durch das Einschrauben der Turbowelle in das Zentralteil eine Kraft auf das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes ausgeübt, die das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes in der gewünschten Lage festlegt. Sehr vorteilhaft ist es, wenn das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes durch eine Schutzscheibe in seiner Lage gehalten wird. Strömungsgünstig ist es, wenn das Gewinde im Zentralteil in einer Sacklochbohrung ausgebildet ist .
Bei einer Ausgestaltung ist der Stabmagnet in einer Querbohrung in dem Zentralteil angeordnet. Wenn die Querbohrung nach der Aufnahme des Stabmagneten zugeschweißt oder zugestaucht ist, ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Kompressorrades besonders einfach.
Wenn das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes als kreisför- miger oder kreisringförmiger Magnet ausgebildet ist und der kreisförmige oder kreisringförmige Magnet in einer Stufenboh¬ rung im frontalen Abschnitt des Zentralteils angeordnet ist, lässt sich ein besonders großer Permanentmagnet mit einer großen, gut messbaren magnetischen Feldstärke verwenden.
Ausführungsformen der Erfindung werden in den Figuren beispielhaft dargestellt. Es zeigt:
Figur 1: einen Abgasturbolader, Figur 2: die Turbowelle und das Kompressorrad,
Figur 3: eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Kompressorrades, Figur 4 : eine alternative Ausgestaltung des aus Figur 3 bekannten Kompressorrades, Figur 5: eine Ausgestaltung bei der das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes als Stabmagnet ausge¬ bildet, Figur 5a: einen Schnitt nach der Linie A - A' aus Figur
5, Figur 6: eine weitere Ausgestaltung des Kompressorra¬ des, Figur 6a: einen Schnitt nach der Linie A - A' aus Figur
6, Figur 7: ein Kompressorrad mit einem im Zentralteil ausgebildeten Element zur Variation eines Mag- netfeldes,
Figur 8: eine um 90° gedrehte Darstellung der aus Figur
7 bekannten Darstellung,
Figur 9: eine weitere Ausgestaltung des Kompressorra¬ des .
Figur 1 zeigt einen Abgasturbolader 1 mit einer Turbine 2 und einem Kompressor 3. Im Kompressor 3 ist das Kompressorrad 9 drehbar gelagert und mit der Turbowelle 5 verbunden. Auch die Turbowelle 5 ist drehbar gelagert und an ihrem anderen Ende mit dem Turbinenrad 4 verbunden. Über den Turbineneinlass 7 wird heißes Abgas von einer hier nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine in die Turbine 2 eingelassen, wobei das Turbinenrad 4 in Drehung versetzt wird. Der Abgasstrom ver- lässt die Turbine 2 durch den Turbinenauslass 8. Über die Turbowelle 5 ist das Turbinenrad 4 mit dem Kompressorrad 9 verbunden. Damit treibt die Turbine 2 den Kompressor 3 an . In den Kompressor 3 wird Luft durch den Lufteinlass 13 einge¬ saugt, die dann im Kompressor 3 verdichtet und über den Luf- tauslass 6 der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird.
Figur 2 zeigt die Turbowelle 5 und das Kompressorrad 9. Das Kompressorrad 9 wird zum Beispiel aus einer Aluminiumlegie¬ rung in einem Feingussverfahren hergestellt und es besteht aus Kompressorschaufeln 18 und einem Zentralteil 19. Das Kom- pressorrad 9 ist mit der Turbowelle 5 verbunden. Dies kann z.B. mit einer Hutmutter geschehnen, die das Kompressorrad 9 mit einer Dichtbuchse, einem Lagerbund und einer Distanzbuch¬ se gegen den Turbowellenbund fest verspannt. Es ist aber auch möglich, wie in der Figur dargestellt, das Kompressorrad 9 direkt auf die Turbowelle 5 zu schrauben. Hierzu ist in einem Sackloch im Zentralteil 19 ein Gewinde ausgebildet, das mit einem am kompressorseitigen Ende der Turbowelle 5 ausgebildetem Gewinde verschraubt ist. Da die Kompressor¬ schaufeln 18 in der Regel aus einer Aluminiumlegierung besteht, kann an den Kompressorschaufeln 18 selber keine Magnetfeldvariation gemessen werden.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kompressorrades 9 für einen Abgasturbolader. An dem Zentralteil 19 des Kompressorrades 9 sind die Kompressorschaufeln 18 be¬ festigt, und das Zentralteil 19 ist mit der Turbowelle 5 ver- bunden. Hierzu ist am kompressorseitigen Ende der Turbowelle 5 ein Gewinde 17 vorgesehen, das in ein im Zentralteil ausge¬ bildetes Gegengewinde eingeschraubt ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, das Kompressorrad 9 auf die Turbowelle 5 aufzuschrumpfen oder das Kompressorrad 9 mit Klebstoff mit der Turbowelle 5 zu verbinden. In diesen beiden Fällen ist die Verwendung eines Gewindes 17 nicht notwendig. Im Zentral¬ teil 19 des Kompressorrades 9 ist ein Element zur Erzeugung eines Magnetfeldes 14 zu erkennen. Hier ist das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes 14 als zylinderförmiger Magnet 11 ausgebildet. Dieser Magnet 11 besitzt einen Nordpol N und ei¬ nen Südpol S. Das vom Magnet 11 erzeugte Magnetfeld 14 ist als gestrichelte Linie dargestellt. Rotiert nun das Kompres¬ sorrad 9, so rotiert der Magnet 11 mit, womit sich das Mag¬ netfeld 14 gegenüber einem zum Kompressorrad 9 ortsfesten Be- obachtungspunkt ändert. Diese Änderung ist drehzahlproportio¬ nal und kann von einem hier nicht dargestellten Sensor 10 er- fasst werden.
Figur 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung des aus Figur 3 bekannten Kompressorrades. Im Zentralteil 19 des Kompressor¬ rades 9 ist nun das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes 14 als kegelförmiger Magnet 11 ausgebildet. Auch dieser kegel¬ förmige Magnet 11 besitzt einen Nordpol N und einen Südpol S. Das erzeugte Magnetfeld 14 dreht sich bei der Drehung des Kompressorrades 9 mit diesem mit, wodurch wiederum an einem zum Kompressorrad 9 ortsfesten Beobachtungspunkt ein Sensor 10 die Variation des Magnetfeldes erfassen kann. Darüber hinaus ist es denkbar, an die Stelle des hier dargestellten Elemente2 zur Erzeugung des Magnetfeldes 14 ein Element zur Variation eines von außen angelegten Magnetfeldes 14 zu setzen. Dieses Element zur Variation des Magnetfeldes 14 könnte z. B. ein Flussleitblech sein. Das Flussleitblech würde sich dann ebenfalls mit dem Kompressorrad 9 drehen, wodurch ein von außen angelegtes Magnetfeld 14 verändert wird, was mit einem Sensor 10 erfasst werden kann.
Figur 5 zeigt eine Ausgestaltung bei der das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes als Stabmagnet 11 ausgebildet, der im frontalen Abstand 23 des Zentralteils 19 angeordnet ist.
Einen Schnitt nach der Linie A - A' in Fig. 5 zeigt Fig. 5a. Zu erkennen ist der frontale Abschnitt 23 des Zentralteils 19 und der darin angeordnete Stabmagnet 11 mit seinem Nordpol N und seinem Südpol S.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Kompressorrades 9. Hier ist im frontalen Abschnitt 23 des Zentralteils 9 ein kreisförmiger Magnet 11 angeordnet. Auch dieser Magnet erzeugt ein Magnetfeld 14, das mit der gestrichelten Linie dar¬ gestellt ist.
Einen Schnitt nach der Linie A - A' aus Figur 6 zeigt Figur 6a. Hier ist der kreisförmige Magnet 11 im frontalen Ab¬ schnitt 23 des Zentralteils 19 zu erkennen.
Figur 7 zeigt ein Kompressorrad 9 für einen Abgasturbolader 1 mit Kompressorschaufeln 18 und einem Zentralteil 19, an dem die Kompressorschaufeln 18 befestigt sind und das mit der Turbowelle 5 verbunden ist. Im Zentralteil 19 ist ein Element 12 zur Variation eines Magnetfeldes 14 ausgebildet. Das Mag¬ netfeld 14 wird von einem Magnet 11, der außerhalb des Luft- einlasses 13 auf dem Kompressorgehäuse 16 angeordnet ist, er¬ zeugt. Mit dem Magnet 11 ist ein Sensor 10 verbunden, durch den das Magnetfeld 14 gelenkt wird. Danach erreicht das Magnetfeld 14 das Element 12 zur Variation des Magnetfeldes 14. Das Element 12 zur Variation des Magnetfeldes ist im Zentralteil 19 des Kompressorrades 9 ausgebildet. Wenn das Zentralteil 19 des Kompressorrades 9 aus einem Material mit einer hohen magnetischen Permeabilität besteht, reicht es aus im frontalen Abschnitt 23 des Zentralteils 19 einen Schlitz einzubringen, um ein Element 12 zur Variation des Magnetfeldes 14 zu schaffen. Dieser Schlitz dreht sich dann mit dem Kompressorrad 9 und damit variiert der Schlitz das Magnetfeld 14 proportional zur Drehzahl des Kompressorrades 9, was mit dem Sensor 10 erfasst werden kann.
Fig. 8 zeigt eine um 90° gedrehte Darstellung der aus Figur 7 bekannten Darstellung. Damit zeigt Fig. 8 einen frontalen Blick in den Lufteinlass 13 des Kompressors. Zu erkennen ist wiederum das Zentralteil 19 mit dem darin ausgebildeten Element 12 zur Variation des Magnetfeldes 14. Bei einer Drehung des Kompressorrades 9 wird sich das als Schlitz ausgebildete Element 12 zur Variation des Magnetfeldes 14 mit dem Kompres- sorrad 9 drehen. Das vom Magnet 11 erzeugte Magnetfeld 14 wird proportional zur Drehung des Kompressorrades 9 verän¬ dert, was durch einen Sensor 10 erfasst werden kann. Der Sensor 10 erzeugt dann ein drehzahlproportionales Signal, das über elektrische Anschlüsse 15 einer nachfolgenden Elektronik als Laderdrehzahlinformation zur Verfügung gestellt werden kann .
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Kompressorrades 9. Zu erkennen ist das Kompressorrad 9 und die Turbowelle 5. In den frontalen Abschnitt 23 des Zentralteils 19 ist hier eine Querbohrung 22 eingebracht. In diese Querbohrung 22 ist ein Stabmagnet 11 eingeschoben. Durch zwei Schweißstellen 21 wird der Stabmagnet 11 in der Querbohrung 22 gehalten. Es ist auch denkbar, die Querbohrung 22 nach der Aufnahme des Stab- magneten 11 durch eine Stauchung zu verschließen. Damit ist im Kompressorrad ein Element zur Erzeugung eines Magnetfeldes 14 ausgebildet. Es ist auch denkbar, anstelle des Magneten 11 ein Element 12 zur Variation des Magnetfeldes 14 in das Zent¬ ralteil 19 einzubringen, wenn dies aus einem Material geringer magnetischer Permeabilitäten wie z. B. Aluminium besteht.
Als großer Vorteil der Messung der Drehzahl der Turbowelle 5 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ist die im Lufteinlass 13 des Turboladers 1 herrschende Temperatur zu nennen. Abgas¬ turbolader 1 sind thermisch hoch belastete Bauteile, in denen Temperaturen bis zu 1000 °C vorherrschen. Mit bekannten Sen- soren 10, wie zum Beispiel Hall-Sensoren oder magnetoresisti- ve Sensoren, kann bei diesen Temperaturen nicht gemessen werden. Im oder am Lufteinlass 13 herrschen wesentlich geringere Temperaturbelastungen. Im Lufteinlass 13 eines Kompressors 3 treten im Dauerbetrieb in der Regel Temperaturen von etwa 140 0C und 160 bis 170 °C nach Spitzenlast auf. Bei einem im oder am kalten Ansaugluftstrom angeordneten Magnetfeldsensor 14 wird die Temperaturbelastung im Vergleich zum Einbau an anderen Punkten des Abgasturboladers erheblich reduziert.

Claims

Patentansprüche
1. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) mit Kompressorschaufeln (18) und einem Zentralteil (19) an dem die Kompressorschaufeln (18) befestigt sind, wobei das Zentralteil (19) mit einer Turbowelle (5) mechanisch verbindbar ist, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im oder am Zentralteil (19) ein Element zur Erzeugung eines Magnetfeldes (14) ausgebildet ist.
2. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) mit Kompressorschaufeln (18) und einem Zentralteil (19) an dem die Kompressorschaufeln (18) befestigt sind, wobei das Zentralteil mit einer Turbowelle (5) mechanisch verbind- bar ist, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im oder am Zentralteil (19) ein Element (12) zur Varia¬ tion eines Magnetfeldes (14) ausgebildet ist.
3. Abgasturbolader (1) mit einem Kompressorrad (9) nach An- spruch 1 oder 2.
4. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 3, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im oder am Abgasturbo¬ lader (1) ein Sensor (10) ausgebildet ist, das das Mag- netfeld (14) erfasst.
5. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 4, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sensor (10) auf die Außenwand des Kompressorgehäuses (16) im Bereich des Lufteinlasses (13) aufgesetzt ist.
6. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 1, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes (14) als zylinderförmiger Permanentmagnet (11) ausgebildet ist.
7. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 1, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes (14) als kegelförmiger Permanentmagnet (11) ausgebildet ist.
8. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 1, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes (14) als Stabmagnet (11) ausgebildet ist.
9. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche, d a ¬ du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes (14) in das Zentralteil (19) eingelegt, einschrumpft, eingeklebt oder einge- presst ist.
10. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, d a - du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes (14) vom Zentralteil (19) derart umfasst ist, dass es bei seinem Zerbrechen in seiner Position im Zentralteil (19) gehalten wird.
11. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 2, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Variation des Magnetfeldes (14) als Schlitz im Zentralteil (19) ausgebildet ist.
12. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 2, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Variation des Magnetfeldes (14) als Flussleitblech im oder am Zentralteil (19) ausgebildet ist.
13. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach
Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h - n e t , dass in dem Zentralteil (19) ein Gewinde (17) ausgebildet ist, das auf ein auf der Turbowelle (5) aus¬ gebildetes Gegengewinde (17) aufschraubbar ist, wodurch Kompressorrad (9) mit der Turbowelle (5) verbunden ist.
14. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 13, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes (14) mittels des Kraftflusses in dem verschraubten Zent¬ ralteils (19) in seiner Lage fixiert wird.
15. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 14, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes (14) durch eine Schutzscheibe (20) in seiner Lage gehalten wird .
16. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 13, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gewinde (17) im Zentralteil (19) in einer Sack¬ lochbohrung ausgebildet ist.
17. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 8, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Stabmagnet (11) in einer Querbohrung 22 in dem Zentralteil (19) angeordnet ist.
18. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 17, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Querbohrung (22) nach der Aufnahme des Stabmag¬ neten (11) zugeschweißt oder zugestaucht ist.
19. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 1, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Element zur Erzeugung des Magnetfeldes (14) als kreisförmiger oder kreisringförmiger Magnet (11) ausgebildet ist.
20. Kompressorrad (9) für einen Abgasturbolader (1) nach Anspruch 19, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der kreisförmige oder kreisringförmige Magnet (11) in einer Stufenbohrung im frontalen Abschnitt (23) des Zentralteils (19) angeordnet ist.
PCT/EP2006/067184 2005-11-15 2006-10-09 Kompressorrad für einen abgasturbolader WO2007057257A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005054839.3 2005-11-15
DE102005054839A DE102005054839A1 (de) 2005-11-15 2005-11-15 Kompressorrad für einen Abgasturbolader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007057257A1 true WO2007057257A1 (de) 2007-05-24

Family

ID=37635778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/067184 WO2007057257A1 (de) 2005-11-15 2006-10-09 Kompressorrad für einen abgasturbolader

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005054839A1 (de)
WO (1) WO2007057257A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027235B4 (de) * 2007-06-13 2010-08-19 Continental Automotive Gmbh Magnetisierte Mutter zur Befestigung eines Kompressorrades eines Abgasturboladers an der Turbowelle und Verfahren zur Herstellung einer solchen

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0310426A2 (de) * 1987-09-30 1989-04-05 Isuzu Motors Limited Turbolader mit elektrischer Drehmaschine
DE3801171C1 (en) * 1988-01-16 1989-05-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Device for detecting the speed of the shaft of an exhaust gas turbocharger
DE3834994A1 (de) * 1988-10-14 1990-04-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Einrichtung zur erfassung der drehzahl einer welle
JPH10206447A (ja) * 1997-01-24 1998-08-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 回転検知機構の磁気被検知体
DE102004061840A1 (de) * 2004-01-15 2005-08-04 Denso Corp., Kariya Drehzahl- und Drehpositionsermittlungsvorrichtung für einen Lader
WO2006005662A1 (de) * 2004-07-15 2006-01-19 Siemens Aktiengesellschaft Abgasturbolader
WO2006045680A1 (de) * 2004-10-29 2006-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Abgasturbolader

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0310426A2 (de) * 1987-09-30 1989-04-05 Isuzu Motors Limited Turbolader mit elektrischer Drehmaschine
DE3801171C1 (en) * 1988-01-16 1989-05-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Device for detecting the speed of the shaft of an exhaust gas turbocharger
DE3834994A1 (de) * 1988-10-14 1990-04-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Einrichtung zur erfassung der drehzahl einer welle
JPH10206447A (ja) * 1997-01-24 1998-08-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 回転検知機構の磁気被検知体
DE102004061840A1 (de) * 2004-01-15 2005-08-04 Denso Corp., Kariya Drehzahl- und Drehpositionsermittlungsvorrichtung für einen Lader
WO2006005662A1 (de) * 2004-07-15 2006-01-19 Siemens Aktiengesellschaft Abgasturbolader
WO2006045680A1 (de) * 2004-10-29 2006-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Abgasturbolader

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005054839A1 (de) 2007-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2059662B1 (de) Waste-gate-aktuator für einen abgasturbolader
WO2006045680A1 (de) Abgasturbolader
DE112005001127B4 (de) Abgasturbolader
DE102005029764B4 (de) Sensor zur Messung der Drehzahl einer Turbowelle
WO2006029965A1 (de) Abgasturbolader
EP2021585B1 (de) Aktives sensorelement und verfahren zur ermittlung der temperatur eines aktiven sensorelements
EP1977086A1 (de) Kompressorgehäuse für einen abgasturbolader
DE102006044668B4 (de) Element zur Erzeugung eines Magnetfeldes
DE102007027235B4 (de) Magnetisierte Mutter zur Befestigung eines Kompressorrades eines Abgasturboladers an der Turbowelle und Verfahren zur Herstellung einer solchen
EP2032820A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überwachen eines abgasturboladers
DE102013015563A1 (de) Abgasturbolader
DE102009026971B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen einer Drehzahl- und Temperaturangabe einer Aufladevorrichtung für einen Verbrennungsmotor
WO2007057257A1 (de) Kompressorrad für einen abgasturbolader
DE102005045457B4 (de) Verfahren zur Drehzahlüberwachung einer Turbowelle
WO2009013092A2 (de) Induktiver drehzahlsensor für einen abgasturbolader
WO2008037689A1 (de) Magnetfeld erzeugendes element
DE102007030836B4 (de) Magnetfeld erzeugendes Element
WO2016087126A1 (de) Verdichter mit veränderlicher diffusorbreite
DE102010039532A1 (de) Drehzahlsensoranordnung mit eigenständiger Energieversorgung
DE102012024078A1 (de) Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102006044666A1 (de) Verfahren zur Erkennung einer Unwucht

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06793996

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1