WO2009106166A1 - Gekühltes doppelwandiges turbinengehäuse - Google Patents

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WO2009106166A1
WO2009106166A1 PCT/EP2008/065743 EP2008065743W WO2009106166A1 WO 2009106166 A1 WO2009106166 A1 WO 2009106166A1 EP 2008065743 W EP2008065743 W EP 2008065743W WO 2009106166 A1 WO2009106166 A1 WO 2009106166A1
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turbine housing
double
walled
coolant
housing according
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PCT/EP2008/065743
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Ralf Böning
Hartmut Claus
Robert Vetter
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Aumovio Germany GmbH
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Continental Automotive Technologies GmbH
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    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
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    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14—Casings modified therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a cooled turbine housing of a turbocharger and a turbocharger with such a turbine housing.
  • turbochargers have an exhaust gas turbine, which is arranged in an exhaust gas flow and is connected via a turbo shaft to a compressor in the intake tract.
  • the exhaust flow directed through an exhaust manifold into the turbine housing of the turbine drives its turbine wheel.
  • the turbine wheel drives the compressor wheel, whereby the compressor increases the pressure in the intake tract of the engine, so that during the intake stroke, a larger amount of air enters the cylinder. This means that more oxygen is available and a correspondingly larger amount of fuel can be burned. This can increase the power output of the motor.
  • the components Due to the high exhaust gas temperatures of the turbocharger, the components, in particular the turbine housing, are subjected to high thermal loads. In passenger car gasoline engines, the exhaust gas temperatures may be up to 1100 ° C, for example. This can lead to a significant temperature load of turbocharger components, for example, in full-load or full-load operation.
  • the materials for the housing parts of the turbine are designed from a strength point of view at high temperatures.
  • Highly heat-resistant materials are used, which generally have high proportions of very expensive alloying elements.
  • the use of such materials has a significant impact on the price of a turbocharger.
  • the alloying element used is mainly nickel. Due to the high nickel content of the material, cast materials can withstand the high temperatures. Nickel is but a relatively expensive material and is also subject to strong world market fluctuations.
  • a turbocharger with a multi-walled outer housing.
  • the outer housing consists of several shells, as well as a welded-in water inlet and a water drain.
  • a sliding seat is arranged in the region of an inlet funnel between the inlet funnel and the outer shells, which enables the thermally induced length compensation between the sheet metal parts.
  • a wire cushion stabilizes the sliding seat.
  • the turbocharger has the disadvantage that the turbocharger housing has a complicated structure.
  • the turbocharger housing is composed of three walls, wherein the two outer walls form a cavity through which cooling water is introduced.
  • the inner wall and the middle wall also form a cavity which serves as an air gap insulation.
  • a turbine housing for a turbocharger in particular for a
  • the present invention provides a double-walled turbine housing for a turbocharger: wherein the turbine housing forms a first wall and at least one shell member is externally attached to the turbine housing and forms a second wall, both walls forming a cavity into which a coolant is insertable.
  • the double-walled, cooled turbine housing has the advantage that it is simple and inexpensive to manufacture, in contrast to the three-walled turbine housing, according to the prior art. This must be welded together from three layers of sheet metal, whereby the sheet metal layers must be suitably formed in advance in order to form cavities.
  • a first cavity forms an air gap insulation, which is formed from the inner and middle sheet-metal wall.
  • the middle and outer metal wall in turn form a cavity through which cooling liquid flows.
  • the turbine housing is, for example, a cast part, for example an aluminum cast part, a cast iron part or a cast steel part.
  • the cooling device also makes it possible to use those less heat-resistant materials.
  • the respective shell element is a cast part, for example an aluminum cast part, a cast iron part and / or a cast steel part.
  • the shell element can be formed here as a diecast part. This has the advantage that In particular, more complex forms can be produced, which can not otherwise be readily prepared by forming.
  • the shell element is for example a sheet metal part.
  • Sheet has the advantage that it is inexpensive.
  • the shell element has, for example, at least one first connection for introducing a coolant and / or at least one second connection for discharging the coolant.
  • first connection for introducing a coolant
  • second connection for discharging the coolant.
  • shell elements can be provided underneath without such connections.
  • the inlet and outlet ports have the advantage that the turbine housing flows around with fresh coolant and the heated, used coolant can be removed and replaced with fresh coolant.
  • first and second connections are arranged adjacent to one another or on the same side on the turbine housing, wherein optionally additionally a partition wall element between the two connections can be arranged north.
  • the partition element has the advantage that it substantially prevents a cooling medium flowing in through the first connection from being able to flow out again immediately via the second connection before cooling the turbine housing.
  • the first and second connections on the turbine housing or the shell element (s) are arranged apart from one another, for example substantially opposite one another.
  • the shell element can be fastened to the turbine housing, for example by means of welding, soldering, screwing and / or gluing, wherein the turbine housing optionally has corresponding fastening sections for receiving the shell element.
  • the attachment portions have the advantage of simplifying placement and attachment of the shell members to the turbine housing.
  • a liquid or gaseous coolant is used as the coolant.
  • a coolant in this case for example, cooling water can be used.
  • the cooling water may, for example, be diverted from an engine connected to a turbocharger of the turbine housing. This has the advantage that no separate cooling circuit has to be provided. Furthermore, it is also possible to return the used cooling water to the cooling circuit of the engine.
  • At least one or more flow elements are arranged in the cavity.
  • the respective flow element can be formed on the turbine housing or the shell element. This has the advantage that the flow elements additionally conduct the coolant flow.
  • At least two and more shell members form the second wall to provide the cavity with the turbine housing.
  • at least two and more shell members form the second wall to provide the cavity with the turbine housing.
  • a plurality of sheet metal parts can be very easily assembled as shell elements to form an outer second wall and connected to one another.
  • the shell member is attached to the turbine housing liquid-tight or gas-tight.
  • the shell elements can be connected, for example gas-tight with the turbine housing. But it is also possible that even in such a case, a liquid-tight connection is sufficient because coolant in the form of water vapor can escape to a limited extent to the outside, without being a relevant problem.
  • the plastic or the fiber composite material are chosen so that they are suitable for the temperatures that occur in this area, i. E. the temperatures that a turbocharger turbine housing normally has to withstand or the temperatures that a shell element of the cooling jacket must absorb. That The plastic or fiber composite material must be suitably heat-resistant or heat-resistant.
  • Fig. 1 is a perspective view of one by means of a
  • Fig. 2 is a sectional view B-B through the cooled
  • Turbine housing according to FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of the cooled turbine housing of FIG. 1, with the side of the
  • Turbine housing is shown with its two terminals; and 4 shows a sectional view of a turbine housing cooled by means of a coolant according to a second embodiment of the invention.
  • the invention is essentially directed to reducing the thermal load of the turbocharger by cooling its turbine housing.
  • the cooling water jacket is poured into the turbine housing or a pure sheet metal housing is provided, attached to a turbine housing a coolant jacket.
  • the coolant jacket consisting of one or more shell elements, attached to the outside of the turbine housing to form a cavity with this in which a coolant can be introduced.
  • the shell element or the shell elements for forming the cooling jacket can in this case for example by means of welding and / or soldering, etc. are attached.
  • the respective shell element may consist of a sheet metal, for example of steel or an aluminum alloy, for example, in a turbine housing, which is welded or soldered to the turbine housing, for example.
  • a shell element made of sheet metal in this case, for example, have a sheet thickness of 0.8mm to 2mm. Basically, the sheet thickness is not limited to this area, but may also have a smaller or larger sheet thicknesses, depending on the function and purpose.
  • the respective shell elements may be made of a die-cast part which can be welded or soldered to the aluminum alloy, for example.
  • the die-cast part has, for example, a thickness in a range of 2 mm to 3 mm or 2.5 mm to 3 mm on. Basically, the thickness of the die-cast part is not limited to this area, but may also have a smaller or larger thickness, depending on the function and use purpose.
  • the cooling jacket of the at least one shell element is welded to the turbine housing in a liquid-tight or gas-tight manner in order to form a suitable cavity for the cooling medium.
  • the aim of the invention is to reduce the component temperature of the turbine housing in order to allow the use of cheaper materials for the turbine housing. So that, for example, the use of expensive alloying elements, such as nickel, essentially dispensed with or at least reduced its share. This is achieved by, as described above, around the actual turbine housing part a cooling jacket consisting of one or more
  • Shell elements for example, welded and / or soldered.
  • a cavity is formed between the respective shell element and the turbine housing, into which a coolant can be introduced in order to cool the turbine housing.
  • a coolant can be introduced in order to cool the turbine housing. It is also conceivable, not only to use the cooling jacket exclusively for cooling, but also to heat, for example, the turbine housing by already heated by the engine cooling water is used.
  • a turbine housing 10 which can be cooled by means of a coolant.
  • the turbine housing 10 itself is in this case for example a cast part, for example made of an aluminum alloy or another suitable material or material combination.
  • one or more shell elements 14, 16 are provided to form a cavity 12 about the turbine housing 10.
  • the cooling jacket 18 is included in For example, formed from a first and second shell member 14, 16.
  • the respective shell element 14, 16 can, as described above, for example, consist of a metal sheet.
  • the sheet is shaped accordingly to form the contour of the cooling jacket 18.
  • the shell elements 14, 16 are fastened to the turbine housing 10.
  • at least one connection 20 for an inlet and a connection for an outlet 22 of the coolant are provided on the cooling jacket 18.
  • One or both ports 20, 22 may be formed on the corresponding shell element 14, 16 or attached thereto as a separate part.
  • a corresponding pressure cast part can also be provided. This is chosen in its material so that it can be suitably fixed to the turbine housing 10, i. that it can be suitably welded and / or soldered to the turbine housing 10, for example. The same applies to the sheet metal parts.
  • the two shell elements 14, 16 are fastened, for example, to corresponding attachment sections 24 of the turbine housing 10 and further connected to each other at their ends 26, for example also by welding and / or soldering.
  • At least one, two or more flow elements 28 may be provided inside the cooling jacket 18 for conducting, for example, a liquid coolant.
  • the flow element 28 may be formed, for example, in the form of a rib which extends in the radial direction, as indicated in FIG. 1 in a greatly simplified manner with a dashed line. It is also possible to provide a plurality of such flow ribs 28 spaced from one another, for example two and more. In principle, other shapes and arrangements of flow elements 28 may be provided.
  • the flow elements 28 can be formed on the turbine housing 10, or can be formed there, for example, with are formed or attached thereto, and / or provided on the inside of the corresponding shell member 14, 16 or attached thereto or molded.
  • cooling water As coolant, which is introduced into the cooling jacket 18 via the first connection 20 or inlet connection, cooling water can be used, for example, or another suitable coolant. Furthermore, cooling water from the engine can be used or diverted from the engine as cooling water, for example, or cooling water can be provided in a separate circuit.
  • the coolant is supplied via the first connection 20 to the cooling jacket of the turbine housing 10.
  • the two terminals 20, 22 may, as shown in Fig. 1, for example, be arranged on the same side or directly adjacent to each other or in the vicinity, wherein the two terminals 20, 22 are separated from each other, for example, by a partition wall element 30 ,
  • the partition wall element 30 is positioned in the cooling jacket 18 of the turbine housing 10 in such a way that the coolant essentially flows first into the cooling jacket 18 or its cavity 12 via the first connection 20 and does not flow off again immediately via the adjacent second connection 22, but instead first the turbine housing 10 flows against or at least partially or substantially flows around.
  • FIG. 2 shows the cooled turbine housing 10 according to FIG. 1 in a sectional view BB.
  • the two shell elements 14, 16 are shown.
  • a device for actuating a bypass channel 32 is provided on the turbine housing 10, for example.
  • This also has, for example, a fastening section 24 into which the respective shell element 14, 16 is inserted and fastened.
  • the cooling jacket 18 according to the invention is independent of such a device for actuating a bypass channel 32.
  • any type of turbocharger with turbine housing 10 can be used.
  • the attachment portions 24 on the turbine housing 10 are provided, for example, in the form of a recess 34 in Fig. 1 into which the respective shell member 14, 16 is inserted and connected to the turbine housing 10, e.g. welded and / or soldered.
  • the recess 34 may be formed in the form of a groove or a slot, in which the shell member 14, 16 inserted and, for example, welded.
  • the respective fastening portions 24 on the turbine housing 10 may be the same or different, depending on the function and purpose. This applies to all embodiments according to the invention.
  • the flow element 28 is shown in FIG. 2 with a dashed line. The provision of flow elements is an optional feature. This also applies to all embodiments of the invention.
  • FIG. 3 the turbine housing 10 according to FIGS. 1 and 2 from the side of the two terminals 20, 22 is shown.
  • the partition wall element 30 between the two terminals 20, 22 is shown.
  • the partition wall element 30 is in this case on the Turbine housing 10 integrally formed.
  • the two shell elements 14, 16 are fastened, for example, directly to the partition wall element 30.
  • the partition wall element 30 each have a fastening portion 24, for example in the form of a depression or step.
  • the inlet port 20 is provided on the first shell member 14 and the outlet port 22 on the second shell member 16, as shown in Fig. 1.
  • the two connections 20, 22 are, for example, separately attached to the respective shell element 14, 16 or formed on or molded onto it and, as shown in FIGS. 1 and 3, for example provided with an additional connection element 36 or a connection cap ,
  • the two terminals 20, 22 apart as far as possible by the terminals 20, 22 are arranged, for example, substantially opposite one another, as indicated in the schematic representation in Fig. 4 with a dashed line.
  • the coolant first flows through the first connection 20 into the cooling jacket 18 or the cavity 12 formed by it.
  • the coolant flows on both sides around the turbine housing 10 and at the end via the second connection 22 again out of the cooling jacket 18 or the cavity 12 out, as indicated by the arrows in Fig. 4.
  • the terminals 20, 22 can be provided at the same height or different heights. Furthermore, at least one, two or more inlet connections 20 and / or outlet connections 22 can be provided, wherein the connections 20, 22 can be positioned as desired, preferably in such a way that the coolant forms the turbine housing 10 Cool flow suitably and can flow out of the cooling jacket 18 again. This applies to all embodiments of the invention.
  • the advantage of the above-described embodiment according to the invention, in particular compared to an embodiment with a cast-in cooling jacket, is that the cooling jacket 18 can be realized even with very small passenger car turbine housings 10 without generating disproportionate production costs.
  • the coolant such as cooling water
  • the coolant may, as described above, be taken from a cooling circuit of an engine connected to the turbocharger.
  • the cooling circuit is formed for example of an engine block, a thermostat, a radiator and a coolant pump. After the cooling of the turbine housing 10, the coolant can be returned to the cooling circuit.
  • the invention is not limited to this embodiment of a refrigeration cycle.
  • the cooling jacket 18 for cooling the turbine housing 10 this can also be made of less heat-resistant materials.
  • the respective housing 10 may include materials such as aluminum, low alloy steels, gray cast iron, etc. Therefore, for example, can be dispensed with the use of expensive alloying elements such as nickel or its share is at least reduced. This further has the advantage that manufacturing costs can be reduced.
  • the design of the turbine housing 10 and / or the respective shell element 14, 16 not only in iron or non-ferrous metals but also in plastic and / or fiber composites. The plastics or fiber composites are chosen so that they are suitable for the respective resulting temperatures of the turbine housing 10 formed therefrom and / or shell element 14, 16.
  • the turbine housing 10 and the respective shell element 14, 16 are connected accordingly, for example by welding, soldering, screwing with a seal between the respective shell element 14, 16 and turbine housing 10 and / or gluing, to name just a few attachment methods.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein doppelwandiges Turbinengehäuse (10) für einen Turbolader, wobei das Turbinengehäuse eine erste Wand bildet und wenigstens ein Schalenelement (14, 16) außen an dem Turbinengehäuse befestigt ist und eine zweite Wand bildet, wobei beide Wände einen Hohlraum (12) bilden, in welchen ein Kühlmittel einführbar ist.

Description

GEKÜHLTES DOPPELWANDIGES TURBINENGEHAUSE
Die Erfindung betrifft ein gekühltes Turbinengehäuse eines Turboladers und einen Turbolader mit einem solchen Turbinengehäuse .
Im Allgemeinen weisen Turbolader eine Abgasturbine auf, die in einem Abgasstrom angeordnet ist und über eine Turbowelle mit einem Verdichter im Ansaugtrakt verbunden ist. Im Betrieb treibt der Abgasstrom, der durch einen Abgaskrümmer in das Turbinengehäuse der Turbine geleitet wird, deren Turbinenrad an. Das Turbinenrad treibt wiederum das Verdichterrad an, wo- durch der Verdichter den Druck im Ansaugtrakt des Motors erhöht, so dass während des Ansaugtaktes eine größere Menge Luft in den Zylinder gelangt. Dies führt dazu, dass mehr Sauerstoff zur Verfügung steht und eine entsprechend größere Kraftstoffmenge verbrannt werden kann. Dadurch kann die Leis- tungsabgabe des Motors erhöht werden.
Durch die hohen Abgastemperaturen beim Turbolader sind die Bauteile, insbesondere das Turbinengehäuse, thermisch hoch belastet. Bei PKW Ottomotoren können die Abgastemperaturen beispielsweise bis zu 1100°C betragen. Dabei kann es zu einer erheblichen Temperaturbelastung von Turboladerbauteilen beispielsweise im Vollast- bzw. vollastnahen Betrieb kommen.
Gemäß dem Stand der Technik werden die Materialien für die Gehäuseteile der Turbine unter Festigkeitsgesichtspunkten bei hohen Temperaturen ausgelegt. Dabei werden hoch wärmebeständige Werkstoffe eingesetzt, welche im Allgemeinen hohe Anteile sehr teurer Legierungselemente aufweisen. Der Einsatz solcher Werkstoffe beeinflusst den Preis eines Turboladers maß- geblich. Als Legierungselement wird dabei vor allem Nickel verwendet. Durch einen hohen Nickelanteil im Werkstoff können Gusswerkstoffe den hohen Temperaturen standhalten. Nickel ist jedoch ein verhältnismäßig teurer Werkstoff und unterliegt außerdem starken Weltmarktschwankungen.
Daher gibt es bisher im Wesentlichen Werkstofftechnische An- sätze die darauf abzielen günstigere Werkstoffe bei gleichen Bauteiltemperaturen zur Verfügung zu stellen. Andere ausgeführte Lösungen, die Temperaturbelastungen des Werkstoffs niedrig halten, sind beispielsweise Turbinengehäuse mit einem eingegossenen Kühlwassermantel. Ein solcher eingegossener Kühlwassermantel führt jedoch zu zusätzlichem Gewicht. Außerdem ist ein solcher eingegossener Kühlwassermantel bei kleineren Turboladern, beispielsweise Turboladern für Kraftfahrzeuge, nur sehr schwierig herzustellen, da hierfür ein entsprechender Kern vorgesehen werden muss.
Aus der DE 100 22 052 ist des Weiteren ein Turbolader bekannt, mit einem mehrwandig ausgeführten Außengehäuse. Das Außengehäuse besteht dabei aus mehreren Schalen, sowie einem angeschweißten Wasserzulauf und einem Wasserablauf. Des Wei- teren ist im Bereich eines Einlasstrichters zwischen dem Einlasstrichter und den Außenschalen ein Schiebesitz angeordnet, der den thermisch bedingten Längenausgleich zwischen den Blechteilen ermöglicht. Ein Drahtkissen stabilisiert dabei den Schiebesitz.
Der Turbolader hat jedoch den Nachteil, dass das Turboladergehäuse einen komplizierten Aufbau aufweist. So wird das Turboladergehäuse aus drei Wänden zusammengesetzt, wobei die beiden äußeren Wände einen Hohlraum bilden, durch den Kühl- wasser eingeführt wird. Die innere Wand und die mittlere Wand bilden ebenfalls einen Hohlraum, der als eine Luftspaltisolierung dient.
Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Turbinengehäuse für einen Turbolader, insbesondere für ein
Kraftfahrzeug, mit einer verbesserten Kühlungseinrichtung bereitzustellen . Diese Aufgabe wird durch ein Turbinengehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demgemäß wird erfindungsgemäß ein doppelwandiges Turbinenge- häuse für einen Turbolader bereitgestellt: wobei das Turbinengehäuse eine erste Wand bildet und wenigstens ein Schalenelement außen an dem Turbinengehäuse befestigt ist und eine zweite Wand bildet, wobei beide Wänden einen Hohlraum bilden, in welchen ein Kühlmittel einführbar ist.
Das doppelwandige, gekühlte Turbinengehäuse hat den Vorteil, dass es einfach und kostengünstig herzustellen ist, im Gegensatz zu dem dreiwandigen Turbinengehäuse, gemäß dem Stand der Technik. Diese muss aus drei Blechlagen zusammengeschweißt werden, wobei die Blechlagen zuvor entsprechend geeignet umgeformt werden müssen, um Hohlräume zu bilden. Bei dem dreiwandigen Turbinengehäuse bildet ein erster Hohlraum eine Luftspaltisolierung, die aus der inneren und mittleren Blech- wand gebildet wird. Die mittlere und äußere Blechwand bilden wiederum einen Hohlraum, der mit Kühlflüssigkeit durchströmt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin- düng ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Turbinengehäuse beispielsweise ein Gussteil, zum Beispiel ein Alumini- umgussteil, ein Graugussteil oder ein Stahlgussteil. Durch die Kühleinrichtung können auch solche weniger wärmebeständigen Werkstoffe verwendet werden. Außerdem müssen hierbei keine teuren Legierungselemente, wie Nickel, eingesetzt werden oder deren Anteil kann zumindest reduziert werden. Entspre- chendes gilt wenn das jeweilige Schalenelement ein Gussteil ist, zum Beispiel ein Aluminiumgussteil, ein Graugussteil und/oder ein Stahlgussteil. Das Schalenelement kann hierbei als Druckgussteil gebildet werden. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere auch komplexere Formen hergestellt werden können, die ansonsten nicht durch Umformen ohne weiteres hergestellt werden können.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Schalenelement beispielsweise ein Blechteil. Blech hat den Vorteil, dass es kostengünstig ist.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Schalenelement beispielsweise wenigstens einen ersten An- schluss zum Einlassen eines Kühlmittels auf und/oder wenigstens einen zweiten Anschluss zum Ablassen des Kühlmittels. Bei mehren Schalenelementen können auch Schalenelemente darunter ohne solche Anschlüsse vorgesehen werden. Die Einlass- und Auslassanschlüsse haben den Vorteil, dass das Turbinengehäuse mit frischem Kühlmittel umströmt und das erwärmte, verbrauchte Kühlmittel abgeführt und durch frisches Kühlmittel ersetzt werden kann.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform sind der erste und zweite Anschluss benachbart bzw. auf der selben Seite am Turbinengehäuse angeordnet, wobei wahlweise zusätzlich ein Trennwandelement zwischen den beiden Anschlüssen a- nordenbar ist. Das Trennwandelement hat den Vorteil, dass es im Wesentlichen verhindert, dass ein durch den ersten Anschluss einströmendes Kühlmedium über den zweiten Anschluss vor dem Kühlen des Turbinengehäuses gleich wieder ausströmen kann .
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind der erste und zweite Anschluss am Turbinengehäuse bzw. dem Schalenelement (en) auseinander angeordnet, beispielsweise im Wesentlichen gegenüberliegend. Dies hat den Vorteil, dass kein extra Trennwandelement notwendig ist, da das Kühlmittel zu- nächst um das Turbinengehäuse strömt, bevor es dieses auf der anderen Seite wieder verlässt. Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Schalenelement an dem Turbinengehäuse befestigbar, beispielsweise mittels Schweißen, Löten, Verschrauben und/oder Verkleben, wobei das Turbinengehäuse wahlweise entsprechende Befestigungsabschnitte aufweist, zum Aufnehmen des Schalenelements. Die Befestigungsabschnitte haben den Vorteil, dass sie ein Anordnen und Befestigen der Schalenelemente am Turbinengehäuse vereinfachen.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird als Kühlmittel beispielsweise ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel verwendet. Als Kühlmittel kann hierbei beispielsweise Kühlwasser verwendet werden. Das Kühlwasser kann zum Beispiel von einem an einen Turbolader des Turbinengehäuses angeschlossenen Motor abgezweigt werden. Dies hat den Vorteil, dass kein separater Kühlkreislauf bereitgestellt werden muss. Des Weiteren ist es auch möglich das gebrauchte Kühlwasser wieder dem Kühlkreislauf des Motors zuzuführen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform werden wenigstens ein oder mehrere Strömungselemente in dem Hohlraum angeordnet. Das jeweilige Strömungselement kann dabei an dem Turbinengehäuse oder dem Schalenelement ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Strömungselemente zusätzlich den Kühlmittelstrom leiten.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform bilden wenigstens zwei und mehr Schalenelemente die zweite Wand, um den Hohlraum mit dem Turbinengehäuse bereitzustellen. Auf diese Weise können auch komplizierter aufgebaute Hohlräume erstellt werden. Beispielsweise können so sehr einfach mehrere Blechteile als Schalenelemente zu einer äußeren zweiten Wand zusammengesetzt und miteinander verbunden werden.
Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Schalenelement an dem Turbinengehäuse flüssigkeitsdicht oder gasdicht befestigt. Dies ist beispielsweise davon abhängig in welcher Form das Kühlmittel in den Hohlraum eingeführt und aus diesem wieder ausgeführt wird, bzw. in welcher Form es in dem Hohlraum vorliegt. Bei einem teilweisen Verdampfen des flüssigen Kühlmittels in dem Hohlraum, können die Schalenelemente beispielsweise gasdicht mit dem Turbinengehäuse verbunden werden. Es ist aber auch möglich, dass selbst in einem solchen Fall eine flüssigkeitsdichte Verbindung ausreicht, weil Kühlmittel in Form von Wasserdampf in begrenztem Umfang nach außen entweichen kann, ohne dass es ein relevantes Problem darstellt.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Turbinengehäuse und/oder das Schalenelement einen Kunststoff und/Faserverbundwerkstoff auf oder besteht aus diesem. Der Kunststoff bzw. der Faserverbundwerkstoff sind dabei so ge- wählt, dass sie für die Temperaturen geeignet sind, die in diesem Bereich entstehen, d.h. die Temperaturen die ein Turbinengehäuse eines Turboladers normalerweise aushalten muss bzw. die Temperaturen, die ein Schalenelement des Kühlmantels aufnehmen muss. D.h. der Kunststoff bzw. Faserverbundwerk- stoff muss geeignet wärmebeständig bzw. hitzebeständig sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines mittels einem
Kühlmittel gekühlten Turbinengehäuses eines
Turboladers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht B-B durch das gekühlte
Turbinengehäuse gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Perspektivansicht des gekühlten Turbinen- gehäuses gemäß Fig. 1, wobei die Seite des
Turbinengehäuses mit seinen beiden Anschlüssen gezeigt ist; und Fig. 4 eine Schnittansicht eines mittels einem kühl- mittel gekühlten Turbinengehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Im nachfolgenden wird anhand der Figuren an einem Beispiel ein erfindungsgemäßes, gekühltes Turbinengehäuse erläutert, wie es bei einem Turbolader, beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug, eingesetzt wird.
Die Erfindung ist im Wesentlichen auf eine Verringerung der thermischen Belastung des Turboladers durch eine Kühlung seines Turbinengehäuses gerichtet. Dabei wird im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, bei welchen der Kühlwassermantel in das Turbinengehäuse eingegossen ist oder ein reines Blechgehäuse vorgesehen wird, an einem Turbinengehäuse eine Kühlmittelummantelung befestigt. Dabei wird die Kühlmittelummantelung bestehend aus einem oder mehrere Schalenelementen, an dem Turbinengehäuse außen befestigt, um mit diesem einen Hohlraum zu bilden in welchen ein Kühlmittel eingeleitet werden kann. Das Schalenelement oder die Schalenelemente zum Bilden des Kühlmantels können hierbei beispielsweise mittels Schweißen und/oder Löten usw. befestigt werden.
Das jeweilige Schalenelement kann bei einem Turbinengehäuse z.B. aus Stahl oder einer Aluminiumlegierung beispielsweise aus einem Blech bestehen, das mit dem Turbinengehäuse zum Beispiel verschweißt oder verlötet wird. Ein Schalenelement aus Blech kann hierbei beispielsweise eine Blechdicke von 0,8mm bis 2mm aufweisen. Grundsätzlich ist die Blechdicke a- ber nicht auf diesen Bereich beschränkt, sondern kann auch eine kleinere oder größere Blechdicken aufweisen, je nach Funktion und Einsatzzweck. Bei einem Turbinengehäuse beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung kann das jeweilige Schalenelemente aus einem Druckgussteil gefertigt sein, das mit der Aluminiumlegierung beispielsweise verschweißbar oder verlötbar ist. Das Druckgussteil weist beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von 2mm bis 3mm bzw. 2,5mm bis 3mm auf. Grundsätzlich ist die Dicke des Druckgussteils aber nicht auf diesen Bereich beschränkt, sondern kann auch eine kleinere oder größere Dicke aufweisen, je nach Funktion und Einsatz zweck .
Je nachdem, ob ein im Wesentlichen flüssiges oder beispielsweise auch gasförmiges Kühlmedium vorliegt, wird der Kühlmantel aus dem wenigstens einen Schalenelement an dem Turbinengehäuse flüssigkeitsdicht bzw. gasdicht verschweißt bzw. ver- lötet um einen geeigneten Hohlraum für das Kühlmedium zu bilden .
Ziel der Erfindung ist es, die Bauteiltemperatur des Turbinengehäuses zu verringern, um die Verwendung von günstigeren Werkstoffen für das Turbinengehäuse zu ermöglichen. So dass beispielsweise auf den Einsatz teurer Legierungselemente, wie beispielsweise Nickel, im Wesentlichen verzichtet oder dessen Anteil zumindest reduziert werden kann. Dies wird erreicht, indem, wie zuvor beschrieben, um das eigentliche Turbinenge- häuseteil ein Kühlmantel bestehend aus einem oder mehreren
Schalenelementen beispielsweise angeschweißt und/oder angelötet wird. Hierbei wird zwischen dem jeweiligen Schalenelement und dem Turbinengehäuse dabei ein Hohlraum gebildet, in den ein Kühlmittel eingeleitet werden kann, um das Turbinengehäu- se zu kühlen. Dabei ist es auch denkbar, den Kühlmantel nicht nur ausschließlich zum Kühlen zu nutzen, sondern auch beispielsweise das Turbinengehäuse zu erwärmen, indem bereits durch den Motor erwärmtes Kühlwasser verwendet wird.
In Fig. 1 ist nun eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Turbinengehäuses 10 gezeigt, das mittels eines Kühlmittels gekühlt werden kann. Das Turbinengehäuse 10 selbst ist hierbei beispielsweise ein Gussteil, zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung oder einem anderen geeigneten Werkstoff oder Werkstoffkombination . Zum Bilden eines Hohlraums 12 um das Turbinengehäuse 10 werden ein oder mehrere Schalenelemente 14, 16 vorgesehen. In Fig. 1 wird der Kühlmantel 18 bei- spielsweise aus einem ersten und zweiten Schalenelement 14, 16 gebildet.
Das jeweilige Schalenelement 14, 16 kann, wie zuvor beschrie- ben, beispielsweise aus einem Blech bestehen. Hierbei wird das Blech entsprechend umgeformt, um die Kontur des Kühlmantels 18 zu bilden. Anschließend werden die Schalenelement 14, 16 an dem Turbinengehäuse 10 befestigt. Dabei ist wenigstens ein Anschluss 20 für einen Zulauf und ein Anschluss für einen Ablauf 22 des Kühlmittels an dem Kühlmantel 18 vorgesehen.
Ein oder beide Anschlüsse 20, 22 können dabei an dem entsprechenden Schalenelement 14, 16 ausbildet oder an diesem als separates Teil befestigt sein. Alternativ zu dem Blechteil als Schalenelement 14, 16 kann auch ein entsprechendes Druck- gussteil vorgesehen sein. Dieses ist in seinem Material so gewählt, dass es an dem Turbinengehäuse 10 geeignet befestigt werden kann, d.h. dass es beispielsweise mit dem Turbinengehäuse 10 geeignet verschweißt und/oder verlötet werden kann. Entsprechendes gilt auch für die Blechteile.
Die beiden Schalenelemente 14, 16 werden dabei beispielsweise an entsprechenden Befestigungsabschnitten 24 des Turbinengehäuses 10 befestigt und des Weiteren an ihren Enden 26 miteinander verbunden, beispielsweise ebenfalls durch Schweißen und/oder Löten.
Wahlweise können im Inneren des Kühlmantels 18 wenigstens ein, zwei oder mehr Strömungselemente 28 vorgesehen werden, zum Leiten beispielsweise eines flüssigen Kühlmittels. Das Strömungselement 28 kann dabei beispielsweise in Form einer Rippe ausgebildet sein, die sich in radialer Richtung erstreckt, wie in Fig. 1 stark vereinfacht mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Es können auch mehrere solcher Strömungsrippen 28 zueinander beabstandet vorgesehen werden, beispielsweise zwei und mehr. Grundsätzlich können auch andere Formen und Anordnungen von Strömungselementen 28 vorgesehen werden. Die Strömungselemente 28 können dabei am Turbinengehäuse 10 ausgebildet werden, bzw. dort z.B. mit ausge- formt oder daran befestigt werden, und/oder auf der Innenseite des entsprechenden Schalenelements 14, 16 vorgesehen bzw. daran befestigt oder angeformt werden.
Als Kühlmittel, das über den ersten Anschluss 20 bzw. Ein- lassanschluss in den Kühlmantel 18 eingeleitet wird, kann hierbei beispielsweise Kühlwasser verwendet werden oder ein anderes geeignetes Kühlmittel. Des Weiteren kann als Kühlwasser beispielsweise Kühlwasser aus dem Motor genutzt bzw. da- von abgezweigt werden oder Kühlwasser in einem separaten Kreislauf bereitgestellt werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das Kühlmittel über den ersten Anschluss 20 dem Kühlmantel des Turbinengehäuses 10 zuge- führt. Über den zweiten Anschluss 22 wird das erwärmte Kühlmittel wieder abgeführt. Die beiden Anschlüssen 20, 22 können dabei, wie in Fig. 1 gezeigt ist, beispielsweise auf der gleichen Seite oder direkt benachbart zueinander oder in der Nähe voneinander angeordnet sein, wobei die beiden Anschlüsse 20, 22 hierbei beispielsweise durch ein Trennwandelement 30 voneinander getrennt sind. Das Trennwandelement 30 ist dabei im Kühlmantel 18 des Turbinengehäuses 10 so positioniert, dass das Kühlmittel im Wesentlichen über den ersten Anschluss 20 zunächst in den Kühlmantel 18 bzw. dessen Hohlraum 12 ein- strömt und nicht sofort über den benachbarten zweiten Anschluss 22 wieder abströmt, sondern zunächst das Turbinengehäuse 10 anströmt bzw. zumindest teilweise oder im Wesentlichen umströmt. Nachdem das Kühlmittel um das Turbinengehäuse im Wesentlichen herum geströmt ist und dabei beispielsweise Wärme des heißen oder warmen Turbinengehäuses aufgenommen hat, strömt es über den zweiten Anschluss wieder aus dem Kühlmantel hinaus. Wie zuvor beschrieben dient das Trennwandelement 30 dazu ein Vermischen des frischen Kühlmittels mit einem gebrauchten bzw. verbrauchten Kühlmittel im Wesentli- chen zu verhindern. Das Trennwandelement 30 kann hierbei an dem Turbinengehäuse 10 und/oder einem entsprechenden Schalenelement 14, 16 vorgesehen bzw. befestigt sein. In Fig. 2 ist das gekühlte Turbinengehäuse 10 gemäß Fig. 1 in einer Schnittansicht B-B dargestellt. Dabei sind die beiden Schalenelemente 14, 16 gezeigt. Das jeweilige Schalenelement 14, 16, beispielsweise ein Blechteil, ist nachdem es geeignet umgeformt wurde in das Turbinengehäuse 10 bzw. an Befestigungsabschnitten 24 desselben eingesetzt und befestigt. Des Weiteren ist beispielsweise eine Einrichtung zum Betätigen eines Bypasskanals 32 an dem Turbinengehäuse 10 vorgesehen. Diese weist zum Beispiels ebenfalls einen Befestigungsab- schnitt 24 auf, in welche das jeweilige Schalenelement 14, 16 eingefügt und befestigt wird. Grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Kühlmantel 18 aber unabhängig von einer solchen Einrichtung zum Betätigen eines Bypasskanals 32. Es kann prinzipiell jede Art von Turbolader mit Turbinengehäuse 10 verwendet werden.
Die Befestigungsabschnitte 24 an dem Turbinengehäuse 10 sind beispielsweise in Form einer Vertiefung 34 bzw. Stufe in Fig. 1 vorgesehen, in welche das jeweilige Schalenelement 14, 16 eingesetzt und mit dem Turbinengehäuse 10 z.B. verschweißt und/oder verlötet wird. Grundsätzlich sind aber auch andere Arten von Befestigungsabschnitten 24 möglich, beispielsweise kann die Vertiefung 34 auch in Form einer Nut oder eines Schlitzes ausgebildet sein, in welche das Schalenelement 14, 16 eingeführt und beispielsweise verschweißt wird. Des Weiteren können die jeweiligen Befestigungsabschnitte 24 am Turbinengehäuse 10 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, je nach Funktion und Einsatzzweck. Die gilt für alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen. Des Weiteren ist in Fig. 2 mit einer gestrichelten Linie das Strömungselement 28 dargestellt. Das Vorsehen von Strömungselementen ist ein optionales Merkmal. Dies gilt ebenfalls für alle Ausführungsformen der Erfindung.
In Fig. 3 ist das Turbinengehäuse 10 gemäß der Fig. 1 und 2 von der Seite der beiden Anschlüsse 20, 22 gezeigt. Dabei ist auch das Trennwandelement 30 zwischen den beide Anschlüssen 20, 22 gezeigt. Das Trennwandelement 30 ist hierbei an dem Turbinengehäuse 10 angeformt. Dies hat den Vorteil, dass das Trennwandelement 30 so besonders einfach zu realisieren ist. Des Weiteren sind die beiden Schalenelemente 14, 16 beispielsweise direkt an dem Trennwandelement 30 befestigt. Hierzu weist das Trennwandelement 30 jeweils einen Befestigungsabschnitt 24 auf, beispielsweise in Form einer Vertiefung bzw. Stufe. Alternativ ist aber auch denkbar beispielsweise die beiden Schalenabschnitte 14, 16 direkt miteinander zu verbinden und nicht mit dem Trennwandelement 30.
Des Weiteren ist der Einlassanschluss 20 an dem erstem Schalenelement 14 und der Auslassanschluss 22 an dem zweiten Schalenelement 16 vorgesehen, wie auch in Fig. 1 gezeigt ist. Die beiden Anschlüsse 20, 22 sind dabei beispielsweise sepa- rat an dem jeweiligen Schalenelement 14, 16 befestigt oder an diesem aus- bzw. angeformt und wie in Fig. 1 und 3 gezeigt ist, beispielsweise mit einem zusätzlichen Anschlusselement 36 bzw. einer Anschlusskappe versehen.
Alternativ ist es auch denkbar statt einem Trennwandelement
30 die beiden Anschlüsse 20, 22 möglichst weit auseinander zu legen, indem die Anschlüsse 20, 22 beispielsweise im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet werden, wie in der schematischen Darstellung in Fig. 4 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. In diesem Fall fließt das Kühlmittel zunächst durch den ersten Anschluss 20 in den Kühlmantel 18 bzw. den durch ihn gebildeten Hohlraum 12. Das Kühlmittel fließt dabei zu beiden Seiten um das Turbinengehäuse 10 herum und am Ende über den zweiten Anschluss 22 wieder aus dem Kühlmantel 18 bzw. dem Hohlraum 12 heraus, wie mit den Pfeilen in Fig. 4 angedeutet ist.
Die Anschlüsse 20, 22 können dabei auf der selben Höhe oder unterschiedlichen Höhen vorgesehen werden. Des Weiteren kön- nen wenigstens ein, zwei oder mehr Einlassanschlüsse 20 und/oder Auslassanschlüsse 22 vorgesehen werden, wobei die Anschlüsse 20, 22 beliebig positioniert werden können, vorzugsweise so, dass das Kühlmittel das Turbinengehäuse 10 zum Kühlen geeignet anströmen und aus dem Kühlmantel 18 wieder abströmen kann. Dies gilt für alle Ausführungsformen der Erfindung.
Der Vorteil der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform insbesondere gegenüber einer Ausführungsform mit einem eingegossenem Kühlmantel ist, dass der Kühlmantel 18 auch bei sehr kleine PKW-Turbinengehäuse 10 realisierbar ist, ohne dass dabei unverhältnismäßige Herstellungskosten gene- riert werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modi- fizierbar. Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind dabei miteinander kombinierbar, insbesondere einzelne Merkmale davon .
Das Kühlmittel, wie beispielsweise Kühlwasser, zum Kühlen des Turbinengehäuses 10 kann, wie zuvor beschrieben, aus einem Kühlkreislauf eines mit dem Turbolader verbundenen Motors entnommen werden. Der Kühlkreislauf wird dabei zum Beispiel aus einem Motorblock, einem Thermostat, einem Kühler und einer Kühlmittelpumpe gebildet. Nach der Kühlung des Turbinen- gehäuses 10 kann das Kühlmittel dem Kühlkreislauf wieder zugeführt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform eines Kühlkreislaufs beschränkt.
Durch das Vorsehen des Kühlmantels 18 zur Kühlung des Turbinengehäuses 10 kann dieses auch aus weniger wärmebeständigen Werkstoffen hergestellt werden. Beispielsweise kann das jeweilige Gehäuse 10 Werkstoffe wie Aluminium, niedrig legierte Stähle, Grauguss usw. aufweisen. Daher kann beispielsweise auf den Einsatz von teuren Legierungselementen wie z.B. Nickel verzichtet werden oder dessen Anteil zumindest reduziert werden. Dies hat weiter den Vorteil, dass Herstellungskosten gesenkt werden können. Denkbar ist außerdem die Ausführung des Turbinengehäuses 10 und/oder des jeweiligen Schalenelements 14, 16 nicht nur in Eisen- bzw. Nichteisenmetallen sondern auch in Kunststoff und/oder Faserverbundwerkstoffen. Die Kunststoffe bzw. Faser- Verbundwerkstoffe sind dabei so gewählt, dass sie für die jeweiligen entstehenden Temperaturen des daraus gebildeten Turbinengehäuses 10 und/oder Schalenelements 14, 16 geeignet sind.
Dabei wird das Turbinengehäuse 10 und das jeweilige Schalenelement 14, 16 entsprechend verbunden, beispielsweise mittels Schweißen, Löten, Verschrauben mit einer Dichtung zwischen dem jeweiligen Schalenelement 14, 16 und Turbinengehäuse 10 und/oder Verkleben, um nur einige Befestigungsverfahren zu nennen.

Claims

Patentansprüche
1. Doppelwandiges Turbinengehäuse (10) für einen Turbolader: wobei das Turbinengehäuse (10) eine erste Wand bildet und wenigstens ein Schalenelement (14, 16) außen an dem Turbinengehäuse (10) befestigt ist und eine zweite Wand bildet, wobei beide Wänden einen Hohlraum (18) bilden, in welchen ein Kühlmittel einführbar ist .
2. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Turbinengehäuse (10) beispielsweise ein Gussteil ist, zum Beispiel ein Aluminiumgussteil, ein Graugussteil und/oder ein Stahlgussteil.
3. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 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 das Schalenelement (14, 16) beispielsweise ein Gussteil ist, zum Beispiel ein Aluminiumgussteil, ein Graugussteil und/oder ein Stahlgussteil, wobei das Schalenelement (14, 16) wahlweise als Druckgussteil gebildet ist.
4. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Schalenelement (14, 16) beispielsweise ein Blechteil ist .
5. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der
Ansprüche 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Blechteil als Schalenelement (14, 16) beispielsweise eine Dicke von 0,8mm bis 2mm aufweist und ein Druckgussteil als Schalenelement (14, 16) beispielsweise eine Dicke von 2mm bis 3mm.
6. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Schalenelement (14, 16) beispielsweise wenigstens einen ersten Anschluss (20) zum Einlassen eines Kühlmittels aufweist und/oder wenigstens einen zweiten Anschluss (22) zum Ablassen des Kühlmittels.
7. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste und zweite Anschluss (20, 22) benachbart bzw. auf der selben Seite am Turbinengehäuse (10) angeordnet sind, wobei wahlweise zusätzlich ein Trennwandelement (30) zwischen den beiden Anschlüssen (20, 22) anordenbar ist.
8. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste und zweite Anschluss (20, 22) am Turbinenge- häuse (10) auseinander angeordnet sind, beispielsweise im Wesentlichen gegenüberliegend.
9. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Schalenelement (14, 16) an dem Turbinengehäuses (10) befestigbar ist, beispielsweise mittels Schweißen, Löten, Verschrauben und/oder Verkleben, wobei das Turbinengehäuse (10) wahlweise entsprechende Befestigungsabschnitte (24) auf- weist, zum Aufnehmen des Schalenelements (14, 16) .
10. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Kühlmittel beispielsweise ein flüssiges und/oder gasförmiges Kühlmittel verwendet wird.
11. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Kühlmittel beispielsweise Kühlwasser verwendet wird, wobei das Kühlwasser zum Beispiel von einem an einen Turbolader des Turbinengehäuses (10) angeschlossenen Motor verwendet werden kann.
12. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens ein oder mehrere Strömungselement (28) in dem Hohlraum (18) vorsehbar sind, wobei das jeweilige Strömungselement (28) an dem Turbinengehäuse (10) oder dem Schalenele- ment (14, 16) ausgebildet ist.
13. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Turbinengehäuse (10) wenigstens zwei und mehr Schalenelement (14, 16) aufweist, die die zweite Wand bilden.
14. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Schalenelement (14, 16) an dem Turbinengehäuse (10) flüssigkeitsdicht oder gasdicht befestigbar ist.
15. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Turbinengehäuse (10) und/oder das Schalenelement (14, 16) aus einem Stahl, beispielsweise einem niedrig legierten Stahl besteht oder diesen zumindest aufweist.
16. Doppelwandiges Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Turbinengehäuse (10) und/oder das Schalenelement (14, 16) einen Kunststoff und/Faserverbundwerkstoff aufweist oder aus diesem besteht.
17. Turbolader mit einem Turbinengehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16.
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