WO2017067635A1 - Controller for an exhaust gas turbocharger - Google Patents

Controller for an exhaust gas turbocharger Download PDF

Info

Publication number
WO2017067635A1
WO2017067635A1 PCT/EP2016/001651 EP2016001651W WO2017067635A1 WO 2017067635 A1 WO2017067635 A1 WO 2017067635A1 EP 2016001651 W EP2016001651 W EP 2016001651W WO 2017067635 A1 WO2017067635 A1 WO 2017067635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
control device
groove
exhaust gas
section
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/001651
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim Delitz
Original Assignee
Ihi Charging Systems International 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 Ihi Charging Systems International Gmbh filed Critical Ihi Charging Systems International Gmbh
Publication of WO2017067635A1 publication Critical patent/WO2017067635A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/105Final actuators by passing part of the fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F02B37/186Arrangements of actuators or linkage for bypass valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-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
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/50Kinematic linkage, i.e. transmission of position
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a control device for an exhaust gas turbocharger in the
  • Publication DE 11 2009 002 230 T5 discloses an exhaust-gas turbocharger with a control device in an exhaust-gas guide section.
  • the regulating device is for opening and closing a bypass channel in the flow-through
  • Exhaust gas guide section provided for bypassing a turbine wheel of the exhaust gas guide section rotatably arranged in the exhaust gas guide section in a wheel chamber of the exhaust gas guide section. It comprises a movement device with a shaft having a rotation axis and a cover element, wherein the movement device is provided for moving the cover element.
  • the cover serves to open or close a flow cross-section of the bypass channel by means of a rotary movement of the cover about an axis of rotation.
  • a control device for an exhaust gas turbocharger, which has a flow-through exhaust gas guide section, a bearing section and a
  • the exhaust gas guide section is connected to the air guide section by means of the bearing section, and wherein a turbine wheel of the exhaust gas turbocharger is rotatably received in the exhaust gas guide section, and wherein the turbine wheel is provided with a compressor wheel, which in the
  • Air guide portion is rotatably received, by means of a Laufzeugwelle which is rotatably received in the bearing portion, rotatably connected, and wherein for bypassing the turbine wheel in the exhaust guide portion, a bypass channel is formed, has a cover for opening or closing the
  • the control device comprises a rotatably mounted in the exhaust guide portion shaft, wherein the shaft is connected to the cover. At its end facing away from the cover, the shaft is connected to a connecting element for movement of the cover. To reduce a flow of the rule device in the shaft is the
  • Connecting element designed to reduce pressure Basically, the leakage is dependent on a pressure gradient in the region of the control device. Due to the pressure gradient results in a flow starting from the bypass channel via the shaft into the environment, since a remote from the bypass channel formed end of the shaft, which is connected to the connecting element, opens into the environment. In order to avoid the flow from the bypass channel into the environment, and thus to reduce or avoid exhaust gas leakage, it is therefore intended to form the control device such that the pressure in the region of the control device is reduced.
  • a first groove and / or a second groove are provided in the exhaust gas guide portion, wherein the first groove and / or the second groove of the shaft are open opposite.
  • a movement gap exists between the connecting element and a wall arranged opposite the connecting element, which wall is formed adjacent to the first groove.
  • the movement gap preferably has a value of 0.2 to 0.3 mm in the axial direction.
  • the shaft has a shoulder, which is remote from the first end of the shaft. In other words, that is, facing the cover member
  • the advantage of the paragraph is the achievement of an optimized surface-power ratio, so that an increased contact pressure of the shaft to the exhaust gas guide portion and thus an improved sealing effect can be formed.
  • Another advantage of the paragraph is the fact that due to the paragraph positioned one of the shaft facing
  • the step is such that an outer diameter of the shoulder is greater than a second diameter of the shaft.
  • an outer diameter of the shoulder is greater than a second diameter of the shaft.
  • a further movement gap is formed between the shoulder and a wall opposite the shoulder, whereby a further friction-reduced movement of the shaft is realized.
  • first groove and / or the second groove are formed as a half-groove.
  • a sealing element is arranged in the first groove and / or in the second groove. The sealing element is for additional assurance of
  • the sealing element has a V-shaped cross section.
  • Relax sealing element wherein it increases its axial extent and thus further formed at its opposite cross-sectional ends of the groove and against the wall.
  • the V-shaped cross-section forms a kind of pocket, in which additionally leakage exhaust gas can accumulate.
  • At least one full groove is formed in a middle section of the shaft between the first end of the shaft and the second end of the shaft of the shaft.
  • the connecting element is integrally connected to the shaft at the first end of the shaft.
  • the cohesive connection formed over a circumference of the shaft between the shaft and the connecting element formed gap, which is due to the two separate from each other formed components, completely fluid-tight.
  • the cohesive connection is a
  • the first groove and / or the second groove and / or the full grooves are formed in a bushing comprising the shaft, wherein the bushing is received in the exhaust gas guide section.
  • the advantage of the bush is firstly to be seen in a reduction of a friction loss, since independent of the material of the exhaust gas guide section corresponding material can be used.
  • the advantage of a bush is the possibility of easier machining of an inner surface of the bush, which is arranged opposite the shaft, and accordingly should have a very low roughness.
  • An additional advantage is the simplified processing capability of the socket and thus a so-called handling of the bushing in comparison to the exhaust gas guide section.
  • the bush is formed symmetrically relative to a center line formed transversely to its longitudinal axis.
  • FIG. 1 is a perspective view of an exhaust gas turbocharger with a
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a control device according to the invention for an exhaust gas turbocharger.
  • FIG. 1 A known from the prior art, as shown in FIG. 1 trained
  • Exhaust gas turbocharger 1 has a flow-through exhaust gas guide section 2. This comprises an inlet channel 4 for the entry of a fluid flow in the
  • Exhaust gas guide section 2 in general exhaust of an internal combustion engine, a spiral channel 5 downstream of the inlet channel 4 for conditioning the flow and an outlet channel 3 downstream of the spiral channel 5, via which the exhaust gas from the exhaust gas guide section 2 can escape targeted. Between the spiral channel 5 and the outlet channel 3, a wheel chamber 6 is formed, in which a not-shown turbine wheel is rotatably received.
  • a control device 7 for opening or closing a bypass channel 8 in the flow-through exhaust gas guide section 2 for bypassing the wheel chamber 6 in the exhaust gas guide section 2 is provided in the exhaust gas guide section 2.
  • the bypass channel 8 has an inlet opening 9, wherein the inlet opening 9 with the aid of the control device 7 is completely or partially closed or can be opened completely or partially. According to a positioning of the control device 7, it is possible that the fluid flow flows completely or partially against the wheel chamber 6 and thus the turbine wheel rotatably received in the wheel chamber 6, or flows completely or only partially past the turbine wheel rotatably received in the wheel chamber 6.
  • a cover 11 of the control device 7 is movably received in the bypass channel 8, and thus in the exhaust guide section 2, wherein the cover 11 is mounted executable in the bypass channel 8 for opening or closing the inlet opening 9 a predominantly rotational movement.
  • the cover member 11 is for setting an effective
  • the regulating device 7 has a movement device 12 for the rotational movement of the cover element 11.
  • the movement device 12 comprises, in addition to a pressure measuring device 10 for measuring a boost pressure of a
  • Air guide portion 13 a control rod 14, a connecting element 15, a shaft 16 with a rotation axis 17 and a lever arm 18, on which the cover 1 is fixed.
  • control rod 14 which is connected at one end to the pressure measuring device 10, on the
  • Connecting element 15 which is connected to the other end of the control rod 14, transferable. Due to a compound of the connecting element 5 with the
  • Exhaust gas guide section 2 mounted in a through hole 36 by means of a sleeve 20, so that the usually translational movement of the control rod 14 is converted by means of the shaft 16 in a rotational movement.
  • the lever arm 18 is formed, which serves to receive the cover 11.
  • the lever arm 18 having a longitudinal axis 22 which is fixedly connected to the shaft 16, the rotational movement of the shaft 16 is transmitted to the cover 11, so that the lever arm 18 as
  • a control device 7 according to the invention of the exhaust gas turbocharger 1 is formed as shown in FIG. To avoid leakage from the bypass channel 8 via the shaft 16 in the environment, thus reducing the flow of the control device
  • control device 7 is starting from the bypass channel
  • a first groove 24 is formed between the connecting element 15 and the sleeve 20, in which a first sealing element 23 in the form of a
  • the sealing ring 23 has a V-shaped cross-section.
  • the first groove 24 extends from an inner surface 25 of the bushing 20 radially over a groove depth NT.
  • the first groove 24 is formed on a connecting element 15 facing the first female end 26 in the form of a half-groove.
  • the first groove 24 is arranged covering.
  • a movement gap 27 is provided between the connecting element 15 and the sleeve 20, which allows a freedom of movement of the shaft 16 in the sleeve 20, taking into account a thermally induced expansion of the sleeve 20 and the connecting element 15.
  • the movement gap 27 between the connecting element 15 and the connecting element 15 opposite wall, in this embodiment, the wall of the sleeve 20 is formed.
  • the tightness against leakage is ensured due to the v-shaped cross section of the first sealing element 23, since it is designed to be adaptable to its axial extent along the longitudinal axis 22 due to its elastic property.
  • the movement gap 27 preferably has an axial extent of 0.2-0.3 mm.
  • the shaft 16 is integrally connected to the connecting element 15 at its first end, preferably by means of a welded connection.
  • a second groove 29 is formed at a second socket end 28 opposite the first socket end 26 of the socket 20, a second groove 29 is formed.
  • This second groove 29 is also configured in the form of a half-groove, wherein for limiting the second groove 29 in the axial direction, the shaft 16 extends radially beyond the second groove 29.
  • the shaft 16 in the region of the second groove 29 has a first diameter D1, which is greater than a trained in the vast majority of the sleeve 20 second diameter D2.
  • a second sealing element 30 is arranged, which is formed in the form of a sealing ring and also having a V-shaped cross section.
  • the shaft 16 in the region of the second bushing end 28 has a shoulder 31 with an outer diameter DA, the taking into account a further movement gap 33 a groove depth NT of the second groove 29 corresponds.
  • the groove depth NT of the first groove 24 does not correspond
  • the groove depth NT is dependent on a power of the exhaust gas turbocharger 1, or a maximum exhaust gas flow rate through the exhaust gas guide section 2.
  • the first groove 24 and the second groove 29 are thus formed opposite the shaft 16 open, wherein the grooves 24, 29 results in a cross-sectional enlargement of a flow cross-section of a along the shaft 16, flowing out of the bypass channel 8 Abgasleckagestromes. This cross-sectional enlargement leads to a pressure reduction.
  • the sleeve 20 has in this embodiment between the first groove 24 and the second groove 29, thus in a central portion 34, three further annular full grooves 32 which are formed as pressure-reducing chambers.
  • the bushing 20 has a center line 35, relative to which the bushing 20 is formed symmetrically.
  • the first groove 24 corresponds in size and orientation to its orientation in the bushing 20 of the second groove 29, wherein they are formed in mirror image to the center line 35 in the sleeve 20.
  • the full grooves 32 are arranged symmetrically relative to the center line 35.
  • the first groove 24, the second groove 29 and the full grooves 32 are formed directly in the exhaust gas guide section 2, since the control device 7 is made without a socket.

Abstract

The invention relates to a controller for an exhaust gas turbocharger comprising an exhaust gas pipe section (2) through which a flow can pass, a bearing section, and a flow-through air guiding section (13), wherein the exhaust gas pipe section (2) is connected by means of the bearing section to the air guiding section (13), and wherein a turbine wheel of the exhaust gas turbocharger (1) is received rotatably in the exhaust gas pipe section (2). The turbine wheel is connected non-rotatably to a compressor wheel, which is received rotatably in the air guiding section (13), by means of a rotor shaft which is received rotatably in the bearing section. In order to bypass the turbine wheel a bypass channel (8) is formed in the exhaust gas pipe section (2) and can be opened or closed by means of a cover element (11) of the controller (7), and the controller (7) has a shaft (16) rotatably mounted in the exhaust gas pipe section (2). The shaft (16) is connected to the cover element (11) and, at the end (19) of the shaft facing away from the cover element (11), is connected to a connecting element (15) in order to move the cover element (11). According to the invention, in order to reduce a flow through the controller (7) in the region of the shaft (16), the controller (7) is designed to reduce the pressure, starting from the bypass channel (8), in the direction of the connecting element (15).

Description

Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader  Regulating device for an exhaust gas turbocharger
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader der im The invention relates to a control device for an exhaust gas turbocharger in the
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Preamble of claim 1 specified type.
Aus der Veröffentlichungsschrift DE 11 2009 002 230 T5 geht ein Abgasturbolader mit einer Regelvorrichtung in einem Abgasführungsabschnitt hervor. Die Regelvorrichtung ist zum Öffnen und Schließen eines Umgehungskanals im durchströmbaren Publication DE 11 2009 002 230 T5 discloses an exhaust-gas turbocharger with a control device in an exhaust-gas guide section. The regulating device is for opening and closing a bypass channel in the flow-through
Abgasführungsabschnitt zur Umgehung eines im Abgasführungsabschnitt in einer Radkammer des Abgasführungsabschnitts drehbar angeordneten Turbinenrades des Abgasführungsabschnitts vorgesehen. Sie umfasst eine Bewegungsvorrichtung mit einer eine Rotationsachse aufweisenden Welle und ein Abdeckelement, wobei die Bewegungsvorrichtung zur Bewegung des Abdeckelementes vorgesehen ist. Das Abdeckelement dient einem Öffnen oder Schließen eines Strömungsquerschnitts des Umgehungskanals mit Hilfe einer rotatorischen Bewegung des Abdeckelementes um eine Rotationsachse. Mit einer derartigen Regelvorrichtung ist es möglich in bestimmten Betriebspunkten des Abgasturboladers, insbesondere bei Betriebspunkten mit großen Strömungsmengen, das Turbinenrad vollständig oder teilweise zu umgehen, so dass ein effizienterer Betrieb des Abgasturboladers realisierbar ist. In einer einfachsten Ausführung ist das Abdeckelement beispielsweise in Form eines Tellers ausgebildet. Problematisch ist grundsätzlich, dass es zu Abgasleckagen ausgehend von aus dem Umgehungskanal strömendem Abgas in die Umgebung kommen kann. Exhaust gas guide section provided for bypassing a turbine wheel of the exhaust gas guide section rotatably arranged in the exhaust gas guide section in a wheel chamber of the exhaust gas guide section. It comprises a movement device with a shaft having a rotation axis and a cover element, wherein the movement device is provided for moving the cover element. The cover serves to open or close a flow cross-section of the bypass channel by means of a rotary movement of the cover about an axis of rotation. With such a control device, it is possible in certain operating points of the exhaust gas turbocharger, in particular at operating points with large flow rates, to bypass the turbine wheel completely or partially, so that a more efficient operation of the exhaust gas turbocharger can be realized. In a simplest embodiment, the cover is formed, for example in the form of a plate. The problem is in principle that it can come to exhaust leaks from flowing out of the bypass duct exhaust into the environment.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. It is therefore an object of the present invention to provide an improved control device for an exhaust gas turbocharger of the type specified in the preamble of patent claim 1. This object is achieved by a control device for an exhaust gas turbocharger having the features of patent claim 1.
Eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader, welcher einen durchströmbaren Abgasführungsabschnitt, einen Lagerabschnitt sowie einen A control device according to the invention for an exhaust gas turbocharger, which has a flow-through exhaust gas guide section, a bearing section and a
durchströmbaren Luftführungsabschnitt umfasst, wobei der Abgasführungsabschnitt mithilfe des Lagerabschnitts mit dem Luftführungsabschnitt verbunden ist, und wobei im Abgasführungsabschnitt ein Turbinenrad des Abgasturboladers drehbar aufgenommen ist, und wobei das Turbinenrad mit einem Verdichterrad, welches im wherein the exhaust gas guide section is connected to the air guide section by means of the bearing section, and wherein a turbine wheel of the exhaust gas turbocharger is rotatably received in the exhaust gas guide section, and wherein the turbine wheel is provided with a compressor wheel, which in the
Luftführungsabschnitt drehbar aufgenommen ist, mithilfe einer Laufzeugwelle, welche drehbar im Lagerabschnitt aufgenommen ist, drehfest verbunden ist, und wobei zur Umgehung des Turbinenrades im Abgasführungsabschnitt ein Umgehungskanal ausgebildet ist, weist ein Abdeckelement zum Öffnen oder zum Schließen des Air guide portion is rotatably received, by means of a Laufzeugwelle which is rotatably received in the bearing portion, rotatably connected, and wherein for bypassing the turbine wheel in the exhaust guide portion, a bypass channel is formed, has a cover for opening or closing the
Umgehungskanals auf. Die Regelvorrichtung umfasst eine im Abgasführungsabschnitt drehbar gelagerte Welle, wobei die Welle mit dem Abdeckelement verbunden ist. An ihrem vom Abdeckelement abgewandt ausgebildeten Ende ist die Welle mit einem Verbindungselement zur Bewegung des Abdeckelementes verbunden. Zur Reduzierung einer Durchströmung der Regel Vorrichtung im Bereich der Welle ist die Bypass channels on. The control device comprises a rotatably mounted in the exhaust guide portion shaft, wherein the shaft is connected to the cover. At its end facing away from the cover, the shaft is connected to a connecting element for movement of the cover. To reduce a flow of the rule device in the shaft is the
Regelvorrichtung ausgehend vom Umgehungskanal in Richtung des Regulating device, starting from the bypass channel in the direction of
Verbindungselementes druckreduzierend ausgebildet. Grundsätzlich ist die Leckage abhängig von einem Druckgefälle im Bereich der Regelvorrichtung. Aufgrund des Druckgefälles ergibt sich eine Strömung ausgehend von dem Umgehungskanal über die Welle in die Umgebung, da ein vom Umgehungskanal abgewandt ausgebildetes Ende der Welle, welches mit dem Verbindungselement verbunden ist, in die Umgebung mündet. Zur Vermeidung der Strömung vom Umgehungskanal in die Umgebung, und somit zur Reduzierung bzw. zur Vermeidung von Abgasleckagen, ist es daher vorgesehen die Regelvorrichtung derart auszubilden, dass sich der Druck im Bereich der Regelvorrichtung reduziert. Connecting element designed to reduce pressure. Basically, the leakage is dependent on a pressure gradient in the region of the control device. Due to the pressure gradient results in a flow starting from the bypass channel via the shaft into the environment, since a remote from the bypass channel formed end of the shaft, which is connected to the connecting element, opens into the environment. In order to avoid the flow from the bypass channel into the environment, and thus to reduce or avoid exhaust gas leakage, it is therefore intended to form the control device such that the pressure in the region of the control device is reduced.
In einer Ausgestaltung sind im Abgasführungsabschnitt eine erste Nut und/oder eine zweite Nut vorgesehen, wobei die erste Nut und/oder die zweite Nut der Welle gegenüber geöffnet sind. Der Vorteil ist, dass die Nut zu einer In one embodiment, a first groove and / or a second groove are provided in the exhaust gas guide portion, wherein the first groove and / or the second groove of the shaft are open opposite. The advantage is that the groove becomes one
Querschnittsvergrößerung eines Strömungsquerschnitts von an der Welle entlang strömendem Abgas führt. Diese Querschnittsvergrößerung bewirkt eine Cross-sectional enlargement of a flow cross section of the shaft along flowing exhaust gas leads. This cross-sectional enlargement causes a
Druckreduzierung. Pressure reduction.
In einer weiteren Ausgestaltung liegt zwischen dem Verbindungselement und einer dem Verbindungselement gegenüberliegend angeordneten Wandung, welche an die erste Nut angrenzend ausgebildet ist, ein Bewegungsspalt vor. Der Vorteil ist eine In a further embodiment, a movement gap exists between the connecting element and a wall arranged opposite the connecting element, which wall is formed adjacent to the first groove. The advantage is one
Reduzierung von Reibungsverlusten, da das Verbindungselement bewegbar der Wandung gegenüberliegend angeordnet ist. Reduction of friction losses, since the connecting element is movably arranged opposite the wall.
Der Bewegungsspalt weist in axialer Richtung bevorzugt einen Wert von 0,2 bis 0,3mm auf. The movement gap preferably has a value of 0.2 to 0.3 mm in the axial direction.
Zur weiteren Verhinderung einer Leckage im Bereich der Regelvorrichtung weist die Welle einen Absatz auf, welcher vom ersten Ende der Welle abgewandt ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass an dem dem Abdeckelement zugewandt To further prevent leakage in the region of the control device, the shaft has a shoulder, which is remote from the first end of the shaft. In other words, that is, facing the cover member
ausgebildeten Ende der Welle der Absatz ausgebildet ist. Der Vorteil des Absatzes ist die Herbeiführung eines optimierten Fläche-Kraftverhältnisses, so dass eine erhöhte Anpresskraft der Welle an den Abgasführungsabschnitt und damit eine verbesserte Dichtwirkung ausgebildet werden kann. Ein weiterer Vorteil des Absatzes ist darin zu sehen, dass aufgrund des Absatzes eine der Welle zugewandt positionierte trained end of the shaft is designed the paragraph. The advantage of the paragraph is the achievement of an optimized surface-power ratio, so that an increased contact pressure of the shaft to the exhaust gas guide portion and thus an improved sealing effect can be formed. Another advantage of the paragraph is the fact that due to the paragraph positioned one of the shaft facing
Umlenkkante ausgebildet ist, welche zu einem weiteren Druckverlust führt. Deflection edge is formed, which leads to a further pressure loss.
Bevorzugt ist der Absatz dergestalt, dass ein Außendurchmesser des Absatzes größer ist als ein zweiter Durchmesser der Welle. Somit ergibt sich keine Schwächung der Welle aufgrund der zur Ausbildung des Absatzes notwendigen unterschiedlichen Durchmesser. Preferably, the step is such that an outer diameter of the shoulder is greater than a second diameter of the shaft. Thus, there is no weakening of the shaft due to the necessary for the formation of the paragraph different diameters.
In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen dem Absatz und einer dem Absatz gegenüberliegenden Wandung ein weiterer Bewegungsspalt ausgebildet, wodurch eine weitere reibungsreduzierte Bewegung der Welle realisiert ist. In a further embodiment, a further movement gap is formed between the shoulder and a wall opposite the shoulder, whereby a further friction-reduced movement of the shaft is realized.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die erste Nut und/oder die zweite Nut als Halbnut ausgebildet. In einer weiteren Ausgestaltung ist in der ersten Nut und/oder in der zweiten Nut ein Dichtelement angeordnet. Das Dichtelement ist zur zusätzlichen Sicherung der In a further embodiment, the first groove and / or the second groove are formed as a half-groove. In a further embodiment, a sealing element is arranged in the first groove and / or in the second groove. The sealing element is for additional assurance of
Vermeidung der Leckage in der Regelvorrichtung angeordnet. Preventing the leakage in the control device arranged.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Dichtelement einen v-förmigen Querschnitt auf. Der Vorteil ist, dass es insbesondere bei als Halbnuten ausgebildeten Nuten eine zusätzliche Abdichtung realisiert, da es vorgespannt eingebaut werden kann. In a further embodiment, the sealing element has a V-shaped cross section. The advantage is that it realizes an additional seal, in particular in the case of grooves designed as half-grooves, since it can be installed prestressed.
Vergrößert sich bspw. die Nut aufgrund einer Wärmedehnung kann sich das Increases, for example, the groove due to thermal expansion, the
Dichtelement entspannen, wobei es seine axiale Erstreckung vergrößert und somit weiterhin an seinen gegenüberliegenden Querschnittsenden an die Nut und an die Wandung anliegend ausgebildet ist. Zusätzlich bildet der v-förmige Querschnitt eine Art Tasche, in welcher sich zusätzlich Leckageabgas ansammeln kann. Relax sealing element, wherein it increases its axial extent and thus further formed at its opposite cross-sectional ends of the groove and against the wall. In addition, the V-shaped cross-section forms a kind of pocket, in which additionally leakage exhaust gas can accumulate.
In einer weiteren Ausgestaltung ist in einem Mittelabschnitt der Welle zwischen dem ersten Ende der Welle und dem zweiten Ende der Welle der Welle gegenüberliegend zumindest eine Vollnut ausgebildet. Der Vorteil dieser Vollnut ist in der Herbeiführung einer weiteren Druckabsenkung zu sehen. Ein weiterer Vorteil ist eine zusätzliche Reduzierung einer Reibleistung. In a further embodiment, at least one full groove is formed in a middle section of the shaft between the first end of the shaft and the second end of the shaft of the shaft. The advantage of this Vollnut is to see in the cause of a further pressure reduction. Another advantage is an additional reduction of friction losses.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Verbindungselement am ersten Ende der Welle mit der Welle stoffschlüssig verbunden. Der Vorteil ist, dass aufgrund der In a further embodiment, the connecting element is integrally connected to the shaft at the first end of the shaft. The advantage is that due to the
stoffschlüssigen Verbindung ein über einem Umfang der Welle zwischen der Welle und dem Verbindungselement ausgebildeter Spalt, welcher aufgrund der beiden von einander getrennt ausgebildeten Bauteile besteht, vollständig strömungsdicht geschlossen wird. Bevorzugt ist die stoffschlüssige Verbindung eine cohesive connection formed over a circumference of the shaft between the shaft and the connecting element formed gap, which is due to the two separate from each other formed components, completely fluid-tight. Preferably, the cohesive connection is a
Schweißverbindung. Welded joint.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die erste Nut und/oder die zweite Nut und/oder die Vollnuten in einer die Welle umfassenden Buchse ausgebildet, wobei die Buchse im Abgasführungsabschnitt aufgenommen ist. Der Vorteil der Buchse ist zum einen in einer Reduzierung eines Reibungsverlustes zu sehen, da unabhängig vom Material des Abgasführungsabschnitts entsprechendes Material eingesetzt werden kann. Des Weiteren liegt der Vorteil einer Buchse in der Möglichkeit der einfacheren Bearbeitung einer Innenfläche der Buchse, welche der Welle gegenüberliegend angeordnet ist, und dementsprechend eine sehr geringe Rauhtiefe aufweisen sollte. Ein zusätzlicher Vorteil ist die vereinfachte Bearbeitungsmöglichkeit der Buchse und damit eines so genannten Handlings der Buchse im Vergleich zum Abgasführungsabschnitt. Die Buchse In a further embodiment, the first groove and / or the second groove and / or the full grooves are formed in a bushing comprising the shaft, wherein the bushing is received in the exhaust gas guide section. The advantage of the bush is firstly to be seen in a reduction of a friction loss, since independent of the material of the exhaust gas guide section corresponding material can be used. Of Furthermore, the advantage of a bush is the possibility of easier machining of an inner surface of the bush, which is arranged opposite the shaft, and accordingly should have a very low roughness. An additional advantage is the simplified processing capability of the socket and thus a so-called handling of the bushing in comparison to the exhaust gas guide section. The socket
druckreduzierend mit bspw. Nuten zu versehen gestaltet sich im Herstellungsprozess einfacher als die bspw. Nuten in eine entsprechende für die Welle vorgesehene To provide pressure-reducing with, for example, grooves designed in the manufacturing process easier than the example. Grooves in a corresponding provided for the shaft
Aufnahmeöffnung im Abgasführungsabschnitt einzubringen. Insert receiving opening in the exhaust gas guide section.
Ein weiterer Vorteil insbesondere in einer Serienherstellung ist es die Buchse Another advantage, especially in mass production, is the socket
symmetrisch auszubilden. Mit anderen Worten ist die Buchse relativ zu einer quer zu ihrer Längsachse ausgebildeten Mittellinie symmetrisch ausgebildet. Damit ist ihr Einbau in den Abgasführungsabschnitt unabhängig von ihrer entlang ihrer Längsachse ausgebildeten Form. Der Vorteil ist die Vermeidung eines falschen Einbaus der Buchse. symmetrical form. In other words, the bush is formed symmetrically relative to a center line formed transversely to its longitudinal axis. Thus, their installation in the exhaust gas guide section is independent of their shape along its longitudinal axis. The advantage is the avoidance of incorrect installation of the socket.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features mentioned above in the description and
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Feature combinations as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only in the respectively indicated combination but also in others
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen: Combinations or alone, without departing from the scope of the invention. Identical or functionally identical elements are assigned identical reference numerals. Show it:
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht einen Abgasturbolader mit einem 1 is a perspective view of an exhaust gas turbocharger with a
Verstellelement gem. dem Stand der Technik, und Adjustment element acc. the prior art, and
Fig. 2 in einem Längsschnitt eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader. 2 shows a longitudinal section of a control device according to the invention for an exhaust gas turbocharger.
Ein aus dem Stand der Technik bekannter, gemäß Fig. 1 ausgebildeter A known from the prior art, as shown in FIG. 1 trained
Abgasturbolader 1 weist einen durchströmbaren Abgasführungsabschnitt 2 auf. Dieser umfasst einen Eintrittskanal 4 zum Eintritt einer Fluidströmung in den Exhaust gas turbocharger 1 has a flow-through exhaust gas guide section 2. This comprises an inlet channel 4 for the entry of a fluid flow in the
Abgasführungsabschnitt 2, im Allgemeinen Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, einen Spiralkanal 5 stromab des Eintrittskanals 4 zur Konditionierung der Strömung und einen Austrittskanal 3 stromab des Spiralkanals 5, über welchen das Abgas aus dem Abgasführungsabschnitt 2 gezielt entweichen kann. Zwischen dem Spiralkanal 5 und dem Austrittskanal 3 ist eine Radkammer 6 ausgebildet, in welcher ein nicht näher dargestelltes Turbinenrad drehbar aufgenommen ist. Exhaust gas guide section 2, in general exhaust of an internal combustion engine, a spiral channel 5 downstream of the inlet channel 4 for conditioning the flow and an outlet channel 3 downstream of the spiral channel 5, via which the exhaust gas from the exhaust gas guide section 2 can escape targeted. Between the spiral channel 5 and the outlet channel 3, a wheel chamber 6 is formed, in which a not-shown turbine wheel is rotatably received.
Zur Anpassung eines Betriebsverhaltens der Turbine 2 an die Fluidströmung ist im Abgasführungsabschnitt 2 eine Regelvorrichtung 7 zum Öffnen oder Schließen eines Umgehungskanals 8 im durchströmbaren Abgasführungsabschnitt 2 zur Umgehung der Radkammer 6 im Abgasführungsabschnitt 2 vorgesehen. Der Umgehungskanal 8 weist eine Eintrittsöffnung 9 auf, wobei die Eintrittsöffnung 9 mit Hilfe der Regelvorrichtung 7 vollständig oder teilweise verschließbar ist bzw. vollständig oder teilweise geöffnet werden kann. Entsprechend einer Positionierung der Regelvorrichtung 7 ist es möglich, dass die Fluidströmung die Radkammer 6 und somit das in der Radkammer 6 drehbar aufgenommene Turbinenrad vollständig oder teilweise anströmt, bzw. vollständig oder nur teilweise an dem in der Radkammer 6 drehbar aufgenommenen Turbinenrad vorbei strömt. In order to adapt an operating behavior of the turbine 2 to the fluid flow, a control device 7 for opening or closing a bypass channel 8 in the flow-through exhaust gas guide section 2 for bypassing the wheel chamber 6 in the exhaust gas guide section 2 is provided in the exhaust gas guide section 2. The bypass channel 8 has an inlet opening 9, wherein the inlet opening 9 with the aid of the control device 7 is completely or partially closed or can be opened completely or partially. According to a positioning of the control device 7, it is possible that the fluid flow flows completely or partially against the wheel chamber 6 and thus the turbine wheel rotatably received in the wheel chamber 6, or flows completely or only partially past the turbine wheel rotatably received in the wheel chamber 6.
Ein Abdeckelement 11 der Regelvorrichtung 7 ist in dem Umgehungskanal 8, und somit im Abgasführungsabschnitt 2, bewegbar aufgenommen, wobei das Abdeckelement 11 im Umgehungskanal 8 zum Öffnen oder Verschließen der Eintrittsöffnung 9 eine überwiegend rotatorische Bewegung ausführbar gelagert ist. Das heißt mit anderen Worten, das Abdeckelement 11 ist zur Einstellung eines effektiven A cover 11 of the control device 7 is movably received in the bypass channel 8, and thus in the exhaust guide section 2, wherein the cover 11 is mounted executable in the bypass channel 8 for opening or closing the inlet opening 9 a predominantly rotational movement. In other words, the cover member 11 is for setting an effective
Strömungsquerschnitts der Eintrittsöffnung 9 eine im Umgehungskanal 8 rotatorische Bewegung ausführbar positioniert. Flow cross-section of the inlet opening 9 a rotatable movement in the bypass channel 8 positioned executable.
Die Regel Vorrichtung 7 weist zur rotatorischen Bewegung des Abdeckelements 11 eine Bewegungsvorrichtung 12 auf. Die Bewegungsvorrichtung 12 umfasst neben einer Druckmessvorrichtung 10 zur Messung eines Ladedruckes eines The regulating device 7 has a movement device 12 for the rotational movement of the cover element 11. The movement device 12 comprises, in addition to a pressure measuring device 10 for measuring a boost pressure of a
Luftführungsabschnitts 13 eine Regelstange 14, ein Verbindungselement 15, eine Welle 16 mit einer Rotationsachse 17 sowie einen Hebelarm 18, an welchem das Abdeckelement 1 fixiert ist. Air guide portion 13, a control rod 14, a connecting element 15, a shaft 16 with a rotation axis 17 and a lever arm 18, on which the cover 1 is fixed.
Die erforderliche Bewegung des Abdeckelements 11 ist mit Hilfe der Regelstange 14, welche einenends mit der Druckmessvorrichtung 10 verbunden ist, auf das The required movement of the cover 11 is by means of the control rod 14, which is connected at one end to the pressure measuring device 10, on the
Verbindungselement 15, welches anderenends mit der Regelstange 14 verbunden ist, übertragbar. Aufgrund einer Verbindung des Verbindungselements 5 mit der Connecting element 15, which is connected to the other end of the control rod 14, transferable. Due to a compound of the connecting element 5 with the
Regelstange 14 und mit der Welle 16 wird die auf das Verbindungselement 15 übertragene Bewegung auf die Welle 16 weitergeleitet, welche an ihrem ersten Ende 19 mit dem Verbindungselement 15 verbunden ist. Die Welle 16 ist rotierbar im Control rod 14 and the shaft 16, the transmitted to the connecting element 15 movement is forwarded to the shaft 16, which is connected at its first end 19 to the connecting element 15. The shaft 16 is rotatable in
Abgasführungsabschnitt 2 in einer Durchgangsöffnung 36 mit Hilfe einer Buchse 20 gelagert, sodass die üblicherweise translatorische Bewegung der Regelstange 14 mit Hilfe der Welle 16 in eine rotatorische Bewegung umgewandelt wird. Exhaust gas guide section 2 mounted in a through hole 36 by means of a sleeve 20, so that the usually translational movement of the control rod 14 is converted by means of the shaft 16 in a rotational movement.
An einem zweiten Ende 21 der Welle 16 ist der Hebelarm 18 ausgebildet, welcher der Aufnahme des Abdeckelementes 11 dient. Über den Hebelarm 18 mit einer Längsachse 22, welcher fest mit der Welle 16 verbunden ist, wird die rotatorische Bewegung der Welle 16 auf das Abdeckelement 11 übertragen, so dass der Hebelarm 18 als At a second end 21 of the shaft 16, the lever arm 18 is formed, which serves to receive the cover 11. About the lever arm 18 having a longitudinal axis 22 which is fixedly connected to the shaft 16, the rotational movement of the shaft 16 is transmitted to the cover 11, so that the lever arm 18 as
Verbindungselement zwischen dem Abdeckelement 11 und der Welle 16 ausgebildet ist. Connecting element between the cover 11 and the shaft 16 is formed.
Eine erfindungsgemäße Regel Vorrichtung 7 des Abgasturboladers 1 ist gemäß Fig. 2 ausgebildet. Zur Vermeidung von Leckage aus dem Umgehungskanal 8 über die Welle 16 in die Umgebung, somit zur Reduzierung einer Durchströmung der RegelvorrichtungA control device 7 according to the invention of the exhaust gas turbocharger 1 is formed as shown in FIG. To avoid leakage from the bypass channel 8 via the shaft 16 in the environment, thus reducing the flow of the control device
7 im Bereich der Welle 16, ist die Regelvorrichtung 7 ausgehend vom Umgehungskanal7 in the region of the shaft 16, the control device 7 is starting from the bypass channel
8 in Richtung des Verbindungselementes 15 druckreduzierend ausgebildet. 8 formed in the direction of the connecting element 15 pressure-reducing.
Zur Druckreduzierung ist zwischen dem Verbindungselement 15 und der Buchse 20 eine erste Nut 24 ausgebildet, in die ein erstes Dichtelement 23 in Form eines To reduce pressure, a first groove 24 is formed between the connecting element 15 and the sleeve 20, in which a first sealing element 23 in the form of a
Dichtringes aufgenommen ist. Der Dichtring 23 weist einen v-förmigen Querschnitt auf. Die erste Nut 24 ist sich ausgehend von einer Innenfläche 25 der Buchse 20 radial über eine Nuttiefe NT erstreckend. Die erste Nut 24 ist an einem dem Verbindungselement 15 zugewandt ausgebildeten ersten Buchsenende 26 in Form einer Halbnut ausgebildet. Zur Begrenzung der ersten Nut 24 in axialer Richtung, mit anderen Worten in Richtung des Verbindungselementes 15 ist das Verbindungselement 15 die erste Nut 24 bedeckend angeordnet. Dabei ist ein Bewegungsspalt 27 zwischen dem Verbindungselement 15 und der Buchse 20 vorgesehen, welcher eine Bewegungsfreiheit der Welle 16 in der Buchse 20 unter Berücksichtigung einer thermisch bedingten Ausdehnung der Buchse 20 und des Verbindungselementes 15 zulässt. Somit ist der Bewegungsspalt 27 zwischen dem Verbindungselement 15 und einer dem Verbindungselement 15 gegenüberliegenden Wandung, in diesem Ausführungsbeispiel der Wandung der Buchse 20, ausgebildet. Sealing ring is added. The sealing ring 23 has a V-shaped cross-section. The first groove 24 extends from an inner surface 25 of the bushing 20 radially over a groove depth NT. The first groove 24 is formed on a connecting element 15 facing the first female end 26 in the form of a half-groove. For limiting the first groove 24 in the axial direction, in other words in the direction of the connecting element 15, the connecting element 15, the first groove 24 is arranged covering. In this case, a movement gap 27 is provided between the connecting element 15 and the sleeve 20, which allows a freedom of movement of the shaft 16 in the sleeve 20, taking into account a thermally induced expansion of the sleeve 20 and the connecting element 15. Thus, the movement gap 27 between the connecting element 15 and the connecting element 15 opposite wall, in this embodiment, the wall of the sleeve 20 is formed.
Die Dichtheit gegenüber einer Leckage ist aufgrund des v-förmigen Querschnitts des ersten Dichtelementes 23 gewährleistet, da es seine axiale Ausdehnung entlang der Längsachse 22 aufgrund seiner elastischen Eigenschaft anpassbar ausgebildet ist. Der Bewegungsspalt 27 weist bevorzugt eine axiale Erstreckung von 0,2 - 0, 3mm auf. The tightness against leakage is ensured due to the v-shaped cross section of the first sealing element 23, since it is designed to be adaptable to its axial extent along the longitudinal axis 22 due to its elastic property. The movement gap 27 preferably has an axial extent of 0.2-0.3 mm.
Die Welle 16 ist mit dem Verbindungselement 15 an ihrem ersten Ende stoffschlüssig, bevorzugt mit Hilfe einer Schweißverbindung, verbunden. The shaft 16 is integrally connected to the connecting element 15 at its first end, preferably by means of a welded connection.
An einem dem ersten Buchsenende 26 der Buchse 20 gegenüberliegenden zweiten Buchsenende 28 ist eine zweite Nut 29 ausgebildet. Diese zweite Nut 29 ist ebenfalls in Form einer Halbnut ausgestaltet, wobei zur Begrenzung der zweiten Nut 29 in axialer Richtung die Welle 16 sich über die zweite Nut 29 radial erstreckt. Mit anderen Worten weist die Welle 16 im Bereich der zweiten Nut 29 einen ersten Durchmesser D1 auf, welcher größer als ein sich im überwiegenden Bereich der Buchse 20 ausgebildeter zweiter Durchmesser D2 ist. At a second socket end 28 opposite the first socket end 26 of the socket 20, a second groove 29 is formed. This second groove 29 is also configured in the form of a half-groove, wherein for limiting the second groove 29 in the axial direction, the shaft 16 extends radially beyond the second groove 29. In other words, the shaft 16 in the region of the second groove 29 has a first diameter D1, which is greater than a trained in the vast majority of the sleeve 20 second diameter D2.
In der zweiten Nut 29 ist ein zweites Dichtelement 30 angeordnet, welches in Form eines Dichtringes und ebenfalls einen v-förmigen Querschnitt aufweisend ausgebildet ist. In the second groove 29, a second sealing element 30 is arranged, which is formed in the form of a sealing ring and also having a V-shaped cross section.
Zur weiteren Sicherung der Leckagereduzierung weist die Welle 16 im Bereich des zweiten Buchsenendes 28 einen Absatz 31 mit einem Außendurchmesser DA auf, der unter Berücksichtigung eines weiteren Bewegungsspaltes 33 einer Nuttiefe NT der zweiten Nut 29 entspricht. Die Nuttiefe NT der ersten Nut 24 entspricht nicht To further secure the leakage reduction, the shaft 16 in the region of the second bushing end 28 has a shoulder 31 with an outer diameter DA, the taking into account a further movement gap 33 a groove depth NT of the second groove 29 corresponds. The groove depth NT of the first groove 24 does not correspond
zwangsläufig der Nuttiefe NT der zweiten Nut 29. Die Nuttiefe NT ist abhängig von einer Leistung des Abgasturboladers 1 , bzw. einer maximalen den Abgasführungsabschnitt 2 durchströmenden Abgasmenge. The groove depth NT is dependent on a power of the exhaust gas turbocharger 1, or a maximum exhaust gas flow rate through the exhaust gas guide section 2.
Die erste Nut 24 und die zweite Nut 29 sind somit der Welle 16 gegenüberliegend geöffnet ausgebildet, wobei sich durch die Nuten 24, 29 eine Querschnittsvergrößerung eines Strömungsquerschnitts eines entlang der Welle 16, aus dem Umgehungskanal 8 ausströmenden Abgasleckagestromes ergibt. Diese Querschnittsvergrößerung führt zu einer Druckreduzierung. The first groove 24 and the second groove 29 are thus formed opposite the shaft 16 open, wherein the grooves 24, 29 results in a cross-sectional enlargement of a flow cross-section of a along the shaft 16, flowing out of the bypass channel 8 Abgasleckagestromes. This cross-sectional enlargement leads to a pressure reduction.
Die Buchse 20 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der ersten Nut 24 und der zweiten Nut 29, somit in einem Mittelabschnitt 34, drei weitere ringförmige Vollnuten 32 auf, welche als druckmindernde Kammern ausgebildet sind. The sleeve 20 has in this embodiment between the first groove 24 and the second groove 29, thus in a central portion 34, three further annular full grooves 32 which are formed as pressure-reducing chambers.
Quer zur Längsachse 22 weist die Buchse 20 eine Mittellinie 35 auf, relativ zu welcher die Buchse 20 symmetrisch ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die erste Nut 24 in ihrer Größe und Orientierung ihrer Ausrichtung in der Buchse 20 der zweiten Nut 29 entspricht, wobei sie spiegelbildlich zur Mittellinie 35 in der Buchse 20 ausgebildet sind. Ebenso sind die Vollnuten 32 relativ zur Mittellinie 35 symmetrisch angeordnet. Transverse to the longitudinal axis 22, the bushing 20 has a center line 35, relative to which the bushing 20 is formed symmetrically. This means that the first groove 24 corresponds in size and orientation to its orientation in the bushing 20 of the second groove 29, wherein they are formed in mirror image to the center line 35 in the sleeve 20. Likewise, the full grooves 32 are arranged symmetrically relative to the center line 35.
In einem nicht näher dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel sind die erste Nut 24, die zweite Nut 29 sowie die Vollnuten 32 unmittelbar im Abgasführungsabschnitt 2 ausgebildet, da die Regelvorrichtung 7 buchsenlos ausgeführt ist. In a further embodiment, not shown, the first groove 24, the second groove 29 and the full grooves 32 are formed directly in the exhaust gas guide section 2, since the control device 7 is made without a socket.

Claims

Patentansprüche claims
1. Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader, welcher einen durchströmbaren Abgasführungsabschnitt (2), einen Lagerabschnitt sowie einen durchströmbaren Luftführungsabschnitt (13) umfasst, wobei der Abgasführungsabschnitt (2) mithilfe des Lagerabschnitts mit dem Luftführungsabschnitt (13) verbunden ist, und wobei im Abgasführungsabschnitt (2) ein Turbinenrad des Abgasturboladers (1 ) drehbar aufgenommen ist, und wobei das Turbinenrad mit einem 1. A control device for an exhaust gas turbocharger, which comprises a flow-through exhaust guide portion (2), a bearing portion and a flow-through air guide portion (13), wherein the exhaust gas guide portion (2) by means of the bearing portion with the air guide portion (13) is connected, and wherein in the exhaust gas guide portion (2 ) a turbine wheel of the exhaust gas turbocharger (1) is rotatably received, and wherein the turbine wheel with a
Verdichterrad, welches im Luftführungsabschnitt (13) drehbar aufgenommen ist, mithilfe einer Laufzeugwelle, welche drehbar im Lagerabschnitt aufgenommen ist, drehfest verbunden ist, und wobei zur Umgehung des Turbinenrades im Abgasführungsabschnitt (2) ein Umgehungskanal (8) ausgebildet ist, welcher mithilfe eines Abdeckelementes (11 ) der Regelvorrichtung (7) zu öffnen oder zu schließen ist, und wobei die Regelvorrichtung (7) eine im  Compressor, which is rotatably received in the air guide section (13), rotatably connected by means of a Laufzeugwelle which is rotatably received in the bearing section, and wherein for bypassing the turbine wheel in the exhaust guide section (2) a bypass channel (8) is formed, which by means of a cover (11) the control device (7) is to open or close, and wherein the control device (7) has a in the
Abgasführungsabschnitt (2) drehbar gelagerte Welle (16) aufweist, und wobei die Welle (16) mit dem Abdeckelement (11 ) verbunden ist, und welche an ihrem vom Abdeckelement (11 ) abgewandt ausgebildeten ersten Ende (19) mit einem Verbindungselement (15) zur Bewegung des Abdeckelementes (11) verbunden ist,  Exhaust gas guide portion (2) rotatably mounted shaft (16), and wherein the shaft (16) is connected to the cover (11), and which at its from the cover (11) facing away from the first end (19) with a connecting element (15) connected to the movement of the cover (11),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zur Reduzierung einer Durchströmung der Regelvorrichtung (7) im Bereich der Welle (16) die Regel Vorrichtung (7) ausgehend vom Umgehungskanal (8) in Richtung des Verbindungselementes (15) druckreduzierend ausgebildet ist, und wobei die Welle (16) einen Absatz (31 ) aufweist, welcher vom ersten Ende (19) der Welle (16) abgewandt ausgebildet ist, und wobei ein Außendurchmesser (DA) des Absatzes (31 ) größer ist als ein zweiter Durchmesser (D2) der Welle (16). for reducing a flow through the control device (7) in the region of the shaft (16), the control device (7), starting from the bypass channel (8) in the direction of the connecting element (15) is pressure-reducing, and wherein the shaft (16) has a shoulder (31 ), which is formed facing away from the first end (19) of the shaft (16), and wherein an outer diameter (DA) of the shoulder (31) is greater than a second diameter (D2) of the shaft (16).
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 , 2. Control device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
im Abgasführungsabschnitt (2) eine erste Nut (24) und/oder eine zweite Nut (29) vorgesehen ist, wobei die erste Nut (24) und/oder die zweite Nut (29) der Welle (16) gegenüber geöffnet sind.  a first groove (24) and / or a second groove (29) is provided in the exhaust gas guide section (2), the first groove (24) and / or the second groove (29) being open towards the shaft (16).
3. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 3. Control device according to one of claims 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen dem Verbindungselement (15) und einer dem Verbindungselement (15) gegenüberliegend angeordneten Wandung (20; 2), welche an die erste Nut (24) angrenzend ausgebildet ist, ein Bewegungsspalt (27) vorliegt.  between the connecting element (15) and a wall (20; 2) arranged opposite the connecting element (15), which wall is formed adjacent to the first groove (24), there is a movement gap (27).
4. Regelvorrichtung nach Anspruch 3, 4. Control device according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Bewegungsspalt (27) in axialer Richtung einen Wert von 0,2 bis 0,3mm aufweist.  the movement gap (27) in the axial direction has a value of 0.2 to 0.3 mm.
5. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Control device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen dem Absatz (31 ) und einer dem Absatz (31 ) gegenüberliegenden Wandung (20; 2) ein weiterer Bewegungsspalt (33) ausgebildet ist.  a further movement gap (33) is formed between the shoulder (31) and a wall (20; 2) opposite the shoulder (31).
6. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Control device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die ersten Nut (24) und/oder die zweite Nut (29) als Halbnut ausgebildet sind.  the first groove (24) and / or the second groove (29) are formed as a half-groove.
7. Regel Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Control device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in der ersten Nut (24) und/oder in der zweiten Nut (29) ein Dichtelement (23; 30) angeordnet ist.  a sealing element (23; 30) is arranged in the first groove (24) and / or in the second groove (29).
8. Regelvorrichtung nach Anspruch 7, 8. Control device according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (23; 30) einen v-förmigen Querschnitt aufweist. characterized in that the sealing element (23; 30) has a V-shaped cross-section.
9. Regel Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Control device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in einem Mittelabschnitt der Welle (16) zwischen dem ersten Ende (19) der Welle (16) und dem zweiten Ende (21 ) der Welle (16) der Welle (16) gegenüberliegend zumindest eine Vollnut (32) ausgebildet ist  in a central portion of the shaft (16) between the first end (19) of the shaft (16) and the second end (21) of the shaft (16) of the shaft (16) opposite at least one full groove (32) is formed
10. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Control device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Verbindungselement (15) am ersten Ende (19) der Welle (16) mit der Welle (16) stoffschlüssig verbunden ist.  the connecting element (15) is materially connected to the shaft (16) at the first end (19) of the shaft (16).
11. Regelvorrichtung nach Anspruch 10, 11. Control device according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die stoffschlüssige Verbindung eine Schweißverbindung ist.  the cohesive connection is a welded connection.
12. Regel Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 12. Control device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die erste Nut (24) und/oder die zweite Nut (29) und/oder die Vollnuten (32) in einer die Welle (16) umfassenden Buchse (20) ausgebildet sind, wobei die Buchse (20) im Abgasführungsabschnitt (2) aufgenommen ist.  the first groove (24) and / or the second groove (29) and / or the full grooves (32) are formed in a socket (20) comprising the shaft (16), the socket (20) being received in the exhaust guide section (2) is.
13. Regelvorrichtung nach Anspruch 12, 13. Control device according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Buchse (20) symmetrisch ausgebildet ist.  the bush (20) is symmetrical.
PCT/EP2016/001651 2015-10-19 2016-10-05 Controller for an exhaust gas turbocharger WO2017067635A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015117750.1 2015-10-19
DE102015117750.1A DE102015117750A1 (en) 2015-10-19 2015-10-19 Regulating device for an exhaust gas turbocharger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017067635A1 true WO2017067635A1 (en) 2017-04-27

Family

ID=57121182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/001651 WO2017067635A1 (en) 2015-10-19 2016-10-05 Controller for an exhaust gas turbocharger

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015117750A1 (en)
WO (1) WO2017067635A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10458319B2 (en) 2017-06-01 2019-10-29 GM Global Technology Operations LLC Wastegate assembly, a turbocharger that utilizes the wastegate assembly and a method
GB2575979B (en) * 2018-07-30 2022-07-20 Cummins Turbo Tech Limited Valve assembly
DE102018217602A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-16 Continental Automotive Gmbh Exhaust gas turbine of an exhaust gas turbocharger with a sealed wastegate valve device and exhaust gas turbocharger

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2253816A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-24 Carl Freudenberg KG Rotary transmission leadthrough with low gas permeability
DE112009002230T5 (en) 2008-10-01 2011-09-29 Borgwarner Inc. Wastegate with variable flow
DE102013209786B3 (en) * 2013-05-27 2014-01-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for testing tightness of internal combustion engine prior to initial operation of vehicle, involves providing seal in unused state of supercharger and destroyed due to high temperatures of exhaust gas while operating supercharger
DE102013103507A1 (en) * 2013-04-09 2014-10-09 Ihi Charging Systems International Gmbh Regulating device for an exhaust gas guide section of a turbine
US20150125272A1 (en) * 2012-05-11 2015-05-07 Borgwarner Inc. Regulating flap arrangement of an exhaust-gas turbocharger

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05248253A (en) * 1992-03-09 1993-09-24 Aisan Ind Co Ltd Waste gate valve for turbocharger
DE102008057207A1 (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Continental Mechanical Components Germany Gmbh Shaft device with a sealing device
US9488182B2 (en) * 2010-05-27 2016-11-08 Borgwarner Inc. Control shaft seal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009002230T5 (en) 2008-10-01 2011-09-29 Borgwarner Inc. Wastegate with variable flow
EP2253816A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-24 Carl Freudenberg KG Rotary transmission leadthrough with low gas permeability
US20150125272A1 (en) * 2012-05-11 2015-05-07 Borgwarner Inc. Regulating flap arrangement of an exhaust-gas turbocharger
DE102013103507A1 (en) * 2013-04-09 2014-10-09 Ihi Charging Systems International Gmbh Regulating device for an exhaust gas guide section of a turbine
DE102013209786B3 (en) * 2013-05-27 2014-01-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for testing tightness of internal combustion engine prior to initial operation of vehicle, involves providing seal in unused state of supercharger and destroyed due to high temperatures of exhaust gas while operating supercharger

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015117750A1 (en) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19924228C2 (en) Multi-flow, adjustable exhaust gas turbocharger
DE112010005713B4 (en) Step type valve
EP2881548B1 (en) Gas turbine compressor
DE102014212787A1 (en) turbocharger
WO2016162105A1 (en) Controller for an exhaust gas conductive portion of a turbocharger
WO2017067635A1 (en) Controller for an exhaust gas turbocharger
DE102016208160B4 (en) Turbine for an exhaust gas turbocharger with a double-flow turbine housing and a valve arrangement with improved outflow
WO2014075774A1 (en) Exhaust gas pipe section of a turbine
DE10011441A1 (en) Gas sealing device for a supercharger with variable output
DE102016102252A1 (en) Control or shut-off valve
DE102008063212A1 (en) Shaft unit for turbocharger, has shaft which is arranged in bearing bush unit, where shaft unit is connected with lever element at side, and one or multiple sealing devices are provided between lever element and bearing bush unit
EP2118541B1 (en) Gas flow monitor
WO2017125241A1 (en) Adjusting device for a turbocharger, and turbocharger
WO2022048706A1 (en) Valve device of an exhaust gas routing portion of an exhaust gas turbocharger, and exhaust gas routing portion of an exhaust gas turbocharger
EP3217050B1 (en) Seal assembly for a rotary sliding drive
WO2014075772A1 (en) Regulating device for an exhaust-gas guiding section of a turbine, and exhaust-gas guiding section for a turbine
DE102015105219A1 (en) Regulating device for an exhaust gas guide portion of an exhaust gas turbocharger
DE102015225927A1 (en) Valve piston and gate valve with a valve piston
WO2023274446A1 (en) System for controlling an exhaust-gas-conducting portion of an exhaust-gas turbocharger
DE102012102186A1 (en) Turbine for an exhaust gas turbocharger
DE10132001C2 (en) Thermostatic controller for regulating the flow rate of a fluid
DE102013103507A1 (en) Regulating device for an exhaust gas guide section of a turbine
DE102015111252B4 (en) Valve for an exhaust system of an internal combustion engine
DE202018100009U1 (en) butterfly valve
WO2023151749A1 (en) Control device of an exhaust gas guide section of an exhaust gas turbocharger

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16778684

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16778684

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1