WO2018068880A1 - Exhaust-gas guide section for a turbocharger, exhaust system for an internal combustion engine and method for operating a turbocharger - Google Patents

Exhaust-gas guide section for a turbocharger, exhaust system for an internal combustion engine and method for operating a turbocharger Download PDF

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WO2018068880A1 PCT/EP2017/001146 EP2017001146W WO2018068880A1 WO 2018068880 A1 WO2018068880 A1 WO 2018068880A1 EP 2017001146 W EP2017001146 W EP 2017001146W WO 2018068880 A1 WO2018068880 A1 WO 2018068880A1
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channel
exhaust
guide section
gas guide
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Tobias Scheuermann
Hermann Burmester
Daniel Senz
Jens Keim
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Ihi Charging Systems International Gmbh
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Definitions

  • the advantage of the invention is a reduction of the mixing losses, since the diverted exhaust gas not at the edge of the outlet channel but in the
  • the nozzle and / or a web formed on its circumference have a
  • Exhaust gas turbocharger wherein the exhaust gas turbocharger having an exhaust gas guide portion with a spiral channel and a bypass channel, and wherein over the
  • Exhaust gas passed downstream of a turbine wheel rotatably received in the exhaust gas guide section is supplied to an outlet channel arranged downstream of the turbine wheel.
  • the exhaust gas conducted via the bypass channel is introduced downstream of the turbine wheel in its flow direction coaxially with a rotational axis of the turbine wheel into the outlet channel.
  • Fig. 2 in a longitudinal section along the section line II-II the exhaust gas guide section according to the invention.
  • Fig. 1

Abstract

The invention relates to an exhaust-gas guide section for a turbocharger, comprising an inlet channel (3), through which flow can pass, and an outlet channel (9), through which flow can pass, wherein the inlet channel (3) is connected to the outlet channel (9) for flow therethrough by means of a wheel chamber (8), which is arranged between the inlet chamber (3) and the outlet chamber (9), and wherein a turbine wheel (7) having an axis of rotation (14) is rotatably accommodated in the wheel chamber (8), wherein the turbine wheel (7) can be acted on by a fluid flowing through the exhaust-gas guide section (1), and wherein a bypass channel (10) is formed in the exhaust-gas guide section (1), said bypass channel branching off from the inlet channel (3) upstream of the turbine wheel (7), which bypass channel leads into the outlet channel (9) downstream of the wheel chamber (8), and wherein the bypass channel (10) has an outlet opening (16), which is designed for introducing the diverted exhaust gas into the outlet channel (9). According to the invention, the outlet opening (16) is arranged within a cross-sectional area (Q) of the outlet channel (9). The invention further relates to an exhaust system for an internal combustion engine and to a method for operating a turbocharger.

Description

Abgasführungsabschnitt für einen Abgasturbolader und Abgasstrang für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers  Exhaust gas guide section for an exhaust gas turbocharger and exhaust system for an internal combustion engine and method for operating an exhaust gas turbocharger
Die Erfindung betrifft einen Abgasführungsabschnitt für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die The invention relates to an exhaust gas guide section for an exhaust gas turbocharger of the type specified in the preamble of patent claim 1
Erfindung einen Abgasstrang für eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 7 angegebenen Art und ein Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers gemäß Patentanspruch 8. Invention an exhaust system for an internal combustion engine specified in the preamble of claim 7 and a method for operating an exhaust gas turbocharger according to claim 8.
Abgasführungsabschnitte für Abgasturbolader, welche eine Regelvorrichtung zur Regelung eines den Abgasführungsabschnitt durchströmenden Fluids, im Allgemeinen Abgas, aufweisen, sind bekannt. Die Regelvorrichtung ist zum Öffnen und Schließen eines Umgehungskanals im durchströmbaren Abgasführungsabschnitt zur Umgehung eines im Abgasführungsabschnitt in einer Radkammer des Abgasführungsabschnitts drehbar angeordneten Turbinenrades des Abgasführungsabschnitts vorgesehen. Sie weist ein Abdeckelement zum Öffnen und Schließen eines Strömungsquerschnitts des Umgehungskanals auf. Mit Hilfe einer derartigen Regelvorrichtung ist es möglich in bestimmten Betriebspunkten des Abgasturboladers, insbesondere in Betriebspunkten, welche große Strömungsmengen aufweisen, das Turbinenrad zumindest teilweise zu umgehen, so dass ein effizienter Betrieb des Abgasturboladers ermöglicht ist. Exhaust gas duct sections for exhaust gas turbochargers, which have a control device for controlling a fluid flowing through the exhaust gas duct section, generally exhaust gas, are known. The control device is provided for opening and closing a bypass passage in the flow-through exhaust gas guide section 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 has a cover element for opening and closing a flow cross-section of the bypass channel. With the help of such a control device, it is possible in certain operating points of the exhaust gas turbocharger, in particular at operating points, which have large flow rates, at least partially bypass the turbine wheel, so that an efficient operation of the exhaust gas turbocharger is possible.
Üblicherweise wird das umgeleitete Abgas über den Umgehungskanal stromab des Turbinenrades dem durch das Turbinenrad strömenden Abgas in einem Austrittskanal des Abgasführungsabschnitts zugeführt. Das umgeleitete Abgas wird dann entweder abschnittsweise oder vollständig über einem Umfang des Austrittskanals in den Austrittskanal eingeleitet. Das bedeutet, dass das Abgas am Umfang des Usually, the bypassed exhaust gas is supplied via the bypass passage downstream of the turbine wheel to the exhaust gas flowing through the turbine wheel in an exhaust passage of the exhaust gas guide section. The diverted exhaust gas is then introduced either partially or completely over a circumference of the outlet channel in the outlet channel. This means that the exhaust gas is at the periphery of the
Austrittskanals in diesen einströmt. Problematisch ist dabei, dass eine dem Austrittskanal stromab angeordnete Abgasreinigungseinheit, bspw. in Form eines Katalysators und/oder Partikelfilters, nur unzureichend und ungünstig angeströmt wird. Outlet channel flows into this. The problem is that a the Outlet channel downstream arranged exhaust gas purification unit, for example. In the form of a catalyst and / or particulate filter, is inadequately and unfavorably flowed.
Somit ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Thus, the object of the present invention is an improved
Abgasführungsabschnitt für einen Abgasturbolader bereitzustellen. Eine weitere To provide exhaust passage portion for an exhaust gas turbocharger. Another
Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines verbesserten Abgasstrangs für eine The object of the invention is to specify an improved exhaust gas line for a
Verbrennungskraftmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Internal combustion engine and a method for operating a
Abgasturboladers. Exhaust gas turbocharger.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mit einem Abgasführungsabschnitt für einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , mit einem Abgasstrang für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie mit einem Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen These objects are achieved with an exhaust gas guide section for an exhaust gas turbocharger with the features of claim 1, with an exhaust line for an internal combustion engine with the features of claim 7 and with a method for operating an exhaust gas turbocharger with the features of claim 8. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are defined in the dependent claims
angegeben. specified.
Ein erfindungsgemäßer Abgasführungsabschnitt für einen Abgasturbolader weist einen durchströmbaren Eintrittskanal und einen durchströmbaren Austrittskanal auf, wobei der Einrittskanal durchströmbar mit dem Austrittskanal mit einer zwischen dem An inventive exhaust guide section for an exhaust gas turbocharger has a flow-through inlet channel and a flow-through outlet channel, wherein the inlet channel can be flowed through with the outlet channel with a between the
Eintrittskanal und dem Austrittskanal angeordneten Radkammer verbunden ist. In der Radkammer ist ein Turbinenrad mit einer Drehachse drehbar aufgenommen, wobei das Turbinenrad über ein durch den Abgasführungsabschnitt strömendes Fluid Inlet channel and the outlet channel arranged wheel chamber is connected. In the wheel chamber, a turbine wheel is rotatably received with an axis of rotation, wherein the turbine wheel via a flowing through the exhaust gas guide portion fluid
beaufschlagbar ist. Ein Umgehungskanal ist stromauf des Turbinenrades vom can be acted upon. A bypass passage is upstream of the turbine wheel from
Eintrittskanal abzweigend im Abgasführungsabschnitt ausgestaltet. Der Entrance channel branches off in the exhaust duct section designed. Of the
Umgehungskanal mündet stromab der Radkammer in den Austrittskanal ein und weist eine Austrittsöffnung auf, welche zur Einleitung des umgeleiteten Abgases in den Austrittskanal ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist die Austrittsöffnung innerhalb einer Querschnittsfläche des Austrittskanals angeordnet. The bypass channel opens downstream of the wheel chamber into the outlet channel and has an outlet opening, which is designed to introduce the bypassed exhaust gas into the outlet channel. According to the invention, the outlet opening is arranged within a cross-sectional area of the outlet channel.
Üblicherweise mündet der Umgehungskanal an einem Rand des Austrittskanals in den Austrittskanal ein. Das heißt mit anderen Worten, dass das über den Umgehungskanal geführte Abgas am Rand des Austrittskanals auf den über das Turbinenrad geführte Abgas trifft. Eine Vermischung der beiden Abgasströme erfolgt somit überwiegend am Rand des Umgehungskanals, an der Einmündung des Umgehungskanals in den Austrittskanal. Dadurch werden Mischungsverluste in Form von Druckverlusten und Temperaturverlusten erzeugt, und die Ausbildung von durch die Vermischung erzeugten Verwirbelungen tritt asymmetrisch über einer Querschnittsfläche des Usually, the bypass channel opens at an edge of the outlet channel in the outlet channel. In other words, that's about the bypass channel Guided exhaust gas meets at the edge of the outlet channel on the guided over the turbine exhaust. A mixing of the two exhaust gas streams thus takes place predominantly at the edge of the bypass channel, at the junction of the bypass channel in the outlet channel. As a result, mixing losses in the form of pressure losses and temperature losses are generated, and the formation of turbulence generated by the mixing occurs asymmetrically over a cross-sectional area of the
Austrittskanals auf. Outlet channel on.
Der Vorteil der Erfindung ist eine Reduzierung der Mischungsverluste, da das umgeleitete Abgas nicht am Rand des Austrittskanals sondern in der The advantage of the invention is a reduction of the mixing losses, since the diverted exhaust gas not at the edge of the outlet channel but in the
Querschnittsfläche des Austrittskanals einströmen kann. Cross-sectional area of the outlet channel can flow.
Insbesondere, sofern die Austrittsöffnung koaxial mit der Drehachse ausgebildet ist, ist eine weitere Reduzierung der Mischungsverluste realisierbar. In particular, if the outlet opening is formed coaxially with the axis of rotation, a further reduction of the mixing losses can be realized.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasführungsabschnitts ist die Austrittsöffnung in einem im Austrittskanal angeordneten Kanalelement ausgebildet. Somit ist die Möglichkeit geschaffen, das über das Kanalelement geführte umgeleitete Abgas zu konditionieren und somit eine Steigerung eines Wirkungsgrades des In one embodiment of the exhaust gas guide section according to the invention, the outlet opening is formed in a channel element arranged in the outlet channel. Thus, the possibility is created to condition the diverted exhaust gas guided via the duct element and thus to increase the efficiency of the exhaust gas
Abgasturboladers herbeizuführen. Bring the exhaust gas turbocharger.
Das Kanalelement weist eine die Austrittsöffnung aufweisende Düse auf, wobei die Düse mit Hilfe von zumindest einem durchströmbar mit der Düse verbundenen Steg im Austrittskanal aufgenommen ist. Der Vorteil ist die Ausbildung einer Düse, welche zur Erzeugung eines gerichteten Strahls ausgebildet ist. Dadurch kann der Wirkungsgrad einer stromab der Düse angeordneten Abgasreinigungseinheit wesentlich gesteigert werden. Mit Hilfe des Stegs kann die Düse im Austrittskanal anwendungsabhängig positioniert werden. The channel element has a nozzle having the outlet opening, wherein the nozzle is received in the outlet channel with the aid of at least one web which is flow-through-connected to the nozzle. The advantage is the formation of a nozzle, which is designed to generate a directed beam. As a result, the efficiency of a downstream of the nozzle arranged exhaust gas cleaning unit can be significantly increased. With the help of the web, the nozzle can be positioned in the outlet channel according to the application.
In einer besonders vorteilhaften Weise ist die Düse mit Hilfe von drei Stegen im In a particularly advantageous manner, the nozzle by means of three webs in
Austrittskanal aufgenommen. Die Anordnung von drei Stegen des Kanalelementes erwirkt eine gleichmäßige Strömung im Vergleich zu bspw. einem einzigen Steg oder zwei Stegen. Demgegenüber ruft die Anordnung von mehr als drei Stegen einen erhöhten Strömungswiderstand der Stege hervor, so dass sich als besonders geeignet die Anordnung von drei Stegen gezeigt hat. Outlet channel added. The arrangement of three webs of the channel element obtains a uniform flow in comparison to, for example, a single web or two bars. In contrast, the arrangement of more than three webs causes an increased flow resistance of the webs, so that has proven to be particularly suitable the arrangement of three webs.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasführungsabschnitts weisen die Düse und/oder ein an ihrem Umfang ausgebildeter Steg einen In a further embodiment of the exhaust gas guide section according to the invention, the nozzle and / or a web formed on its circumference have a
aerodynamischen Querschnitt auf, wodurch Strömungsverluste reduziert werden können. aerodynamic cross-section, whereby flow losses can be reduced.
Insgesamt ergibt sich eine so genannte Performance-Verbesserung des Overall, there is a so-called performance improvement of the
Abgasturboladers aufgrund des erfindungsgemäßen Abgasführungsabschnitts. Des Weiteren zeigen sich insbesondere eine Eliminierung von so genannten Exhaust gas turbocharger due to the exhaust gas guide section according to the invention. Furthermore, in particular, an elimination of so-called
Totwassergebieten im Abgasführungsabschnitt und eine Reduktion von Stoßverlusten, wie sie bei einer üblichen Einführung des Umgehungskanals in den Austrittskanal auftreten. Dead water areas in the exhaust guide section and a reduction of shock losses, such as occur in a conventional introduction of the bypass channel in the outlet channel.
Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft einen Abgasstrang für eine The second aspect of the invention relates to an exhaust system for a
Verbrennungskraftmaschine, wobei der Abgasstrang eine Abgasreinigungseinheit aufweist, und zwischen einem Abgaskrümmer des Abgasstranges und der Internal combustion engine, wherein the exhaust line comprises an exhaust gas purification unit, and between an exhaust manifold of the exhaust line and the
Abgasreinigungseinheit ein Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers Exhaust gas purification unit, an exhaust gas guide portion of an exhaust gas turbocharger
angeordnet ist, und wobei der Abgasführungsabschnitt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Abgasstranges ist eine wesentliche Steigerung einer Abgasemissionsreduzierung. Die Abgasreinigungseinheit in Form eines Katalysators und/oder Partikelfilters wird räumlich zielgerichtet is arranged, and wherein the exhaust gas guide portion is formed according to one of claims 1 to 6. The advantage of the exhaust line according to the invention is a substantial increase in exhaust emission reduction. The exhaust gas purification unit in the form of a catalyst and / or particulate filter is spatially targeted
angeströmt und Verwirbelungen des Abgases, d.h. des Abgasstromes sind wesentlich reduziert. Das bedeutet, dass der Mischungsverlust des durch den Umgehungskanal geführten Abgases und des über das Turbinenrad in den Austrittskanal einströmenden Abgases deutlich reduziert ist. Des Weiteren sind Wandwärmeverluste deutlich geringer, wodurch das die Abgasreinigungseinheit beaufschlagende Abgas eine höhere Temperatur aufweist und somit einen gesteigerten Wirkungsgrad der flowed and turbulence of the exhaust gas, i. the exhaust stream are significantly reduced. This means that the mixing loss of the exhaust gas guided through the bypass channel and the exhaust gas flowing into the outlet channel via the turbine wheel is significantly reduced. Furthermore, wall heat losses are significantly lower, so that the exhaust gas cleaning unit acting exhaust gas has a higher temperature and thus an increased efficiency of
Abgasreinigungseinheit erwirkt. Das bedeutet, dass eine notwendige Betriebstemperatur des Katalysators im Vergleich zum Stand der Technik schneller erreicht wird. Exhaust gas purification unit obtained. That means a necessary Operating temperature of the catalyst is achieved faster compared to the prior art.
In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines In a third aspect, the invention relates to a method for operating a
Abgasturboladers, wobei der Abgasturbolader einen Abgasführungsabschnitt mit einem Spiralkanal und einem Umgehungskanal aufweist, und wobei über den Exhaust gas turbocharger, wherein the exhaust gas turbocharger having an exhaust gas guide portion with a spiral channel and a bypass channel, and wherein over the
Umgehungskanal geleitetes Abgas stromab eines im Abgasführungsabschnitt drehbar aufgenommenen Turbinenrades einem stromab des Turbinenrades angeordneten Austrittskanal zugeführt wird. Das über den Umgehungskanal geleitete Abgas wird stromab des Turbinenrades in seiner Strömungsrichtung koaxial mit einer Drehachse des Turbinenrades in den Austrittskanal eingeleitet. Exhaust gas passed downstream of a turbine wheel rotatably received in the exhaust gas guide section is supplied to an outlet channel arranged downstream of the turbine wheel. The exhaust gas conducted via the bypass channel is introduced downstream of the turbine wheel in its flow direction coaxially with a rotational axis of the turbine wheel into the outlet channel.
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 Vorderansicht einen erfindungsgemäßen Abgasführungsabschnitt, 1 is a front view of an exhaust gas guide section according to the invention,
Fig. 2 in einem Längsschnitt entlang der Schnittlinie II-II den erfindungsgemäßen Abgasführungsabschnitt gem. Fig. 1 , Fig. 2 in a longitudinal section along the section line II-II the exhaust gas guide section according to the invention. Fig. 1,
Fig. 3 in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie III-III den Abgasführungsabschnitt gem. Fig. 1 , und Fig. 3 in a cross section along the section line III-III the exhaust gas guide section gem. Fig. 1, and
Fig. 4 in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV den Abgasführungsabschnitt gem. Fig. 1. Ein gemäß Fig. 1 ausgebildeter durchströmbarer Abgasführungsabschnitt 1 eines Abgasturboladers 2 umfasst einen Eintrittskanal 3 zum Eintritt einer Fluidströmung in den Abgasführungsabschnitt 1 , im Allgemeinen Abgas einer Fig. 4 in a cross section along the section line IV-IV, the exhaust gas guide section gem. Fig. 1. A flow-through exhaust-gas guide section 1 of an exhaust-gas turbocharger 2 designed according to FIG. 1 comprises an inlet channel 3 for the entry of a fluid flow into the exhaust-gas guide section 1, generally exhaust gas
Verbrennungskraftmaschine 4, wobei das Abgas über einen Abgaskrümmer 5, welcher mit dem Abgasführungsabschnitt 1 durchströmbar verbunden ist, dem Abgasturbolader 2 zugeführt wird, s. Fig. 2.  Internal combustion engine 4, wherein the exhaust gas via an exhaust manifold 5, which is connected to the exhaust gas guide portion 1 can be flowed through, is supplied to the exhaust gas turbocharger 2, s. Fig. 2.
Das Abgas wird über den Eintrittskanal 3 einem stromab des Eintrittskanals 3 zur Konditionierung der Strömung ausgebildeten Spiralkanal 6 zugeführt. Der Spiralkanal 6 ist ein im Abgasführungsabschnitt 1 drehbar aufgenommenes Turbinenrad 7 The exhaust gas is supplied via the inlet channel 3 to a downstream of the inlet channel 3 for conditioning the flow formed spiral channel 6. The spiral channel 6 is a turbine wheel 7 rotatably received in the exhaust gas guide section 1
umfassend ausgebildet, welches von dem über den Spiralkanal 6 das Turbinenrad 7 beaufschlagenden Abgas in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Das Turbinenrad 7 ist in einer Radkammer 8 des Abgasführungsabschnitts 1 aufgenommen, die zwischen dem Spiralkanal 6 und einem Austrittskanal 9 des Abgasführungsabschnitts 1 formed comprehensive, which is offset from the over the spiral channel 6, the turbine wheel 7 acting exhaust gas in a rotational movement. The turbine wheel 7 is accommodated in a wheel chamber 8 of the exhaust gas guide section 1, which is located between the spiral channel 6 and an outlet channel 9 of the exhaust gas guide section 1
ausgebildet ist. Über den Austrittskanal 9 kann das Abgas aus dem is trained. About the outlet channel 9, the exhaust gas from the
Abgasführungsabschnitt 1 gezielt entweichen. Exhaust gas guide section 1 escape targeted.
In einem nicht näher dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel weist der In a further embodiment, not shown, the
Abgasführungsabschnitt 1 zwei Spiralkanäle 6 auf. Diese Spiralkanäle 6 können symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein. Ebenso könnten sie die Radkammer 8 vollständig oder nur teilweise umschlingen oder eine Kombination der vorstehend genannten Ausbildungen sein. Exhaust duct section 1 on two spiral channels 6. These spiral channels 6 may be formed symmetrically or asymmetrically. Likewise, they could wrap the wheel chamber 8 completely or only partially or be a combination of the above-mentioned embodiments.
Zur Anpassung eines Betriebsverhaltens des Abgasturboladers 2 an die Fluidströmung der Verbrennungskraftmaschine 4 ist im Abgasführungsabschnitt 1 ein To adapt a performance of the exhaust gas turbocharger 2 to the fluid flow of the internal combustion engine 4 is in the exhaust duct section 1 a
Umgehungskanal 10 mit einer nicht näher dargestellten Regelvorrichtung ausgebildet, wobei der Umgehungskanal 10 mit Hilfe der Regelvorrichtung zu öffnen und zu schließen ist. Hierzu weist die Regelvorrichtung ein nicht näher dargestelltes im By-pass channel 10 is formed with a control device, not shown, wherein the bypass channel 10 is to be opened and closed by means of the control device. For this purpose, the control device not shown in detail in the
Abgasführungsabschnitt 1 verschwenkbares Klappenventil auf. Ebenso könnte allerdings die Regelvorrichtung ein andersartig gestaltetes Ventil, bspw. ein Tellerventil, zum Öffnen oder Schließen des Umgehungskanals 10 aufweisen. Stromab des Turbinenrades 7 ist im Austrittskanal 9 ein Kanalelement 11 angeordnet, welches durchströmbar ist. Das Kanalelement 11 ist mit dem Umgehungskanal 10 durchströmbar verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Kanalelement 11 in Form einer zentralen Düse 12 mit drei über einem Umfang der Düse 12 in regelmäßigen Abständen positionierten durchströmbaren Stegen 13 aufweisend ausgebildet. Ebenso könnten die Stege 13 auch unregelmäßig über dem Umfang verteilt ausgebildet sein. Auch könnten sie in axialer Richtung, somit entlang einer Längsachse 15 des Kanalelementes 11 versetzt zueinander angeordnet sein. Exhaust gas guide section 1 pivotable flap valve. Likewise, however, the control device could have a differently designed valve, for example a poppet valve, for opening or closing the bypass channel 10. Downstream of the turbine wheel 7, a channel element 11 is arranged in the outlet channel 9, which can be flowed through. The channel element 11 is connected to the bypass channel 10 throughflow. In the present embodiment, the channel element 11 is formed in the form of a central nozzle 12 with three over a circumference of the nozzle 12 at regular intervals positioned through-flow webs 13 comprising. Likewise, the webs 13 could also be formed distributed irregularly over the circumference. Also, they could be arranged offset to one another in the axial direction, thus along a longitudinal axis 15 of the channel element 11.
Die Düse 12 ist koaxial mit dem Turbinenrad 7, welches eine Drehachse 14 aufweist, positioniert. Somit ist die Düse 12 konzentrisch im Abgasführungsabschnitt (1 ) angeordnet. Das heißt mit anderen Worten, dass die Drehachse 14 des Turbinenrades 7 der Längsachse 15 des Kanalelementes 11 entspricht. Die Stege 13 sind mit der Düse 12 durchströmbar verbunden. Somit strömt das über den Umgehungskanal 10 umgeleitete Abgas über die Stege 13 in die Düse 12 und tritt an einer vom Turbinenrad 7 abgewandt ausgebildeten Austrittsöffnung 6 der Düse 12 in den Austrittskanal 9 ein. Die Austrittsöffnung 16 ist somit innerhalb einer Querschnittsfläche Q des The nozzle 12 is positioned coaxially with the turbine wheel 7, which has a rotation axis 14. Thus, the nozzle 12 is arranged concentrically in the exhaust gas guide section (1). In other words, that means that the axis of rotation 14 of the turbine wheel 7 corresponds to the longitudinal axis 15 of the channel element 11. The webs 13 are connected to the nozzle 12 throughflow. Thus, the bypassed via the bypass passage 10 exhaust gas flows through the webs 13 in the nozzle 12 and enters at a side facing away from the turbine 7 outlet opening 6 of the nozzle 12 in the outlet channel 9 a. The outlet opening 16 is thus within a cross-sectional area Q of the
Austrittskanals 9 angeordnet. Outlet channel 9 is arranged.
Die Stege 13 sind an ihren von der Düse 12 abgewandt ausgebildeten Stegenden 17 durchströmbar miteinander verbunden, so dass das über den Umgehungskanal 10 geleitete Abgas relativ gleichmäßig in die drei Stege 13 strömen kann. The webs 13 are connected to each other at their remote from the nozzle 12 formed web ends 17 through each other, so that the guided over the bypass channel 10 exhaust gas can flow relatively uniformly in the three webs 13.
Die Stege 13 weisen einen aerodynamisch günstigen Querschnitt 18 auf, welcher einem bekannten Tragflächenprofil ähnlich ausgebildet ist. Die Stege 13 können in radialer Richtung gleichmäßig wie auch ungleichmäßig, insbesondere verwunden ausgebildet sein. Der Querschnitt 18 ist mit Hilfe von Simulationen und The webs 13 have an aerodynamically favorable cross-section 18, which is similar to a known airfoil profile. The webs 13 may be formed in the radial direction uniformly as well as unevenly, in particular twisted. The cross section 18 is by means of simulations and
Strömungsversuchen dem jeweiligen Abgasturbolader 2 angepasst auszulegen. Flow tests adapted to the respective exhaust gas turbocharger 2 interpreted.

Claims

Patentansprüche claims
1. Abgasführungsabschnitt für einen Abgasturbolader, mit einem durchströmbaren Eintrittskanal (3) und einem durchströmbaren Austrittskanal (9), wobei der Einrittskanal (3) durchströmbar mit dem Austrittskanal (9) mit einer zwischen dem Eintrittskanal (3) und dem Austrittskanal (9) angeordneten Radkammer (8) verbunden ist, und wobei in der Radkammer (8) ein Turbinenrad (7) mit einer Drehachse (14) drehbar aufgenommen ist, wobei das Turbinenrad (7) über ein durch den Abgasführungsabschnitt (1 ) strömendes Fluid beaufschlagbar ist, und wobei ein Umgehungskanal (10) stromauf des Turbinenrades (7) vom 1. Exhaust gas guide section for an exhaust gas turbocharger, with a flow-through inlet channel (3) and a flow-through outlet channel (9), wherein the inlet channel (3) can be flowed through with the outlet channel (9) with a between the inlet channel (3) and the outlet channel (9) Wheel chamber (8) is connected, and wherein in the wheel chamber (8) a turbine wheel (7) is rotatably received with a rotation axis (14), wherein the turbine wheel (7) via a through the exhaust gas guide section (1) flowing fluid is acted upon, and wherein a bypass channel (10) upstream of the turbine wheel (7) from
Eintrittskanal (3) abzweigend im Abgasführungsabschnitt (1 ) ausgestaltet ist, welcher stromab der Radkammer (8) in den Austrittskanal (9) mündet, und wobei der Umgehungskanal (10) eine Austrittsöffnung (16) aufweist, welche zur  Entrance channel (3) branches off in the exhaust gas guide section (1) is configured, which downstream of the wheel chamber (8) in the outlet channel (9) opens, and wherein the bypass channel (10) has an outlet opening (16) which
Einleitung des umgeleiteten Abgases in den Austrittskanal (9) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass  Initiation of the diverted exhaust gas is formed in the outlet channel (9), characterized in that
die Austrittsöffnung (16) innerhalb einer Querschnittsfläche (Q) des  the outlet opening (16) within a cross-sectional area (Q) of the
Austrittskanals (9) angeordnet ist.  Outlet channel (9) is arranged.
2. Abgasführungsabschnitt nach Anspruch 1 , 2. exhaust gas guide section according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Austrittsöffnung (16) koaxial mit der Drehachse (14) ausgebildet ist.  the outlet opening (16) is formed coaxially with the axis of rotation (14).
3. Abgasführungsabschnitt nach Anspruch 1 oder 2, 3. exhaust gas guide section according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Austrittsöffnung (16) in einem im Austrittskanal (9) angeordneten  the outlet opening (16) arranged in a in the outlet channel (9)
Kanalelement (11 ) ausgebildet ist. Channel element (11) is formed.
4. Abgasführungsabschnitt nach Anspruch 3, 4. exhaust gas guide portion according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Kanalelement (11 ) eine die Austrittsöffnung (16) aufweisende Düse (12) aufweist, wobei die Düse (12) mit Hilfe von zumindest einem durchströmbar mit der Düse (12) verbundenen Steg (13) im Austrittskanal (9) aufgenommen ist.  the channel element (11) has a nozzle (12) having the outlet opening (16), wherein the nozzle (12) is received in the outlet channel (9) by means of at least one web (13) which can flow through the nozzle (12).
5. Abgasführungsabschnitt nach Anspruch 4, 5. exhaust gas guide section according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Düse (12) mit Hilfe von drei Stegen (13) im Austrittskanal aufgenommen ist.  the nozzle (12) is received in the outlet channel by means of three webs (13).
6. Abgasführungsabschnitt nach einem der Ansprüche 3 bis 5, 6. exhaust gas guide section according to one of claims 3 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Düse (12) und/oder ein an ihrem Umfang ausgebildeter Steg (13) einen aerodynamischen Querschnitt (18) aufweisen.  the nozzle (12) and / or a web (13) formed on its circumference have an aerodynamic cross-section (18).
7. Abgasstrang für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei der Abgasstrang eine Abgasreinigungseinheit aufweist, und zwischen einem Abgaskrümmer (5) des Abgasstranges und der Abgasreinigungseinheit ein Abgasführungsabschnitt (1 ) eines Abgasturboladers (2) angeordnet ist, 7. Exhaust line for an internal combustion engine, wherein the exhaust line comprises an exhaust gas purification unit, and between an exhaust manifold (5) of the exhaust line and the exhaust gas purification unit, an exhaust gas guide portion (1) of an exhaust gas turbocharger (2) is arranged,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Abgasführungsabschnitt (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.  the exhaust gas guide section (1) according to one of claims 1 to 6 is formed.
8. Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers, wobei der Abgasturbolader (2) einen Abgasführungsabschnitt (1 ) mit einem Spiralkanal (6) und einem 8. A method for operating an exhaust gas turbocharger, wherein the exhaust gas turbocharger (2) has an exhaust gas guide section (1) with a spiral channel (6) and a
Umgehungskanal (10) aufweist, und wobei über den Umgehungskanal (10) geleitetes Abgas stromab eines im Abgasführungsabschnitt (1 ) drehbar aufgenommenen Turbinenrades (7) einem stromab des Turbinenrades (7) angeordneten Austrittskanal (9) zugeführt wird,  Has bypass passage (10), and wherein via the bypass passage (10) guided exhaust downstream of a in the exhaust guide section (1) rotatably received turbine wheel (7) is supplied to a downstream of the turbine wheel (7) arranged outlet channel (9),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das über den Umgehungskanal (10) geleitete Abgas stromab des Turbinenrades (7) in seiner Strömungsrichtung koaxial mit einer Drehachse (14) des Turbinenrades (7) in den Austrittskanal (9) eingeleitet wird. the exhaust gas routed via the bypass duct (10) downstream of the turbine wheel (7) is introduced in its flow direction coaxially with a rotational axis (14) of the turbine wheel (7) in the outlet channel (9).
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