WO2018145908A1 - KLAPPENEINRICHTUNG ZUM ÖFFNEN UND SCHLIEßEN EINES WASTEGATEKANALS IN EINEM TURBINENGEHÄUSE EINES TURBOLADERS SOWIE TURBOLADER - Google Patents

KLAPPENEINRICHTUNG ZUM ÖFFNEN UND SCHLIEßEN EINES WASTEGATEKANALS IN EINEM TURBINENGEHÄUSE EINES TURBOLADERS SOWIE TURBOLADER Download PDF

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WO2018145908A1
WO2018145908A1 PCT/EP2018/051799 EP2018051799W WO2018145908A1 WO 2018145908 A1 WO2018145908 A1 WO 2018145908A1 EP 2018051799 W EP2018051799 W EP 2018051799W WO 2018145908 A1 WO2018145908 A1 WO 2018145908A1
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WO
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flap
wastegate
retaining pin
guide
guide body
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PCT/EP2018/051799
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Inventor
Mark PAULOV
Daniel HELISCH
Christoph Sparrer
Jan Ehrhard
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/20—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation arranged externally of valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/50—Preventing rotation of valve members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Valve device for opening and closing a wastegate channel in a turbine housing of a turbocharger and turbocharger
  • the invention relates to a flap device for opening and closing a wastegate channel in a turbine housing of a turbocharger.
  • the invention also relates to a turbocharger for an internal combustion engine.
  • Exhaust gas turbochargers are increasingly used to increase performance in automotive internal combustion engines. This happens more often with the aim of reducing the internal combustion engine with the same or even increased performance in size and weight and at the same time the consumption and thus the
  • the operating principle is to use the energy contained in the exhaust gas flow to increase a pressure in an intake tract of the internal combustion engine and thus to effect a better filling of a combustion chamber of the combustion engine with combustion ⁇ oxygen.
  • more fuel, such as gasoline or diesel, per combustion process can be implemented, so the performance of the engine can be increased.
  • the exhaust gas turbocharger to the exhaust gas tract of the Ver ⁇ brennungsmotors arranged exhaust turbine, one arranged in the intake fresh air compressor and an intermediate reasonable disposed rotor bearing.
  • the exhaust gas turbine has a Turbi ⁇ nengephaseuse and disposed therein, driven by the Abgasmas ⁇ senstrom turbine impeller.
  • the fresh air ⁇ compressor includes a compressor housing and it is ⁇ arranged, a boost pressure anabolic compressor impeller.
  • the turbine runner and the compressor runner are arranged on the opposite ends of a common shaft, the so-called rotor shaft, rotatably and thus form the so-called turbocharger rotor.
  • the rotor shaft extends axially between the turbine runner and compressor runner through the arranged between the exhaust turbine and fresh air compressor rotor bearings and is rotatably mounted in this, with respect to the Läuferwel ⁇ lenachse, radially and axially.
  • driven by the exhaust gas mass flow turbine impeller drives the compressor impeller via the rotor shaft, whereby the pressure in the intake tract of the internal combustion engine, based on the
  • Air-oxygen is effected.
  • the speed and power of the turbine is often controlled by selectively opening or closing a wastegate valve to direct a portion of the exhaust gas past the turbine via a wastegate passage.
  • Wastegateventil typically has a flap device and consists of several parts, in particular a He ⁇ belelement with a flap for closing and opening the wastegate valve.
  • An object of the invention is to provide a concept for a flap device of a turbocharger, which contributes to a low wear and low-noise operation of the flap device.
  • the flap device has a lever element with a guide body arranged at a free end of the lever element and a continuous receiving opening arranged in the guide body.
  • the flap device has a wastegate flap disposed on the guide body with a flap edge, wherein on the flap edge on a side facing away from the guide body, a sealing surface is formed for sealingly resting on a wastegate valve seat of the wastegate channel.
  • the flap device is characterized in that the wastegate flap on its side facing the lever element a receiving recess and has a holding pin disposed within the receiving recess.
  • the wastegate flap is arranged on the guide body of the lever element, that the guide body is at least partially received in the receiving recess and the retaining pin is guided through the continuous receiving opening.
  • the guide body does not extend beyond a free end of the retaining pin with respect to a longitudinal axis of the retaining pin beyond the sealing surface. Due to exhaust pulsations and engine vibrations is the
  • the movement in the radial and axial directions is determined by the amount of radial and axial play between the wastegate flap and the lever element.
  • Tilting the wastegate door is determined by the amount of radial clearance and the amount of guide length.
  • the guide length is understood to mean, for example, a longitudinal extension of the retaining pin of the flap, along which the retaining pin is mechanically guided on the lever element.
  • axial and radial clearance is required in valve assemblies to compensate for manufacturing tolerances and / or deformations during operation of a turbocharger, such as thermally induced deformations, and to reliably close and open the wastegate channel.
  • the relative movement of the wastegate flap to the lever element leads to wear and acoustic abnormalities. For example, a diameter of the retaining pin decreases. With increasing wear and the amplitude of the relative movement of the wastegate flap to the lever element increases and, accordingly, the acoustic abnormalities. In the worst case this can lead to a failure of the flap. In particular, in a heavy construction of the wastegate flap, it can come in the case of vibrations to increased wear between the retaining pin and lever element.
  • the guide body in the receiving recess of the wastegate flap By the described recording of the guide body in the receiving recess of the wastegate flap, such as a Hineinragen the guide body in the receiving recess, becomes a effectively guided the flap on the lever element. This contributes to a reduced wear or a reduced noise emission. Due to the fact that the guide body is not received in the wastegate flap beyond the sealing surface in the axial direction, starting from the free end of the retaining pin, a particularly good guidance of the flap on the guide body is achieved.
  • the receiving recess can be used directly as anti-rotation.
  • an anti-twist device may be provided in or on the receiving recess. As a result, for example, can be dispensed with two gates on a wastegate flap, which serve as a rotation in a conventional solution.
  • the radial and axial guidance of the wastegate flap to lever element would be made only via the retaining pin.
  • an outer guide of the wastegate valve allows about a radial guide on one of the Hal ⁇ testift outside facing away from the guide body and the lever member, as described below.
  • the flap device according to the invention contributes to the fact that in comparison to conventional solutions with the same tolerances a larger guide surface between the lever element and Wastegate ⁇ flap is made possible to guide the latter. For example, a particularly large guide length or guide surface is made possible, in particular with regard to a radial guide. It also contributes to a particularly low surface pressure.
  • wastegate flaps which, due to certain boundary conditions / requirements, have significantly more mass than a comparatively smaller wastegate flap.
  • flaps are in ⁇ example compared to flaps with disc-like
  • the flap means can be guaranteed on the one hand, a required game for the operation, on the other hand, this can be designed so low that the Valve device is particularly quiet and little susceptible to wear. Furthermore, an axial play, for example between the flap and the lever element and / or between the lever element and a cover plate, can be made particularly small and exact. This also favors the aforementioned advantages.
  • Another advantage is that the wear must not be contained by a suitable selection of materials and / or by reducing the radial and axial tolerances, which reduces the amplitude of the relative movement of
  • Wastegateklappe to lever element would cause. So it is not necessary about materials with special tribological properties egg ⁇ to use. Also, it is not necessary to increase the diameter of the retaining pin of the wastegate flap to reduce the surface pressure. An increase in diameter would lead to a larger spindle. The reduction in axial and radial clearance is typically limited by engineering capabilities. Furthermore, the measures described would lead to a disproportionate increase in production costs.
  • the flapper means may be referred to as part of a wastegate valve which constitutes a bypass valve means on the turbine side of a turbocharger.
  • the wastegate flap has the flap edge which has the sealing surface for resting on the wastegate valve seat.
  • the retaining pin is formed within the receiving recess and may also be referred to as a pin or guide element for the flap.
  • the retaining pin is arranged on a side facing the guide body of the lever member side of the flap and extends substantially normal from within the wastegate flap through the Aufnah ⁇ me opening of the lever member.
  • the lever element protrudes with the guide body in the Wastega ⁇ teklappe, without thereby overhanging in the axial direction over the sealing surface.
  • the lever element is positively in the receiving recess of Wastegateklappe added.
  • the receiving recess is formed in the wastegate flap so that it runs around the retaining pin. In other words, a trench is formed around the retaining pin.
  • the receiving recess is, for example, the negative of a cylinder or runs cylindrical / annular, but may alternatively have other shapes.
  • the wastegate flap is at least partially hollow out ⁇ . It is crucial that the receiving recess is substantially adapted to outer dimensions of the lever member or the guide body, so that it can form a positive connection.
  • the continuous receiving opening can also be understood as a stepped bore or generally have a plurality of different inner radii.
  • the receiving opening is formed so that the retaining pin of the wastegate flap can be received guided therein.
  • the lever element is for example part of a rotatable spindle, which can be controlled via an adjusting device in a known manner.
  • the flap between a closed position in which it rests on a valve seat for sealing the wastegate channel, and an open position in which the wastegate channel is at least partially released, operable.
  • the described flap device is suitable for any type of spindles or lifting elements, for example straight or cranked ones.
  • an axial direction means a direction parallel to a longitudinal axis of the through-receiving hole, such as the through-hole, or the retaining pin.
  • a radial direction is perpendicular to the longitudinal axis of the retaining pin.
  • the guide body of the lever element and the receiving recess of the wastegate flap and the receiving opening and the retaining pin are dimensioned to each other so that relative to a longitudinal axis of the retaining pin a predetermined radial clearance between the guide body of the lever member and the wastegate flap is formed.
  • the longitudinal axis is a central longitudinal axis of the retaining pin, for example a rotational symmetry axis.
  • the wastegate flap has a flap plate with the flap edge, wherein the flap plate has a flat underside on which the sealing surface is formed. From the flap plate is the retaining pin from.
  • the receiving recess may for example be formed in the plate or is formed by a arranged on the plate wall around the retaining pin. In the embodiment as a plate, the wastegate flap in the closed position of the valve does not protrude into the wastegate channel.
  • the wastegate flap has a
  • a flap body extending in a direction away from the free end of the retaining pin with respect to the longitudinal axis of the retaining pin from the sealing surface.
  • the flap body extends away from the region of the flap edge away from the guide body.
  • the valve body is shaped like a cone. In the sealing closed state of the wastegate flap, the flap body enters the wastegate channel.
  • Damper body may at least partially have the receiving recess.
  • a wall which is cylindrical in relation to the longitudinal axis of the retaining pin and which delimits the receiving recess in a cylindrical manner is formed on a side of the wastegate flap facing the guide body of the lever element.
  • the wall is arranged for example on the flap body or the flap plate, approximately at the level of the flap edge.
  • an additional wall on the flap is provided, which surrounds the retaining pin for the formation of the recording off ⁇ recess.
  • a closed around the retaining pin wall but also a segmented wall can be understood. The latter is formed with play ⁇ by several wall segments.
  • the guide body of the lever element at least one guide surface and the wastegate flap on at least one corresponding contact surface, which cooperate so that the wastegate flap on the He ⁇ belelement is taken with play, said at least one guide surface on a holding pin facing away Au ⁇ .seite the guide body and the at least one contact surface on a receiving recess defining wall of the wastegate flap are arranged to form an outer guide.
  • a radial bearing surface of the lever element is the inner surface of the receptacle ⁇ me opening and the bearing surface of the wastegate flap an outer z Scheme the retaining pin.
  • a guide surface is meant, for example, a machined surface of the respective element, which is in operation - for example, prevailing vibrations - at least partially in contact with the contact surface and provides for the leadership of the wastegate.
  • the Guide surface of the lever element or the wastegate flap are also displayed in a blank.
  • the at least one guide surface and / or the at least one contact surface may have at ⁇ Kunststoffliche configurations, for example zy lindrisch, tapered at a predetermined lead angle with respect to the longitudinal axis of the retaining pin, spherical, approximately ku ⁇ gel or as a segment of a sphere or otherwise.
  • the at least one corresponding contact surface of the Wastega ⁇ teklappe is adapted accordingly to the design of the guide surface. Circumferentially circulating means that the corresponding surface is closed or segmented, approximately interrupted from section- wise , around the longitudinal axis of the retaining pin.
  • the guide body of the lever element and / or the wastegate flap each have at least two, with respect to the longitudinal axis of the retaining pin in an axial distance from one another arranged guide surfaces or contact surfaces. It can also be provided more than two axially spaced guide surfaces. In other words, a corresponding surface is horizontally segmented with respect to the longitudinal axis of the retaining pin.
  • a corresponding surface is horizontally segmented with respect to the longitudinal axis of the retaining pin.
  • the manufacturing costs can be reduced, as the surfaces to be machined are smaller than, for example, a single surface corresponding to a maximum guide length at the same tilt angle.
  • a Wastegateklappe with increased mass such as a wastegate flap with cone shape
  • no wear occur that is, a reduction of the game between wastegate and He ⁇ belelement compared to conventional solutions would not be required
  • the approach of several Guide surfaces the same game as in the conventional solution can be implemented by, for example, the guide surface or contact surface is not processed in one of the two components. If necessary, neither the guide surface nor the contact surface must be processed. This contributes to a reduction in manufacturing costs.
  • the two guide surfaces are formed on two circumferential with respect to the longitudinal axis of the retaining pin portions of the lever member or the wastegate flap ⁇ .
  • these are sections of the lever element or the wastegate flap arranged in a cylindrical manner about the retaining pin.
  • At least one guide surface and / or at least one contact surface are subdivided into at least two surface segments, which are distributed over a circumference with respect to the longitudinal axis of the retaining pin at a distance from each other.
  • at least one corresponding surface is subdivided into at least two axially extending surface segments.
  • at least one guide surface and / or at least one contact surface is formed on a section of the guide body or the wastegate flap extending axially relative to the longitudinal axis of the holding pin and extends axially over at least part of the guide body or the wastegate flap.
  • the guide body of the lever element and / or the wastegate flap each have at least three guide surfaces or contact surfaces arranged spaced apart from each other with respect to the longitudinal axis of the retaining pin over the respective circumference. If two or more corresponding surfaces or surface segments are present, they may be of the same or different design with regard to at least one of the following parameters:
  • the surfaces or surface segments have a same or different radius with respect to the longitudinal axis of the retaining pin.
  • the surfaces or FLAE ⁇ chensegmente are cylindrically disposed around the longitudinal axis of the retaining pin and therefore concentric.
  • the surfaces or surface segments are cylindrical, but have different radii. It is also conceivable that in ⁇ example, a surface or a surface segment is arranged eccentrically to another surface or area segment. It is also possible that one surface or area segment is cylindrical, while the other is conical. According to the above parameters, there are other various configurations and possible combinations.
  • At least one guide surface of the guide body and / or at least one contact surface of the wastegate flap at least two regions with different axial extent with respect to the longitudinal axis of the retaining pin. This includes having that two surface segments may have under ⁇ Kunststoffliche axial extension areas. As a result, an asymmetric guide surface or asymmetrical
  • the guide surface or contact surface can thus be increased in an area with a greater tendency to wear.
  • at least one guide surface of the guide body and / or at least one contact surface of the wastegate flap have a coating for reducing wear. This improves guidance.
  • the coating is for example a sliding material such as Teflon.
  • an axial securing element which secures the wastegate flap axially with respect to the longitudinal axis of the retaining pin in its position on the guide body of the lever member to form an axial clearance, and / or an anti-rotation provided on the wastegate flap, wherein the Anti-rotation prevents rotation of the lever element with respect to the wastegate flap.
  • the wastegate flap is typi ⁇ cally additionally secured in the axial direction with respect to the retaining pin on the lever member.
  • a cover plate may be provided as a securing element, so that the end of the lever element is arranged with the continuous receiving opening between the cover plate and the valve body.
  • the cover plate is riveted or welded to the retaining pin, for example.
  • This securing element can also be, for example, a snap ring or a locking pin.
  • the securing element can intervene, for example, between two horizontally segmented surface segments as described above.
  • the rotation is formed for example by two projections formed on the wastegate flap, which engage around the lever element positively on two sides.
  • a bearing surface for the guide body of the lever element is formed within the receiving recess of the wastegate flap, which is arranged with respect to the longitudinal axis of the retaining pin at the same height as the sealing surface or closer to the free end of the retaining pin as the sealing surface, so that a submit of the guide body is limited in the Aufnah ⁇ me recess.
  • the bearing surface is used as at ⁇ stop surface of the guide body.
  • the guide body between the support surface and the securing element as the cover disc axially secured on the retaining pin with play.
  • a turbocharger for an internal combustion engine is disclosed.
  • the turbocharger has a bearing housing in which a rotor shaft is rotatably mounted.
  • a turbine wheel which is arranged rotationally fixed on the rotor shaft.
  • the turbocharger has a turbine housing which is mechanically fixed in the bearing housing. Further, the turbocharger on a wastegate channel, which is formed in the turbine housing. Finally, a flap device according to one of the previously described embodiments is provided, which is set up for opening and closing the wastegate channel.
  • turbocharger essentially allows the aforementioned advantages and functions. Further embodiments, advantages and functions are disclosed in the following detailed description of several embodiments.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a turbocharger
  • FIGS. 2 and 3 show perspective views of the turbocharger with an adjusting device
  • FIG. 4 shows a schematic partial sectional view of the turbocharger with a flap device
  • FIGS. 5A to 15B show various views of flap devices according to exemplary embodiments of the invention
  • FIGS Figures 16A to 16C are schematic views of flap devices with axial securing according to further embodiments.
  • FIG. 1 schematically shows an exemplary exhaust gas turbocharger 1 in a sectional view, which has an exhaust gas turbine 20, a fresh air compressor 30 and a rotor bearing 40.
  • the exhaust gas turbine 20 is equipped with a wastegate valve 29 and an exhaust gas mass flow AM is indicated by arrows.
  • Fresh air compressor 30 has a thrust recirculation valve 39 and a fresh air mass flow FM is also indicated by arrows.
  • the turbocharger rotor 10 rotates in operation about a rotor axis of rotation 15 of the rotor shaft 14.
  • turbocharger rotor 10 (also called the longitudinal axis) are represented by the drawn center line and characterize the axial orientation of the exhaust gas turbocharger 1.
  • the turbocharger rotor 10 is mounted with its rotor shaft 14 by means of two radial bearings 42 and an axial bearing disk 43. Both the radial bearings 42 and the thrust washer 43 are supplied via oil supply channels 44 of an oil port 45 with lubricant.
  • a common exhaust-gas turbocharger 1 As a rule, a common exhaust-gas turbocharger 1, as shown in FIG. 1, has a multi-part construction.
  • Another unit of the exhaust gas turbocharger 1 represents the
  • Turbocharger rotor 10 the rotor shaft 14, the turbine runner 12 arranged in the turbine housing 21 with an impeller blading 121 and that in the compressor housing 31 arranged compressor impeller 13 having an impeller blading 131.
  • the turbine runner 12 and the compressor runner 13 are disposed on the opposite ends of the common rotor shaft 14 and rotatably connected thereto.
  • the rotor shaft 14 extends in the direction of the turbocharger axis 2 axially through the bearing housing 41 and is rotatably mounted therein axially and radially about its longitudinal axis, the rotor axis of rotation 15, the rotor axis of rotation 15 coinciding with the turbocharger axis 2.
  • Turbine housing 21 has one or more exhaust gas annular channels, so-called exhaust gas passages 22, arranged annularly around turbocharger axis 2 and turbine runner 12 and tapering in a helical manner toward turbine runner 12.
  • These exhaust gas flows 22 have a respective or common, tangentially outwardly directed Abgaszu 1500kanal 23 with a manifold connection ⁇ connection 24 for connection to an exhaust manifold (not shown) of an internal combustion engine, through which the exhaust ⁇ mass flow AM in the respective exhaust gas 22 and then flows on the turbine runner 12.
  • the turbine housing 21 further includes an exhaust discharge passage 26 extending from the axial end of the turbine runner 12 toward the turbocharger shaft 2 and having an exhaust port 27 for connection to the exhaust system (not shown) of the engine. About this Abgasab adoptedkanal 26 exiting the turbine wheel 12 exhaust gas mass flow AM is discharged into the exhaust system of the engine.
  • Turbines and compressors are turbomachines and have due to the physical laws each dependent on size and design optimum operating range is characterized by the mass flow rate, the pressure ratio and the rotational speed of the respective impeller.
  • the operation of an internal combustion engine in a motor vehicle is characterized by dynamic changes of the load and the operating range.
  • turbocharger 1 In order to adapt the operating range of the exhaust gas turbocharger 1 to changing operating ranges of the internal combustion engine turbochargers with additional functions, such as so-called variable turbine geometries (VTG) or wastegate devices (WG) on the exhaust or turbine side and recirculating air or turbocharger can be used to ensure a desired response as possible without noticeable delays (turbo lag) Blow-off devices on the supply air or compressor side equipped. These serve to minimize the sluggish behavior and thus the delayed response of the turbocharger and to avoid damaging operating conditions.
  • VTG variable turbine geometries
  • WG wastegate devices
  • wastegate valve 29 A corresponding bypass valve device on the turbine side is referred to as wastegate valve 29.
  • the waste-gate valve 29 connects the Abgaszu 1500kanal 23 in the direction of flow of the exhaust gas mass flow at the front of the turbine impeller 12 to the Abgasab adoptedkanal 26 in flow direction of the ex ⁇ gas mass flow at the downstream of the turbine wheel 12 via a waste gate passage 291 in the turbine housing 21.
  • the wastegate Valve 29 can be opened or closed by means of a wastegate flap 292, which is part of a flap 293 of the
  • Wastegate valve 29 is.
  • the flap device 293 is actuated via an adjusting device.
  • the wastegate valve 29 is closed and the entire exhaust gas mass flow AM is guided via the turbine runner 12. This ensures a sufficient speed of the turbine and compressor impeller 12, 13 and thus a sufficient
  • Wastegate valve 29 is opened and at least a portion of the ex ⁇ gas mass flow at the turbine impeller 12 passing directly into the Abgasab adoptedkanal 26 downstream of the turbine runner 12 to the rotational speed of turbine and compressor wheel and the pressure ratio, in particular at the exhaust gas turbine 20, within to keep the desired working range of the exhaust gas turbocharger. Further details of the turbocharger 1 will not be explained in detail.
  • Figures 2 and 3 show in perspective an embodiment of a turbocharger 1 from the outside with an actuator 60 for controlling the wastegate valve 29.
  • the actuator 60 has an actuator 61, for example an electric motor, which is coupled to an actuator 63 for actuation thereof.
  • the actuator has a coupling 62 in the form of a coupling rod and a lever 64 which is hinged to the coupling rod.
  • the coupling rod is articulated to the actuator 61 is connected.
  • the actuator 63 is formed by the multi-piece flap device 293, which has an operable via the lever 64 and spindle 65 fixed to the spindle 65 Wastegateklappe 292.
  • the spindle 65 is rotatably ver ⁇ connected with the wastegate flap 292.
  • the adjusting device 60 is set up and designed to transmit forces of the actuator 61 via the coupling 62 to the actuator 63.
  • the spindle 65 is rotatable so that the wastegate flap 292 is movable between a closed position and an open position. In the closed position, the wastegate flap 292 rests on a wastegate valve seat 294 (see, for example, FIG. 1), approximately in the manner of a surface to surface connection.
  • FIG. 4 shows a schematic partial sectional view of the door ⁇ boladers 1 with a valve means 293.
  • the valve means 293 has an inner lever member 66, which is part of the spindle 65th
  • the waste gate valve 292 has a Klap ⁇ penteller 50 with a flat underside, on a flap edge 295, a sealing surface is formed 296 on the, for sealingly bearing on the wastegate valve seat 294.
  • has the waste gate valve 292 includes a retaining pin 51.
  • the retaining pin 51 can also act as pivots or Pin be designated.
  • the lever member 66 has at a free end 67 a Füh ⁇ approximately body 69 in which a cylindrical, continuous on- ⁇ acceptance opening is formed 68th
  • the receiving opening 68 is a through hole.
  • the wastegate flap 292 is positively inserted by means of the retaining pin 51 in the receiving opening 68 from one side and secured on the other side via a cover plate 52.
  • the cover plate 52 is connected to the wastegate flap 292, such as welded or riveted.
  • a longitudinal axis 56 of the retaining pin 51, also longitudinal axis of the wastegate flap 292, extends coaxially to an axis 59 of the receiving opening 68 of the guide body 69.
  • the axis 59 of the receiving opening 68 may also be referred to as the central axis.
  • the cover plate 52 is connected to the wastegate flap 292 so that an axial play 53 between the wastegate flap 292 and the lever element 66 is established.
  • the wastegate flap 292 is guided radially, with a radial clearance 54 is set. Both games will be on closing
  • Wastegate flap 292 on the wastegate valve seat 294 in the turbine housing 21 used to compensate for component tolerances as mentioned above. This ensures that the sealing surface 296 of the wastegate flap 292 on the wastegate valve seat 294 is safely and precisely raised.
  • the axial and radial play 53, 54 allow in the installed state and during operation of the turbocharger 1, the advantages and functions mentioned above.
  • FIGS 5A to 15B show various views of flap means 293 in assembled states or disassembled states and / or individual elements of flap means 293, esp. Spindles 65 or wastegate flaps 292, according to embodiments of the invention.
  • the embodiments have a similar structure, which is why not necessarily all analog to be understood or similar features are described again and / or provided with reference numerals in the other figures. All embodiments have in common that the wastegate flaps 292 are mounted on the spindles 65 and lever elements 66 such that the guide body 69 of the lever member 66 in the
  • Wastegateklappe 292 protrudes in the assembled state and an external guide is achieved. This will be described in detail below.
  • FIGS. 5A to 5C show an embodiment of a Klap ⁇ pen worn 293, wherein Figure 5A shows the wastegate valve 292 and the spindle 65 with the lever member 66 prior to assembly. Figure 5B shows the assembled state and Figure 5C shows a
  • the wastegate flap 292 has a flapper plate 50 which has a flat bottom surface. On the flap plate 50 of the folding ⁇ pen edge 295 is formed, which has the sealing surface 296 for resting on the wastegate valve seat 294 on the underside.
  • the lever element 66 has at the free end 67 a guide body 69, in which a continuous receiving opening 68 is formed. The latter has the axis 59.
  • the bearing of the wastegate valve 292 is changed so that the lever arranged on the member 66 guide body 69 projects into the Waste ⁇ gate flap 292nd
  • the wastegate flap 292 on the side facing the lever element 66 has a reaching into the flap body 296 cylindrical receiving recess 55, in which the guide body 69 is at least partially received.
  • the guide body 69 is adapted with respect to a shaping of the receiving recess 55 so that the guide body 69 is positively received in the receiving recess 55.
  • the receiving recess 55 is defined by a cylindrical wall 58 of the waste gate valve 292, which is arranged on the Füh ⁇ approximately 69 body-facing side of the flap plate 50 reasonable.
  • the guide body 69 has a cylindrical
  • the guide body 69 has an outer side 71, which faces away from the retaining pin 51. Within the receiving recess 55 of the wastegate flap 292 of the retaining pin 51 is arranged. The Receiving recess 55 is formed cylindrically about the longitudinal axis 56 of the retaining pin 51.
  • the retaining pin 51 has an Au ⁇ HYmantel 78 and is guided in the mounted state by the intake ⁇ me-opening 68 of the guide body 69th
  • the guide body 69 has an inner side 72 of the receiving opening 68, the
  • Holding pin 51 faces.
  • the wastegate flap 292 has a bearing surface 73 for the guide body 69.
  • the guide body 69 of the lever element 66 protrudes into the flap 292 in such a way that it does not start from a free end 80 of the retaining pin 51 with respect to the longitudinal axis 56 the sealing surface 296 also extends.
  • the guide body 69 ends with respect to the longitudinal axis 56 above the sealing surface 296 according to FIG 5C.
  • the support surface 73 is thus closer to the free end 80 of the retaining pin 51 as the sealing surface 296 with respect to the longitudinal axis 56.
  • the guide body 69 is axially guided between the cover plate 52 and the support surface 73 on Hal ⁇ testift 51.
  • a guide surface 70 is formed which cooperates with a corresponding contact surface 57 of the wastegate flap 292.
  • the guide surface 70 is an outer circumferential surface of the guide body 69.
  • the contact surface 57 is at the on ⁇ acquisition recess 55 bounding wall 58 of the waste gate valve 292, which is opposite to the outer jacket 78 of the retaining pin 51 is formed.
  • the guide surface 70 is cylindrical overall concluded about the longitudinal axis 56 of the retaining pin 51.
  • an anti-twist device in the form of two projections 81, which are arranged on the wall 58, is provided on the wastegate flap 292 and protrude in the axial direction.
  • the lever element 66 In the mounted state, the lever element 66 is received positively between these projections 81, so that a rotation of the wastegate flap 292 is prevented relative to the lever member 66 about the longitudinal axis 56.
  • the exemplary embodiment according to FIGS. 5A to 5C is a straight spindle 65 including a lever element 66 and a flap with flap plate.
  • spindles such as cranked spindles, as well as other types of flaps are conceivable, as can be seen with reference to the further figures.
  • the outer guide 293 described can be implemented differently, as also shown in the other figures. In particular, a design and number of the guide surface 70 and / or the contact surface 57 can be varied.
  • FIGS. 6A and 6B show views of a flapper 293, in which, unlike Figures 5A to 5C, a wastegate flap 292 is provided which has a flap body 297 instead of the flapper plate. The latter extends from the free end 80 of the sealing surface 296 away and protrudes in the closed state of the wastegate valve 29 into the wastegate channel 291 inside.
  • Figures 7A to 7C show an embodiment in which, unlike the example according to Figures 5A to 5C, a cranked spindle 65 is provided.
  • FIGS. 8A and 8B show a similar exemplary embodiment, wherein again a wastegate flap 292 with flap body 297 is provided.
  • FIGS. 9A to 9D show a further embodiment in which the wastegate flap 292 has a flap body 297, into which the receiving opening 55 protrudes.
  • the flap 292 is at least partially open.
  • the support surface 73 is formed in the interior of the receiving recess 55, which is located substantially at the same height as the sealing surface 296.
  • the wall 58 is not formed as raised by the flap 292 wall.
  • Figures 10A and 10B show an embodiment similar to that of Figures 7A and 7B, wherein the wall 58 is divided into a plurality of wall sections or wall segments which rotate cylindrically about the longitudinal axis 56 of the retaining pin.
  • the contact surface 57 is thus in a plurality of surface segments un ⁇ tert approaches, which are distributed in respect to the longitudinal axis 56 of retaining pin 51 via the respective peripheral distance from one another and form a common contact surface 57th
  • the contact area of the waste gate valve is ⁇ mented vertically seg 292nd Figures IIA and IIB shows an embodiment of a
  • Flap device 293 in which the guide body 69 of a cranked spindle 65 is vertically segmented.
  • the Füh ⁇ approximately area 70 is thus divided into individual surface segments, which together form the guide surface 70th
  • Figures 12A and 12B show an embodiment in which the guide body 69 has two guide surfaces 70 which are cylindrically closed about the longitudinal axis and axially spaced from each other.
  • the guide surfaces 70 are formed on two spaced, cylindrical around the longitudinal axis 56 circumferential wall sections 77.
  • Figures 13A and 13B show an embodiment substantially similar to that of Figures 7A and 7B.
  • the guide surface 70 on the guide body 69 and the corresponding contact surface 57 in the wastegate flap 292 are formed at a predetermined course angle 79 with respect to the longitudinal axis 56 of the retaining pin 51. In other words, this consequently run conically.
  • Figures 14A and 14B show an embodiment substantially similar to that of Figures 13A and 13B.
  • the Difference are the guide surface 70 and the 57 spherical, formed as a spherical segment with a radius R.
  • Figures 15A and 15B show an embodiment substantially similar to that of Figures 7A and 7B.
  • the contact surface 57 of the wastegate flap 292 is formed asymmetrically. That is, it has areas with different axial extent with respect to the longitudinal axis 56 of the retaining pin 51.
  • different heights AI and A2 are shown, which represent a different axial extent.
  • Wastegateklappe 292 and in terms of various parameters, such as radius, angle, center for a spherical radius and others.
  • the features are as described above in various ways combined.
  • the guide surface 70 of the guide body 69 may have an asymmetrical configuration.
  • the described flap devices 293 allow the advantages and functions mentioned above.
  • the axial clearance between the cover plate 52 and the support surface 73 has been adjusted.
  • the axial play or the axial guidance can also be formed between the support surface 73 of the wastegate flap 292 and forming flaps 74 of the wastegate flap 292, the forming flaps 74 being formed on an upper side of the flap 292 facing away from the sealing surface 296 and embracing the guide body 69. This is shown in Figure 16A.
  • the axial guide can also by means of an axial securing element in the form of a Snap rings 75 or a locking pin 76 are implemented.
  • the respective securing element secures the flap 292 in a form-fitting manner between two wall sections 77 of the guide body 69 or the flap 292, on which the guide surfaces 70 are formed.
  • turbocharger 1 described in Figure 1 is to be understood by way of example and may alternatively have other configurations.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klappeneinrichtung (293) zum Öffnen und Schließen eines Wastegatekanals (291) in einem Turbinengehäuse (21) eines Turboladers (1). Die Klappeneinrichtung (293) weist ein Hebelelement (66) mit einem Führungskörper (69) und einer darin angeordneten durchgängigen Aufnahme-Öffnung (68) auf, wobei an dem Führungskörper (69) eine Wastegateklappe (292) mit einem Klappenrand (295) und einer Dichtfläche (296) angeordnet ist. Die Wastegateklappe (292) hat auf ihrer dem Hebelelement (66) zugewandten Seite eine bis in den Klappenkörper (296) reichende Aufnahme-Ausnehmung (55) und einen innerhalb der Aufnahme-Ausnehmung (55) angeordneten Haltestift (51). Die Wastegateklappe (292) derart an dem Führungskörper (69) des Hebelelements (66) angeordnet ist, dass der Führungskörper (69) in der Aufnahme-Ausnehmung (55) zumindest teilweise aufgenommen ist und der Haltestift (51) durch die durchgängige Aufnahme-Öffnung (68) geführt ist. Der Führungskörper (69) erstreckt sich ausgehend von einem freien Ende des Haltestifts (51) bezüglich einer Längsachse (56) des Haltestifts (51) nicht über die Dichtfläche (296) hinaus. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Turbolader

Description

Beschreibung
Klappeneinrichtung zum Öffnen und Schließen eines Wastegatekanals in einem Turbinengehäuse eines Turboladers sowie Tur- bolader
Die Erfindung betrifft eine Klappeneinrichtung zum Öffnen und Schließen eines Wastegatekanals in einem Turbinengehäuse eines Turboladers. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Turbolader für eine Brennkraftmaschine.
Abgasturbolader werden vermehrt zur Leistungssteigerung bei Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dies geschieht immer häufiger mit dem Ziel, den Verbrennungsmotor bei gleicher oder gar gesteigerter Leistung in Baugröße und Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig den Verbrauch und somit den
C02-Ausstoß, im Hinblick auf immer strenger werdende gesetzliche Vorgaben diesbezüglich, zu verringern. Das Wirkprinzip besteht darin, die im Abgasstrom enthaltene Energie zu nutzen, um einen Druck in einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zu erhöhen und so eine bessere Befüllung eines Brennraumes des Verbren¬ nungsmotors mit Luft-Sauerstoff zu bewirken. Somit kann mehr Treibstoff, wie Benzin oder Diesel, pro Verbrennungsvorgang umgesetzt werden, also die Leistung des Verbrennungsmotors erhöht werden.
Dazu weist der Abgasturbolader eine im Abgastrakt des Ver¬ brennungsmotors angeordnete Abgasturbine, einen im Ansaugtrakt angeordneten Frischluftverdichter und ein dazwischen ange- ordnetes Läuferlager auf. Die Abgasturbine weist ein Turbi¬ nengehäuse und ein darin angeordnetes, durch den Abgasmas¬ senstrom angetriebenes Turbinenlaufrad auf. Der Frischluft¬ verdichter weist ein Verdichtergehäuse und ein darin ange¬ ordnetes, einen Ladedruck aufbauendes Verdichterlaufrad auf . Das Turbinenlaufrad und das Verdichterlaufrad sind auf den sich gegenüberliegenden Enden einer gemeinsamen Welle, der sogenannten Läuferwelle, drehfest angeordnet und bilden so den sogenannten Turboladerläufer. Die Läuferwelle erstreckt sich axial zwischen Turbinenlaufrad und Verdichterlaufrad durch das zwischen Abgasturbine und Frischluftverdichter angeordnete Läuferlager und ist in diesem, in Bezug auf die Läuferwel¬ lenachse, radial und axial drehgelagert. Gemäß diesem Aufbau treibt das vom Abgasmassenstrom angetriebene Turbinenlaufrad über die Läuferwelle das Verdichterlaufrad an, wodurch der Druck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors, bezogen auf den
Frischluftmassenstrom hinter dem Frischluftverdichter, erhöht und dadurch eine bessere Befüllung des Brennraumes mit
Luft-Sauerstoff bewirkt wird.
In Abgasturboladern wird die Drehzahl und Leistung der Turbine häufig geregelt, in dem ein Wastegateventil geregelt geöffnet oder geschlossen wird, um einen Teil des Abgases über einen Wastegatekanal an der Turbine vorbei zu leiten. Dieses
Wastegateventil weist typischerweise eine Klappeneinrichtung auf und besteht aus mehreren Teilen, insbesondere einem He¬ belelement mit einer Klappe zum Schließen und Öffnen des Wastegateventils .
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Konzept für eine Klappeneinrichtung eines Turboladers anzugeben, welches zu einem geringen Verschleiß und zu einem geräuscharmen Betrieb der Klappeneinrichtung beiträgt.
Es wird eine Klappeneinrichtung zum Öffnen und Schließen eines Wastegatekanals in einem Turbinengehäuse eines Turboladers offenbart. Die Klappeneinrichtung weist ein Hebelelement mit einem an einem freien Ende des Hebelelements angeordneten Führungskörper und einer in dem Führungskörper angeordneten durchgängigen Aufnahme-Öffnung auf. Die Klappeneinrichtung weist eine an dem Führungskörper angeordnete Wastegateklappe mit einem Klappenrand auf, wobei an dem Klappenrand auf einer dem Führungskörper abgewandten Seite eine Dichtfläche zur ab- dichtenden Auflage auf einem Wastegateventilsitz des Wastegatekanals ausgebildet ist. Die Klappeneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wastegateklappe auf ihrer dem Hebelelement zugewandten Seite eine Aufnahme-Ausnehmung und einen innerhalb der Aufnahme-Ausnehmung angeordneten Haltestift aufweist. Die Wastegateklappe ist derart an dem Führungskörper des Hebelelements angeordnet, dass der Führungskörper in der Aufnahme-Ausnehmung zumindest teilweise aufgenommen ist und der Haltestift durch die durchgängige Aufnahme-Öffnung geführt ist. Der Führungskörper erstreckt sich ausgehend von einem freien Ende des Haltestifts bezüglich einer Längsachse des Haltestifts nicht über die Dichtfläche hinaus. Aufgrund von Abgaspulsationen und Motorvibrationen wird die
Wastegateklappe zu Schwingungen angeregt und kann sich relativ zum Hebelelement bewegen. Die Bewegung in radialer und axialer Richtung wird durch den Betrag eines radialen und axialen Spiels zwischen Wastegateklappe und Hebelelement bestimmt. Eine Verkippung der Wastegateklappe wird durch den Betrag des radialen Spiels und durch den Betrag einer Führungslänge bestimmt. Unter der Führungslänge wird beispielsweise eine Längserstreckung des Haltestifts der Klappe verstanden, entlang derer der Haltestift am Hebelelement mechanisch geführt ist. Typischerweise sind axiale und radiale Spiele bei Klappeneinrichtungen notwendig, um Fertigungstoleranzen und/oder Verformungen im Betrieb eines Turboladers, etwa thermisch bedingte Verformungen, kompensieren und den Wastegatekanal zuverlässig schließen und öffnen zu können .
Die Relativbewegung der Wastegateklappe zum Hebelelement führt zu Verschleiß und akustischen Auffälligkeiten. Beispielsweise verringert sich ein Durchmesser des Haltestifts. Mit zunehmendem Verschleiß nimmt auch die Amplitude der Relativbewegung der Wastegateklappe zum Hebelelement zu und dementsprechend auch die akustischen Auffälligkeiten. Dies kann im schlimmsten Fall zu einem Ausfall der Klappe führen. Insbesondere bei einer schweren Bauweise der Wastegateklappe kann es im Fall von Schwingungen zu erhöhtem Verschleiß zwischen Haltestift und Hebelelement kommen.
Durch das beschriebene Aufnehmen des Führungskörpers in der Aufnahme-Ausnehmung der Wastegateklappe, etwa einem Hineinragen des Führungskörpers in die Aufnahme-Ausnehmung, wird zu einer effektiven Führung der Klappe an dem Hebelelement beigetragen. Dadurch wird zu einem reduzierten Verschleiß bzw. einer verringerten Geräuschemission beigetragen. Dadurch, dass der Führungskörper ausgehend von dem freien Ende des Haltestifts in axialer Richtung nicht über die Dichtfläche hinaus in der Wastegateklappe aufgenommen ist, wird eine besonders gute Führung der Klappe an dem Führungskörper erreicht. Weiter kann die Aufnahme-Ausnehmung direkt auch als Verdrehsicherung genutzt werden. Beispielsweise kann in der oder an der Aufnah- me-Ausnehmung eine Verdrehsicherung vorgesehen sein. Dadurch kann beispielsweise auf zwei Angüsse an einer Wastegateklappe, die bei einer herkömmlichen Lösung als Verdrehsicherung dienen verzichtet werden. Bei der herkömmlichen Lösung würde die radiale und axiale Führung der Wastegateklappe zu Hebelelement nur über den Haltestift erfolgen. Zudem wird eine äußere Führung der Wastegateklappe, etwa eine radiale Führung an einer dem Hal¬ testift abgewandten Außenseite des Führungskörpers bzw. des Hebelelements ermöglicht, wie unten beschrieben. Die erfindungsgemäße Klappeneinrichtung trägt dazu bei, dass im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen bei gleichen Toleranzen eine größere Führungsfläche zwischen Hebelelement und Wastegate¬ klappe zur Führung der Letzteren ermöglicht ist. Beispielsweise wird eine besonders große Führungslänge oder Führungsfläche ermöglicht, insbesondere hinsichtlich einer radialen Führung. Auch wird zu einer besonders geringen Flächenpressung beigetragen. Dies ist besonders bei Wastegateklappen von Vorteil, die aufgrund von bestimmten Randbedingungen/Anforderungen deutlich mehr Masse als eine vergleichsweise kleinere Wastegateklappe haben. Dies trifft beispielsweise auf konische Wastegateklappen mit Klappenkörpern zu, die in Schließstellung der Klappe in den Wastegatekanal hineinragen. Derartige Klappen sind bei¬ spielsweise im Vergleich zu Klappen mit scheibenartigem
Klappenteller deutlich schwerer und voluminöser.
Durch die Klappeneinrichtung kann auf der einen Seite ein erforderliches Spiel für den Betrieb gewährleistet werden, andererseits kann dieses so gering ausgelegt sein, dass die Klappeneinrichtung besonders geräuscharm und wenig verschleißanfällig ist. Weiterhin kann auch ein axiales Spiel, etwa zwischen der Klappe und dem Hebelelement und/oder zwischen dem Hebelelement und einer Deckscheibe, besonders gering und exakt ausgebildet werden. Auch dies begünstigt die vorgenannten Vorteile .
Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass der Verschleiß nicht durch eine geeignete Werkstoffauswahl und/oder durch Verringerung der radialen und axialen Toleranzen eingedämmt werden muss, welche eine Verringerung der Amplitude der Relativbewegung von
Wastegateklappe zu Hebelelement bewirken würden. So ist es etwa nicht notwendig Werkstoffe mit besonderen tribologischen Ei¬ genschaften zu verwenden. Auch ist es nicht notwendig den Durchmesser des Haltestifts der Wastegateklappe zu vergrößern, um die Flächenpressung zu verringern. Eine Durchmesservergrößerung würde zu einer größeren Spindel führen. Die Reduzierung der axialen und radialen Spiele ist typischerweise durch technische Fertigungsmöglichkeiten begrenzt. Weiterhin würden die beschriebenen Maßnahmen zu einem überproportionalen Anstieg von Fertigungskosten führen.
Die Klappeneinrichtung kann als Teil eines Wastegateventils bezeichnet werden, welches eine Bypass-Ventileinrichtung auf der Turbinenseite eines Turboladers darstellt. Die Wastegateklappe hat den Klappenrand, der die Dichtfläche zur Auflage auf dem Wastegateventilsitz hat. Der Haltestift ist innerhalb der Aufnahme-Ausnehmung ausgebildet und kann auch als Pin oder Führungselement für die Klappe bezeichnet werden. Der Haltestift ist auf einer dem Führungskörper des Hebelelements zugewandten Seite der Klappe angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen normal von innerhalb der Wastegateklappe durch die Aufnah¬ me-Öffnung des Hebelelements. Das Hebelelement ragt mit dem Führungskörper in die Wastega¬ teklappe hinein, ohne dabei in axialer Richtung über die Dichtfläche überzustehen. Mittels diesem Führungskörper ist das Hebelelement formschlüssig in der Aufnahme-Ausnehmung der Wastegateklappe aufgenommen. Die Aufnahme-Ausnehmung ist so in der Wastegateklappe ausgebildet, dass diese um den Haltestift herum verläuft. Mit anderen Worten ist um den Haltestift ein Graben gebildet. Die Aufnahme-Ausnehmung ist beispielsweise das Negativ eines Zylinders oder verläuft zylindrisch/ringförmig, kann jedoch alternativ andere Formen aufweisen. Mit anderen Worten ist die Wastegateklappe zumindest teilweise hohl aus¬ geführt. Entscheidend ist, dass die Aufnahme-Ausnehmung im Wesentlichen an äußere Abmaße des Hebelelements bzw. des Führungskörpers angepasst ist, so dass sich ein Formschluss bilden kann.
Unter der Aufnahme-Öffnung des Hebelelements wird beispielsweise eine Durchgangsbohrung verstanden. Die durchgängige Aufnah- me-Öffnung kann jedoch auch als Stufenbohrung verstanden werden oder allgemein mehrere unterschiedliche Innenradien aufweisen. Im Wesentlichen ist die Aufnahme-Öffnung so ausgebildet, dass der Haltestift der Wastegateklappe darin geführt aufgenommen werden kann .
Das Hebelelement ist beispielsweise Teil einer rotierbaren Spindel, die über eine Stelleinrichtung in bekannter Weise angesteuert werden kann. Dadurch ist die Klappe zwischen einer Schließstellung, in der sie auf einem Ventilsitz zum Abdichten des Wastegatekanals aufliegt, und einer Offenstellung, in der der Wastegatekanal zumindest teilweise freigegeben ist, betätigbar.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass sich die beschriebene Klappeneinrichtung für jegliche Art von Spindeln bzw. He- belelemente eignet, etwa gerade verlaufende oder gekröpfte.
Hier und nachfolgend bedeutet eine axiale Richtung eine Richtung, die parallel zu einer Längsachse der durchgängigen Aufnahme-Öffnung, etwa der Durchgangsbohrung, oder des Haltestifts verläuft. Eine radiale Richtung verläuft senkrecht zu der Längsachse des Haltestifts. Gemäß einer Ausgestaltung sind der Führungskörper des Hebelelements und die Aufnahme-Ausnehmung der Wastegateklappe sowie die Aufnahme-Öffnung und der Haltestift so zueinander dimensioniert, dass bezogen auf eine Längsachse des Haltestifts ein vorbestimmtes radiales Spiel zwischen dem Führungskörper des Hebelelements und der Wastegateklappe ausgebildet ist. Bei der Längsachse handelt es sich um eine zentrale Längsachse des Haltestifts, beispielsweise eine Rotationssymmetrieachse.
Dadurch werden die eingangs genannten Vorteile und Funktionen erreicht.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Wastegateklappe einen Klappenteller mit dem Klappenrand auf, wobei der Klappenteller eine flache Unterseite aufweist, an der die Dichtfläche aus- gebildet ist. Von dem Klappenteller steht der Haltestift ab. Die Aufnahme-Ausnehmung kann beispielsweise in dem Teller ausgebildet sein oder ist durch eine auf dem Teller angeordnete Wandung um den Haltestift gebildet. Bei der Ausgestaltung als Teller ragt die Wastegateklappe in der Schließstellung des Ventils nicht in den Wastegatekanal hinein.
Gemäß einer Ausgestaltung hat die Wastegateklappe einen
Klappenkörper, der sich in einer Richtung von dem freien Ende des Haltestifts weg bezüglich der Längsachse des Haltestifts von der Dichtfläche erstreckt. Mit anderen Worten erstreckt sich der Klappenkörper vom Bereich des Klappenrands von dem Führungskörper weg. Der Klappenkörper ist beispielsweise konusartig geformt. In dem abdichtenden Schließzustand der Wastegateklappe taucht der Klappenkörper in den Wastegatekanal ein. Der
Klappenkörper kann zumindest teilweise die Aufnahme-Ausnehmung aufweisen .
Gemäß einer Ausgestaltung ist auf einer dem Führungskörper des Hebelelements zugewandten Seite der Wastegateklappe eine be- züglich der Längsachse des Haltestifts zylindrische Wandung ausgebildet, die die Aufnahme-Ausnehmung zylinderförmig begrenzt . Die Wandung ist beispielsweise auf dem Klappenkörper oder dem Klappenteller, etwa auf Höhe des Klappenrands, angeordnet. Somit ist eine zusätzliche Wandung an der Klappe vorgesehen, die den Haltestift umgibt für die Ausbildung der Aufnahme-Aus¬ nehmung. Unter der zylinderförmigen Wandung kann eine geschlossen um den Haltestift umlaufende Wandung, aber auch eine segmentierte Wandung verstanden werden. Letztere ist bei¬ spielsweise durch mehrere Wandungssegmente gebildet.
Gemäß einer Ausgestaltung weisen der Führungskörper des Hebelelements zumindest eine Führungsfläche und die Wastegate- klappe zumindest eine dazu korrespondierende Kontaktfläche auf, die so zusammenwirken, dass die Wastegateklappe an dem He¬ belelement mit Spiel geführt aufgenommen ist, wobei die zumindest eine Führungsfläche auf einer dem Haltestift abgewandten Au¬ ßenseite des Führungskörpers und die zumindest eine Kontakt- fläche auf einer die Aufnahme-Ausnehmung begrenzenden Wandung der Wastegateklappe angeordnet sind, zur Ausbildung einer äußeren Führung. Bei herkömmlichen Lösungen ist eine radiale Lagerfläche des Hebelelements die innere Fläche der Aufnah¬ me-Öffnung und die Lagerfläche der Wastegateklappe eine Au- ßenfläche des Haltestifts. Bei der äußeren Führung befinden sich die Führungsfläche und korrespondierende Kontaktfläche zwischen dem Führungskörper des Hebelelements und der die Aufnahme-Ausnehmung begrenzenden Wandung der Wastegateklappe, die dem Haltestift gegenüberliegt. Die Führung der Klappe durch die Spindel wird somit an die Außenfläche der Spindel, also den
Führungskörper, verlagert. Dies trägt dazu bei, einen besonders großen Lagerradius umzusetzen, der sich vorteilhaft auf die Flächenpressung und den Verschleiß auswirkt. Es können die äußeren Abmaße der Spindel beibehalten werden bei einer gleichzeitigen Vergrößerung des Durchmessers der Spindelführungsfläche .
Unter einer Führungsfläche wird beispielsweise eine maschinell bearbeitete Fläche des jeweiligen Elements verstanden, welche im Betrieb - etwa bei vorherrschenden Vibrationen - zumindest teilweise in Kontakt mit der Kontaktfläche steht und darüber für die Führung der Wastegateklappe sorgt. Alternativ kann die Führungsfläche des Hebelelements oder der Wastegateklappe auch in einem Rohteil dargestellt werden.
Es ergeben sich mehrere mögliche Ausgestaltungen für die zu- mindest eine Führungsfläche und die zumindest eine Kontakt¬ fläche, etwa hinsichtlich einer Anzahl von Flächen.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die zumindest eine Führungsfläche und/oder die zumindest eine Kontaktfläche bezüglich der
Längsachse des Haltestifts ringförmig umlaufend an einem oder mehreren Abschnitten des Führungskörpers beziehungsweise der Wastegateklappe ausgebildet. Die zumindest eine Führungsfläche und/oder die zumindest eine Kontaktfläche können unter¬ schiedliche Ausgestaltungen aufweisen, beispielsweise zy- lindrisch, kegelförmig unter einem vorbestimmten Verlaufswinkel bezüglich der Längsachse des Haltestifts, ballig, etwa ku¬ gelförmig bzw. als Segment einer Kugel oder andersartig. Die zumindest eine korrespondierende Kontaktfläche der Wastega¬ teklappe ist entsprechend an die Ausgestaltung der Führungs- fläche angepasst. Ringförmig umlaufend bedeutet, dass die entsprechende Fläche geschlossen oder segmentiert, etwa ab¬ schnittsweise unterbrochen, um die Längsachse des Haltestifts umläuft . Gemäß einer Ausgestaltung haben der Führungskörper des Hebelelements und/oder die Wastegateklappe jeweils zumindest zwei, in Bezug auf die Längsachse des Haltestifts in einem axialen Abstand voneinander angeordnete Führungsflächen beziehungsweise Kontaktflächen. Es können auch mehr als zwei axial beabstandete Führungsflächen vorgesehen sein. Anders ausgedrückt ist eine entsprechende Fläche horizontal bezüglich der Längsachse des Haltestifts segmentiert. Es sind verschiedene Kombinationen hinsichtlich der Anzahl von Flächen denkbar. Beispielsweise hat eines der beiden Elemente zwei entsprechende Flächen, während das andere der beiden Komponenten eine entsprechende Fläche hat. Durch den Ansatz den Kontaktbereich zwischen Wastegateklappe und Führungskörper des Hebelelements aus mehreren Einzelflächen aufzubauen, können die Fertigungskosten gesenkt werden, da die zu bearbeitenden Oberflächen kleiner sind als beispielsweise bei einer einzelnen Fläche, die einer maximalen Führungslänge bei gleichem Kippwinkel entspricht . Sollte bei einer Wastegateklappe mit erhöhter Masse, beispielsweise einer Wastegateklappe mit Konusform, im Betrieb kein Verschleiß auftreten (dies heißt, eine Verringerung des Spiels zwischen Wastegateklappe und He¬ belelement im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen wäre nicht erforderlich) , dann kann mit dem Ansatz von mehreren Führungsflächen das gleiche Spiel wie bei der herkömmlichen Lösung umgesetzt werden, indem zum Beispiel die Führungsfläche oder Kontaktfläche bei einer der beiden Bauteile nicht bearbeitet wird. Gegebenenfalls müssen weder die Führungsfläche noch die Kontaktfläche bearbeitet werden. Dies trägt zu einer Reduzierung der Fertigungskosten bei.
Gemäß einer Ausgestaltung sind die zwei Führungsflächen an zwei ringförmig bezüglich der Längsachse des Haltestifts umlaufenden Abschnitten des Hebelelements oder der Wastegateklappe aus¬ gebildet . Beispielsweise handelt es sich um zylinderförmig um den Haltestift angeordnete Abschnitte des Hebelelements oder der Wastegateklappe .
Gemäß einer Ausgestaltung sind zumindest eine Führungsfläche und/oder zumindest eine Kontaktfläche in zumindest zwei Flä- chensegmente unterteilt sind, die über einen Umfang bezüglich der Längsachse des Haltestifts mit Abstand voneinander verteilt sind. Mit anderen Worten ist zumindest eine entsprechende Fläche in zumindest zwei sich axial erstreckende Flächensegmente unterteilt. Anders ausgedrückt ist zumindest eine Führungsfläche und/oder zumindest eine Kontaktfläche an einem bezüglich der Längsachse des Haltestifts axial verlaufenden Abschnitt des Führungskörpers oder der Wastegateklappe ausgebildet und er¬ streckt sich axial zumindest über einen Teil des Führungskörpers oder der Wastegateklappe. Beispielsweise haben der Führungs- körper des Hebelelements und/oder die Wastegateklappe jeweils zumindest drei, in Bezug auf die Längsachse des Haltestifts über den jeweiligen Umfang mit Abstand voneinander verteilt angeordnete Führungsflächen beziehungsweise Kontaktflächen. Bei Vorliegen zweier oder mehrerer entsprechender Flächen oder Flächensegmenten können diese gleichartig oder unterschiedlich hinsichtlich zumindest eines der folgenden Parameter ausgebildet sein :
- radialer Abstand zur Längsachse des Haltestifts;
- Verlaufswinkel bezüglich der Längsachse des Haltestifts;
- Mittelpunkt für einen Kugelradius der jeweiligen Führungs¬ fläche . Beispielsweise haben die Flächen bzw. Flächensegmente einen gleichen oder unterschiedlichen Radius bezüglich der Längsachse des Haltestifts. Beispielsweise sind die Flächen bzw. Flä¬ chensegmente zylindrisch um die Längsachse des Haltestifts angeordnet und somit konzentrisch. Alternativ sind die Flächen bzw. Flächensegmente zylindrisch ausgebildet, haben jedoch unterschiedliche Radien. Auch ist es denkbar, dass bei¬ spielsweise eine Fläche bzw. ein Flächensegment exzentrisch zu einer anderen Fläche bzw. Flächensegment angeordnet ist. Auch ist es möglich, dass eine Fläche bzw. Flächensegment zylindrisch ausgebildet ist, während die andere kegelförmig ausgebildet ist. Entsprechend den obigen Parametern ergeben sich weitere verschiedenartige Ausgestaltungen und Kombinationsmöglichkeiten.
Gemäß einer Ausgestaltung weisen zumindest eine Führungsfläche des Führungskörpers und/oder zumindest eine Kontaktfläche der Wastegateklappe zumindest zwei Bereiche mit unterschiedlicher axialer Ausdehnung bezüglich der Längsachse des Haltestifts auf. Dies schließt mit ein, dass zwei Flächensegmente unter¬ schiedliche axiale Erstreckungsbereiche haben können. Dadurch sind eine asymmetrische Führungsfläche bzw. asymmetrische
Flächensegmente ermöglicht. Beispielsweise kann somit in einem Bereich mit höherer Verschleißneigung die Führungsfläche bzw. Kontaktfläche erhöht werden. Gemäß einer Ausgestaltung weisen zumindest eine Führungsfläche des Führungskörpers und/oder zumindest eine Kontaktfläche der Wastegateklappe eine Beschichtung zur Verschleißminderung auf. Dadurch wird eine Führung verbessert. Die Beschichtung ist beispielsweise ein Gleitwerkstoff wie Teflon.
Gemäß einer Ausgestaltung sind zwischen dem Führungskörper und der Wastegateklappe ein axiales Sicherungselement, welches die Wastegateklappe axial bezüglich der Längsachse des Haltestifts in seiner Position an dem Führungskörper des Hebelelements unter Ausbildung eines axialen Spiels sichert, und/oder eine Verdrehsicherung an der Wastegateklappe vorgesehen, wobei die Verdrehsicherung eine Rotation des Hebelelements bezüglich der Wastegateklappe unterbindet. Die Wastegateklappe ist typi¬ scherweise zusätzlich in axialer Richtung bezüglich des Haltestifts an dem Hebelelement gesichert. Beispielsweise kann eine Deckscheibe als Sicherungselement vorgesehen sein, so dass das Ende des Hebelelements mit der durchgängigen Aufnahme-Öffnung zwischen der Deckscheibe und dem Klappenkörper angeordnet ist. Die Deckscheibe ist beispielsweise mit dem Haltestift vernietet oder verschweißt. Es sind jedoch auch andere axiale Sicherungen möglich. Bei diesem Sicherungselement kann es sich bei- spielsweise auch um einen Sprengring oder einen Sicherungsstift handeln. Das Sicherungselement kann beispielsweise zwischen zwei horizontal segmentierte Flächensegmente wie oben beschrieben eingreifen. Die Verdrehsicherung ist beispielsweise durch zwei an der Wastegateklappe ausgebildete Vorsprünge gebildet, die das Hebelelement formschlüssig an zwei Seiten umgreifen.
Gemäß einer Ausgestaltung ist innerhalb der Aufnahme-Ausnehmung der Wastegateklappe eine Auflagefläche für den Führungskörper des Hebelelements ausgebildet, die bezüglich der Längsachse des Haltestifts auf selber Höhe wie die Dichtfläche oder näher an dem freien Ende des Haltestifts als die Dichtfläche angeordnet ist, so dass ein Hineinreichen des Führungskörpers in die Aufnah¬ me-Ausnehmung begrenzt ist. Die Auflagefläche dient als An¬ schlagsfläche für den Führungskörper. Beispielsweise ist der Führungskörper zwischen der Auflagefläche und dem Sicherungselement wie der Deckscheibe axial gesichert am Haltestift mit Spiel geführt. Des Weiteren wird ein Turbolader für eine Brennkraftmaschine offenbart. Der Turbolader weist ein Lagergehäuse auf, in dem eine Läuferwelle drehbar gelagert ist. Weiter ist ein Turbinenrad vorgesehen, welches drehfest auf der Läuferwelle angeordnet ist. Der Turbolader weist ein Turbinengehäuse auf, welches mechanisch in dem Lagergehäuse festgelegt ist. Weiter weist der Turbolader einen Wastegatekanal auf, der in dem Turbinengehäuse ausgebildet ist. Schließlich ist eine Klappeneinrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen vorgesehen, die zum Öffnen und Schließen des Wastegatekanals eingerichtet ist.
Der Turbolader ermöglicht im Wesentlichen die vorgenannten Vorteile und Funktionen. Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Funktionen sind in der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele offenbart.
Die Ausführungsbeispiele werden unter Zuhilfenahme der ange- hängten Figuren nachfolgend beschrieben. Gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Figuren zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Turboladers,
Figuren 2 und 3 perspektivische Ansichten des Turboladers mit einer Stelleinrichtung,
Figur 4 eine schematische Teilschnittansicht des Turboladers mit einer Klappeneinrichtung,
Figuren 5A bis 15B verschiedene Ansichten von Klappenein- richtungen gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung, und Figuren 16A bis 16C schematische Ansichten von Klappeneinrichtungen mit axialen Sicherungen gemäß weiterer Ausführungsbeispiele . Figur 1 zeigt schematisiert einen exemplarischen Abgasturbolader 1 in Schnittdarstellung, der eine Abgasturbine 20, einen Frischluftverdichter 30 und ein Läuferlager 40 aufweist. Die Abgasturbine 20 ist mit einem Wastegateventil 29 ausgestattet und ein Abgasmassestrom AM ist mit Pfeilen angedeutet. Der
Frischluftverdichter 30 weist ein Schub-Umluftventil 39 auf und ein Frischluft-Massestrom FM ist ebenfalls mit Pfeilen angedeutet. Ein sogenannter Turboladerläufer 10 des Abgasturboladers
1 weist ein Turbinenlaufrad 12 (auch Turbinenrad bezeichnet ) , ein Verdichterlaufrad 13 (auch Verdichterrad bezeichnet) sowie eine Läuferwelle 14 auf (auch Welle bezeichnet) . Der Turboladerläufer 10 rotiert im Betrieb um eine Läuferdrehachse 15 der Läuferwelle 14. Die Läuferdrehachse 15 und gleichzeitig die Turboladerachse
2 (auch Längsachse bezeichnet) sind durch die eingezeichnete Mittellinie dargestellt und kennzeichnen die axiale Ausrichtung des Abgasturboladers 1. Der Turboladerläufer 10 ist mit seiner Läuferwelle 14 mittels zweier Radiallager 42 und einer Axiallagerscheibe 43 gelagert. Sowohl die Radiallager 42 als auch die Axiallagerscheibe 43 werden über Ölversorgungskanäle 44 eines Ölanschlusses 45 mit Schmiermittel versorgt.
In der Regel weist ein gebräuchlicher Abgasturbolader 1, wie in Figur 1 dargestellt, einen mehrteiligen Aufbau auf. Dabei sind ein im Abgastrakt des Verbrennungsmotors anordenbares Turbi¬ nengehäuse 21, ein im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors anordenbares Verdichtergehäuse 31 und zwischen Turbinengehäuse 21 und Verdichtergehäuse 31 ein Lagergehäuse 41 bezüglich der gemeinsamen Turboladerachse 2 nebeneinander angeordnet und montagetechnisch miteinander verbunden. Eine weitere Baueinheit des Abgasturboladers 1 stellt der
Turboladerläufer 10 dar, der die Läuferwelle 14, das in dem Turbinengehäuse 21 angeordnete Turbinenlaufrad 12 mit einer Laufradbeschaufelung 121 und das in dem Verdichtergehäuse 31 angeordnete Verdichterlaufrad 13 mit einer Laufradbeschaufelung 131 aufweist. Das Turbinenlaufrad 12 und das Verdichterlaufrad 13 sind auf den sich gegenüberliegenden Enden der gemeinsamen Läuferwelle 14 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden. Die Läuferwelle 14 erstreckt sich in Richtung der Turboladerachse 2 axial durch das Lagergehäuse 41 und ist in diesem axial und radial um seine Längsachse, die Läuferdrehachse 15, drehgelagert, wobei die Läuferdrehachse 15 mit der Turboladerachse 2 zusammenfällt. Das Turbinengehäuse 21 weist einen oder mehrere ringförmig um die Turboladerachse 2 und das Turbinenlaufrad 12 angeordnete, sich schneckenförmig zum Turbinenlaufrad 12 hin verjüngende Abgas- Ringkanäle, sogenannte Abgasfluten 22 auf. Diese Abgasfluten 22 weisen einen jeweiligen oder gemeinsamen, tangential nach außen gerichteten Abgaszuführkanal 23 mit einem Krümmer-Anschluss¬ stutzen 24 zum Anschluss an einen Abgaskrümmer (nicht dargestellt) eines Verbrennungsmotors auf, durch den der Abgas¬ massenstrom AM in die jeweilige Abgasflute 22 und dann auf das Turbinenlaufrad 12 strömt. Das Turbinengehäuse 21 weist wei- terhin einen Abgasabführkanal 26 auf, der vom axialen Ende des Turbinenlaufrades 12 weg in Richtung der Turboladerachse 2 verläuft und einen Auspuff-Anschlussstutzen 27 zum Anschluss an das AuspuffSystem (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors aufweist. Über diesen Abgasabführkanal 26 wird der aus dem Turbinenlaufrad 12 austretende Abgasmassenstrom AM in das AuspuffSystem des Verbrennungsmotors abgeführt.
Turbinen und Verdichter sind Strömungsmaschinen und haben aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten einen jeweils von Baugröße und Bauart abhängigen optimalen Betriebsbereich der durch den Massedurchsatz, das Druckverhältnis und die Drehzahl des jeweiligen Laufrades gekennzeichnet ist. Im Gegensatz dazu ist der Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug von dynamischen Änderungen der Last und des Betriebsbereiches gekennzeichnet.
Um nun den Betriebsbereich des Abgasturboladers 1 an sich ändernde Betriebsbereiche des Verbrennungsmotors anpassen zu können und so ein gewünschtes Ansprechverhalten möglichst ohne spürbare Verzögerungen (Turboloch) zu gewährleisten, werden Abgasturbolader mit zusätzlichen Funktionen, wie zum Beispiel sogenannten variablen Turbinengeometrien (VTG) oder Wastega- te-Einrichtungen (WG) auf der Abgas- oder Turbinenseite und Schubumluft- oder Abblas-Einrichtungen auf der Zuluft- oder Verdichterseite ausgestattet. Diese dienen dazu das träge Verhalten und somit das verzögerte Ansprechverhalten des Turboladers zu minimieren und schädliche Betriebszustände zu vermeiden.
Eine entsprechende Bypass-Ventileinrichtung auf der Turbinenseite wird als Wastegate-Ventil 29 bezeichnet. Das Waste- gate-Ventil 29 verbindet den Abgaszuführkanal 23 in Strö- mungsrichtung des Abgasmassenstroms AM vor dem Turbinenlaufrad 12 mit dem Abgasabführkanal 26 in Strömungs-richtung des Ab¬ gasmassenstroms AM hinter dem Turbinenlaufrad 12 über einen Wastegatekanal 291 im Turbinengehäuse 21. Das Wastegate-Ventil 29 kann mittels einer Wastegateklappe 292 geöffnet oder ge- schlössen werden, die Teil einer Klappeneinrichtung 293 des
Wastegate-Ventils 29 ist. Die Klappeneinrichtung 293 wird über eine Stelleinrichtung betätigt. Bei niedriger Drehzahl und dem entsprechend kleinem Abgasmassenstrom AM des Verbrennungsmotors ist das Wastegate-Ventil 29 geschlossen und der gesamte Ab- gasmassenstrom AM wird über das Turbinenlaufrad 12 geführt. Dies gewährleistet eine ausreichende Drehzahl von Turbinen- und Verdichterlaufrad 12, 13 und somit einen ausreichenden
Druckaufbau des Verdichters auch bei niedriger Drehzahl des Verbrennungsmotors. Bei hoher Drehzahl und entsprechend großem Abgasmassenstrom AM des Verbrennungsmotors wird dann das
Wastegate-Ventil 29 geöffnet und zumindest ein Teil des Ab¬ gasmassenstroms AM am Turbinenlaufrad 12 vorbei direkt in den Abgasabführkanal 26 in Strömungsrichtung hinter dem Turbinenlaufrad 12 geleitet, um die Drehzahl von Turbinen- und Verdichterlaufrad sowie das Druckverhältnis, insbesondere an der Abgasturbine 20, innerhalb des gewünschten Arbeitsbereichs des Abgasturboladers zu halten. Weitere Details des Turboladers 1 werden nicht näher erläutert.
Figuren 2 und 3 zeigen perspektivisch eine Ausführung eines Turboladers 1 von außen mit einer Stelleinrichtung 60 zur Steuerung des Wastegateventils 29. Die Stelleinrichtung 60 hat einen Stellantrieb 61, beispielsweise einen elektrischen Motor, der mit einem Stellglied 63 zur Betätigung dessen gekoppelt ist. Im Beispiel hat die Stelleinrichtung eine Kopplung 62 in Form einer Koppelstange und einen Hebel 64, der gelenkig an der Koppelstange angebunden ist. Die Koppelstange ist gelenkig an dem Stellantrieb 61 angebunden ist.
Das Stellglied 63 ist durch die mehrteilige Klappeneinrichtung 293 gebildet, die eine über den Hebel 64 betätigbare Spindel 65 und die an der Spindel 65 festgelegte Wastegateklappe 292 hat. Die Spindel 65 ist drehfest mit der Wastegateklappe 292 ver¬ bunden .
Die Stelleinrichtung 60 ist eingerichtet und ausgebildet, Kräfte des Stellantriebs 61 über die Kopplung 62 auf das Stellglied 63 zu übertragen. Dadurch ist die Spindel 65 so verdrehbar, dass die Wastegateklappe 292 zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar ist. In der Schließstellung liegt die Wastegateklappe 292 auf einem Wastegateventilsitz 294 auf (siehe beispielsweise Figur 1), etwa in der Art einer Fläche zu Fläche-Verbindung .
Figur 4 zeigt eine schematische Teilschnittansicht des Tur¬ boladers 1 mit einer Klappeneinrichtung 293. Die Klappenein- richtung 293 hat ein innenliegendes Hebelelement 66, welches Teil der Spindel 65 ist. Die Wastegateklappe 292 hat einen Klap¬ penteller 50 mit einer flachen Unterseite, an der an einem Klappenrand 295 eine Dichtfläche 296 ausgebildet ist, zur abdichtenden Auflage auf dem Wastegateventilsitz 294. Die Wastegateklappe 292 hat einen Haltestift 51. Der Haltestift 51 kann auch als Zapfen oder Pin bezeichnet werden. Das Hebelelement 66 hat an einem freien Ende 67 einen Füh¬ rungskörper 69, in dem eine zylindrische, durchgängige Auf¬ nahme-Öffnung 68 ausgebildet ist. Die Aufnahme-Öffnung 68 ist eine Durchgangsbohrung. Die Wastegateklappe 292 ist mittels des Haltestifts 51 formschlüssig in die Aufnahme-Öffnung 68 von einer Seite eingeführt und auf der anderen Seite über eine Deckscheibe 52 befestigt. Die Deckscheibe 52 wird mit der Wastegateklappe 292 verbunden, etwa verschweißt oder vernietet. Eine Längsachse 56 des Haltestifts 51, auch Längsachse der Wastegateklappe 292, verläuft koaxial zu einer Achse 59 der Aufnahme-Öffnung 68 des Führungskörpers 69. Die Achse 59 der Aufnahme-Öffnung 68 kann auch als Mittelachse bezeichnet werden.
Die Deckscheibe 52 wird so mit der Wastegateklappe 292 verbunden, dass sich ein axiales Spiel 53 zwischen Wastegateklappe 292 und Hebelelement 66 einstellt. Über den Haltestift 51 ist die Wastegateklappe 292 radial geführt, wobei ein radiales Spiel 54 eingestellt ist. Beide Spiele werden beim Schließen der
Wastegateklappe 292 auf dem Wastegateventilsitz 294 im Tur- binengehäuse 21 zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen wie eingangs erwähnt genutzt. Damit wird ein sicheres, ebenes Auffliegen der Dichtfläche 296 der Wastegateklappe 292 auf dem Wastegate- ventilsitz 294 sichergestellt. Das axiale und radiale Spiel 53, 54 ermöglichen im verbauten Zustand und im Betrieb des Turboladers 1 die eingangs genannten Vorteile und Funktionen.
Die Figuren 5A bis 15B zeigen verschiedene Ansichten von Klappeneinrichtungen 293 in montierten Zuständen oder demontierten Zuständen und/oder einzelne Elemente der Klappeneinrichtungen 293, insb. Spindeln 65 oder Wastegateklappen 292, gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Im Wesentlichen weisen die Ausführungsbeispiele einen ähnlichen Aufbau auf, weshalb nicht zwingend sämtliche analog zu verstehenden oder ähnlichen Merkmale erneut beschrieben werden und/oder mit Bezugszeichen in den weiteren Figuren versehen sind. Allen Ausführungsbeispielen ist gemein, dass die Wastegateklappen 292 derart an den Spindeln 65 bzw. Hebelelementen 66 gelagert sind, dass der Führungskörper 69 des Hebelelements 66 in die
Wastegateklappe 292 im montierten Zustand hineinragt und eine Außenführung erzielt ist. Dies wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Figuren 5A bis 5C zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Klap¬ peneinrichtung 293, wobei Figur 5A die Wastegateklappe 292 und die Spindel 65 mit dem Hebelelement 66 vor der Montage zeigt. Figur 5B zeigt den montierten Zustand und 5C zeigt eine
Schnittansicht der Klappeneinrichtung 293 im montierten Zustand. Die Wastegateklappe 292 hat einen Klappenteller 50, der eine flache Unterseite hat. An dem Klappenteller 50 ist der Klap¬ penrand 295 ausgebildet, der an der Unterseite die Dichtfläche 296 zur Auflage auf dem Wastegateventilsitz 294 hat. Das Hebelelement 66 hat an dem freien Ende 67 einen Führungskörper 69, in dem eine durchgängige Aufnahme-Öffnung 68 ausgebildet ist. Letztere weist die Achse 59 auf. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Beispielen ist die Lagerung der Wastegateklappe 292 so geändert, dass der an dem Hebelelement 66 angeordnete Führungskörper 69 in die Waste¬ gateklappe 292 hineinragt. Hierzu hat die Wastegateklappe 292 auf der dem Hebelelement 66 zugewandten Seite eine bis in den Klappenkörper 296 reichende zylindrische Aufnahme-Ausnehmung 55, in welcher der Führungskörper 69 zumindest teilweise aufgenommen ist.
Der Führungskörper 69 ist hinsichtlich einer Formgebung an die Aufnahme-Ausnehmung 55 so angepasst ist, dass der Führungskörper 69 formschlüssig in der Aufnahme-Ausnehmung 55 aufgenommen ist. Die Aufnahme-Ausnehmung 55 ist durch eine zylindrische Wandung 58 der Wastegateklappe 292 begrenzt, die auf der dem Füh¬ rungskörper 69 zugewandten Seite des Klappentellers 50 ange- ordnet ist. Der Führungskörper 69 hat eine zylindrische
Formgebung. Der Führungskörper 69 hat eine Außenseite 71, die dem Haltestift 51 abgewandt ist. Innerhalb der Aufnahme-Ausnehmung 55 der Wastegateklappe 292 ist der Haltestift 51 angeordnet. Die Aufnahme-Ausnehmung 55 ist zylindrisch um die Längsachse 56 des Haltestifts 51 ausgebildet. Der Haltestift 51 hat einen Au¬ ßenmantel 78 und ist im montierten Zustand durch die Aufnah¬ me-Öffnung 68 des Führungskörpers 69 geführt. Der Führungskörper 69 hat eine Innenseite 72 der Aufnahme-Öffnung 68, die dem
Haltestift 51 zugewandt ist. Innerhalb der Aufnahme-Ausnehmung 55 hat die Wastegateklappe 292 eine Auflagefläche 73 für den Führungskörper 69. Der Führungskörper 69 des Hebelelements 66 ragt derart in die Klappe 292 hinein, dass sich dieser ausgehend von einem freien Ende 80 des Haltestifts 51 nicht bezüglich der Längsachse 56 über die Dichtfläche 296 hinaus erstreckt. Mit anderen Worten endet der Führungskörper 69 bezüglich der Längsachse 56 oberhalb der Dichtfläche 296 gemäß Figur 5C. Die Auflagefläche 73 ist somit näher am freien Ende 80 des Haltestifts 51 als die Dichtfläche 296 bezüglich der Längsachse 56. Der Führungskörper 69 ist zwischen der Deckscheibe 52 und der Auflagefläche 73 am Hal¬ testift 51 axial geführt gesichert.
Bei der Klappeneinrichtung 293 ist eine äußere Führung erreicht. Hierzu ist an der Außenseite 71 des Führungskörpers 69 ist eine Führungsfläche 70 ausgebildet, die mit einer korrespondierenden Kontaktfläche 57 der Wastegateklappe 292 zusammenwirkt. Bei der Führungsfläche 70 handelt es sich um eine äußere Mantelfläche des Führungskörpers 69. Die Kontaktfläche 57 ist an der die Auf¬ nahme-Ausnehmung 55 begrenzenden Wandung 58 der Wastegateklappe 292, die dem Außenmantel 78 des Haltestifts 51 gegenüberliegt, ausgebildet. Die Führungsfläche 70 verläuft zylindrisch ge- schlössen um die Längsachse 56 des Haltestifts 51. Dadurch ist die Wastegateklappe 292 außen mit Spiel geführt an dem He¬ belelement 66 aufgenommen. Der Haltstift 51 dient im Wesentlichen lediglich der axialen Führung der Klappe 292 an dem Hebelelement 66.
Wie weiter in Figuren 5A und 5B ersichtlich ist, ist an der Wastegateklappe 292 eine Verdrehsicherung in Form zweier Vorsprünge 81 vorgesehen, die an der Wandung 58 angeordnet sind und in axialer Richtung abstehen. Im montierten Zustand ist das Hebelelement 66 zwischen diesen Vorsprüngen 81 formschlüssig aufgenommen, so dass ein Verdrehen der Wastegateklappe 292 relativ zu dem Hebelelement 66 um die Längsachse 56 unterbunden ist .
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 5A bis 5C handelt es sich um eine gerade Spindel 65 inkl. Hebelelement 66 sowie eine Klappe mit Klappenteller. Es sind jedoch auch andere Spin- delarten, etwa gekröpfte Spindeln, sowie andere Klappenarten denkbar, wie anhand der weiteren Figuren ersichtlich ist. Die beschriebene Außenführung 293 kann verschieden realisiert, wie ebenfalls in den weiteren Figuren gezeigt. Insbesondere kann eine Ausbildung und Anzahl der Führungsfläche 70 und/oder der Kontaktfläche 57 variiert sein.
Figuren 6A und 6B zeigen Ansichten einer Klappeneinrichtung 293, bei der im Unterschied zu Figuren 5A bis 5C eine Wastegateklappe 292 vorgesehen ist, die einen Klappenkörper 297 anstelle des Klappentellers hat. Letztere erstreckt sich ausgehend vom freien Ende 80 von der Dichtfläche 296 weg und ragt im geschlossenen Zustand des Wastegate-Ventils 29 in den Wastegatekanal 291 hinein . Figuren 7A bis 7C zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem im Unterschied zu dem Beispiel gemäß Figuren 5Abis 5C eine gekröpfte Spindel 65 vorgesehen ist. Figuren 8A und 8B zeigen ein ähnliches Ausführungsbeispiel, wobei wieder eine Wastegateklappe 292 mit Klappenkörper 297 vorgesehen ist.
Figuren 9A bis 9D zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Wastegateklappe 292 einen Klappenkörper 297 aufweist, in den die Aufnahme-Öffnung 55 hineinragt. Die Klappe 292 ist zumindest teilweise geöffnet. Im Bereich des Klappenrandes 295 ist im Inneren der Aufnahme-Ausnehmung 55 die Auflagefläche 73 ausgebildet, die sich im Wesentlichen auf selber Höhe wie die Dichtfläche 296 befindet. Als weiteren Unterschied zu den vorherigen Beispielen ist die Wandung 58 nicht als von der Klappe 292 erhabene Wandung ausgebildet.
Figuren 10A und 10B zeigen ein Ausführungsbeispiel ähnlich dem gemäß der Figuren 7A und 7B, wobei die Wandung 58 in mehrere Wandungsabschnitte oder Wandungssegmente unterteilt ist, die zylindrisch um die Längsachse 56 des Haltestifts umlaufen. Die Kontaktfläche 57 ist demnach in mehrere Flächensegmente un¬ terteilt, die in Bezug auf die Längsachse 56 des Haltestifts 51 über den jeweiligen Umfang mit Abstand voneinander verteilt sind und eine gemeinsame Kontaktfläche 57 bilden. Mit anderen Worten ist die Kontaktfläche der Wastegateklappe 292 vertikal seg¬ mentiert . Figuren IIA und IIB zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Klappeneinrichtung 293, bei der der Führungskörper 69 einer gekröpften Spindel 65 vertikal segmentiert ist. Die Füh¬ rungsfläche 70 ist somit in einzelne Flächensegmente unterteilt, die zusammen die Führungsfläche 70 bilden.
Figuren 12A und 12B zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Führungskörper 69 zwei Führungsflächen 70 aufweist, die zylindrisch geschlossen um die Längsachse umlaufen und axial beabstandet zueinander sind. Die Führungsflächen 70 sind an zwei beabstandeten, zylindrisch um die Längsachse 56 umlaufenden Wandungsabschnitten 77 ausgebildet.
Figuren 13A und 13B zeigen ein Ausführungsbeispiel, welches im Wesentlichen dem gemäß der Figuren 7A und 7B gleicht. Im Un- terschied sind die Führungsfläche 70 am Führungskörper 69 bzw. die korrespondierend Kontaktfläche 57 in der Wastegateklappe 292 unter einem vorbestimmten Verlaufswinkel 79 bezüglich der Längsachse 56 des Haltestifts 51 ausgebildet. Mit anderen Worten verlaufen dieses folglich kegelförmig.
Figuren 14A und 14B zeigen ein Ausführungsbeispiel, welches im Wesentlichen dem gemäß der Figuren 13A und 13B gleicht. Im Unterschied sind die Führungsfläche 70 bzw. die 57 ballig, etwa als Kugelsegment mit einem Radius R ausgebildet.
Figuren 15A und 15B zeigen ein Ausführungsbeispiel, welches im Wesentlichen dem gemäß der Figuren 7A und 7B gleicht. Im Unterschied ist die Kontaktfläche 57 der Wastegateklappe 292 asymmetrisch ausgebildet. Dies heißt, sie hat Bereiche mit unterschiedlicher axialer Ausdehnung bezogen auf die Längsachse 56 des Haltestifts 51. Beispielhaft sind unterschiedliche Höhen AI und A2 eingezeichnet, die eine unterschiedliche axiale Ausdehnung repräsentieren.
Zusammengefasst ergeben sich viele Gestaltungsmöglichkeiten für eine oder mehrere Führungsflächen 70 bzw. Kontaktfläche 57 hinsichtlich der Anordnung an dem Hebelelement 66 oder der
Wastegateklappe 292 und hinsichtlich verschiedenster Parameter, wie Radius, Winkel, Mittelpunkt für einen Kugelradius und andere. Die Merkmale sind wie eingangs beschrieben in verschiedenster Weise kombinierbar. Beispielsweise kann auch die Führungsfläche 70 des Führungskörpers 69 eine asymmetrische Ausgestaltung haben .
Die beschriebenen Klappeneinrichtungen 293 ermöglichen die eingangs erwähnten Vorteile und Funktionen.
In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde das axiale Spiel zwischen der Deckscheibe 52 und der Auflagefläche 73 eingestellt. Das axiale Spiel bzw. die axiale Führung kann auch zwischen der Auflagefläche 73 der Wastegateklappe 292 und Umformlaschen 74 der Wastegateklappe 292 ausgebildet sind, wobei die Umformlaschen 74 an einer der Dichtfläche 296 abgewandten Oberseite der Klappe 292 ausgebildet sind und den Führungskörper 69 umgreifen. Dies ist in Figur 16A gezeigt.
Wie in Figuren 16B und 16C gezeigt, kann die axiale Führung auch mittels eines axialen Sicherungselements in Form eines Sprengrings 75 oder eines Sicherungsstifts 76 umgesetzt werden. In beiden Fällen sichert das jeweilige Sicherungselement die Klappe 292 formschlüssig zwischen zwei Wandungsabschnitten 77 des Führungskörpers 69 bzw. der Klappe 292, an denen die Führungsflächen 70 ausgebildet sind.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der in Figur 1 beschriebene Turbolader 1 exemplarisch zu verstehen ist und alternativ auch anderweitige Ausgestaltungen haben kann.

Claims

Klappeneinrichtung (293) zum Öffnen und Schließen eines Wastegatekanals (291) in einem Turbinengehäuse (21) eines Turboladers (1), aufweisend
- ein Hebelelement (66) mit einem an einem freien Ende (67) des Hebelelements (66) angeordneten Führungskörper (69) und einer in dem Führungskörper (69) angeordneten durchgängigen Aufnahme-Öffnung (68); und
- eine an dem Führungskörper (69) angeordnete Wastega- teklappe (292) mit einem Klappenrand (295), wobei an dem Klappenrand (295) auf einer dem Führungskörper (69) ab¬ gewandten Seite eine Dichtfläche (296) zur abdichtenden Auflage auf einem Wastegateventilsitz (294) des Wastegatekanals (291) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Wastegateklappe (292) auf ihrer dem Hebelelement (66) zugewandten Seite eine Aufnahme-Ausnehmung (55) und einen innerhalb der Aufnahme-Ausnehmung (55) angeordneten Haltestift (51) aufweist; und
- die Wastegateklappe (292) derart an dem Führungskörper (69) des Hebelelements (66) angeordnet ist, dass der Führungskörper (69) in der Aufnahme-Ausnehmung (55) zumindest teilweise aufgenommen ist und der Haltestift (51) durch die durchgängige Aufnahme-Öffnung (68) geführt ist, wobei sich der Führungskörper (69) ausgehend von einem freien Ende des Haltestifts (51) bezüglich einer Längsachse (56) des Haltestifts (51) nicht über die Dichtfläche (296) hinaus erstreckt.
Klappeneinrichtung (293) nach Anspruch 1, wobei der Führungskörper (69) des Hebelelements (66) und die Auf¬ nahme-Ausnehmung (55) der Wastegateklappe (292) sowie die Aufnahme-Öffnung (68) und der Haltestift (51) so zueinander dimensioniert sind, dass bezogen auf eine Längsachse (56) des Haltestifts (51) ein vorbestimmtes radiales Spiel (54) zwischen dem Führungskörper (69) des Hebelelements (66) und der Wastegateklappe (292) ausgebildet ist. Klappeneinrichtung (293) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wastegateklappe (292) einen Klappenteller (50) mit dem Klappenrand (295) aufweist, wobei der Klappenteller (50) eine flache Unterseite aufweist, an der die Dichtfläche (296) ausgebildet ist.
Klappeneinrichtung (293) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wastegateklappe (292) einen Klappenkörper (297) hat, der sich in Richtung von dem freien Ende des Haltestifts (51) weg bezüglich der Längsachse (56) des Haltestifts (51) von der Dichtfläche (296) erstreckt.
Klappeneinrichtung (293) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf einer dem Führungskörper (69) des Hebelelements (66) zugewandten Seite der Wastegateklappe (292) eine bezüglich der Längsachse (56) des Haltestifts (51) zylindrische Wandung (58) ausgebildet ist, die die Aufnahme-Ausnehmung (55) zylinderförmig begrenzt.
Klappeneinrichtung (293) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Führungskörper (69) des Hebelelements
(66) zumindest eine Führungsfläche (70) und die Waste¬ gateklappe (292) zumindest eine dazu korrespondierende Kontaktfläche (57) aufweisen, die so zusammenwirken, dass die Wastegateklappe (292) an dem Hebelelement (66) mit Spiel geführt aufgenommen ist, wobei die zumindest eine Füh¬ rungsfläche (70) auf einer dem Haltestift (51) abgewandten Außenseite (71) des Führungskörpers (69) und die zumindest eine Kontaktfläche (57) auf einer die Aufnahme-Ausnehmung
(55) begrenzenden Wandung (58) der Wastegateklappe (292) angeordnet sind, zur Ausbildung einer äußeren Führung.
Klappeneinrichtung (293) nach Anspruch 6, wobei die zumindest eine Führungsfläche (70) und/oder die zumindest eine Kontaktfläche (57) bezüglich der Längsachse (56) des Haltestifts (51) ringförmig umlaufend an einem oder mehreren Abschnitten des Führungskörpers (69) bezie¬ hungsweise der Wastegateklappe (292) ausgebildet sind. Klappeneinrichtung (293) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die zumindest eine Führungsfläche (70) und/oder die zumindest eine Kontaktfläche (57) zylindrisch bezüglich der
Längsachse (56) des Haltestifts (51) verlaufen oder unter einem vorbestimmten Verlaufswinkel (79) bezüglich der Längsachse (56) verlaufen oder kugelförmig ausgebildet sind .
Klappeneinrichtung (293) nach Anspruch 8, wobei der Führungskörper (69) des Hebelelements (66) und/oder die Wastegateklappe (292) jeweils zumindest zwei, in Bezug auf die Längsachse (56) des Haltestifts (51) in einem axialen Abstand voneinander angeordnete Führungsflächen (70) beziehungsweise Kontaktflächen (57) aufweisen.
Klappeneinrichtung (293) nach Anspruch 6 oder 7, wobei zumindest eine Führungsfläche (70) und/oder zumindest eine Kontaktfläche (57) in zumindest zwei Flächensegmente unterteilt sind, die über einen Umfang bezüglich der Längsachse (56) des Haltestifts (51) mit Abstand vonei¬ nander verteilt sind.
Klappeneinrichtung (293) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei zumindest eine Führungsfläche (70) des Führungs¬ körpers (69) und/oder zumindest eine Kontaktfläche (57) der Wastegateklappe (292) zumindest zwei Bereiche mit un¬ terschiedlicher axialer Ausdehnung bezüglich der Längsachse (56) des Haltestifts (51) aufweisen.
Klappeneinrichtung (293) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei sich zumindest zwei Führungsflächen (70) des Füh¬ rungskörpers (69) und/oder zumindest zwei Kontaktflächen
(57) der Wastegateklappe (292) hinsichtlich einer axialen Erstreckung bezüglich der Längsachse (56) des Haltestifts
(51) unterscheiden.
Klappeneinrichtung (293) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei zumindest eine Führungsfläche (70) des Führungs- körpers (69) und/oder zumindest eine Kontaktfläche (57) der Wastegateklappe (292) eine Beschichtung zur Verschlei߬ minderung aufweisen.
14. Klappeneinrichtung (293) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Führungskörper (69) und der Wastegateklappe (292) ein axiales Sicherungselement, welches die Wastegateklappe (292) axial bezüglich der Längsachse des Haltestifts (51) in seiner Position an dem Führungskörper (69) des Hebelelements (66) unter Ausbildung eines axialen Spiels sichert, und/oder eine Verdrehsi¬ cherung an der Wastegateklappe (292) vorgesehen sind, wobei die Verdrehsicherung eine Rotation des Hebelelements (66) bezüglich der Wastegateklappe (292) unterbindet.
15. Klappeneinrichtung (293) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei innerhalb der Aufnahme-Ausnehmung (55) der Wastegateklappe (292) eine Auflagefläche (73) für den Führungskörper (69) des Hebelelements (66) ausgebildet ist, die bezüglich der Längsachse (55) des Haltestifts (51) auf selber Höhe wie die Dichtfläche (296) oder näher an dem freien Ende des Haltestifts (51) als die Dichtfläche (296) angeordnet ist, so dass ein Hineinreichen des Führungs¬ körpers (69) in die Aufnahme-Ausnehmung (55) begrenzt ist.
16. Klappeneinrichtung (293) nach einem der Ansprüche 9 oder 10 , wobei die Führungsflächen (70) bzw. die Kontaktflächen (57) gleichartig oder unterschiedlich hinsichtlich zumindest eines der folgenden Parameter ausgebildet sind:
- radialer Abstand zur Längsachse (56) des Haltestifts (51);
- Verlaufswinkel bezüglich der Längsachse (56) des Hal¬ testifts (51) ;
- Mittelpunkt für einen Kugelradius der jeweiligen Führungsfläche (70).
17. Turbolader (1) für eine Brennkraftmaschine, aufweisend
- ein Lagergehäuse (41), in dem eine Läuferwelle (14) drehbar gelagert ist; - ein Turbinenrad (12) , welches drehfest auf der Läuferwelle (14) angeordnet ist;
- ein Turbinengehäuse (21), welches mechanisch an dem Lagergehäuse (41) festgelegt ist;
- einen Wastegatekanal (291), der im Turbinengehäuse (21) ausgebildet ist; und
- eine Klappeneinrichtung (293) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zum Öffnen und Schließen des Wastegatekanals (291) eingerichtet ist.
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