[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leitapparat für eine Turbine eines Abgasturboladers einer mit Schweröl betriebenen Hubkolben-Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zur Funktionssicherung eines solchen Leitapparates.
[0002] Eine Turbine eines Abgasturboladers wird durch Abgase einer Brennkraftmaschine angeströmt. Dies treibt ein mit der Turbine gekoppeltes Verdichterrad an, das der Brennkraftmaschine verdichtete Frischluft zuführt und so den Wirkungsgrad erhöht. Die Abgase werden durch einen Leitapparat auf die Schaufeln der Turbine gelenkt, um ihre Druckenergie möglichst optimal umzusetzen.
[0003] Neben starren Leitapparaten, die nur für einen Betriebspunkt optimal ausgelegt werden können, sind aus der DE 10 311 205 B3 und der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit der Nummer 10 2007 021 340 mit dem Titel "Leitapparat für eine axial angeströmte Turbine eines Abgasturboladers" Leitapparate für Turbinen mit variabler Turbinengeometrie bekannt, bei denen die Schaufeln des Leitapparates einstellbar sind, um den Abgasstrom zu steuern bzw. zu regeln. Hierzu kann in diesen bekannten Leitapparaten ein Stellring mittels einer über Koppelelemente mit dem Stellring gekoppelten Stelleinrichtung verdreht werden, wobei die über Stellhebel mit dem Stellring verbundenen Leitschaufeln verschwenkt werden.
[0004] Bei mit Schweröl betriebenen Hubkolben-Brennkraftmaschinen enthält das den Leitapparat durchströmende Abgas vermehrt Fremdstoffe, die sich teilweise auch an den Leitschaufeln, den Stellhebeln, dem Stellring, den Koppelelementen und der Stelleinrichtung absetzen und so deren Funktion beeinträchtigen. Wird der Stellring über mehrere, über seinen Umfang verteilte Koppelelemente von der Stelleinrichtung aktuiert, können unterschiedliche Ablagerungen an den verschiedenen Koppelelementen, insbesondere deren Verbindungen mit dem Stellring oder der Stelleinrichtung, zu einer asynchronen Krafteinleitung in den Stellring führen, was nicht nur die Lager belastet und eine synchrone Verstellung der Leitschaufeln beeinträchtigt, sondern bis zur Selbsthemmung des Verstellmechanismus führen kann.
[0005] Die DE 10 311 205 B3 schlägt daher vor, die Leitschaufeln gegen den Strömungskanal, in dem sie angeordnet sind, vorzuspannen, so dass sie Feststoffpartikel, die sich zwischen Leitschaufel und Strömungskanal festsetzen wollen, bei einem Verschwenken abschaben. Damit können jedoch Ablagerungen nicht erkannt oder im gesamten Verstellmechanismus verhindert werden.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Leitapparat mit erhöhter Funktionssicherheit und ein Verfahren zur Funktionssicherung eines solchen Leitapparates zur Verfügung zu stellen.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1, 3 bzw. 4 gelöst.
[0008] Ein Leitapparat nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Mehrzahl von Leitschaufeln, die mittels eines Stellringes verstellbar sind, um die Abgasströmung einzustellen. Der Stellring ist über wenigstens zwei über den Umfang des Stellringes verteilte Koppelelemente mit einer Stelleinrichtung gekoppelt. Bevorzugt sind die Koppelelemente symmetrisch über den Umfang verteilt, beispielsweise bei zwei Koppelelementen etwa um 180[deg.] gegeneinander versetzt, bei drei Koppelelementen um 120[deg.] und so weiter.
[0009] Der Leitapparat umfasst weiter eine Krafterfassungseinrichtung zur direkten und/oder indirekten Erfassung der zur Verstellung der Leitschaufeln von der Stelleinrichtung auf die Koppelelemente aufgebrachten Kräfte. Bevorzugt sind die Koppelelemente mit unterschiedlichen Aktuatoren der Stelleinrichtung gekoppelt, beispielsweise mit pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagten Stellzylindern oder Elektromotoren, wobei vorteilhafterweise die einzelnen Aktuatoren miteinander synchronisiert sind. Jedem Koppelelement können ein oder mehrere Aktuatoren zugeordnet sein. Gleichermassen kann ein Aktuator mehrere Koppelelemente beaufschlagen.
[0010] Zur direkten Erfassung der von der Stelleinrichtung auf die Koppelelemente aufgebrachten Kräfte können beispielsweise der Druck in den Stellzylindern, die Kräfte in den Koppelelementen oder die Drehmomente der Elektromotoren gemessen werden. Hierzu kann die Kraftmesseinrichtung entsprechende Druck-, Kraft- bzw. Drehmomentmesser umfassen.
[0011] Zur indirekten Erfassung der Kräfte können beispielsweise die von den Aktuatoren aufgenommenen elektrischen oder mechanischen Leistungen erfasst werden.
[0012] Der Leitapparat umfasst weiter eine Überwachungseinrichtung zum Vergleich der von der Stelleinrichtung auf die Koppelelemente aufgebrachten Kräfte miteinander und zur Ausgabe eines Ergebnisses dieses Vergleichs an eine Steuerung der Abgasturbine.
[0013] Wird der Stellring durch die Aktuatoren, beispielsweise positionsgeregelte Elektromotoren oder Hydraulikzylinder, bewegt, und ergibt sich dabei aufgrund von unterschiedlichen Ablagerungen an den einzelnen Koppelelementen oder aus anderen Gründen eine asynchrone Verstellung der einzelnen Koppelelemente, so werden infolgedessen von der Stelleinrichtung unterschiedliche Kräfte auf die einzelnen Koppelelemente aufgebracht.
[0014] Die Überwachungseinrichtung kann durch Vergleich der von der Stelleinrichtung auf die Koppelelemente aufgebrachten Kräfte miteinander eine solche asynchrone Verstellung erkennen und diese an die Steuerung der Abgasturbine melden.
[0015] Bei einer asynchronen Verstellung kann eine Kraft in einem stärker beanspruchten Koppelelement einen gewissen Grenzwert übersteigen, den sie bei synchroner Verstellung nicht erreichen würde. Alternativ oder zusätzlich zum Vergleich der von der Stelleinrichtung auf die Koppelelemente aufgebrachten Kräfte miteinander kann die Überwachungsvorrichtung daher auch die einzelnen Kräfte mit Grenzwerten vergleichen und anhand des Überschreitens dieser Grenzwerte eine asynchrone Verstellung erkennen und diese an die Steuerung der Abgasturbine melden.
[0016] Je nach Grösse der Abweichung zwischen den auf die Koppelelemente aufgebrachten Kräften untereinander bzw. zwischen einem Grenzwert und der ihn überschreitenden Kraft kann die Steuerung dann den Betrieb der Abgasturbine einschränken, beispielsweise die Last begrenzen, oder den Betrieb völlig verhindern, zum Beispiel den Abgasturbolader kontrolliert stillsetzen. Hierbei kann beispielsweise ein erster Grenzwert und ein zweiter, grösserer Grenzwert vorgegeben werden. Überschreitet eine auf ein Koppelelement aufgebrachte Kraft bzw. eine Differenz zwischen auf zwei Koppelelemente aufgebrachten Kräften den ersten Grenzwert, wird eine Lastbegrenzung ausgegeben. Überschreitet die Kraft bzw. die Differenz den zweiten Grenzwert, wird der Abgasturbolader stillgesetzt.
[0017] Die Erfassung und der Vergleich der von der Stelleinrichtung auf die Koppelelemente aufgebrachter Kräfte miteinander oder mit vorgegebenen Grenzwerten kann vor, während und/oder nach dem Betrieb des Abgasturboladers erfolgen. Vor dem Betrieb können hierzu die Leitschaufeln probeweise verstellt und die einzelnen Kräfte erfasst und verglichen werden. Dies erlaubt das frühzeitige Erkennen und Beheben einer Funktionsstörung. Zudem sind vor dem Betrieb die Verstellkräfte insgesamt mangels Abgasdruck deutlich geringer, so dass geringfügigere Unterschiede zwischen den auf die einzelnen Koppelelemente ausgeübten Kräften besser erkannt werden können. Während des Betriebes kann eine sich abzeichnende Funktionsstörung sehr frühzeitig erkannt und rasch reagiert werden.
Nach dem Betrieb können wiederum die Leitschaufeln probeweise verstellt und die einzelnen Kräfte erfasst und verglichen werden, um beispielsweise einen Reinigungsbedarf in der auf den Betrieb folgenden Periode festzustellen.
[0018] Ein Leitapparat nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung entspricht im Wesentlich der vorstehend beschriebenen ersten Ausführung und umfasst zusätzlich oder alternativ zur Krafterfassungseinrichtung eine Positionserfassungseinrichtung zur direkten und/oder indirekten Erfassung der von den Koppelelementen eingenommenen Stellungen.
[0019] Zur direkten Erfassung der von den Koppelelementen eingenommenen Stellungen können beispielsweise die Wege und/oder Winkel der Koppelelemente erfasst werden. Zur indirekten Erfassung der Stellungen können beispielsweise die Hubwege der Stellzylinder oder die Drehwinkel der Elektromotoren gemessen werden.
[0020] Die Überwachungseinrichtung des Leitapparates nach der zweiten Ausführung vergleicht die von den Koppelelementen eingenommenen Stellungen miteinander und gibt das Ergebnis dieses Vergleichs an die Steuerung der Abgasturbine aus.
[0021] Wird der Stellring durch die Aktuatoren, beispielsweise kraftgesteuerte Elektromotoren oder Hydraulikzylinder, bewegt, und ergibt sich dabei aufgrund von unterschiedlichen Ablagerungen an den einzelnen Koppelelementen oder aus anderen Gründen eine asynchrone Verstellung der einzelnen Koppelelemente, so wird diese durch den Vergleich der von den Koppelelementen eingenommenen Stellungen erkannt. Dabei sind natürlich unterschiedliche Übersetzungs- oder Hebelverhältnisse der einzelnen Koppelelemente zu berücksichtigen. Muss beispielsweise ein Koppelelement einen doppelt so grossen Winkel wie ein anderes Koppelelement überstreichen, um den Stellring um denselben Winkelbereich zu verdrehen, wird die Änderung seiner Stellung beim Verstellen der Leitschaufeln halbiert, bevor sie mit der des anderen Koppelelementes verglichen wird.
[0022] Je nach Grösse der Abweichung zwischen den von den Koppelelementen eingenommenen Stellungen kann die Steuerung wiederum den Betrieb der Abgasturbine einschränken oder den Betrieb völlig verhindern, wobei wiederum unterschiedliche Grenzwerte vorgegeben werden können, um beispielsweise beim Überschreiten eines ersten Grenzwertes eine Lastbegrenzung auszugeben und beim Überschreiten eines zweiten Grenzwertes den Abgasturbolader kontrolliert stillzusetzen.
[0023] Auch die Erfassung und der Vergleich der von den Koppelelementen eingenommenen Stellungen miteinander kann vor, während und/oder nach dem Betrieb des Abgasturboladers erfolgen.
[0024] Mit einem Leitapparat nach der vorstehend beschriebenen ersten oder zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung kann insbesondere eine asynchrone Verstellung der einzelnen Koppelelemente erkannt werden, die aus einer Ablagerung von Fremdpartikeln an den Leitschaufeln, Stellhebeln, dem Stellring, den Koppelelementen oder der Stelleinrichtung resultiert und so die Funktion des Leitapparates beeinträchtigt. Hierauf kann dann mit entsprechenden Gegenmassnahmen, beispielsweise einer Lastbegrenzung oder einer Stillsetzung des Abgasturboladers zu Wartungs- und Reinigungszwecken reagiert werden und so die Funktionssicherheit des Leitapparates sichergestellt werden.
[0025] Es ist jedoch wünschenswert, eine solche Funktionsstörung nicht nur frühzeitig zu erkennen, sondern insbesondere die sie verursachenden Ablagerungen rechtzeitig zu entfernen und so die Gefahr solcher Funktionsstörungen zu verringern.
[0026] Hierzu werden nach einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung vor, während und/oder nach dem Betrieb des Abgasturboladers die mittels einer Stelleinrichtung zwischen zwei Extremalstellungen verstellbaren Leitschaufeln zunächst in die eine der zwei Extremalstellungen verstellt und anschliessend, ausgehend von der einen Extremalstellung, in die andere der zwei Extremalstellungen verstellt. Mit anderen Worten werden die Leitschaufeln vor, während und/oder nach dem Betrieb des Abgasturboladers wenigstens einmal über den gesamten Verstellbereich verstellt.
Die Extremalstellungen können insbesondere durch die, beispielsweise durch mechanische Anschläge oder entsprechende Vorgaben in der Steuerung der Stelleinrichtung, fest oder variabel vorgegebenen Endstellungen der Leitschaufeln gebildet werden, also dem maximal geöffneten bzw. geschlossenen Leitapparat entsprechen. Gleichermassen können die Extremalstellungen auch abweichend hiervon definiert sein. So können die Extremalstellungen im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise auch geringfügig vor der mechanisch maximal möglichen Öffnungs- bzw. Schliessstellung des Leitapparates gewählt werden, um das Anfahren von mechanischen Anschlägen zu vermeiden und so die Verstelleinrichtung zu schonen.
[0027] Beim Verstellen der Leitschaufeln werden Ablagerungen, die sich an den Leitschaufeln oder den Elementen des Verstellmechanismus absetzen, mechanisch entfernt. Beispielsweise schaben Leitschaufeln Fremdstoffe ab, die sich zwischen den Stirnflächen der Leitschaufeln und den diesen gegenüberliegenden Wänden des Strömungskanals absetzen. Ist die Stelleinrichtung über ein oder mehrere Koppelelemente mit einem Stellring gekoppelt, der wiederum über Stellhebel die einzelnen Leitschaufeln bewegt, wie dies vorstehend mit Bezug auf die erste und zweite Ausführung beschrieben wurde, so reinigen die Koppelelemente durch ihre Bewegung die Gelenke, mit denen sie mit Stelleinrichtung bzw. Stellring verbunden sind.
Beispielsweise kann ein Kolben eines Hydraulikzylinders bei seiner Hubbewegung Fremdstoffe an einer Dichtlippe abstreifen oder eine auf einer Spindel wandernde Mutter eines Linearspindeltriebes Fremdstoffe aus den Schraubengängen der Spindel entfernen.
[0028] Im normalen Betrieb werden die Leitschaufeln nur in kleineren Teilbereichen des gesamten Verstellbereiches verstellt, so dass die Wand-, Gelenk- bzw. Gewindebereiche, die bei dieser Verstellung nicht überstrichen werden, sich mit zunehmendem Betrieb zusetzen. Dies ist besonders gefährlich, wenn - beispielsweise bei einem Lastabwurf oder einer plötzlichen Maximallastabforderung - die Leitschaufeln in eine Extremalstellung verstellt werden müssen, die Verstellung in diese im normalen Betrieb selten oder nie angefahrene Stellung jedoch durch Ablagerungen behindert wird, die sich in den entsprechenden äussersten Wand-, Gelenk- bzw. Gewindebereichen abgesetzt haben. Daher wird nach der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung unabhängig von den tatsächlichen, zur Steuerung bzw.
Regelung des Abgasstroms erforderlichen Verstellung der Leitschaufeln, der gesamte Verstellbereich wenigstens einmal vollständig durchfahren und so auch Ablagerungen in Bereichen entfernt, die im normalen Betrieb selten oder nie überstrichen werden.
[0029] Wird der Verstellbereich vor dem Betrieb des Abgasturboladers durchfahren, können hierdurch Ablagerungen entfernt werden, die sich in der Zwischenzeit angesammelt haben und die Aufnahme des Betriebes behindern. Solche Fremdpartikel, die sich nicht unter dem Druck des Abgases an den Leitschaufeln oder dem Verstellmechanismus abgelagert haben, wurden durch den fehlenden Abgasdruck nicht so stark verfestigt und können beim Durchfahren des Verstellbereiches noch leicht entfernt werden.
[0030] Wird der Verstellbereich während des Betriebes des Abgasturboladers durchfahren, können Ablagerungen bereits frühzeitig entfernt werden. Hierdurch kann die Ansammlung und Verfestigung entsprechend grosser Ablagerungen vermieden werden. Vorteilhafterweise werden die Ablagerungen dabei durch den Abgasstrom mitgerissen und von dem Leitapparat fortbefördert.
[0031] Wird der Verstellbereich kurz nach dem Betrieb des Abgasturboladers durchfahren, wird eine Störung des Betriebs durch die nicht der Abgasstromsteuerung dienenden Verstellung des Leitapparates vermieden. Wie bei dem Durchfahren vor dem Betrieb sind auch geringere Kräfte notwendig, da der Abgasdruck nicht überwunden werden muss. Kurz nach dem Betrieb haben sich Ablagerungen auch noch nicht chemisch, durch Austrocknung oder dergleichen verfestigt und können so leicht entfernt werden.
[0032] Während des Verstellens der Leitschaufeln in die eine und/oder andere der zwei Extremalstellungen kann die hierzu notwendige Kraft direkt und/oder indirekt erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann die von den Leitschaufeln eingenommene Stellung direkt und/oder indirekt erfasst werden. Wie vorstehend mit Bezug auf die ersten und zweite Ausführung beschrieben, kann aus den zur Verstellung erforderlichen Kräften bzw. der bei einer bestimmten Stellkraft von den Leitschaufeln eingenommenen Stellung auf eine Behinderung des Verstellmechanismus durch Ablagerungen geschlossen werden.
Wird der Stellring beispielsweise mittels eines oder mehrerer Koppelelemente durch die Stelleinrichtung verdreht, und müssen hierbei ein oder mehrere Aktuatoren der Stelleinrichtung ungewöhnlich hohe Kräfte aufbringen bzw. eine übermässig hohe Leistung aufnehmen, oder erreichen die Leitschaufeln bei Aufprägen einer bestimmten, bei nicht behindertem Verstellmechanismus ausreichenden Kraft nicht die vorgesehene Stellung, so zeigt dies eine Behinderung des Verstellmechanismus durch Ablagerungen an.
[0033] In diesem Fall kann, wie wiederum mit Bezug auf die erste und zweite Ausführung beschrieben, der Betrieb der Abgasturbine eingeschränkt oder verhindert werden. Bevorzugt kann also die dritte Ausführung mit der ersten oder zweiten Ausführung kombiniert sein, indem das Durchfahren des gesamten Verstellbereichs zu Reinigungszwecken gleichermassen zur Überprüfung der Funktion, insbesondere der synchronen Verstellung, genutzt wird.
[0034] Zusätzlich oder alternativ kann die Überwachung der beim Verstellen der Leitschaufeln in die eine und/oder andere der zwei Extremalstellungen notwendigen Kräfte bzw. der von den Leitschaufeln eingenommenen Stellungen auch verwendet werden, um den Reinigungsbedarf zu erfassen. So können die Leitschaufeln mehrfach so lange in die eine und/oder die andere der zwei Extremalstellungen verstellt werden, bis anhand der Kräfte oder eingenommenen Stellungen erkannt wird, dass der Verstellmechanismus ungehindert funktioniert und nicht mehr in unzulässigem Masse durch Ablagerungen behindert wird.
[0035] Beispielsweise können die Leitschaufeln so lange von der einen in die andere Extremalstellung und wieder zurück in die eine Extremalstellung verstellt werden, bis die Kraft bzw. Kräfte, die hierzu von der Stelleinrichtung aufgebracht und beispielsweise direkt über einen Kraft- oder Drehmomentmesser oder indirekt über die aufgenommene Leistung erfasst werden können, einen bestimmten Grenzwert nicht mehr übersteigen, der anzeigt, dass die Verstellung noch zu stark von Ablagerungen behindert wird. Gleichermassen können die Leitschaufeln so lange zwischen den zwei Extremalstellungen verstellt werden, bis die Leitschaufeln durch eine vorgegebene Kraft in eine bestimmte Mindestposition, beispielsweise die eine und/oder andere Extremalposition, verstellt werden können.
[0036] Alternativ oder zusätzlich kann auch eine bestimmte Mindestanzahl von Verstellungen über den gesamten Verstellbereich vor und/oder nach jedem Betrieb des Abgasturboladers und/oder in bestimmten Zeitintervallen während jedes Betriebs des Abgasturboladers durchgeführt werden.
[0037] Gleichermassen kann das Durchfahren des gesamten Verstellbereiches zu Reinigungszwecken durchgeführt werden, wenn anhand der Kräfte bzw. Leitschaufelpositionen eine Behinderung des Leitapparates erkannt wird.
[0038] Wie aus vorstehenden Ausführungen deutlich wird, ist es nicht notwendig, jedoch vorteilhaft, die Merkmale der ersten oder zweiten Ausführung mit denen der dritten Ausführung zu kombinieren.
[0039] Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
<tb>Fig. 1<sep>einen Leitapparat nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
[0040] Fig. 1 zeigt einen Leitapparat nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung für eine axial angeströmte Turbine eines Abgasturboladers eines mit Schweröl betriebenen 2-Takt-Dieselmotors. Der Leitapparat umfasst eine Mehrzahl von mittels eines Stellringes 6 verstellbaren Leitschaufeln 2, die in einem Leitschaufelträger 3 gelagert sind. Durch Drehen des Stellringes 6 um die Turbinenachse A werden die Leitschaufeln 2, die mit dem Stellring über Stellhebeln 5 verbunden sind, verschwenkt und stellen so den Abgasstrom ein.
[0041] Der Stellring 6 ist über zwei über seinen Umfang verteilte Koppelelemente 8 mit einer Stelleinrichtung gekoppelt, die im Ausführungsbeispiel zwei Aktuatoren in Form von Stellmotoren 10 umfasst. Stellring 6 und Stellmotoren 10 sind hierzu in nicht näher dargestellter Weise derart miteinander verbunden, dass eine Drehung der Abtriebswelle eines Stellmotors 10 (nicht dargestellt) eine Spindel 7 des Koppelelementes 8 dreht, wodurch eine in ein Schraubgewinde der Spindel 7 eingreifende Mutter 9 relativ zur Spindel 7 axial verschoben wird. Koppelelement 8 und Mutter 9 sind am Stellring 6 bzw. einem (nicht dargestellten) Gaseintrittsgehäuse des Abgasturboladers befestigt, so dass eine Drehung der Abtriebswelle eines Stellmotors 10 durch den linearen Spindeltrieb 7-9 in eine Drehung des Stellringes 6 umgesetzt wird, der seinerseits die Leitschaufeln 2 verschwenkt.
[0042] Die Koppelelemente 8 sind symmetrisch über den Umfang des Stellringes 6 verteilt und bewirken so durch ihre Krafteinleitung eine Selbstzentrierung des Stellringes 6. Hierzu ist es erforderlich, eine synchrone Krafteinleitung in beiden Koppelelementen zu gewährleisten. Eine asynchrone Krafteinleitung könnte hingegen zu einem Verklemmen des Stellringes führen.
[0043] Hierzu umfasst der Leitapparat des Ausführungsbeispiels eine Krafterfassungseinrichtung zur indirekten Erfassung der zur Verstellung der Leitschaufeln 2 von der Stelleinrichtung 10 auf die Koppelelemente 8 aufgebrachten Kräfte. Nicht dargestellte Leistungsmesser dieser Krafterfassungseinrichtung erfassen die von den Stellmotoren 10 aufgenommenen Leistungen, beispielsweise die von Elektromotoren aufgenommenen elektrischen Leistungen. Diesen können unter Berücksichtigung von Wirkungsgrad, Übersetzungsverhältnissen und dergleichen entsprechende auf die Koppelelemente 8 aufgebrachte Kräfte zugeordnet werden.
[0044] Der Leitapparat umfasst weiter eine (nicht dargestellte) Überwachungseinrichtung. Diese vergleicht die von der Stelleinrichtung 10 auf die Koppelelemente 8 aufgebrachten Kräfte miteinander. Ergibt sich dabei ein Unterschied, der einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, so gibt die Überwachungseinrichtung eine entsprechende Meldung an eine Steuerung der Abgasturbine aus.
[0045] Im Betrieb setzen sich Fremdpartikel aus dem Abgas des 2-Takt-Dieselmotors unter anderem an den Leitschaufeln 2, dem Stellring 6 und den Koppelelementen 8 ab und behindern deren Bewegung. Zum einen wird hierdurch grundsätzlich die Funktion des Leitapparates gefährdet. Zum anderen können die beiden Koppelelemente 8 im Laufe der Zeit unterschiedlich stark durch Ablagerungen beeinträchtigt werden, so dass gleiche Stellmomente der beiden Stellmotoren 10 zu unterschiedlichen Kräften in den beiden Koppelelementen 8 und damit einer asynchronen Krafteinleitung führen würden.
[0046] Um eine solche asynchrone Krafteinleitung zu verhindern, werden während des Betriebs des Abgasturboladers, wie vorstehend beschrieben, die zur Verstellung der Leitschaufeln 2 von der Stelleinrichtung 10 auf die Koppelelemente 8 aufgebrachten Kräfte indirekt über die von den beiden Stellmotoren 10 aufgenommenen elektrischen Leistungen erfasst. Beide Stellmotoren 10 sind positionsgeregelt und versuchen, eine vorgegebene Winkelstellung anzufahren, die einer gewünschten Verschwenkung der Leitschaufeln 2 entspricht. Ist dabei ein Koppelelement 8 stärker durch Ablagerungen behindert als das andere, so nimmt der entsprechende Stellmotor 10 mehr elektrische Leistung auf, um die vorgegebene Winkelstellung anzufahren und hierbei die durch die Ablagerungen resultierenden Reibungs- und Verdrängungskräfte zu überwinden.
[0047] Die Überwachungseinrichtung vergleicht die von der Stelleinrichtung 10 auf die Koppelelemente 8 aufgebrachten Kräfte, die in der Krafterfassungseinrichtung indirekt aus den aufgenommenen elektrischen Leistungen bestimmt wurden. Stellt sie dabei eine Differenz fest, die einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt, so schränkt sie den Betrieb der Abgasturbine ein und gibt eine entsprechende Warnung aus. Wartungspersonal kann dann den Leitapparat reinigen. Solange die Differenz den vorgegebenen Grenzwert übersteigt, wird in der Steuerung der Abgasturbine die Last entsprechend begrenzt.
[0048] Um eine Beeinträchtigung des Leitapparates durch Ablagerungen nicht nur zu erkennen, sondern auch zu verhindern und so die Funktion des Leitapparates sicherzustellen, werden darüber hinaus nach dem Betrieb des Abgasturboladers die Leitschaufeln zunächst in eine von zwei Extremalstellungen verstellt, der Leitapparat also beispielsweise vollständig oder nahezu vollständig geschlossen. Anschliessend werden, ausgehend von dieser einen Extremalstellung, die Leitschaufeln in die andere der zwei Extremalstellungen verstellt, der Leitapparat also beispielsweise vollständig oder nahezu vollständig geöffnet.
Mit anderen Worten wird zeitlich kurz, nachdem der Betrieb des Abgasturboladers beendet worden ist und Ablagerungen an den Leitschaufeln 2, dem Stellring 6 und den Koppelelementen 8 sich noch nicht verfestigt haben, der gesamte Verstellbereich des Leitapparates durchfahren. Dabei werden Ablagerungen auch in den im normalen Betrieb selten überstrichenen Bereichen mechanisch entfernt.
[0049] Während des Verstellens der Leitschaufeln in die Extremalstellungen werden, wie vorstehend mit Bezug auf die asynchrone Krafteinleitung erläutert, die hierzu notwendigen Kräfte indirekt über die von den Stellmotoren 10 aufgenommenen elektrischen Leistungen erfasst. Diese Kräfte werden nun jedoch nicht miteinander, sondern jeweils mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Überschreitet wenigstens eine Kraft diesen Grenzwert, zeigt dies an, dass noch Ablagerungen vorhanden sind, die die Verstellung des Leitapparates in unzulässigem Masse beeinträchtigen. Daher werden die Leitschaufeln 2 so lange zwischen den beiden Extremalstellungen verstellt, bis alle Kräfte den Grenzwert unterschreiten, was anzeigt, dass der Leitapparat nicht mehr in unzulässigem Masse durch Ablagerungen oder dergleichen behindert ist.
[0050] Um eine Ansammlung und Verfestigung der Ablagerungen bereits frühzeitig zu verhindern, kann das oben erläuterte Durchfahren des gesamten Verstellbereichs zusätzlich auch während des Betriebs des Abgasturboladers durchgeführt werden, sofern die damit einhergehende Änderung der Turbinen- und Verdichterleistung des Abgasturboladers akzeptabel ist. Überschreitet hierbei wenigstens eine der zur Verstellung der Leitschaufeln 2 erforderlichen Kräfte einen vorgegebenen Grenzwert, kann wiederum das Durchfahren des Verstellbereiches fortgesetzt werden, bis die Ablagerungen in ausreichendem Masse beseitigt sind, und/oder gleichzeitig die Last des Abgasturboladers begrenzt, d.h. sein Betrieb eingeschränkt werden.
[0051] In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels werden während des Verstellens der Leitschaufeln die von den Leitschaufeln eingenommene Stellung bzw. die dieser entsprechende Stellung der Koppelelemente 8 indirekt erfasst, indem ein Wegmesser (nicht dargestellt) die Bewegung der Muttern 9 relativ zu den Koppelelemente 8 erfasst. Über die Stellhebel 5 werden die Relativbewegungen der Muttern 9 in entsprechende Stellungen der Leitschaufeln 2 umgesetzt. Somit kann eine Positionserfassungseinrichtung (nicht dargestellt) aus den Stellungen der Muttern 9 die von den Leitschaufeln 2 eingenommenen Stellungen bestimmen. Anstelle der Stellung der Muttern 9 können gleichermassen auch die Winkelstellungen der Stellmotoren erfasst werden.
[0052] Werden die beiden Stellmotoren 10 kraftgesteuert, d.h. wird auf beide Stellmotoren 10 jeweils eine bestimmte Kraft aufgeschaltet, um eine vorgegebene Stellung der Leitschaufeln 2 einzustellen, so führen Ablagerungen an den Leitschaufeln 2, dem Stellring 6, den Stellhebeln 5 oder den Koppelelementen 8, die den Bewegungswiderstand gegen eine Verstellung erhöhen, dazu, dass die vorgegebene Stellung nicht erreicht wird. Damit kann auch aus der von der Positionserfassungseinrichtung erfassten Stellung der Leitschaufeln auf eine Beeinträchtigung des Leitapparates durch Ablagerungen geschlossen werden. Dementsprechend kann der Betrieb eingeschränkt oder der Verstellbereich ein- oder mehrfach durchfahren werden, um die Ablagerungen zu entfernen.
[0053] Ein weiterer Vorteil, den gesamten Verstellbereich zu Reinigungszwecken zu durchfahren und dabei aus den hierzu erforderlichen Kräften oder den von den Leitschaufeln oder Koppelelementen tatsächlich eingenommenen Stellungen Beeinträchtigungen durch Ablagerungen zu erfassen, besteht darin, dass Beeinträchtigungen durch Ablagerungen in der Nähe der im Normalbetrieb selten überstrichenen Randbereiche des Verstellbereichs frühzeitig erkannt und Gegenmassnahmen ergriffen werden können. Somit kann die Funktion des Leitapparates auch für Grenzsituationen, beispielsweise einen Lastabwurf oder dergleichen, sichergestellt werden.
The present invention relates to a distributor for a turbine of an exhaust gas turbocharger operated with heavy oil reciprocating internal combustion engine and a method for functional safety of such a distributor.
A turbine of an exhaust gas turbocharger is flowed through exhaust gases of an internal combustion engine. This drives a compressor wheel coupled to the turbine, which supplies the engine with compressed fresh air and thus increases the efficiency. The exhaust gases are directed by a distributor on the blades of the turbine in order to implement their pressure energy as optimally as possible.
In addition to rigid nozzles, which can be optimally designed only for one operating point, are from DE 10 311 205 B3 and the not yet published German patent application number 10 2007 021 340 entitled "diffuser for an axially impinged turbine a Exhaust gas turbocharger "turbines for turbines with variable turbine geometry known in which the vanes of the nozzle are adjustable to control the exhaust flow. For this purpose, in these known nozzles, a setting ring can be rotated by means of a coupled via coupling elements with the adjusting ring adjusting device, wherein the adjusting levers connected to the adjusting ring guide vanes are pivoted.
When operated with heavy oil reciprocating internal combustion engines contains the exhaust gas flowing through the exhaust increasingly foreign substances, which also partially settle on the vanes, the levers, the collar, the coupling elements and the adjusting device and thus affect their function. If the adjusting ring actuated by several, distributed over its circumference coupling elements of the actuator, different deposits on the various coupling elements, in particular their connections with the adjusting ring or actuator, lead to an asynchronous force into the collar, which not only loads the bearings and a synchronized adjustment of the vanes impaired, but can lead to self-locking of the adjustment.
DE 10 311 205 B3 therefore proposes to bias the guide vanes against the flow channel in which they are arranged, so that they scrape off solid particles that want to settle between the guide blade and the flow channel during pivoting. However, deposits can not be detected or prevented in the entire adjustment mechanism.
The object of the present invention is therefore to provide a diffuser with increased reliability and a method for functional safety of such a diffuser available.
This object is solved by the features of claim 1, 3 and 4 respectively.
A nozzle according to a first embodiment of the present invention comprises a plurality of vanes, which are adjustable by means of a collar to adjust the exhaust gas flow. The adjusting ring is coupled via at least two distributed over the circumference of the adjusting ring coupling elements with an actuating device. Preferably, the coupling elements are distributed symmetrically over the circumference, offset for example in two coupling elements about 180 [deg.] Against each other, with three coupling elements by 120 °, and so on.
The diffuser further comprises a force detection device for direct and / or indirect detection of the force applied to the adjustment of the vanes of the actuator on the coupling elements forces. Preferably, the coupling elements are coupled with different actuators of the adjusting device, for example, with pneumatically or hydraulically actuated adjusting cylinders or electric motors, wherein advantageously the individual actuators are synchronized with each other. Each coupling element can be assigned one or more actuators. Similarly, an actuator can act on multiple coupling elements.
For direct detection of the forces applied by the adjusting device on the coupling elements forces, for example, the pressure in the adjusting cylinders, the forces in the coupling elements or the torques of the electric motors can be measured. For this purpose, the force measuring device may include corresponding pressure, force or torque meter.
For indirect detection of forces, for example, recorded by the actuators electrical or mechanical services can be detected.
The diffuser further comprises a monitoring device for comparing the forces applied by the actuator to the coupling elements forces with each other and to output a result of this comparison to a control of the exhaust gas turbine.
If the collar is moved by the actuators, such as position-controlled electric motors or hydraulic cylinders, and results in an asynchronous adjustment of the individual coupling elements due to different deposits on the individual coupling elements or other reasons, as a result, different forces on the actuator applied the individual coupling elements.
The monitoring device can recognize each other by comparing the forces applied by the adjusting device on the coupling elements forces such an asynchronous adjustment and report them to the control of the exhaust gas turbine.
In an asynchronous adjustment, a force in a more heavily loaded coupling element can exceed a certain limit, which they would not reach with synchronous adjustment. As an alternative or in addition to the comparison of the forces applied by the adjusting device on the coupling elements with each other, the monitoring device can therefore also compare the individual forces with limits and recognize on the basis of exceeding these limits an asynchronous adjustment and report this to the control of the exhaust gas turbine.
Depending on the size of the deviation between the forces applied to the coupling elements with each other or between a limit and the force exceeding it, the controller can then restrict the operation of the exhaust gas turbine, for example, limit the load, or completely prevent operation, for example Turbocharger controlled shutdown. In this case, for example, a first limit value and a second, larger limit value can be specified. If a force applied to a coupling element or a difference between forces applied to two coupling elements exceeds the first limit value, a load limitation is output. If the force or the difference exceeds the second limit value, the turbocharger is stopped.
The detection and comparison of the force applied by the actuator to the coupling elements forces with each other or with predetermined limits can be done before, during and / or after the operation of the exhaust gas turbocharger. Before operation, the guide vanes can be adjusted on a trial basis and the individual forces recorded and compared. This allows the early detection and correction of a malfunction. In addition, the adjusting forces are overall much lower before operation for lack of exhaust pressure, so that minor differences between the forces exerted on the individual coupling elements forces can be better detected. During operation, an emerging malfunction can be detected very early and responded quickly.
After operation, in turn, the vanes may be adjusted and the individual forces detected and compared, for example, to determine a need for cleaning in the period following the operation.
A diffuser according to a second embodiment of the present invention substantially corresponds to the first embodiment described above and additionally or alternatively to the force detection device comprises a position detection device for direct and / or indirect detection of the positions occupied by the coupling elements.
For direct detection of the positions occupied by the coupling elements, for example, the paths and / or angles of the coupling elements can be detected. For indirect detection of the positions, for example, the stroke of the actuating cylinder or the rotation angle of the electric motors can be measured.
The monitoring device of the diffuser according to the second embodiment compares the positions occupied by the coupling elements with each other and outputs the result of this comparison to the control of the exhaust gas turbine.
If the collar is moved by the actuators, such as force-controlled electric motors or hydraulic cylinders, and results in an asynchronous adjustment of the individual coupling elements due to different deposits on the individual coupling elements or other reasons, so this is the comparison of the Detected coupling elements occupied positions. Of course, different translation or lever ratios of the individual coupling elements are taken into account. If, for example, a coupling element has to sweep over twice as large an angle as another coupling element in order to rotate the adjusting ring by the same angular range, the change in its position during adjustment of the guide vanes is halved before it is compared with that of the other coupling element.
Depending on the size of the deviation between the positions occupied by the coupling elements, the controller can in turn limit the operation of the exhaust gas turbine or completely prevent operation, again different limits can be specified to output, for example, when exceeding a first limit, a load limit and the If a second limit value is exceeded, the exhaust gas turbocharger should be stopped in a controlled manner.
Also, the detection and comparison of the positions occupied by the coupling elements with each other before, during and / or after the operation of the exhaust gas turbocharger.
With a diffuser according to the above-described first or second embodiment of the present invention, in particular an asynchronous adjustment of the individual coupling elements can be detected, resulting from a deposit of foreign particles on the vanes, levers, the adjusting ring, the coupling elements or the adjusting device and so impaired the function of the diffuser. This can then be reacted with appropriate countermeasures, such as a load limitation or shutdown of the exhaust gas turbocharger for maintenance and cleaning purposes and so the reliability of the diffuser can be ensured.
However, it is desirable not only to detect such a malfunction early, but in particular to remove the deposits causing them in a timely manner and thus to reduce the risk of such malfunctions.
For this purpose, according to a third embodiment of the present invention before, during and / or after the operation of the exhaust gas turbocharger, the adjustable by means of an adjusting device between two extreme positions guide vanes first in one of the two extremal positions and then, starting from the one extreme position, in the other of the two extreme positions adjusted. In other words, the guide vanes are adjusted at least once over the entire adjustment range before, during and / or after the operation of the exhaust-gas turbocharger.
The extreme positions can be formed in particular by the, for example by mechanical stops or corresponding specifications in the control of the adjusting device, fixed or variable predetermined end positions of the vanes, so correspond to the maximum open or closed diffuser. Equally, the extreme positions can also be defined deviating from this. For example, the extreme positions within the meaning of the present invention can also be selected slightly before the mechanically maximum possible opening or closing position of the distributor, in order to prevent the start of mechanical stops and thus to protect the adjusting device.
When adjusting the vanes deposits that settle on the vanes or the elements of the adjustment mechanism are mechanically removed. For example, vanes scrape foreign matter that settle between the end faces of the vanes and the opposite walls of the flow channel. If the adjusting device coupled via one or more coupling elements with a collar, which in turn moves via levers the individual vanes, as described above with reference to the first and second embodiments, clean the coupling elements by their movement joints, with which they Setting device or adjusting ring are connected.
For example, a piston of a hydraulic cylinder can strip off foreign substances on a sealing lip during its lifting movement, or a mother of a linear spindle drive traveling on a spindle can remove foreign substances from the screw flights of the spindle.
In normal operation, the vanes are adjusted only in smaller portions of the entire adjustment, so that the wall, joint or threaded areas that are not covered in this adjustment, enforce with increasing operation. This is particularly dangerous if, for example, during a load dump or a sudden maximum load demand, the vanes must be adjusted to an extreme position, but the adjustment to these normal or rarely driven position during normal operation is hindered by deposits that extend into the corresponding outermost wall -, joint or threaded areas have dropped off. Therefore, according to the third embodiment of the present invention, regardless of the actual, the control or
Regulation of the exhaust stream required adjustment of the guide vanes, the entire adjustment at least once completely through and so removed deposits in areas that are rarely or never covered in normal operation.
If the adjusting range before driving through the exhaust gas turbocharger, thereby deposits can be removed, which have accumulated in the meantime and impede the recording of the operation. Such foreign particles, which have not deposited under the pressure of the exhaust gas to the guide vanes or the adjusting mechanism, were not so strong solidified by the lack of exhaust gas pressure and can still be easily removed when driving through the adjustment.
If the adjustment range is traversed during the operation of the exhaust gas turbocharger, deposits can be removed early. As a result, the accumulation and solidification of correspondingly large deposits can be avoided. Advantageously, the deposits are entrained by the exhaust gas stream and carried away by the distributor.
If the adjustment range is traversed shortly after the operation of the exhaust gas turbocharger, a malfunction of the operation is avoided by the adjustment of the diffuser not serving the exhaust gas flow control. As with the passage before operation and lower forces are necessary because the exhaust pressure does not need to be overcome. Shortly after operation, deposits have not yet chemically solidified by dehydration or the like and can be easily removed.
During the adjustment of the guide vanes in one and / or other of the two extreme positions, the force required for this purpose can be detected directly and / or indirectly. Additionally or alternatively, the position occupied by the guide vanes can be detected directly and / or indirectly. As described above with respect to the first and second embodiments, can be closed by the forces required for adjustment or the position occupied by the vanes at a certain force on a hindrance of the adjustment mechanism by deposits.
If the adjusting ring is rotated by the adjusting device, for example by means of one or more coupling elements, and one or more actuators of the adjusting device must apply unusually high forces or absorb excessively high power, or if the guide vanes impose a specific force which is not impeded when the adjustment mechanism is not obstructed not the intended position, this indicates a hindrance of the adjustment mechanism by deposits.
In this case, as described again with reference to the first and second embodiments, the operation of the exhaust gas turbine can be restricted or prevented. Preferably, therefore, the third embodiment can be combined with the first or second embodiment, by the passage of the entire adjustment is used for cleaning purposes equally for checking the function, in particular the synchronous adjustment.
Additionally or alternatively, the monitoring of the necessary forces when adjusting the vanes in the one and / or other of the two extreme positions or the positions occupied by the vanes can also be used to detect the need for cleaning. Thus, the guide vanes can be repeatedly adjusted so long in one and / or the other of the two extreme positions, is recognized by the forces or assumed positions that the adjustment mechanism works unhindered and is no longer obstructed to an undue extent by deposits.
For example, the vanes can be adjusted so long from one to the other extreme position and back to an extreme position until the force or forces applied thereto by the actuator and, for example, directly via a force or torque meter or indirectly can be recorded over the absorbed power, no longer exceed a certain limit, indicating that the adjustment is still too much hampered by deposits. Similarly, the vanes can be adjusted as long between the two extreme positions until the vanes can be adjusted by a predetermined force in a certain minimum position, for example, the one and / or other extreme position.
Alternatively or additionally, a certain minimum number of adjustments over the entire adjustment range before and / or after each operation of the exhaust gas turbocharger and / or at certain time intervals during each operation of the exhaust gas turbocharger are performed.
Similarly, the driving through of the entire adjustment range can be carried out for cleaning purposes, if on the basis of the forces or Leitschaufelpositionen disability of the diffuser is detected.
As will be apparent from the foregoing, it is not necessary, but advantageous, to combine the features of the first or second embodiment with those of the third embodiment.
Other objects, advantages and features of the present invention will become apparent from the dependent claims and the embodiments described below. This shows, partially schematized:
<Tb> FIG. 1 <sep> a nozzle according to an embodiment of the present invention.
Fig. 1 shows a diffuser according to an embodiment of the present invention for an axially impinged turbine of an exhaust gas turbocharger operated with heavy oil 2-stroke diesel engine. The distributor comprises a plurality of adjustable by means of a collar 6 guide vanes 2, which are mounted in a vane carrier 3. By turning the adjusting ring 6 about the turbine axis A, the guide vanes 2, which are connected to the adjusting ring via adjusting levers 5, pivoted and thus set the exhaust gas flow.
The adjusting ring 6 is coupled via two distributed over its circumference coupling elements 8 with an actuating device which comprises two actuators in the form of servomotors 10 in the embodiment. Adjusting ring 6 and servomotors 10 are connected to each other in a manner not shown in such a way that rotation of the output shaft of a servomotor 10 (not shown), a spindle 7 of the coupling element 8 rotates, whereby a screw thread into a spindle 7 engaging nut 9 relative to the spindle 7 is moved axially. Coupling element 8 and nut 9 are attached to the adjusting ring 6 and a (not shown) gas inlet housing of the exhaust gas turbocharger, so that rotation of the output shaft of a servomotor 10 is converted by the linear spindle drive 7-9 in a rotation of the adjusting ring 6, in turn, the vanes 2 pivots.
The coupling elements 8 are distributed symmetrically over the circumference of the adjusting ring 6 and thus bring about by their introduction of force self-centering of the adjusting ring 6. For this purpose, it is necessary to ensure a synchronous introduction of force in both coupling elements. An asynchronous introduction of force, on the other hand, could lead to jamming of the adjusting ring.
For this purpose, the diffuser of the embodiment comprises a force detection device for indirect detection of the forces applied to the adjustment of the vanes 2 of the actuator 10 to the coupling elements 8. Power meters, not shown, of this force detection device detect the power consumed by the servomotors 10, for example, the electric power consumed by electric motors. These can be assigned taking into account the efficiency, gear ratios and the like corresponding applied to the coupling elements 8 forces.
The nozzle further comprises a monitoring device (not shown). This compares the forces applied by the adjusting device 10 on the coupling elements 8 forces each other. If this results in a difference that exceeds a predetermined limit, the monitoring device outputs a corresponding message to a controller of the exhaust gas turbine.
In operation, foreign particles settle from the exhaust gas of the 2-stroke diesel engine, inter alia, on the guide vanes 2, the adjusting ring 6 and the coupling elements 8 and hinder their movement. On the one hand, this fundamentally jeopardizes the function of the distributor. On the other hand, the two coupling elements 8 can be affected to varying degrees by deposits over time, so that the same setting moments of the two servomotors 10 would lead to different forces in the two coupling elements 8 and thus an asynchronous force.
In order to prevent such an asynchronous introduction of force, as described above, during the operation of the exhaust gas turbocharger, the forces applied to adjust the vanes 2 from the actuator 10 to the coupling elements 8 detected indirectly via the electrical power absorbed by the two servomotors 10 , Both servomotors 10 are position-controlled and attempt to approach a predetermined angular position, which corresponds to a desired pivoting of the guide vanes 2. If a coupling element 8 is more hampered by deposits than the other, then the corresponding servomotor 10 absorbs more electrical power in order to approach the predetermined angular position and thereby overcome the friction and displacement forces resulting from the deposits.
The monitoring device compares the forces applied by the adjusting device 10 on the coupling elements 8 forces, which were determined in the force detection device indirectly from the recorded electrical power. If it detects a difference that exceeds a predetermined limit, it restricts the operation of the exhaust gas turbine and outputs a corresponding warning. Maintenance personnel can then clean the diffuser. As long as the difference exceeds the predetermined limit value, the load is correspondingly limited in the control of the exhaust gas turbine.
In order not only to detect an impairment of the diffuser by deposits, but also to prevent and thus ensure the function of the diffuser, beyond the operation of the exhaust gas turbocharger, the vanes are first adjusted to one of two extremal positions, so the distributor so for example completely or almost completely closed. Subsequently, starting from this one extreme position, the guide vanes are moved into the other of the two extreme positions, that is to say the guide vane is completely or almost completely opened, for example.
In other words, shortly after the operation of the exhaust-gas turbocharger has been completed and since deposits on the guide vanes 2, the adjusting ring 6 and the coupling elements 8 have not yet solidified, the entire adjustment range of the distributor is traversed. Deposits are also mechanically removed in the areas rarely swept over during normal operation.
During the adjustment of the guide vanes in the extreme positions, as described above with reference to the asynchronous introduction of force, the forces necessary for this purpose are detected indirectly via the electric power absorbed by the servomotors 10. However, these forces are now not compared with each other, but each with a predetermined limit. If at least one force exceeds this limit value, this indicates that there are still deposits which adversely affect the adjustment of the diffuser. Therefore, the guide vanes 2 are adjusted so long between the two extreme positions until all forces are below the limit, indicating that the diffuser is no longer obstructed to an undue extent by deposits or the like.
In order to prevent accumulation and solidification of the deposits at an early stage, the above-described driving through the entire adjustment can also be carried out during operation of the exhaust gas turbocharger, if the concomitant change in the turbine and compressor capacity of the exhaust gas turbocharger is acceptable. If, in this case, at least one of the forces required for adjusting the guide vanes 2 exceeds a predetermined limit value, once again the passage through the adjustment range can be continued until the deposits have been sufficiently removed and / or at the same time limits the load of the exhaust gas turbocharger, i. his operation be restricted.
In a modification of the embodiment, during the adjustment of the guide vanes, the position occupied by the guide vanes or the corresponding position of the coupling elements 8 are detected indirectly by a displacement sensor (not shown) detecting the movement of the nuts 9 relative to the coupling elements 8 , About the lever 5, the relative movements of the nuts 9 are converted into corresponding positions of the vanes 2. Thus, a position detection device (not shown) from the positions of the nuts 9 determine the positions occupied by the vanes 2 positions. Instead of the position of the nuts 9 equally the angular positions of the servomotors can be detected.
If the two servomotors 10 are force-controlled, i. If in each case a specific force is applied to both servomotors 10 in order to set a predefined position of the guide vanes 2, then deposits on the guide vanes 2, the adjusting ring 6, the adjusting levers 5 or the coupling elements 8, which increase the resistance to movement against an adjustment, that the predetermined position is not reached. This can also be concluded from the position detected by the position detection device position of the vanes on a deterioration of the nozzle by deposits. Accordingly, the operation can be restricted or the adjustment range can be passed through once or several times in order to remove the deposits.
A further advantage of passing through the entire adjustment range for cleaning purposes and to detect from the forces required for this purpose or the actually occupied by the vanes or coupling elements positions impairment by deposits, is that impairments caused by deposits in the vicinity of the normal operation rarely swept over edge areas of the adjustment can be detected early and countermeasures can be taken. Thus, the function of the distributor can also be ensured for borderline situations, for example a load shedding or the like.