DE102010013702A1 - Turbine for exhaust gas turbocharger, particularly for motor vehicle, has turbine housing and waste gate-valve which has waste gate-flap that controls flue gas volume passing through waste gate-valve - Google Patents

Turbine for exhaust gas turbocharger, particularly for motor vehicle, has turbine housing and waste gate-valve which has waste gate-flap that controls flue gas volume passing through waste gate-valve Download PDF

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Abstract

The turbine (1) has a turbine housing (3) and a waste gate-valve (4) which has a waste gate-flap (5) that controls flue gas volume passing through the waste gate-valve. The waste gate-flap has a waste gate-bush (6) that is positioned in a break-through of the turbine housing, where the break-through is formed by the waste gate-valve. The waste gate-bush serves as valve seat for the waste gate-flap. Independent claims are also included for the following: (1) an exhaust gas turbocharger with a compressor; and (2) a method for mounting a turbine.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Turbine, einen Abgasturbolader, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Montage einer derartigen Turbine.The present invention relates to a turbine, an exhaust gas turbocharger, a motor vehicle and a method for assembling such a turbine.

Die DE 10 2004 041 166 A1 beschreibt den bekannten Aufbau eines Abgasturboladers für ein Kraftfahrzeug, der im Wesentlichen aus einer Radialturbine und einem im Ansaugtrakt des Motors angeordneten Radialverdichter mit einem Verdichterrad, welches über eine Turboladerwelle drehfest mit einem Turbinenrad der Radialturbine gekoppelt ist, besteht. Der Abgasstrom, der eine hohe kinetische und thermische Energie aufweist, treibt im Betrieb das Turbinenrad an, welches über die Kopplung mit der Turboladerwelle das Verdichterrad in Rotation versetzt. Der Radialverdichter saugt Luft an und verdichtet diese, wodurch im Ansaugtrakt des Motors eine entsprechend größere Masse Frischluft und damit mehr Sauerstoff zur Verfügung steht als bei einem herkömmlichen Saugmotor. Damit erhöht sich der Motor-Mitteldruck und somit das Motor-Drehmoment, was zu einer höheren Leistungsabgabe des Motors führt.The DE 10 2004 041 166 A1 describes the known structure of an exhaust gas turbocharger for a motor vehicle, which consists essentially of a radial turbine and a centrifugal compressor arranged in the intake of the engine with a compressor wheel which is rotatably coupled via a turbocharger shaft with a turbine wheel of the radial turbine consists. The exhaust stream, which has a high kinetic and thermal energy, drives in operation the turbine wheel, which sets the compressor wheel in rotation via the coupling with the turbocharger shaft. The centrifugal compressor draws in air and compresses it, whereby a correspondingly larger mass of fresh air and thus more oxygen is available in the intake tract of the engine than in a conventional naturally aspirated engine. This increases the engine medium pressure and thus the engine torque, resulting in a higher power output of the engine.

Zur Regelung der die Turbine durchströmenden Abgasmenge kann auf der Turbinenseite des Abgasturboladers u. a. ein so genanntes Wastegate-Ventil eingesetzt werden. Bei einem Wastegate handelt es sich um ein steuerbares Bypass-Ventil. Dieses leitet bei einem eingestellten Ladedruck auf der Verdichterseite einen Teil der erzeugten heißen Abgase um die Turbine herum direkt in den Auspuff. Dadurch kann eine zu hohe Drehzahl des Abgasturboladers und damit verbunden eine Überlastung der Lager sowie ein Überschreiten der mechanischen und thermischen Grenzen des Verbrennungsmotors verhindert werden. Da sich das Wastegate-Ventil und damit auch dessen Ventilsitz in dem heißen Abgasstrom befindet, ist der Ventilsitz sowohl thermisch als auch mechanisch stark belastet.To control the amount of exhaust gas flowing through the turbine can u on the turbine side of the exhaust gas turbocharger. a. a so-called wastegate valve can be used. A wastegate is a controllable bypass valve. This directs at a set boost pressure on the compressor side a portion of the hot exhaust gases generated around the turbine directly into the exhaust. As a result, too high a rotational speed of the exhaust gas turbocharger and, associated therewith, an overloading of the bearings and an exceeding of the mechanical and thermal limits of the internal combustion engine can be prevented. Since the wastegate valve and thus also its valve seat is located in the hot exhaust gas stream, the valve seat is subjected to high thermal and mechanical loads.

Der Abgasturbolader weist ein Turboladergehäuse auf, welches im wesentlichen aus einem Verdichtergehäuse zur Aufnahme des Verdichterrades, einem Turbinengehäuse zur Aufnahme des Turbinenrades und einem Lagergehäuse zur Aufnahme der Turboladerwelle besteht. Das Turbinengehäuse und das Lagergehäuse sind aufgrund der hohen thermischen Belastung, der sie über den Abgasstrom ausgesetzt sind, zumeist als schwere und damit kostenintensive Stahlguss- bzw. Graugussbauteile ausgebildet.The exhaust gas turbocharger has a turbocharger housing, which consists essentially of a compressor housing for receiving the compressor wheel, a turbine housing for receiving the turbine wheel and a bearing housing for receiving the turbocharger shaft. Due to the high thermal load to which they are exposed via the exhaust gas stream, the turbine housing and the bearing housing are usually designed as heavy and thus costly cast steel or gray cast iron components.

Aus Kosten- und Gewichtsgründen ist es jedoch vorteilhaft zumindest das Turbinengehäuse aus einem Leichtmetall auszubilden, z. B. aus einem Aluminiumwerkstoff. Da jedoch im Bereich des Ventilsitzes des Wastegate-Ventils eine besonders hohe thermische Belastung herrscht, kann es zu einem Schmelzen bzw. zu einer Zerstörung des Klappensitzes kommen, wodurch die Funktionalität des Wastegate-Ventils nicht mehr gegeben ist. Um dies zu verhindern wird der Ventilsitz bei Turbinengehäusen aus Leichtmetall oftmals durch eine in das Turbinengehäuse eingesetzte, thermisch belastbare Buchse gebildet. Die Buchse ist dabei aus einem thermisch höher belastbaren Werkstoff gefertigt, wie beispielsweise aus einer Stahllegierung. Zur Befestigung der Buchse wird diese mit beispielsweise zwei Schrauben an dem Turbinengehäuse verschraubt. Eine derartige Verschraubung ist allerdings schwer automatisiert zu montieren, erfordert den Einsatz zusätzlicher Bauteile und benötigt einen großen Bauraum.For cost and weight reasons, however, it is advantageous at least to form the turbine housing from a light metal, for. B. of an aluminum material. However, since in the region of the valve seat of the wastegate valve, a particularly high thermal load prevails, it can lead to melting or destruction of the valve seat, whereby the functionality of the wastegate valve is no longer given. To prevent this, the valve seat is often formed in turbine housings made of light metal by a thermally resilient bushing inserted into the turbine housing. The bushing is made of a thermally highly resilient material, such as a steel alloy. To attach the socket, this is screwed with, for example, two screws on the turbine housing. However, such a screw is difficult to mount automated, requires the use of additional components and requires a large amount of space.

Dies gilt es verständlicherweise zu vermeiden.This is understandably to be avoided.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Turbine zur Verfügung zu stellen.Against this background, the object of the present invention is to provide an improved turbine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Turbine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 und/oder durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 10, 13 oder 15 gelöst.This object is achieved by a turbine with the features of claim 1 and / or by an exhaust gas turbocharger with the features of claim 7 and / or by a motor vehicle with the features of claim 8 and / or by a method having the features of claims 10, 13 or 15 solved.

Demgemäß sind vorgesehen:
Eine Turbine für einen Abgasturbolader, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Turbinengehäuse; und mit einem Wastegate-Ventil, das eine Wastegate-Klappe aufweist, welche eine das Wastegate-Ventil durchströmende Abgasmenge steuert, und das eine zumindest abschnittsweise in einem von dem Wastegate-Ventil gebildeten Durchbruch des Turbinengehäuses positionierte Wastegate-Buchse aufweist, welche als Ventilsitz für die Wastegate-Klappe dient, wobei die Wastegate-Buchse und das Turbinengehäuse direkt miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind.Accordingly, it is provided:
A turbine for an exhaust gas turbocharger, in particular for a motor vehicle, with a turbine housing; and with a wastegate valve having a wastegate flap which controls an exhaust gas amount flowing through the wastegate valve, and which has a wastegate bush positioned at least partially in an aperture of the turbine housing formed by the wastegate valve, which serves as a valve seat for the wastegate flap is used, wherein the wastegate bushing and the turbine housing are connected to each other positively and / or non-positively.

Ein Abgasturbolader, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer derartigen Turbine, die ein in dem Turbinengehäuse angeordnetes Turbinenrad aufweist; mit einem Verdichter, der ein in einem Verdichtergehäuse angeordnetes Verdichterrad aufweist, und mit einer Turboladerwelle, welche das Verdichterrad mit dem Turbinenrad drehfest verbindet.An exhaust gas turbocharger, in particular for a motor vehicle, having such a turbine, which has a turbine wheel arranged in the turbine housing; with a compressor having a compressor disposed in a compressor housing compressor, and with a turbocharger shaft, which rotatably connects the compressor to the turbine wheel.

Ein Kraftfahrzeug, welches mit einem derartigen Abgasturbolader ausgestattet ist.A motor vehicle which is equipped with such an exhaust gas turbocharger.

Ein Verfahren zur Montage einer derartigen Turbine, mit den nacheinander durchgeführten Montageschritten: Bereitstellen einer Wastegate-Buchse und eines Turbinengehäuses; und Verschrauben eines auf einer Außenfläche der Wastegate-Buchse ausgebildeten Außengewindes mit einem dazu komplementären, auf einer Innenfläche eines von einem Wastegate-Ventil gebildeten Durchbruchs des Turbinengehäuses ausgebildeten Innengewindes, wobei die Wastegate-Buchse und das Turbinengehäuse mittels des Außen- und Innengewindes miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden, und wobei die Wastegate-Buchse zumindest abschnittsweise in dem Durchbruch positioniert wird.A method of assembling such a turbine, with the successively performed Assembly steps: providing a wastegate socket and a turbine housing; and screwing an external thread formed on an outer surface of the wastegate bushing with a complementary internal thread formed on an inner surface of an opening of the turbine housing formed by a wastegate valve, the wastegate bushing and the turbine housing being shaped together by means of the external and internal threads. and / or non-positively connected, and wherein the wastegate socket is at least partially positioned in the opening.

Ein Verfahren zur Montage einer derartigen Turbine, mit den nacheinander durchgeführten Montageschritten: Bereitstellen einer Wastegate-Buchse und eines Turbinengehäuses; zumindest abschnittsweises Positionieren der Wastegate-Buchse in einem von einem Wastegate-Ventil gebildeten Durchbruch des Turbinengehäuses; und Stemmverbinden der Wastegate-Buchse und des Turbinengehäuses miteinander, wobei die Wastegate-Buchse und das Turbinengehäuse mittels der Stemmverbindung miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden.A method of assembling such a turbine, comprising the sequential assembly steps: providing a wastegate bushing and a turbine housing; at least sectionally positioning the wastegate socket in an opening of the turbine housing formed by a wastegate valve; and Stemmverbinden the wastegate socket and the turbine housing with each other, wherein the wastegate socket and the turbine housing by means of the Stemmverbindung are positively and / or non-positively connected.

Ein Verfahren zur Montage einer derartigen Turbine, mit den nacheinander durchgeführten Montageschritten: Bereitstellen einer Wastegate-Buchse und eines Turbinengehäuses; Abkühlen der Wastegate-Buchse und/oder Erwärmen des Turbinengehäuses; zumindest abschnittsweises Positionieren der Wastegate-Buchse in einem von einem Wastegate-Ventil gebildeten Durchbruch des Turbinengehäuses; und Aufheben einer zwischen der Wastegate-Buchse und dem Turbinengehäuse bestehenden Temperaturdifferenz, wobei die Wastegate-Buchse und das Turbinengehäuse mittels eines Querpressverbandes miteinander kraftschlüssig verbunden werden.A method of assembling such a turbine, comprising the sequential assembly steps: providing a wastegate bushing and a turbine housing; Cooling the wastegate socket and / or heating the turbine housing; at least sectionally positioning the wastegate socket in an opening of the turbine housing formed by a wastegate valve; and canceling a present between the wastegate bushing and the turbine housing temperature difference, wherein the wastegate socket and the turbine housing are connected to each other by means of a cross-pressing association frictionally.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht nun unter anderem darin, dass die Wastegate-Buchse und das Turbinengehäuse direkt miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind. Die Verbindung zwischen der Wastegate-Buchse und dem Turbinengehäuse erfolgt dabei entweder mittels Verschrauben oder mittels Verstemmen. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass zur Montage der Wastegate-Buchse in dem Turbinengehäuse keine zusätzlichen Befestigungselemente wie beispielsweise Schrauben erforderlich sind.The idea underlying the present invention is, inter alia, that the wastegate bushing and the turbine housing are connected directly to each other positively and / or non-positively. The connection between the wastegate socket and the turbine housing takes place either by screwing or by caulking. This results in the advantage that no additional fasteners such as screws are required for mounting the wastegate socket in the turbine housing.

Mit der erfindungsgemäßen Turbine bzw. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage einer derartigen Turbine ist somit eine vereinfachte und automatisierbare Montage der Wastegate-Buchse bei geringerem Bauraumbedarf und bei reduzierter Anzahl an Komponenten möglich.With the turbine according to the invention or with the method according to the invention for mounting such a turbine, a simplified and automatable assembly of the wastegate socket with a smaller space requirement and with a reduced number of components is thus possible.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnungen.Advantageous embodiments and further developments of the present invention will become apparent from the subclaims and from the description in conjunction with the figures of the drawings.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Wastegate-Buchse einen Absatz auf, welcher zur axialen Positionierung der Wastegate-Buchse in dem Durchbruch mit einem Anschlag des Turbinengehäuses in Wirkkontakt ist. Hierdurch ist die Wastegate-Buchse relativ zu dem Turbinengehäuse schnell und zuverlässig positionierbar, wodurch sich die Montagezeit und die Montagekosten der erfindungsgemäßen Turbine vorteilhaft reduzieren.In a preferred embodiment of the present invention, the wastegate socket has a shoulder, which is in operative contact with the axial position of the wastegate bushing in the opening with a stop of the turbine housing. As a result, the wastegate bushing can be positioned quickly and reliably relative to the turbine housing, which advantageously reduces the assembly time and the assembly costs of the turbine according to the invention.

In einer typischen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Absatz seitliche Abflachungen, insbesondere seitliche Abfräsungen auf. Hierzu lässt sich zur Montage der Wastegate-Buchse ein Drehmoment auf diese aufbringen, wodurch die Montage der erfindungsgemäßen Turbine vereinfacht wird.In a typical embodiment of the present invention, the shoulder has lateral flattenings, in particular lateral cutouts. For this purpose, a torque can be applied to this for mounting the wastegate socket, whereby the assembly of the turbine according to the invention is simplified.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Wastegate-Buchse auf einer Außenfläche ein Außengewinde auf und der Durchbruch weist auf einer Innenfläche ein dazu komplementäres Innengewinde auf, wobei die Wastegate-Buchse und das Turbinengehäuse mittels des Außen- und Innengewindes miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind. Dies ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Montage der Wastegate-Buchse, die in einfacher Art und Weise automatisierbar ist. Hierdurch reduzieren sich die Herstellungskosten für die erfindungsgemäße Turbine.In a further preferred embodiment of the present invention, the wastegate socket on an outer surface on an external thread and the opening has on an inner surface to a complementary internal thread, wherein the wastegate socket and the turbine housing by means of the external and internal thread with each other and shape / or non-positively connected. This allows a fast and reliable installation of the wastegate socket, which can be automated in a simple manner. This reduces the production costs for the turbine according to the invention.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Sicherungsverstemmung zwischen dem Turbinengehäuse und der Wastegate-Buchse ausgebildet, die dazu vorgesehen ist, eine mittels dem Außen- und Innengewinde gebildete Schraubverbindung gegen Verdrehen zu sichern, wodurch zuverlässig ein selbsttätiges Lösen der Wastegate-Buchse durch im Betrieb der erfindungsgemäßen Turbine auftretende Vibrationen verhindert wird. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Turbine.In a further preferred embodiment of the present invention, a Sicherungsverstemmung between the turbine housing and the wastegate socket is formed, which is intended to secure a formed by means of the male and female screw against twisting, thereby reliably an automatic release of the wastegate socket during operation of the turbine according to the invention occurring vibrations is prevented. This increases the reliability of the turbine according to the invention.

In einer dazu alternativen aber ebenso bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Wastegate-Buchse und das Turbinengehäuse mittels einer Stemmverbindung direkt miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Dies ermöglicht eine besonders einfache Verbindung der Wastegate-Buchse mit dem Turbinengehäuse, wodurch sich die Produktionskosten für die erfindungsgemäße Turbine reduzieren.In an alternative but also preferred embodiment of the present invention, the wastegate socket and the turbine housing by means of a caulking directly with each other positively and / or non-positively connected. This allows a particularly simple connection of the wastegate socket with the turbine housing, thereby reducing the production costs for the turbine according to the invention.

In einer weiteren alternativen aber ebenso bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Wastegate-Buchse und das Turbinengehäuse mittels eines Querpressverbandes direkt miteinander kraftschlüssig verbunden. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau der Wastegate-Buchse und eine besonders schnelle Montierbarkeit derselben, wodurch sich die Produktionskosten der erfindungsgemäßen Turbine ebenfalls reduzieren. In a further alternative but also preferred embodiment of the present invention, the wastegate bushing and the turbine housing are connected directly to each other by means of a transverse compression bandage. This allows a particularly simple construction of the wastegate bushing and a particularly rapid assembly of the same, whereby the production costs of the turbine according to the invention also reduce.

In einer typischen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird zur axialen Positionierung der Wastegate-Buchse in dem Durchbruch ein Absatz der Wastegate-Buchse mit einem Anschlag des Turbinengehäuses in Wirkkontakt gebracht. Dies ermöglicht ein schnelles und reproduzierbares Positionieren der Wastegate-Buchse in dem Turbinengehäuse, wodurch sich die Montage der erfindungsgemäßen Turbine vereinfacht.In a typical embodiment of the present invention, a shoulder of the wastegate bush is brought into operative contact with a stop of the turbine housing for the axial positioning of the wastegate bushing in the opening. This allows a fast and reproducible positioning of the wastegate bush in the turbine housing, which simplifies the assembly of the turbine according to the invention.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden zur Sicherung gegen Verdrehen einer mittels dem Außen- und Innengewinde gebildeten Schraubverbindung das Turbinengehäuse und die Wastegate-Buchse miteinander sicherungsverstemmt. Dies verhindert zuverlässig ein ungewolltes Lösen der Wastegate-Buchse durch im Betrieb der Turbine auftretende Vibrationen. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Turbine.In a further preferred embodiment of the present invention, the turbine housing and the wastegate socket are fused with each other for securing against rotation of a screw connection formed by means of the male and female threads. This reliably prevents accidental release of the wastegate socket by vibrations occurring during operation of the turbine. This increases the reliability of the turbine according to the invention.

Die oben genannten Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich in beliebiger Weise – sofern sinnvoll – miteinander kombinieren.The abovementioned embodiments and developments can be combined in any way - if appropriate.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:The present invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments indicated in the schematic figures of the drawing. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Abgasturboladers mit einer Turbine; 1 a perspective view of a preferred embodiment of an exhaust gas turbocharger with a turbine;

2 eine weitere perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform des Abgasturboladers mit der Turbine gemäß der 1; 2 a further perspective view of the preferred embodiment of the exhaust gas turbocharger with the turbine according to the 1 ;

3A eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Wastegate-Buchse der Turbine gemäß der 1; 3A a perspective view of a preferred embodiment of a wastegate socket of the turbine according to the 1 ;

3B eine perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Wastegate-Buchse der Turbine gemäß der 1; 3B a perspective view of another preferred embodiment of a wastegate socket of the turbine according to the 1 ;

3C eine perspektivische Ansicht einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Wastegate-Buchse der Turbine gemäß der 1; 3C a perspective view of yet another preferred embodiment of a wastegate socket of the turbine according to the 1 ;

4 eine perspektivische Teilschnittansicht der bevorzugten Ausführungsform des Abgasturboladers mit der Turbine gemäß der 1; 4 a partial perspective sectional view of the preferred embodiment of the exhaust gas turbocharger with the turbine according to the 1 ;

5 eine Teilschnittansicht einer in der Turbine montierten Wastegate-Buchse entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der 3A; 5 a partial sectional view of a mounted in the turbine wastegate socket according to the preferred embodiment according to the 3A ;

6 eine Teilschnittansicht einer in der Turbine montierten Wastegate-Buchse entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der 3B; 6 a partial sectional view of a mounted in the turbine wastegate socket according to the preferred embodiment according to the 3B ;

7 eine Teilschnittansicht einer in der Turbine montierten Wastegate-Buchse entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der 3C; und 7 a partial sectional view of a mounted in the turbine wastegate socket according to the preferred embodiment according to the 3C ; and

8 eine Aufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines Verbrennungsmotors mit einem Abgasturbolader gemäß der 1. 8th a plan view of a preferred embodiment of an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger according to the 1 ,

In den Figuren der Zeichnungen sind – sofern nichts anderes ausgeführt ist – gleiche Bauteile, Elemente und Merkmale mit denselben Bezugszeichen versehen worden.Unless otherwise stated, the same components, elements and features have been given the same reference numerals in the figures of the drawings.

Die 1 illustriert eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Abgasturboladers mit einer Turbine.The 1 illustrates a perspective view of a preferred embodiment of an exhaust gas turbocharger with a turbine.

Eine Turbine 1 eines Abgasturboladers 2 weist zwei Gehäusehälften 20, 21 eines Turbinengehäuses 3 auf. Die Gehäusehälften 20, 21 sind entlang einer horizontalen Teilungsebene 22 geteilt. Die Teilungsebene 22 verläuft dabei bevorzugt durch eine Mittelachse einer Turboladerwelle 17 des Abgasturboladers 2. In dem Turbinengehäuse 3 ist ein Turbinenrad 31 angeordnet. Das Turbinenrad 31 ist mit der Turboladerwelle 17 drehfest verbunden. Das Turbinenrad 31 kann insbesondere integraler Bestandteil der Turboladerwelle 17 sein. In dem Turbinengehäuse 3 ist weiterhin ein Wastegate-Ventil 4 mit einer Wastegate-Klappe 5 und einer Wastegate-Buchse 6 angeordnet. Die Wastegate-Buchse 6 dient als Ventilsitz für die Wastegate-Klappe 5. Das Wastegate-Ventil 4 bildet einen Durchbruch in dem Turbinengehäuse 3. Die Wastegate-Klappe 5 ist über eine Ansteuerkinematik 23 verstellbar. Mittels der Ansteuerkinematik 23 ist eine das Wastegate-Ventil 4 durchströmende Abgasmenge steuerbar. Das Turbinengehäuse 3 ist bevorzugt aus Leichtmetall, zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet.A turbine 1 an exhaust gas turbocharger 2 has two housing halves 20 . 21 a turbine housing 3 on. The housing halves 20 . 21 are along a horizontal division plane 22 divided. The division level 22 runs preferably through a central axis of a turbocharger shaft 17 the exhaust gas turbocharger 2 , In the turbine housing 3 is a turbine wheel 31 arranged. The turbine wheel 31 is with the turbocharger shaft 17 rotatably connected. The turbine wheel 31 can in particular be an integral part of the turbocharger shaft 17 be. In the turbine housing 3 is still a wastegate valve 4 with a wastegate flap 5 and a wastegate socket 6 arranged. The wastegate socket 6 serves as a valve seat for the wastegate flap 5 , The wastegate valve 4 forms a breakthrough in the turbine housing 3 , The wastegate flap 5 is via a drive kinematics 23 adjustable. By means of the control kinematics 23 is one the wastegate valve 4 flowing exhaust gas controllable. The turbine housing 3 is preferably formed of light metal, for example of an aluminum alloy.

Die 2 illustriert eine weitere perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform des Abgasturboladers mit der Turbine gemäß der 1.The 2 FIG. 11 illustrates another perspective view of the preferred embodiment of the exhaust gas turbocharger with the turbine according to FIG 1 ,

Die 2 zeigt zunächst das Turbinengehäuse 3 mit den Gehäusehälften 20, 21 und dem Wastegate-Ventil 4. Die Wastegate-Klappe 5 ist nicht dargestellt. Die Wastegate-Buchse 6 weist einen umlaufenden Absatz 8 auf, der mit einem Anschlag 9 des Turbinengehäuses 3, insbesondere der ersten Gehäusehälfte 20, in Wirkkontakt ist. The 2 shows first the turbine housing 3 with the housing halves 20 . 21 and the wastegate valve 4 , The wastegate flap 5 is not shown. The wastegate socket 6 has a circumferential paragraph 8th on that with a stop 9 of the turbine housing 3 , in particular the first housing half 20 , is in active contact.

Die 3A zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Wastegate-Buchse der Turbine gemäß der 1.The 3A shows a perspective view of a preferred embodiment of a wastegate socket of the turbine according to the 1 ,

Die Wastegate-Buchse 6 weist eine hohlzylinderförmige Grundform auf, wobei an einer Stirnfläche der Zylindergrundform der umlaufende Absatz 8 ausgebildet ist. Der umlaufende Absatz 8 weist beispielsweise zwei seitliche Abflachungen 18 auf, die insbesondere als seitliche Abfräsungen 18 ausgebildet sind. Die seitlichen Abflachungen 18 sind bevorzugt parallel und beabstandet zueinander angeordnet und dienen beispielsweise als Angriffsflächen für ein Werkzeug zum Aufbringen eines Drehmomentes auf die Wastegate-Buchse 6. Alternativ dazu können anstatt lediglich zwei Abflachungen 18 auch eine Vielzahl an Abflachungen an dem Absatz 8 vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines Sechskantschraubenkopfes. Eine Außenfläche 10 der zylindrischen Grundform der Wastegate-Buchse 6 weist ein Außengewinde 11 auf. An der dem Absatz 8 abgewandten Stirnfläche der zylindrischen Grundform weist die Wastegate-Buchse 6 bevorzugt eine Einführschräge 24, beispielsweise in Form einer Fase auf. Als Material für die Wastegate-Buchse findet beispielsweise ein Stahlwerkstoff Anwendung.The wastegate socket 6 has a hollow cylindrical basic shape, wherein at one end face of the cylinder base shape of the circumferential paragraph 8th is trained. The circulating paragraph 8th has, for example, two lateral flattenings 18 on, especially as lateral milled off 18 are formed. The lateral flattenings 18 are preferably arranged parallel to and spaced from each other and serve, for example, as engagement surfaces for a tool for applying a torque to the wastegate socket 6 , Alternatively, instead of just two flats 18 also a variety of flats on the heel 8th be provided, for example in the form of a hexagonal screw head. An outer surface 10 the cylindrical basic shape of the wastegate socket 6 has an external thread 11 on. At the paragraph 8th opposite end face of the cylindrical basic shape has the wastegate socket 6 preferably an insertion bevel 24 , for example in the form of a chamfer. As a material for the wastegate socket, for example, a steel material is used.

Die 3B illustriert eine perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Wastegate-Buchse der Turbine gemäß der 1.The 3B FIG. 11 illustrates a perspective view of another preferred embodiment of a wastegate bushing of the turbine according to FIG 1 ,

Die Ausführungsform der Wastegate-Buchse 6 gemäß der 3B der unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß der 3B dadurch, dass auf der Außenfläche 10 der Wastegate-Buchse 6 kein Außengewinde vorgesehen ist. Die Außenfläche 10 ist als glatte zylindrische Fläche ausgebildet. Die Wastegate-Buchse 6 kann weiterhin, beispielsweise im Bereich des Absatzes 8 eine Nut 25 aufweisen. Die Nut 25 kann dabei beispielsweise als Ringnut um den Absatz 8 herumlaufen oder als Kanalnut 25 in Längsrichtung der Wastegate-Buchse 6 ausgebildet sein. Die Wastegate-Buchse 6 gemäß der 3A kann ebenfalls eine derartige Nut aufweisen.The embodiment of the wastegate socket 6 according to the 3B which differs from the embodiment according to the 3B in that on the outside surface 10 the wastegate socket 6 no external thread is provided. The outer surface 10 is designed as a smooth cylindrical surface. The wastegate socket 6 can continue, for example in the area of the paragraph 8th a groove 25 exhibit. The groove 25 can, for example, as an annular groove around the paragraph 8th walk around or as a channel groove 25 in the longitudinal direction of the wastegate socket 6 be educated. The wastegate socket 6 according to the 3A may also have such a groove.

Die 3C illustriert eine perspektivische Ansicht einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Wastegate-Buchse der Turbine gemäß der 1.The 3C FIG. 11 illustrates a perspective view of yet another preferred embodiment of a wastegate bushing of the turbine according to FIG 1 ,

Die Ausführungsform der Wastegate-Buchse 6 gemäß der 3C der unterscheidet sich von den Ausführungsformen gemäß der 3A und 3B dadurch, dass die Wastegate-Buchse 6 ringförmig als sogenannter Sitzring 6 ohne den Absatz ausgebildet ist. Der Sitzring 6 weist eine glatte Außenfläche 10 und zwei Stirnflächen 32, 33 auf. Zusätzlich kann der Sitzring 6 beispielsweise eine Nut 25 gemäß der Ausführungsform der Wastegate-Buchse 6 der 3B aufweisen.The embodiment of the wastegate socket 6 according to the 3C This differs from the embodiments according to the 3A and 3B in that the wastegate socket 6 annular as a so-called seat ring 6 without the paragraph is formed. The seat ring 6 has a smooth outer surface 10 and two end faces 32 . 33 on. In addition, the seat ring 6 for example, a groove 25 according to the embodiment of the wastegate socket 6 of the 3B exhibit.

Die 4 zeigt eine perspektivische Teilschnittansicht der bevorzugten Ausführungsform des Abgasturboladers mit der Turbine gemäß der 1.The 4 shows a partial perspective sectional view of the preferred embodiment of the exhaust gas turbocharger with the turbine according to the 1 ,

Das Wastegate-Ventil 4 bildet in dem Turbinengehäuse 3, insbesondere in der ersten Gehäusehälfte 20 einen Durchbruch 7, welcher derart ausgestaltet ist, dass Abgas an dem Turbinenrad 31 vorbei leitbar ist. Die Wastegate-Buchse 6 ist zumindest abschnittsweise in dem Durchbruch 7 angeordnet, wobei der Absatz 8 mit dem Anschlag 9 in Wirkkontakt ist. Hierdurch wird die Wastegate-Buchse 6 in dem Durchbruch 7 axial positioniert. Die Wastegate-Buchse 6 ist mit der ersten Gehäusehälfte 20 des Turbinengehäuses 3 form- und/oder kraftschlüssig verbunden.The wastegate valve 4 forms in the turbine housing 3 , in particular in the first housing half 20 a breakthrough 7 , which is configured such that exhaust gas on the turbine wheel 31 is passable. The wastegate socket 6 is at least partially in the breakthrough 7 arranged, the paragraph 8th with the stop 9 is in operative contact. This will cause the wastegate socket 6 in the breakthrough 7 positioned axially. The wastegate socket 6 is with the first half of the housing 20 of the turbine housing 3 positively and / or non-positively connected.

Die 5 illustriert eine Teilschnittansicht einer in der Turbine montierten Wastegate-Buchse entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der 3A.The 5 FIG. 11 illustrates a partial sectional view of a turbine-mounted wastegate socket according to the preferred embodiment of FIG 3A ,

Der Durchbruch 7 weist auf einer Innenfläche 19 ein zu dem Außengewinde 11 der Wastegate-Buchse 6 komplementäres Innengewinde 12 auf. Die Wastegate-Buchse 6 und die erste Gehäusehälfte 20 des Turbinengehäuses 3 sind mittels des Außen- und Innengewindes 11, 12 miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Zur Sicherung gegen ein Verdrehen der mittels dem Außen- und Innengewinde 11, 12 gebildeten Schraubverbindung zwischen der Wastegate-Buchse 6 und dem Turbinengehäuse 3 ist eine Sicherungsverstemmung 13 vorgesehen. Die Sicherungsverstemmung 13 wird beispielsweise dadurch ausgebildet, dass Material des Turbinengehäuses 3 derart plastisch verformt wird, dass dieses die Wastegate-Buchse 6 gegen ein Verdrehen sichert. Hierzu kann beispielsweise an der Wastegate-Buchse 6, insbesondere im Bereich des Absatzes 8 die Nut 25 zur Aufnahme des plastisch verformten Materials vorgesehen sein. Alternativ dazu ist Material des Turbinengehäuses 3 auch in den Bereich der seitlichen Abflachung 18 des Absatzes 8 hineingedrückt oder im einfachsten Fall, wie in 5 dargestellt, über den Absatz 8 geschoben.The breakthrough 7 points to an inner surface 19 one to the external thread 11 the wastegate socket 6 complementary internal thread 12 on. The wastegate socket 6 and the first half of the housing 20 of the turbine housing 3 are by means of the external and internal thread 11 . 12 connected positively and / or non-positively. To protect against twisting by means of the external and internal thread 11 . 12 formed screw connection between the wastegate socket 6 and the turbine housing 3 is a security stemming 13 intended. The security caulking 13 is formed, for example, that material of the turbine housing 3 so plastically deformed that this is the wastegate socket 6 protects against twisting. For this purpose, for example, at the wastegate socket 6 , in particular in the area of sales 8th the groove 25 be provided for receiving the plastically deformed material. Alternatively, the material of the turbine housing 3 also in the area of lateral flattening 18 of the paragraph 8th pressed in or in the simplest case, as in 5 represented over the paragraph 8th pushed.

Bei der Montage der Turbine 1 werden die folgenden nacheinander durchgeführten Montageschritte durchgeführt. Zunächst werden die Wastegate-Buchse 6 und das Turbinengehäuse 3, insbesondere die erste Gehäusehälfte 20, bereitgestellt. Die Wastegate-Buchse 6 wird zu dem von dem Wastegate-Ventil 4 gebildeten Durchbruch 7 des Turbinengehäuses 3 entsprechend ausgerichtet. Anschließend wird das auf der Außenfläche 10 der Wastegate-Buchse 6 ausgebildete Außengewinde 11 mit dem dazu komplementären, auf der Innenfläche 19 des Durchbruchs 7 ausgebildeten Innengewindes 12 verschraubt, wobei die Wastegate-Buchse 6 und das Turbinengehäuse 3 miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden. Dabei wird die Wastegate-Buchse 6 zumindest abschnittsweise in dem Durchbruch 7 positioniert. Zur axialen Positionierung der Wastegate-Buchse 6 in dem Durchbruch 7 dient der Absatz 8 der Wastegate-Buchse 6 der mit dem Anschlag 9 des Turbinengehäuses 3 in Wirkkontakt gebracht wird, das heißt, die Wastegate-Buchse 6 wird solange in den Durchbruch 7 eingeschraubt bis der Anschlag 9 und der Absatz 8 aufeinander treffen. Das zum Einschrauben erforderliche Drehmoment kann beispielsweise über die seitlichen Abflachungen 18 des Absatzes 8 auf die Wastegate-Buchse 6 aufgebracht werden. Um zu verhindern, dass sich die Wastegate-Buchse 6, beispielsweise durch im Betrieb des Abgasturboladers 2 auftretende Vibrationen selbsttätig löst, werden die Wastegate-Buchse 6 und das Turbinengehäuse 3, insbesondere die erste Gehäusehälfte 20 miteinander sicherungsverstemmt. Hierzu wird Material des Turbinengehäuses 3 derart verformt, dass es sich in formschlüssigem Kontakt, beispielsweise mit der seitlichen Abflachung 18 der Wastegate-Buchse 6 befindet.When mounting the turbine 1 The following successive assembly steps are carried out. First, the Wastegate socket 6 and the turbine housing 3 , in particular the first housing half 20 , provided. The wastegate socket 6 becomes that of the wastegate valve 4 formed breakthrough 7 of the turbine housing 3 aligned accordingly. Then that's on the outside surface 10 the wastegate socket 6 trained external thread 11 with the complementary, on the inner surface 19 the breakthrough 7 trained internal thread 12 bolted, with the wastegate socket 6 and the turbine housing 3 be positively and / or non-positively connected. This will be the wastegate socket 6 at least in sections in the breakthrough 7 positioned. For axial positioning of the wastegate socket 6 in the breakthrough 7 serves the paragraph 8th the wastegate socket 6 the one with the stop 9 of the turbine housing 3 is brought into operative contact, that is, the wastegate socket 6 will be in the breakthrough for so long 7 screwed in until the stop 9 and the paragraph 8th meet each other. The torque required for screwing in, for example, on the lateral flats 18 of the paragraph 8th on the wastegate socket 6 be applied. To prevent the wastegate socket 6 , for example, during operation of the exhaust gas turbocharger 2 occurring vibrations are released automatically, the wastegate socket 6 and the turbine housing 3 , in particular the first housing half 20 custody with each other. For this purpose, the material of the turbine housing 3 deformed such that it is in positive contact, for example with the lateral flattening 18 the wastegate socket 6 located.

Alternativ dazu ist eine Verdrehsicherung der Verschraubung zwischen Wastegate-Buchse 6 und Turbinengehäuse 3 auch mittels eines aufgebrachten Schweißpunktes zu verwirklichen.Alternatively, a rotation of the screw between wastegate socket 6 and turbine housing 3 also to realize by means of an applied welding point.

Die Turbine 1 ist dadurch, dass die Wastegate-Buchse 6 und das Turbinengehäuse 3 miteinander direkt form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind mit einer minimalen Anzahl an Einzelkomponenten zu montieren. Zusätzliche Befestigungselemente zur Befestigung der Wastegate-Buchse 6 an dem Turbinengehäuse 3 sind nicht erforderlich.The turbine 1 is characterized by the fact that the wastegate socket 6 and the turbine housing 3 connected to each other directly positive and / or non-positive are to be mounted with a minimum number of individual components. Additional fasteners for attaching the wastegate socket 6 on the turbine housing 3 are not required.

Die 6 zeigt eine Teilschnittansicht einer in der Turbine montierten Wastegate-Buchse entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der 3B.The 6 shows a partial sectional view of a mounted in the turbine wastegate socket according to the preferred embodiment according to the 3B ,

Der Durchbruch 7 weist auf seiner Innenfläche 19 in diesem Ausführungsbeispiel keine Verschraubung auf. Die Wastegate-Buchse 6 ist mittels einer Stemmverbindung 14 direkt mit dem Turbinengehäuse 3, insbesondere mit der ersten Gehäusehälfte 20 form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Die Stemmverbindung 14 ist dabei derart ausgebildet, dass Material des Turbinengehäuses 3 derart plastisch verformt wird, dass die Wastegate-Buchse 6 in dem Durchbruch 7 sowohl gegen ein Verdrehen als auch gegen ein axiales Verrutschen gesichert ist. Hierzu ist beispielsweise Material des Turbinengehäuses 3 über den Absatz 8 und/oder in die seitliche Abflachung 18 hineingedrückt. Alternativ dazu können zum Ausbilden der Stemmverbindung 14 an der Wastegate-Buchse 6 die Nut 25 oder mehrere Nuten zur Aufnahme von verformtem Material des Verdichtergehäuses 3 vorgesehen sein.The breakthrough 7 points to its inner surface 19 no screwing in this embodiment. The wastegate socket 6 is by means of a Stemmverbindung 14 directly with the turbine housing 3 , in particular with the first housing half 20 positively and / or non-positively connected. The caulking connection 14 is designed such that the material of the turbine housing 3 is plastically deformed so that the wastegate socket 6 in the breakthrough 7 is secured against twisting as well as against axial slippage. For this example, material of the turbine housing 3 about the paragraph 8th and / or in the lateral flattening 18 pushed. Alternatively, for forming the caulking connection 14 at the wastegate socket 6 the groove 25 or a plurality of grooves for receiving deformed material of the compressor housing 3 be provided.

Zur Montage einer Turbine 1 mit einer Wastegate-Buchse 6 gemäß der 3B werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt. Zunächst werden die Wastegate-Buchse 6 und das Turbinengehäuse 3 bereitgestellt, wobei die Wastegate-Buchse 6 entsprechend zu dem von dem Wastegate-Ventil 4 ausgebildeten Durchbruch 7 positioniert wird. Die Wastegate-Buchse 6 wird zumindest abschnittsweise in dem Durchbruch 7 positioniert, wobei die Außenfläche 10 der Wastegate-Buchse 6 an der Innenfläche 19 des Durchbruchs 7 geführt wird. Zur exakten axialen Positionierung der Wastegate-Buchse 6 in dem Durchbruch 7 wird der Absatz 8 der Wastegate-Buchse 6 mit dem Anschlag 9 des Turbinengehäuses 3 in Wirkkontakt gebracht. Das heißt, die Wastegate-Buchse 6 wird soweit in den Durchbruch 7 eingeschoben oder eingepresst, bis der Absatz 8 und der Anschlag 9 einander berühren. Abschließend werden die Wastegate-Buchse 6 und das Turbinengehäuse 3, insbesondere die erste Gehäusehälfte 20 miteinander stemmverbunden, wobei die Wastegate-Buchse 6 und das Turbinengehäuse 3 mittels der Stemmverbindung 14 form und/oder oder kraftschlüssig verbunden werden. Zum Ausbilden der Stemmverbindung 14 wird Material des Turbinengehäuses 3 derart plastisch verformt, dass die Wastegate-Buchse 6 in dem Durchbruch 7 gegen ein Verdrehen und gegen ein axiales Verrutschen gesichert ist. Dies weist den Vorteil einer besonders einfachen Montage der Wastegate-Buchse 6 in dem Turbinengehäuse 3 auf.For mounting a turbine 1 with a wastegate socket 6 according to the 3B the following process steps are carried out. First, the wastegate socket 6 and the turbine housing 3 provided, wherein the wastegate socket 6 corresponding to that of the wastegate valve 4 trained breakthrough 7 is positioned. The wastegate socket 6 is at least partially in the breakthrough 7 positioned, with the outer surface 10 the wastegate socket 6 on the inner surface 19 the breakthrough 7 to be led. For exact axial positioning of the wastegate socket 6 in the breakthrough 7 becomes the paragraph 8th the wastegate socket 6 with the stop 9 of the turbine housing 3 brought into operative contact. That is, the wastegate socket 6 so far in the breakthrough 7 pushed or pressed until the paragraph 8th and the stop 9 touching each other. Finally, the wastegate socket 6 and the turbine housing 3 , in particular the first housing half 20 stemmverbunden with each other, wherein the wastegate socket 6 and the turbine housing 3 by means of the caulking connection 14 form and / or or non-positively connected. For forming the caulking connection 14 becomes material of the turbine housing 3 plastically deformed so that the wastegate socket 6 in the breakthrough 7 secured against twisting and against axial slippage. This has the advantage of a particularly simple installation of the wastegate socket 6 in the turbine housing 3 on.

Die 7 illustriert eine Teilschnittansicht einer in der Turbine montierten Wastegate-Buchse entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der 3C.The 7 FIG. 11 illustrates a partial sectional view of a turbine-mounted wastegate socket according to the preferred embodiment of FIG 3C ,

Die Innenfläche 19 des Durchbruchs 7 des Turbinengehäuses 3 ist glatt ausgeführt. Die Wastegate-Buchse 6 ist mittels eines Querpressverbandes 34 direkt mit dem Turbinengehäuse 3, insbesondere mit der ersten Gehäusehälfte 20 kraftschlüssig verbunden. Die Wastegate-Buchse 6 ist dabei derart dimensioniert, dass diese mit einer Presspassung in dem Durchbruch 7 sitzt. Dabei liegt eine der Stirnflächen 32, 33 an dem Absatz 9 des Turbinengehäuses 3 an.The inner surface 19 the breakthrough 7 of the turbine housing 3 is smooth. The wastegate socket 6 is by means of a cross press dressing 34 directly with the turbine housing 3 , in particular with the first housing half 20 positively connected. The wastegate socket 6 is dimensioned such that these with a press fit in the breakthrough 7 sitting. It is one of the faces 32 . 33 at the heel 9 of the turbine housing 3 at.

Zur Montage einer Turbine 1 mit einer Wastegate-Buchse 6 gemäß der 3C werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt. Zunächst werden die Wastegate-Buchse 6 in Form des Sitzrings 6 und das Turbinengehäuse 3 bereitgestellt. Anschließend wird das Turbinengehäuse 3 zumindest in dem Bereich des Durchbruchs 7 erwärmt, wobei sich ein Querschnitt des Durchbruchs 7 im Bereich des Absatzes 9 aufgrund von Wärmeausdehnung des Materials erweitert. Gleichzeitig wird der Sitzring 6 abgekühlt, wobei sich ein Außendurchmesser der Außenfläche 10 verringert. Optional kann auch nur eines der beiden Bauteile 3 bzw. 6 erwärmt bzw. abgekühlt werden. Der Sitzring 6 wird entsprechend zu dem von dem Wastegate-Ventil 4 ausgebildeten Durchbruch 7 positioniert. Aufgrund der Temperaturdifferenz und der daraus resultierenden unterschiedlichen geometrischen Dimensionen ist der Sitzring 6 in den Durchbruch 7 ohne großen Kraftaufwand einführbar und in diesem axial verschiebbar. Der Sitzring 6 wird zumindest abschnittsweise in dem Durchbruch 7 positioniert, wobei die Außenfläche 10 des Sitzrings 6 an der Innenfläche 19 des Durchbruchs 7 geführt wird. Bevorzugt wird der Sitzring 6 axial derart in dem Durchbruch 7 positioniert, dass dieser relativ zu einer Innenfläche des Turbinengehäuses 3 etwas versenkt ist. Zur exakten axialen Positionierung des Sitzrings 6 in dem Durchbruch 7 wird eine der Stirnflächen 32, 33 mit dem Anschlag 9 des Turbinengehäuses 3 in Wirkkontakt gebracht. Das heißt, der Sitzring 6 wird soweit in den Durchbruch 7 eingeschoben, bis eine der Stirnflächen 32, 33 und der Anschlag 9 einander berühren. Diejenige der Stirnflächen 32, 33, die nicht am Anschlag 9 anliegt dient als Ventilsitz für die Wastegate-Klappe 5. Bei einem Abkühlen des Turbinengehäuses 3 auf Raumtemperatur und/oder einem Erwärmen des Sitzrings 6 auf Raumtemperatur, d. h. bei einem Aufheben einer zwischen den Bauteilen 3, 6 bestehenden Temperaturdifferenz schrumpft das Gehäuse 3 im Bereich des Durchbruchs 7 auf den Sitzring 6 auf. Es wird zwischen den Bauteilen 3, 6 der Querpressverband 34 ausgebildet. Der Sitzring 6 ist dann gegen ein Verdrehen und Herausfallen gesichert. Die Dimensionen des Sitzrings 6 und des Durchbruchs 7 sind dabei derart gewählt, dass auch im Betrieb einer Turbine 1 mit einem derart montiertem Sitzring 6 keine Lockerung des Querpressverbundes aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung der Materialien des Sitzrings 6 und des Turbinengehäuses 3 auftritt. Zusätzlich kann der Sitzring 6 mit dem Turbinengehäuse 3 verstemmt werden. Die Variante des Sitzrings 6 gemäß der 3C weist den Vorteil einer besonders einfachen Herstellbarkeit des Sitzrings auf.For mounting a turbine 1 with a wastegate socket 6 according to the 3C will the performed following steps. First, the wastegate socket 6 in the form of the seat ring 6 and the turbine housing 3 provided. Subsequently, the turbine housing 3 at least in the area of the breakthrough 7 heated, with a cross section of the opening 7 in the area of the paragraph 9 extended due to thermal expansion of the material. At the same time the seat ring 6 cooled, with an outer diameter of the outer surface 10 reduced. Optionally, only one of the two components 3 respectively. 6 heated or cooled. The seat ring 6 becomes corresponding to that of the wastegate valve 4 trained breakthrough 7 positioned. Due to the temperature difference and the resulting different geometric dimensions of the seat ring 6 in the breakthrough 7 insertable without great effort and axially displaceable in this. The seat ring 6 is at least partially in the breakthrough 7 positioned, with the outer surface 10 of the seat ring 6 on the inner surface 19 the breakthrough 7 to be led. The seat ring is preferred 6 axially in the breakthrough 7 positioned this relative to an inner surface of the turbine housing 3 something is sunk. For exact axial positioning of the seat ring 6 in the breakthrough 7 becomes one of the end faces 32 . 33 with the stop 9 of the turbine housing 3 brought into operative contact. That is, the seat ring 6 so far in the breakthrough 7 pushed in until one of the end faces 32 . 33 and the stop 9 touching each other. The one of the faces 32 . 33 who are not at the stop 9 abutment serves as a valve seat for the wastegate flap 5 , Upon cooling of the turbine housing 3 to room temperature and / or heating of the seat ring 6 at room temperature, ie at a lift between the components 3 . 6 existing temperature difference shrinks the housing 3 in the area of the breakthrough 7 on the seat ring 6 on. It will be between the components 3 . 6 the transverse compression bandage 34 educated. The seat ring 6 is then secured against twisting and falling out. The dimensions of the seat ring 6 and the breakthrough 7 are chosen such that even during operation of a turbine 1 with a seat ring mounted in this way 6 no loosening of the transverse press assembly due to differential thermal expansion of the materials of the seat ring 6 and the turbine housing 3 occurs. In addition, the seat ring 6 with the turbine housing 3 be caulked. The variant of the seat ring 6 according to the 3C has the advantage of a particularly easy manufacturability of the seat ring.

Die 8 illustriert eine Aufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines Verbrennungsmotors mit einem Abgasturbolader gemäß der 1.The 8th 11 illustrates a plan view of a preferred embodiment of an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger according to FIG 1 ,

Ein Verbrennungsmotor 26 mit mehreren Zylindern 27 ist über eine Abgasleitung 28 fluidisch mit dem in dem Turbinengehäuse 3 angeordneten Turbinenrad 31 der Turbine 1 gekoppelt. Das Wastegate-Ventil 4 mit der Wastegate-Klappe 5 stellt für das Abgas einen Bypass um die Turbine 1 dar. Das Turbinenrad 31 ist über die Turboladerwelle 17 mit einem Verdichterrad 16 drehfest verbunden. Das Verdichterrad 16 ist in einem Verdichtergehäuse 15 eines Verdichters 30 des Abgasturboladers 2 angeordnet. Das Verdichterrad 16 ist über einen Ansaugtrakt 29 mit dem Verbrennungsmotor 26 fluidisch gekoppelt.An internal combustion engine 26 with several cylinders 27 is via an exhaust pipe 28 fluidly with the in the turbine housing 3 arranged turbine wheel 31 the turbine 1 coupled. The wastegate valve 4 with the wastegate flap 5 provides a bypass for the exhaust gas around the turbine 1 dar. The turbine wheel 31 is over the turbocharger shaft 17 with a compressor wheel 16 rotatably connected. The compressor wheel 16 is in a compressor housing 15 a compressor 30 the exhaust gas turbocharger 2 arranged. The compressor wheel 16 is via an intake tract 29 with the internal combustion engine 26 fluidly coupled.

Im Betrieb des Verbrennungsmotors 26 mit dem Abgasturbolader 2 stellt der Verbrennungsmotor 26 über die Abgasleitung 28 dem Turbinenrad 31 Abgas zur Verfügung. Durch das Turbinenrad 31 wird die Enthalpie des Abgases erniedrigt und die kinetische und thermische Energie des Abgases wird in Rotationsenergie umgewandelt. Die Rotationsenergie wird über die Turboladerwelle 17 auf das Verdichterrad 16 übertragen. Das Verdichterrad 16 saugt Frischluft an, komprimiert diese und führt die komprimierte Frischluft über den Ansaugtrakt 29 dem Verbrennungsmotor 26 zu.In operation of the internal combustion engine 26 with the turbocharger 2 represents the internal combustion engine 26 over the exhaust pipe 28 the turbine wheel 31 Exhaust gas available. Through the turbine wheel 31 The enthalpy of the exhaust gas is lowered and the kinetic and thermal energy of the exhaust gas is converted into rotational energy. The rotational energy is transmitted through the turbocharger shaft 17 on the compressor wheel 16 transfer. The compressor wheel 16 sucks fresh air, compresses it and leads the compressed fresh air over the intake tract 29 the internal combustion engine 26 to.

Dadurch, dass in dem komprimierten Luftvolumen pro Volumeneinheit mehr Sauerstoff vorhanden ist, kann im Verbrennungsmotor 26 pro Luftvolumeneinheit mehr Kraftstoff verbrannt werden, wodurch sich die Leistungsausbeute des Verbrennungsmotors 26 erhöht. Je nach Betriebszustand des Verbrennungsmotors 26 kann über das Wastegate-Ventil Abgas an der Turbine 1 vorbeigeleitet werden, beispielsweise bei einer konstant hohen Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor 26 mit einem Abgasturbolader 2 unter Volllast bei hohen Drehzahlen. Durch ein Vorbeileiten eines Teils des Abgases an der Turbine wird zuverlässig ein Überladen des Verbrennungsmotors 26 verhindert. Dadurch, dass der Abgasturbolader 2 eine erfindungsgemäße Turbine 1 aufweist, kann die Herstellung des Abgasturboladers wie zuvor beschrieben mit einer minimalen Anzahl an Komponenten durchgeführt werden. Hierdurch reduziert sich das Gewicht, die Herstellungskosten und der Energieverbrauch eines Verbrennungsmotors 26 mit einem Abgasturbolader 2 mit einer Turbine 1.The fact that more oxygen is present in the compressed air volume per unit volume, can in the internal combustion engine 26 more fuel is burned per unit of air volume, resulting in the power output of the internal combustion engine 26 elevated. Depending on the operating condition of the internal combustion engine 26 can via the wastegate valve exhaust to the turbine 1 be bypassed, for example, at a constant high speed of a motor vehicle with an internal combustion engine 26 with an exhaust gas turbocharger 2 under full load at high speeds. By passing a portion of the exhaust gas to the turbine is reliably overcharging the engine 26 prevented. Because of the exhaust gas turbocharger 2 a turbine according to the invention 1 the production of the exhaust gas turbocharger can be carried out as described above with a minimum number of components. This reduces the weight, the production costs and the energy consumption of an internal combustion engine 26 with an exhaust gas turbocharger 2 with a turbine 1 ,

Die aufgeführten Materialien, Zahlenangaben und Dimensionen sind beispielhaft zu verstehen und dienen lediglich der Erläuterung der Ausführungsformen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung.The listed materials, numbers and dimensions are to be understood as exemplary and are merely illustrative of the embodiments and further developments of the present invention.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere können Merkmale der einzelnen, oben aufgeführten Ausführungsbeispiele – sofern dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert werden.Although the present invention has been fully described in terms of preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways. In particular, features of the individual embodiments listed above - if This makes sense technically - can be combined with each other.

In einer bevorzugten Modifikation der vorliegenden Erfindung wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Wastegate-Buchse und dem Turbinengehäuse, beispielsweise über ein Rotationsreibschweißverfahren, hergestellt. Hierdurch ist eine besonders einfache und schnelle Montage der Turbine möglich.In a preferred modification of the present invention, a cohesive connection between the wastegate bushing and the turbine housing, for example via a rotary friction welding process, produced. As a result, a particularly simple and quick installation of the turbine is possible.

Die angegebene Turbine und der angegebene Abgasturbolader sind besonders vorteilhaft im Kraftfahrzeugbereich und hier vorzugsweise bei Personenkraftfahrzeugen, beispielsweise bei Diesel- oder Ottomotoren, einsetzbar, lassen sich bei Bedarf allerdings auch bei beliebig anderen Turboladeranwendungen einsetzen.The specified turbine and the specified exhaust gas turbocharger are particularly advantageous in the automotive sector and here preferably in passenger cars, for example in diesel or gasoline engines, can be used, but can also be used in any other turbocharger applications if required.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (15)

Turbine (1) für einen Abgasturbolader (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Turbinengehäuse (3); und mit einem Wastegate-Ventil (4), das eine Wastegate-Klappe (5) aufweist, welche eine das Wastegate-Ventil (4) durchströmende Abgasmenge steuert, und das eine zumindest abschnittsweise in einem von dem Wastegate-Ventil (4) gebildeten Durchbruch (7) des Turbinengehäuses (3) positionierte Wastegate-Buchse (6) aufweist, welche als Ventilsitz für die Wastegate-Klappe (5) dient, wobei die Wastegate-Buchse (6) und das Turbinengehäuse (3) direkt miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind.Turbine ( 1 ) for an exhaust gas turbocharger ( 2 ), in particular for a motor vehicle, with a turbine housing ( 3 ); and with a wastegate valve ( 4 ), which has a wastegate flap ( 5 ) having a wastegate valve ( 4 ) flowing through the amount of exhaust gas, and the one at least partially in one of the wastegate valve ( 4 ) breakthrough ( 7 ) of the turbine housing ( 3 ) positioned wastegate socket ( 6 ), which as a valve seat for the wastegate flap ( 5 ), wherein the wastegate socket ( 6 ) and the turbine housing ( 3 ) are connected directly to each other positively and / or non-positively. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wastegate-Buchse (6) einen Absatz (8) aufweist, welcher zur axialen Positionierung der Wastegate-Buchse (6) in dem Durchbruch (7) mit einem Anschlag (9) des Turbinengehäuses (3) in Wirkkontakt ist.Turbine according to claim 1, characterized in that the wastegate socket ( 6 ) a paragraph ( 8th ), which for axial positioning of the wastegate socket ( 6 ) in the breakthrough ( 7 ) with a stop ( 9 ) of the turbine housing ( 3 ) is in operative contact. Turbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (8) seitliche Abflachungen (18), insbesondere seitliche Abfräsungen (18), aufweist.Turbine according to claim 2, characterized in that the shoulder ( 8th ) lateral flattenings ( 18 ), in particular lateral milling ( 18 ), having. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wastegate-Buchse (6) auf einer Außenfläche (10) ein Außengewinde (11) aufweist und dass der Durchbruch (7) auf einer Innenfläche (19) ein dazu komplementäres Innengewinde (12) aufweist, wobei die Wastegate-Buchse (6) und das Turbinengehäuse (3) mittels des Außen- und Innengewindes (11, 12) miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind.Turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the wastegate socket ( 6 ) on an outer surface ( 10 ) an external thread ( 11 ) and that the breakthrough ( 7 ) on an inner surface ( 19 ) a complementary internal thread ( 12 ), wherein the wastegate socket ( 6 ) and the turbine housing ( 3 ) by means of the external and internal thread ( 11 . 12 ) are positively and / or non-positively connected with each other. Turbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungsverstemmung (13) zwischen dem Turbinengehäuse (3) und der Wastegate-Buchse (6) ausgebildet ist, die dazu vorgesehen ist, eine mittels dem Außen- und Innengewinde (11, 12) gebildete Schraubverbindung gegen Verdrehen zu sichern.Turbine according to claim 4, characterized in that a Sicherungsverstemmung ( 13 ) between the turbine housing ( 3 ) and the wastegate socket ( 6 ), which is intended to be a by means of the external and internal thread ( 11 . 12 ) secured screw against twisting. Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wastegate-Buchse (6) und das Turbinengehäuse (3) mittels einer Stemmverbindung (14) direkt miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind.Turbine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the wastegate socket ( 6 ) and the turbine housing ( 3 ) by means of a caulking connection ( 14 ) are connected directly to each other positively and / or non-positively. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wastegate-Buchse (6) und das Turbinengehäuse (3) mittels eines Querpressverbandes (34) direkt miteinander kraftschlüssig verbunden sind.Turbine according to claim 1, characterized in that the wastegate socket ( 6 ) and the turbine housing ( 3 ) by means of a transverse compression dressing ( 34 ) are connected directly to each other positively. Abgasturbolader (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Turbine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die ein in dem Turbinengehäuse (3) angeordnetes Turbinenrad (31) aufweist; mit einem Verdichter (30), der ein in einem Verdichtergehäuse (15) angeordnetes Verdichterrad (16) aufweist, und mit einer Turboladerwelle (17), welche das Verdichterrad (16) mit dem Turbinenrad (31) drehfest verbindet.Exhaust gas turbocharger ( 2 ), in particular for a motor vehicle, with a turbine ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, which in the turbine housing ( 3 ) arranged turbine wheel ( 31 ) having; with a compressor ( 30 ) located in a compressor housing ( 15 ) arranged compressor wheel ( 16 ) and with a turbocharger shaft ( 17 ), which the compressor wheel ( 16 ) with the turbine wheel ( 31 ) rotatably connects. Kraftfahrzeug, welches mit einem Abgasturbolader (2) nach Anspruch 8 ausgestattet ist.Motor vehicle, which with an exhaust gas turbocharger ( 2 ) is equipped according to claim 8. Verfahren zur Montage einer Turbine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit den nacheinander durchgeführten Montageschritten: Bereitstellen einer Wastegate-Buchse (6) und eines Turbinengehäuses (3); und Verschrauben eines auf einer Außenfläche (10) der Wastegate-Buchse (6) ausgebildeten Außengewindes (11) mit einem dazu komplementären, auf einer Innenfläche (19) eines von einem Wastegate-Ventil (4) gebildeten Durchbruchs (7) des Turbinengehäuses (3) ausgebildeten Innengewindes (12), wobei die Wastegate-Buchse (6) und das Turbinengehäuse (3) mittels des Außen- und Innengewindes (11, 12) miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden, und wobei die Wastegate-Buchse (6) zumindest abschnittsweise in dem Durchbruch (7) positioniert wird.Method for assembling a turbine ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, with the successive assembly steps: providing a wastegate socket ( 6 ) and a turbine housing ( 3 ); and screwing one onto an outer surface ( 10 ) of the wastegate socket ( 6 ) formed external thread ( 11 ) with a complementary, on an inner surface ( 19 ) one of a wastegate valve ( 4 ) breakthrough ( 7 ) of the turbine housing ( 3 ) formed internal thread ( 12 ), wherein the wastegate socket ( 6 ) and the turbine housing ( 3 ) by means of the external and internal thread ( 11 . 12 ) are positively and / or non-positively connected, and wherein the wastegate socket ( 6 ) at least in sections in the breakthrough ( 7 ) is positioned. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Positionierung der Wastegate-Buchse (6) in dem Durchbruch (7) ein Absatz (8) der Wastegate-Buchse (6) mit einem Anschlag (9) des Turbinengehäuses (3) in Wirkkontakt gebracht wird.A method according to claim 10, characterized in that for the axial positioning of the wastegate socket ( 6 ) in the breakthrough ( 7 ) a paragraph ( 8th ) of the wastegate socket ( 6 ) with a stop ( 9 ) of the turbine housing ( 3 ) is brought into operative contact. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung gegen Verdrehen einer mittels dem Außen- und Innengewinde (11, 12) gebildeten Schraubverbindung das Turbinengehäuse (3) und die Wastegate-Buchse (6) miteinander sicherungsverstemmt werden.A method according to claim 10 or 11, characterized in that for securing against rotation by means of the external and internal thread ( 11 . 12 ) screwed the turbine housing ( 3 ) and the wastegate socket ( 6 ) are caulked together. Verfahren zur Montage einer Turbine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6, mit den nacheinander durchgeführten Montageschritten: Bereitstellen einer Wastegate-Buchse (6) und eines Turbinengehäuses (3); zumindest abschnittsweises Positionieren der Wastegate-Buchse (6) in einem von einem Wastegate-Ventil (4) gebildeten Durchbruch (7) des Turbinengehäuses (3); und Stemmverbinden der Wastegate-Buchse (6) und des Turbinengehäuses (3) miteinander, wobei die Wastegate-Buchse (6) und das Turbinengehäuse (3) mittels der Stemmverbindung (14) miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden.Method for assembling a turbine ( 1 ) according to one of claims 1 to 3 or 6, with the successive assembly steps: providing a wastegate socket ( 6 ) and a turbine housing ( 3 ); at least partially positioning the wastegate socket ( 6 ) in one of a wastegate valve ( 4 ) breakthrough ( 7 ) of the turbine housing ( 3 ); and Stemmverbinden the wastegate socket ( 6 ) and the turbine housing ( 3 ), wherein the wastegate socket ( 6 ) and the turbine housing ( 3 ) by means of the caulking connection ( 14 ) are positively and / or non-positively connected. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Positionierung der Wastegate-Buchse (6) in dem Durchbruch (7) ein Absatz (8) der Wastegate-Buchse (6) mit einem Anschlag (9) des Turbinengehäuses (3) in Wirkkontakt gebracht wird. A method according to claim 13, characterized in that for the axial positioning of the wastegate socket ( 6 ) in the breakthrough ( 7 ) a paragraph ( 8th ) of the wastegate socket ( 6 ) with a stop ( 9 ) of the turbine housing ( 3 ) is brought into operative contact. Verfahren zur Montage einer Turbine (1) nach Anspruch 1 oder 7, mit den nacheinander durchgeführten Montageschritten: Bereitstellen einer Wastegate-Buchse (6) und eines Turbinengehäuses (3); Abkühlen der Wastegate-Buchse (6) und/oder Erwärmen des Turbinengehäuses (3); zumindest abschnittsweises Positionieren der Wastegate-Buchse (6) in einem von einem Wastegate-Ventil (4) gebildeten Durchbruchs (7) des Turbinengehäuses (3); und Aufheben einer zwischen der Wastegate-Buchse 6 und dem Turbinengehäuse bestehenden Temperaturdifferenz, wobei die Wastegate-Buchse (6) und das Turbinengehäuse (3) mittels eines Querpressverbandes (34) miteinander kraftschlüssig verbunden werden.Method for assembling a turbine ( 1 ) according to claim 1 or 7, with the successive assembly steps: providing a wastegate socket ( 6 ) and a turbine housing ( 3 ); Cool down the wastegate socket ( 6 ) and / or heating of the turbine housing ( 3 ); at least partially positioning the wastegate socket ( 6 ) in one of a wastegate valve ( 4 ) breakthrough ( 7 ) of the turbine housing ( 3 ); and picking up one between the wastegate socket 6 and the turbine housing existing temperature difference, wherein the wastegate socket ( 6 ) and the turbine housing ( 3 ) by means of a transverse compression dressing ( 34 ) are positively connected with each other.
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