DE102010051359A1 - Insert element for a turbine of an exhaust gas turbocharger, exhaust gas turbocharger and turbine for an exhaust gas turbocharger - Google Patents

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Dipl.-Ing. Hirth Torsten
Benjamin Schaal
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einsatzelement (36, 36I, 36II, 36III, 36IV, 36V, 36VI) für eine Turbine (12) eines Abgasturboladers (10, 10I, 10II, 10III, 10IV, 10V, 10VI, 10VI) welches zumindest bereichsweise in ein Gehäuse (14) der Turbine (12) einsetzbar ist, und welches zumindest einen in Umfangsrichtung (48) des Einsatzelements (36, 36I, 36II, 36III, 36IV, 36V, 36VI) zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden und von die Turbine (12) durchströmendem Abgas durchströmbaren Spiralkanal (38, 40, 42, 44) aufweist, welcher in axialer Richtung (49) auf wenigstens einer Stirnseite (82, 84) des Einsatzelements (36, 36I, 36II, 36III, 36IV, 36V, 36VI) zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist.The invention relates to an insert element (36, 36I, 36II, 36III, 36IV, 36V, 36VI) for a turbine (12) of an exhaust gas turbocharger (10, 10I, 10II, 10III, 10IV, 10V, 10VI, 10VI) which, at least in certain areas, is integrated into one Housing (14) of the turbine (12) can be inserted, and which has at least one region in the circumferential direction (48) of the insert element (36, 36I, 36II, 36III, 36IV, 36V, 36VI) extending at least in regions over its circumference and extending from the turbine (12 ) flowing through exhaust gas flowable spiral channel (38, 40, 42, 44), which in the axial direction (49) on at least one end face (82, 84) of the insert element (36, 36I, 36II, 36III, 36IV, 36V, 36VI) at least is open in some areas.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einsatzelement für eine Turbine eines Abgasturboladers gemäß Patentanspruch 1, einen Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß Patentanspruch 4, eine Turbine für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 7 angegebenen Art, einen Abgasturbolader gemäß Patentanspruch 8 sowie eine Turbine für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 9 angegebenen Art.The invention relates to an insert element for a turbine of an exhaust gas turbocharger according to claim 1, an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine according to claim 4, a turbine for an exhaust gas turbocharger specified in the preamble of claim 7, an exhaust gas turbocharger according to claim 8 and a turbine for an exhaust gas turbocharger in the Preamble of claim 9 specified type.

Die DE 25 39 711 offenbart ein Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen, insbesondere in einem Abgasturbolader mit wenigstens bereichsweise einstellbarem Querschnitt, wobei wenigstens eine an der radial inneren Wand des Spiralgehäuses gleitend geführte im Anschluss an diese Wand in Umfangsrichtung verschiebbare Zunge vorgesehen ist.The DE 25 39 711 discloses a volute for turbomachinery, in particular in an exhaust gas turbocharger with at least partially adjustable cross-section, wherein at least one slidably guided on the radially inner wall of the volute casing guided in the circumferential direction after this wall tongue is provided.

Der DE 10 2008 039 085 A1 ist eine Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug als bekannt zu entnehmen, welche einen Abgasturbolader umfasst. Der Abgasturbolader umfasst einen Verdichter in einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine und eine Turbine in einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine, wobei die Turbine ein Turbinengehäuse aufweist, das einen mit einer Abgasleitung des Abgastrakts gekoppelten Spiralkanal und ein Turbinenrad umfasst. Das Turbinenrad ist innerhalb eines Aufnahmeraums des Turbinenrads angeordnet und zum Antreiben eines über eine Welle drehfest mit dem Turbinenrad verbundenen Verdichterrads des Verdichters mit durch den Spiralkanal führbarem Abgas der Brennkraftmaschine beaufschlagbar. Die Turbine umfasst eine Verstelleinrichtung, mittels welcher ein Spiraleintrittsquerschnitt des Spiralkanals sowie ein Düsenquerschnitt des Spiralkanals zum Aufnahmeraum gemeinsam einstellbar sind.Of the DE 10 2008 039 085 A1 An internal combustion engine for a vehicle is known to be known, which comprises an exhaust gas turbocharger. The exhaust gas turbocharger comprises a compressor in an intake tract of the internal combustion engine and a turbine in an exhaust gas tract of the internal combustion engine, wherein the turbine has a turbine housing which comprises a spiral duct coupled to an exhaust pipe of the exhaust gas tract and a turbine wheel. The turbine wheel is arranged within a receiving space of the turbine wheel and, for driving a compressor wheel of the compressor connected to the turbine wheel so as to be non-rotatable, can be acted upon by exhaust gas of the internal combustion engine that can be guided through the spiral duct. The turbine comprises an adjusting device, by means of which a spiral inlet cross section of the spiral channel and a nozzle cross section of the spiral channel to the receiving space are jointly adjustable.

Die bekannten Abgasturbolader weisen weiteres Potential auf, ihre Kosten zur Herstellung zu reduzieren.The known exhaust gas turbochargers have further potential to reduce their costs for the production.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einsatzelement für eine Turbine eines Abgasturboladers, einen Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine sowie eine Turbine für einen Abgasturbolader bereitzustellen, welche geringere Herstellkosten für den Abgasturbolader ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide an insert element for a turbine of an exhaust gas turbocharger, an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine and a turbine for an exhaust gas turbocharger, which allow lower production costs for the exhaust gas turbocharger.

Diese Aufgabe wird durch ein Einsatzelement für eine Turbine eines Abgasturboladers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch einen Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4, durch eine Turbine für einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7, durch einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patenanspruch 8 sowie durch eine Turbine für einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an insert element for a turbine of an exhaust gas turbocharger with the features of claim 1, by an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine with the features of claim 4, by a turbine for an exhaust gas turbocharger with the features of claim 7, by an exhaust gas turbocharger with the features the patent claim 8 and by a turbine for an exhaust gas turbocharger with the features of claim 9 solved. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Der erste Aspekt der Erfindung betrifft ein Einsatzelement für eine Turbine eines Abgasturboladers, welches zumindest bereichsweise, insbesondere komplett, in ein Gehäuse der Turbine einsetzbar ist, und welches zumindest einen in Umfangsrichtung des Einsatzelements zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden und von die Turbine durchströmendem Abgas durchströmbaren Spiralkanal aufweist. Der Spiralkanal ist in axialer Richtung des Einsatzelements und damit der Turbine auf wenigstens einer Stirnseite des Einsatzelements zumindest bereichsweise offen ausgebildet.The first aspect of the invention relates to an insert element for a turbine of an exhaust gas turbocharger, which is at least partially, in particular completely, inserted into a housing of the turbine, and which at least in the circumferential direction of the insert element at least partially extending over the circumference and flowing through the turbine exhaust flowing through Spiral channel has. The spiral channel is at least partially open in the axial direction of the insert element and thus of the turbine on at least one end face of the insert element.

Das Einsatzelement ist besonders zeit- und kostengünstig herstellbar, was insbesondere durch die offene Ausbildung des Spiralkanals bedingt ist. Das Einsatzelement ist beispielsweise als Drehteil und/oder als Frästeil, d. h. durch Drehen und/oder Fräsen, oder durch ein anderweitiges, insbesondere spanendes, Fertigungsverfahren hergestellt. Ebenso möglich ist es, dass das Einsatzelement als Feingussteil durch ein Feingussverfahren ausgebildet ist. Darüber hinaus kann das Einsatzelement durch eine Kombination von Fertigungsverfahren, insbesondere der geschilderten Fertigungsverfahren, hergestellt sein. Aufwändige und kostenintensive Gießverfahren, beispielsweise mit verlorenem Kern, sind insbesondere aufgrund der offenen Ausgestaltung des Spiralkanals nicht vonnöten. Dies hält die Fertigungskosten für das Einsatzelement und damit für die Turbine gering, was sich vorteilhaft auf besonders geringe Fertigungskosten für den Abgasturbolader auswirkt.The insert element is particularly time-consuming and inexpensive to produce, which is particularly due to the open design of the spiral channel. The insert element is, for example, as a turned part and / or as a milled part, d. H. produced by turning and / or milling, or by another, in particular machining, manufacturing process. It is also possible that the insert element is designed as a precision casting by a precision casting process. In addition, the insert element can be produced by a combination of production methods, in particular the described production method. Elaborate and costly casting methods, for example, with lost core, are not necessary in particular because of the open design of the spiral channel. This keeps the production costs for the insert element and thus for the turbine low, which has an advantageous effect on particularly low production costs for the exhaust gas turbocharger.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Spiralkanal auf der wenigstens einen Stirnseite in Umfangsrichtung des Einsatzelements und damit der Turbine umlaufend komplett offen ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung des Einsatzelements, woraus geringe Fertigungskosten für den Abgasturbolader resultieren. Bei Abgasturboladern handelt es sich im Rahmen eines Serienbaus von Kraftwagen um eine Komponente, welche in besonders hoher Stückzahl zu fertigen ist. Damit wirken sich die durch das erfindungsgemäße Einsatzelement ermöglichten geringen Fertigungskosten aufgrund von Skaleneffekten besonders vorteilhaft auf geringe Kosten für die Kraftwagen aus.In an advantageous embodiment of the invention, the spiral channel on the at least one end face in the circumferential direction of the insert element and thus the turbine circumferentially formed completely open. This allows a particularly time-consuming and cost-effective production of the insert element, resulting in low production costs for the exhaust gas turbocharger. In exhaust gas turbochargers is in the context of a serial production of cars to a component which is to be manufactured in particularly high quantities. Thus, the low production costs made possible by the insert element according to the invention, due to economies of scale, have a particularly advantageous effect on low costs for the motor vehicles.

Das erfindungsgemäße Einsatzelement ermöglicht auch eine besonders strömungsgünstige Führung des die Turbine, welche beispielsweise als Radialturbine ausgebildet ist, durchströmenden Abgases zu einem Turbinenrad der Turbine, welches im zusammengebauten Zustand des Abgasturboladers in radialer Richtung des beispielsweise zumindest im Wesentlichen ringförmigen Einsatzelements innenseitig des Einsatzelements angeordnet ist. Der Spiralkanal weist eine Austrittsöffnung auf, über welche der Spiralkanal in radialer Richtung des Einsatzelements innenseitig des Einsatzelements einmündet und über welche das Turbinenrad mit dem Spiralkanal durchströmenden Abgas zu beaufschlagen ist. Mit anderen Worten ermöglicht der Spiralkanal ein Führen des Abgases derart, dass dieses das Turbinenrad zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung des Einsatzelements bzw. des Turbinenrads anströmen und damit antreiben kann.The insert element according to the invention also allows a particularly streamlined guidance of the turbine, which is designed for example as a radial turbine, flowing through Exhaust gas to a turbine of the turbine, which is arranged in the assembled state of the exhaust gas turbocharger in the radial direction of, for example, at least substantially annular insert member inside the insert element. The spiral channel has an outlet opening, via which the spiral channel opens in the radial direction of the insert element on the inside of the insert element and via which the turbine wheel is to be acted upon by the gas flowing through the spiral channel. In other words, the spiral channel allows the exhaust gas to be guided in such a way that it can flow and thus drive the turbine wheel at least substantially in the radial direction of the insert element or of the turbine wheel.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung weist das Einsatzelement zumindest einen weiteren in Umfangsrichtung des Einsatzelements zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden und von die Turbine durchströmendem Abgas durchströmbaren Spiralkanal auf, wobei der weitere Spiralkanal in axialer Richtung auf wenigstens einer Stirnseite des Einsatzelements zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Einsatzelement auch dann besonders zeit- und kostengünstig herstellbar ist, wenn mehrere, d. h. zumindest zwei, drei oder mehr, Spiralkanäle vorgesehen sind. Darüber hinaus ermöglicht das Einsatzelement mit der Mehrzahl an Spiralkanälen ein besonders günstiges Anströmen des Turbinenrads, so dass die Turbine besonders effizient betreibbar ist. Dieser effiziente Betrieb der Turbine infolge der günstigen Strömungsbedingungen für das Turbinenrad wirkt sich auch auf einen sehr guten Wirkungsgrad des gesamten Abgasturboladers aus, was den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen einer dem Abgasturbolader zugeordneten Verbrennungskraftmaschine, welche mittels des Abgasturboladers aufzuladen ist, gering hält.In an advantageous embodiment of the first aspect of the invention, the insert element has at least one further in the circumferential direction of the insert element at least partially extending over the circumference and flowing through the turbine exhaust gas flowing through the spiral channel, the further spiral channel in the axial direction on at least one end side of the insert element at least partially is open. This means that the insert element can also be produced in a particularly timely and cost-effective manner if several, ie at least two, three or more, spiral channels are provided. In addition, the insert element with the plurality of spiral channels allows a particularly favorable flow against the turbine wheel, so that the turbine is particularly efficient operable. This efficient operation of the turbine due to the favorable flow conditions for the turbine also affects a very good efficiency of the entire exhaust gas turbocharger, which keeps the fuel consumption and CO 2 emissions of the exhaust gas turbocharger associated internal combustion engine, which is to be charged by the exhaust gas turbocharger low.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass das Einsatzelement auch für eine anderweitige Fluidenergiemaschine, insbesondere Aufladeeinrichtung, als einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine einsetzbar ist. Das erfindungsgemäße Einsatzelement kann auch Verwendung finden in einer Aufladeeinrichtung, beispielsweise einer Turbomaschine, für eine Brennstoffzelle. In diesem Fall wird die Turbine von Abgas der Brennstoffzelle durchströmt, wobei das Abgas der Brennstoffzelle mittels des erfindungsgemäßen Einsatzelements besonders strömungsgünstig dem Turbinenrad zuführbar ist.It should be noted at this point that the insert element can also be used for an otherwise fluid energy machine, in particular a charging device, as an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine. The insert element according to the invention can also be used in a charging device, for example a turbomachine, for a fuel cell. In this case, the exhaust gas of the fuel cell is flowed through the turbine, wherein the exhaust gas of the fuel cell by means of the insert element according to the invention is particularly streamlined fed to the turbine wheel.

Weist das erfindungsgemäße Einsatzelement mehrere Spiralkanäle auf, so sind diese beispielsweise in Umfangsrichtung des Einsatzelements hintereinander und/oder in axialer Richtung auf einer gemeinsamen Höhe angeordnet. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Spiralkanäle in axialer Richtung des Einsatzelements nebeneinander und/oder in Umfangsrichtung auf einer gemeinsamen Höhe angeordnet sind. Die entsprechende Anordnung der Spiralkanäle ist dabei auf die entsprechenden Einsatzbedingungen der Turbine abzustimmen und entsprechend auszuwählen.If the insert element according to the invention has a plurality of spiral channels, then these are arranged, for example, in the circumferential direction of the insert element behind one another and / or in the axial direction at a common height. It can also be provided that the spiral channels are arranged in the axial direction of the insert element next to one another and / or in the circumferential direction at a common height. The corresponding arrangement of the spiral channels is to tune to the appropriate conditions of use of the turbine and select accordingly.

Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine, welcher eine Turbine und wenigstens ein zumindest bereichsweise in einem Turbinengehäuse der Turbine aufgenommenes Einsatzelement, insbesondere ein erfindungsgemäßes Einsatzelement, umfasst. Das Einsatzelement weist mindestens einen in Umfangsrichtung des Einsatzelements zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden und von die Turbine durchströmendem Abgas durchströmbaren Spiralkanal auf, welcher in axiale Richtung des Abgasturboladers auf wenigstens einer Stirnseite des Einsatzelements zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweitens Aspekts der Erfindung und umgekehrt anzusehen. Wie bereits zum ersten Aspekt der Erfindung geschildert, ist das Einsatzelement insbesondere aufgrund der offenen Ausgestaltung des Spiralkanals besonders kostengünstig herzustellen, was sich positiv auf geringe Herstellkosten für die Turbine und damit für den gesamten Abgasturbolader auswirkt.The second aspect of the invention relates to an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, which comprises a turbine and at least one insert element, at least in some areas received in a turbine housing of the turbine, in particular an insert element according to the invention. The insert element has at least one in the circumferential direction of the insert element at least partially extending over the circumference and flowing through the turbine exhaust flow through spiral channel, which is at least partially open in the axial direction of the exhaust gas turbocharger on at least one end side of the insert element. Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa. As already described for the first aspect of the invention, the insert element is particularly cost-effective to produce, in particular due to the open design of the spiral channel, which has a positive effect on low production costs for the turbine and thus for the entire exhaust gas turbocharger.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung ist der Spiralkanal in axialer Richtung des Abgasturboladers auf einer in Richtung eines Turbinenaustritts der Turbine weisenden Stirnseite des Einsatzelements zumindest bereichsweise offen ausgebildet und/oder der Abgasturbolader umfasst ein Lagergehäuse zur Lagerung eines Rotors des Abgasturboladers, wobei der Spiralkanal in axialer Richtung des Abgasturboladers auf einer in Richtung des Lagergehäuses weisenden Stirnseite des Einsatzelements zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist. Dabei ermöglicht das Einsatzelement durch den zumindest einen Spiralkanal eine besonders strömungsgünstige Führung des Abgases zu einem Turbinenrad der Turbine des Abgasturboladers, so dass der gesamte Abgasturbolader einen besonders effizienten Betrieb aufweist. Gleichzeitig ist das Einsatzelement besonders kostengünstig herzustellen.In an advantageous embodiment of the second aspect of the invention, the spiral channel in the axial direction of the exhaust gas turbocharger is at least partially open on a facing in the direction of a turbine outlet of the turbine end face of the insert element and / or the exhaust gas turbocharger comprises a bearing housing for supporting a rotor of the exhaust gas turbocharger, wherein the Spiral channel in the axial direction of the exhaust gas turbocharger is at least partially open on a pointing in the direction of the bearing housing end face of the insert element. In this case, the insert element allows through the at least one spiral channel a particularly streamlined guidance of the exhaust gas to a turbine wheel of the turbine of the exhaust gas turbocharger, so that the entire exhaust gas turbocharger has a particularly efficient operation. At the same time the insert is particularly inexpensive to manufacture.

Auch das Einsatzelement des zweiten Aspekts der Erfindung ist beispielsweise als Drehteil und/oder als Frästeil, d. h. durch Drehen und/oder durch Fräsen oder durch ein anderweitiges, insbesondere spanendes, Fertigungsverfahren und/oder durch ein Feingussverfahren herstellbares Bauteil ausgebildet. Möglich ist es auch, dass das Einsatzelement des zweiten Aspekts der Erfindung durch eine Kombination der geschilderten Fertigungsverfahren oder durch eine Kombination anderweitiger Fertigungsverfahren hergestellt ist.Also, the insert element of the second aspect of the invention is formed, for example, as a turned part and / or milled part, ie by turning and / or by milling or by another, in particular machining, manufacturing process and / or produced by a precision casting process component. It is also possible that the insert element of the second aspect of the invention by a combination of the described Manufacturing process or produced by a combination of other manufacturing processes.

Ferner ist es möglich, dass sowohl das Einsatzelement des ersten wie auch des zweiten Aspekts der Erfindung als Blechbauteil ausgebildet ist, welches eine Mehrzahl an zusammengeschweißten und/oder anderweitig verbundenen oder gefügten Blechteilen umfasst.Furthermore, it is possible that both the insert element of the first as well as the second aspect of the invention is formed as a sheet-metal component, which comprises a plurality of welded together and / or otherwise connected or joined sheet metal parts.

Um den zumindest einen Spiralkanal oder die mehreren Spiralkanäle abzudecken und somit das Abgas strömungsgünstig zum Turbinenrad führen zu können, befindet sich das Einsatzelement des zweiten Aspekts der Erfindung beispielsweise in Anlage mit einem weiteren Bauteil des Abgasturboladers. Das Einsatzelement liegt an dem Bauteil an, und das Bauteil überdeckt beispielsweise mit einer Wandung den offen ausgebildeten Bereich des Spiralkanals. Bei dem Bauteil handelt es sich beispielsweise um das Turbinengehäuse.In order to cover the at least one spiral channel or the plurality of spiral channels and thus to be able to guide the exhaust gas to the turbine wheel in a streamlined manner, the insert element of the second aspect of the invention is in contact, for example, with another component of the exhaust gas turbocharger. The insert element rests against the component, and the component covers, for example with a wall, the open region of the spiral channel. The component is, for example, the turbine housing.

Um wirkungsgradungünstige Leckagen zu vermeiden, ist es von Vorteil, das Einsatzelement unter Kraftbeaufschlagung in Anlage und damit in Kontakt mit dem den offenen Bereich des Spiralkanals abdeckenden Bauteil zu halten. Dazu ist das Einsatzelement beispielsweise mittelbar am Lagergehäuse abgestützt, wodurch das Einsatzelement unter Kraftbeaufschlagung in Anlage an dem Bauteil oder das Bauteil unter Kraftbeaufschlagung in Anlage mit dem Einsatzelement gehalten ist.In order to avoid efficiency-leaking leaks, it is advantageous to keep the insert element under load in plant and thus in contact with the component covering the open area of the spiral channel. For this purpose, the insert element, for example, indirectly supported on the bearing housing, whereby the insert element is held under application of force in contact with the component or the component under application of force into contact with the insert element.

Vorteilhafterweise ist ein Federelement, insbesondere eine Tellerfeder, vorgesehen, unter dessen Vermittlung das Einsatzelement an dem Lagergehäuse abgestützt ist. Das Lagergehäuse kann dabei zumindest bereichsweise wenigstens mittelbar an dem Einsatzelement oder dem Bauteil und/oder bereichsweise an dem Turbinengehäuse abgestützt sein.Advantageously, a spring element, in particular a plate spring, is provided, by means of which the insert element is supported on the bearing housing. The bearing housing can be at least partially at least indirectly supported on the insert member or the component and / or partially on the turbine housing.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Deckelelement vorgesehen, mittels welchem ein Bereich des Spiralkanals, in welchem der Spiralkanal offen ausgebildet ist, zumindest bereichsweise abgedeckt ist. Vorteilhafterweise ist der offen ausgebildete Bereich des Spiralkanals komplett durch das Deckelelement abgedeckt, so dass eine besonders strömungsgünstige Führung des Abgases zu dem Turbinenrad erfolgen kann.In a further embodiment of the invention, at least one cover element is provided, by means of which a region of the spiral channel in which the spiral channel is formed open, at least partially covered. Advantageously, the open area of the spiral channel is completely covered by the lid member, so that a particularly streamlined guidance of the exhaust gas can be made to the turbine wheel.

Das Deckelelement birgt den Vorteil, dass es insbesondere im Vergleich zu dem Turbinengehäuse und zu dem Einsatzelement eine unkomplexe und zumindest überwiegend ebene Geometrie aufweisen kann, um den Spiralkanal bereichsweise abzudecken. Infolge dieser unkomplexen Geometrie, insbesondere wenn das Deckelelement zumindest bereichsweise eben ausgebildet ist, verzieht sich der Deckel während des Betriebs des Abgasturboladers unter gegebenenfalls auch wechselnder Temperaturbeanspruchung zumindest im Wesentlichen gleichmäßig. Dadurch sind wirkungsgradungünstige Leckagen, über welche Abgas aus dem Spiralkanal ausströmen könnte, zumindest im Wesentlichen vermieden bzw. die Gefahr solcher Leckagen ist sehr gering. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Deckelelement unter Kraftbeaufschlagung zumindest mittelbar an dem Einsatzelement zu halten, um den Spiralkanal besonders dicht abzudecken. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Deckelelement einerseits an dem Einsatzelement und andererseits an dem Lagergehäuse jeweils zumindest mittelbar abgestützt ist. Hierbei ist auch der Einsatz zumindest eines Federelements möglich, mittels welchem das Deckelelement gegen das Einsatzelement gedrückt und besonders fest an diesem gehalten ist.The cover element has the advantage that, in particular compared to the turbine housing and to the insert element, it may have an uncomplex and at least predominantly planar geometry in order to cover the spiral channel in regions. As a result of this uncomplex geometry, in particular when the cover element is at least partially planar, the cover is distorted during operation of the exhaust gas turbocharger under possibly also changing temperature stress at least substantially uniformly. As a result, low-efficiency leaks over which exhaust gas could flow out of the spiral channel are at least substantially avoided or the risk of such leaks is very low. It is advantageous if the lid member to hold under application of force at least indirectly to the insert element to cover the spiral channel very tight. For this purpose, it can be provided, for example, that the cover element is supported at least indirectly on the one hand on the insert element and on the other hand on the bearing housing. In this case, the use of at least one spring element is possible, by means of which the lid member is pressed against the insert member and particularly firmly held on this.

Eine weitere, die Herstellkosten für den Abgasturbolader des zweiten Aspekts der Erfindung gering haltende Ausführungsform ist, dass das Einsatzelement als von dem Turbinengehäuse separates Element ausgebildet und bei einer Montage des Abgasturboladers in das Turbinengehäuse bereichsweise einsetzbar ist. So kann der Turbolader zeit- und kostengünstig montiert werden.Another, the manufacturing costs for the exhaust gas turbocharger of the second aspect of the invention low holding embodiment is that the insert element is formed as a separate element from the turbine housing and in regions of the turbocharger in a mounting of the exhaust gas turbocharger is used. This allows the turbocharger to be installed in a timely and cost-effective manner.

Der dritte Aspekt der Erfindung betrifft eine Turbine für einen Abgasturbolader, mit einem einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Turbinenrads aufweisenden Turbinengehäuse, welches zumindest einen von die Turbine durchströmendem Abgas durchströmbaren und in Umfangsrichtung des Aufnahmeraums zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden Spiralkanal mit wenigstens einer Einströmöffnung zum Ermöglichen eines Einströmens von Abgas in den Spiralkanal umfasst, wobei über den Spiralkanal dem Aufnahmeraum Abgas zuführbar ist.The third aspect of the invention relates to a turbine for an exhaust gas turbocharger, comprising a turbine housing having a receiving space for receiving a turbine wheel, which at least one through the turbine exhaust flowing through and circumferentially of the receiving space at least partially extending over the circumference spiral channel with at least one inlet opening to allow an inflow of exhaust gas into the spiral channel, wherein via the spiral channel to the receiving space exhaust gas can be fed.

Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Kanalteil vorgesehen, mittels welchem der zumindest eine Spiralkanal stromab der Einströmöffnung zumindest zwei Spiralkanäle unterteilt ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der ersten beiden Aspekte sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung und umgekehrt anzusehen. Mit anderen Worten sind durch das Kanalteil zumindest zwei Spiralteilkanäle gebildet, welche während des Betriebs der Turbine über den den Spiralteilkanälen gemeinsamen Spiralkanal mit Abgas versorgt werden.According to the invention, at least one channel part is provided, by means of which the at least one spiral channel is subdivided downstream of the inflow opening at least two spiral channels. Advantageous embodiments of the first two aspects are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa. In other words, at least two spiral part passages are formed by the channel part, which are supplied with exhaust gas via the spiral channel common to the spiral part passages during operation of the turbine.

Ein den Spiralkanal durchströmender Abgasstrom wird durch die Spiralteilkanäle in jeweilige Teilströme aufgeteilt, so dass das in dem Aufnahmeraum aufgenommene Turbinenrad besonders günstig mit dem Abgas anzuströmen und damit anzutreiben ist. Dies ermöglicht einen besonders effizienten und wirkungsgradgünstigen Betrieb der Turbine. Außerdem hält dies den Herstellungsaufwand und damit die Herstellkosten für die Turbine und damit für den gesamten Abgasturbolader sehr gering.An exhaust gas flow flowing through the spiral channel is divided by the spiral partial channels into respective partial flows, so that the turbine wheel accommodated in the receiving space flows particularly favorably with the exhaust gas and is therefore to be driven. This enables a particularly efficient and efficient operation of the turbine. Furthermore this keeps the production costs and thus the manufacturing costs for the turbine and thus for the entire exhaust gas turbocharger very low.

Das Kanalteil des dritten Aspekts der Erfindung ist beispielsweise als Einsatzelement und damit als zum Turbinengehäuse separates Element ausgebildet, welches zumindest bereichsweise, insbesondere komplett, in dem Turbinengehäuse aufgenommen ist. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung des Kanalteils und der gesamten Turbine. Dabei ist das Kanalteil beispielsweise als Drehteil und/oder als Frästeil, d. h. durch Drehen und/oder durch Fräsen oder durch ein anderweitiges, insbesondere spanendes, Fertigungsverfahren hergestellt. Ebenso möglich ist es, dass das als Einsatzelement ausgebildete Kanalteil durch ein Feingussverfahren hergestellt ist. Wie bei den ersten beiden Aspekten der Erfindung ist es ebenso möglich, dass das als Einsatzelement ausgebildete Kanalteil durch eine Kombination von Fertigungsverfahren und/oder der geschilderten Fertigungsverfahren hergestellt ist.The channel part of the third aspect of the invention is formed, for example, as an insert element and thus as a separate turbine element to the housing, which is at least partially, in particular completely, received in the turbine housing. This allows a particularly cost-effective production of the channel part and the entire turbine. In this case, the channel part, for example, as a turned part and / or as a milled part, d. H. produced by turning and / or by milling or by any other, in particular cutting, manufacturing process. It is also possible that the formed as an insert element channel part is made by a precision casting process. As with the first two aspects of the invention, it is also possible that the channel part formed as an insert element is produced by a combination of manufacturing methods and / or the described manufacturing method.

In einer weiteren Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung ist das Kanalteil einstückig mit dem Turbinengehäuse ausgebildet. Dabei ist das Kanalteil beispielsweise in das Turbinengehäuse gefräst. Zur Herstellung des Turbinengehäuses und des einstückig mit diesem ausgebildeten Kanalteils kann vorgesehen sein, dass eine Grobkontur des Kanalteils beispielsweise durch ein Sandgussverfahren vorgegossen wird und eine exakte Endkontur des Kanalteils, insbesondere der Spiralteilkanäle, durch eine mechanische Bearbeitung, beispielsweise Fräsen, ausgeformt wird.In a further embodiment of the third aspect of the invention, the channel part is formed integrally with the turbine housing. In this case, the channel part is milled, for example, in the turbine housing. For the preparation of the turbine housing and the integrally formed with this channel part may be provided that a rough contour of the channel part is for example cast by a sand casting and an exact final contour of the channel part, in particular the spiral part channels, by a mechanical processing, such as milling, is formed.

Wie auch die Einsatzelemente der ersten beiden Aspekte der Erfindung kann auch das Kanalteil des dritten Aspekts der Erfindung mehrere, d. h. zumindest zwei, drei oder mehr, Spiralteilkanäle aufweisen, welche beispielsweise in Umfangsrichtung des Kanalteils über dessen Umfang hintereinander oder in axialer Richtung auf einer gemeinsamen Höhe oder in Umfangsrichtung auf einer gemeinsamen Höhe und/oder in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind. Auch hierbei gilt es, die entsprechende Anordnung auf die Einsatzbedingungen der Turbine des dritten Aspekts der Erfindung abzustimmen und entsprechend auszuwählen.Like the insert elements of the first two aspects of the invention, the channel part of the third aspect of the invention may also comprise a plurality, i. H. at least two, three or more, Spiralteilkanäle have, which are arranged for example in the circumferential direction of the channel part over its circumference one behind the other or in the axial direction at a common height or in the circumferential direction at a common height and / or in the axial direction next to each other. Again, it is important to match the appropriate arrangement to the conditions of use of the turbine of the third aspect of the invention and to select accordingly.

In einer weiteren Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung ist zumindest einer der Spiralteilkanäle des insbesondere als Einsatzelement ausgebildeten Kanalteils in axialer Richtung der Turbine auf wenigstens einer Stirnseite des Kanalteils zumindest bereichsweise offen ausgebildet. Dadurch kann das Kanalteil besonders kostengünstig hergestellt werden. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der Spiralteilkanal in Umfangsrichtung des Kanalteils umlaufend komplett offen ausgebildet ist.In a further embodiment of the third aspect of the invention, at least one of the spiral part passages of the channel part, in particular formed as an insert element, is open at least in some areas in the axial direction of the turbine on at least one end face of the passage part. As a result, the channel part can be produced particularly inexpensively. This is especially true when the spiral part channel is circumferentially formed completely open in the circumferential direction of the channel part.

Der Bereich, in dem der Spiralteilkanal des Kanalteils des dritten Aspekts der Erfindung offen ausgebildet ist, kann beispielsweise in Richtung eines Turbinenaustritts der Turbine oder in Richtung eines Lagergehäuses des Abgasturboladers mit der Turbine des dritten Aspekts der Erfindung offen ausgebildet sein.The region in which the spiral sub-channel of the channel part of the third aspect of the invention is designed to be open can be open, for example, in the direction of a turbine outlet of the turbine or in the direction of a bearing housing of the exhaust gas turbocharger with the turbine of the third aspect of the invention.

Ebenso ist es möglich, dass die Spiralteilkanäle des Kanalteils des dritten Aspekts der Erfindung, insbesondere wenn dieses als Einsatzelement ausgebildet ist, in axialer Richtung der Turbine auf beidseitigen Stirnseiten in Umfangsrichtung umlaufend komplett geschlossen sind. Dies ermöglicht einerseits eine besonders strömungsgünstige Führung des Abgases zu dem Aufnahmeraum und andererseits eine besonders zeit- und kostengünstige Montage und damit Herstellung der Turbine des Abgasturboladers, da das insbesondere als Einsatzelement ausgebildete Kanalteil unaufwändig und schnell zumindest bereichsweise in das Turbinengehäuse eingebracht und dort angeordnet werden kann.Likewise, it is possible for the spiral part passages of the passage part of the third aspect of the invention, in particular if this is designed as an insert element, to be circumferentially completely closed circumferentially in the axial direction of the turbine on the two-sided end faces. This allows on the one hand a particularly streamlined guidance of the exhaust gas to the receiving space and on the other hand a particularly time-consuming and cost-effective installation and thus production of the turbine of the exhaust gas turbocharger, since the particular designed as an insert element channel part can be inexpensively and quickly at least partially introduced into the turbine housing and arranged there ,

Der vierte Aspekt der Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit einer erfindungsgemäßen Turbine des dritten Aspekts der Erfindung, wobei insbesondere in axialer Richtung des Abgasturboladers bzw. der Turbine zwischen einem Gehäuseteil, insbesondere einem Lagergehäuse, des Abgasturboladers und dem Kanalteil ein von dem Kanalteil wenigstens bereichsweise, insbesondere in axialer Richtung zumindest bereichsweise, begrenzter Zwischenraum gebildet ist, welcher fluidisch mit dem zumindest einen Spiralkanal verbunden ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der ersten drei Aspekte der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des vierten Aspekts der Erfindung und umgekehrt anzusehen. Diese fluidische Verbindung bewirkt, dass in dem Spiralkanal und in dem Zwischenraum ein zumindest im Wesentlichen gleicher Druck herrscht. Dieser Druck kann dann insbesondere zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung auf eine Wandung des Kanalteils wirken, wobei die Wandung einerseits den Zwischenraum und andererseits zumindest einen der Spiralteilkanäle begrenzt. Auf Seiten des Spiralteilkanals, welcher von dieser Wandung begrenzt ist, wirkt ein geringerer Druck auf die Wandung als auf Seiten des Zwischenraums, da in den einzelnen Spiralteilkanälen ein Druck, insbesondere ein statischer Druck, herrscht, welcher geringer ist als der Druck, insbesondere der statische Druck, in dem Zwischenraum bzw. in dem zumindest einen Spiralkanal.The fourth aspect of the invention relates to an exhaust gas turbocharger with a turbine according to the invention of the third aspect of the invention, wherein in particular in the axial direction of the exhaust gas turbocharger or the turbine between a housing part, in particular a bearing housing, the exhaust gas turbocharger and the channel part of the channel part at least partially, in particular in the axial direction at least partially, limited intermediate space is formed, which is fluidly connected to the at least one spiral channel. Advantageous embodiments of the first three aspects of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the fourth aspect of the invention and vice versa. This fluidic connection causes at least substantially equal pressure in the spiral channel and in the intermediate space. This pressure can then act in particular at least substantially in the axial direction on a wall of the channel part, wherein the wall on the one hand limits the gap and on the other hand, at least one of the spiral part channels. On the side of the Spiralteilkanals, which is bounded by this wall, a lower pressure on the wall acts as on the sides of the gap, since in the individual spiral part of channels pressure, in particular a static pressure prevails, which is less than the pressure, in particular the static Pressure, in the space or in the at least one spiral channel.

Aus dieser geschilderten Druckdifferenz resultiert eine Kraftbeaufschlagung des Kanalteils, welche in eine entsprechende, insbesondere zumindest im Wesentlichen in axialer, Richtung wirkt. Diese Kraftbeaufschlagung kann dazu genutzt werden, das insbesondere als Einsatzelement ausgebildete Kanalteil gegen ein weiteres Bauteil des Abgasturboladers zu drücken bzw. das Kanalteil unter Kraftbeaufschlagung zumindest mittelbar an dem Bauteil zu halten.From this described pressure difference results in a force application of the channel part, which acts in a corresponding, in particular at least substantially in the axial direction. This application of force can be used to the particular formed as an insert element channel part against another component of the To press exhaust gas turbocharger or hold the channel part under force, at least indirectly to the component.

Ist zumindest einer der Spiralteilkanäle auf der zumindest einen Stirnseite zumindest bereichsweise offen ausgebildet, so kann diese Kraftbeaufschlagung genutzt werden, um das Kanalteil an dem entsprechenden Bauteil zu halten, wobei das Bauteil dann den offen ausgebildeten Bereich des Spiralkanals dicht abdecken kann. Dadurch sind wirkungsgradungünstige Leckagen, über welche das Abgas aus dem offenen Spiralteilkanal austreten könnte, zumindest im Wesentlichen vermieden.If at least one of the spiral part passages is open at least partially on the at least one end face, then this force application can be used to hold the passage part to the corresponding part, whereby the part can then tightly cover the open area of the spiral passage. As a result, low-efficiency leaks over which the exhaust gas could escape from the open spiral part channel are at least substantially avoided.

Auch bei dem zweiten und dem dritten Aspekt der Erfindung kann ein entsprechender Zwischenraum gemäß des vierten Aspekts der Erfindung zwischen dem Einsatzelement und einem Gehäuseteil der Turbine bzw. des Abgasturboladers vorgesehen sein, wobei der Zwischenraum mit einem weiteren Spiralkanal, insbesondere einem Zuführkanal, fluidisch verbunden ist, so dass in dem Zwischenraum ein höherer Druck herrscht als in dem zumindest einen durch das Einsatzelement gebildeten Spiralkanal. Dann kann das Einsatzelement auf bezüglich des vierten Aspekts der Erfindung geschilderte Art und Weise analog kraftbeaufschlagt an einem Bauteil, beispielsweise dem Deckelelement, oder einem Gehäuseteil, beispielsweise dem Turbinengehäuse, gehalten werden, um den offen ausgebildeten Bereich des durch das Einsatzelement gebildeten Spiralkanals zumindest im Wesentlichen dicht abzudecken.Also in the second and the third aspect of the invention, a corresponding gap may be provided according to the fourth aspect of the invention between the insert member and a housing part of the turbine or the exhaust gas turbocharger, wherein the intermediate space is fluidly connected to a further spiral channel, in particular a feed channel in that a higher pressure prevails in the intermediate space than in the at least one spiral channel formed by the insert element. The insert element can then be subjected to force applied analogously to a component, for example the cover element, or a housing part, for example the turbine housing, in a manner substantially equivalent to the open area of the spiral channel formed by the insert element to cover tightly.

Der fünfte Aspekt der Erfindung betrifft eine Turbine für einen Abgasturbolader, mit einem Turbinengehäuse, welches wenigstens einen Spiralkanal und einen Aufnahmeraum aufweist, in welchem ein Turbinenrad drehbar aufzunehmen ist. Das Turbinenrad ist über den Spiralkanal mit Abgas beaufschlagbar, wobei die Turbine eine Verstelleinrichtung umfasst, mittels welcher ein Spiraleneintrittsquerschnitt und/oder ein Düsenquerschnitt des wenigstens einen Spiralkanals zum Aufnahmeraum einstellbar ist.The fifth aspect of the invention relates to a turbine for an exhaust gas turbocharger, with a turbine housing, which has at least one spiral channel and a receiving space in which a turbine wheel is rotatably received. The turbine wheel can be acted upon by the spiral channel with exhaust gas, wherein the turbine comprises an adjusting device, by means of which a spiral inlet cross section and / or a nozzle cross section of the at least one spiral channel to the receiving space is adjustable.

Erfindungsgemäß ist bei dem fünften Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung zum Verstellen des Spiraleneintrittsquerschnitts und/oder des Düsenquerschnitts zumindest zwei miteinander in Eingriff stehende Verzahnungen aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der ersten vier Aspekte der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des fünften Aspekts der Erfindung und umgekehrt anzusehen. Das Einstellen des Spiraleneintrittsquerschnitts und/oder des Düsenquerschnitts über die Verzahnungen ermöglicht einen besonders großen Verstellbereich, insbesondere Verstellwinkelbereich, in welchem der Spiraleneintrittsquerschnitt und/oder der Düsenquerschnitt variabel einstellbar sind. So ist eine besonders hohe Durchsatzspreizung der variablen Turbine des fünften Aspekts der Erfindung ermöglicht, wodurch die Turbine besonders effizient an eine Vielzahl von Betriebspunkten einer dem Abgasturbolader zugeordneten Verbrennungskraftmaschine anpassbar ist. Daraus resultiert ein besonders effizienter Betrieb der Turbine in dem zumindest nahezu gesamten Kennfeld der Verbrennungskraftmaschine, so dass diese besonders effizient und mit einem geringen Kraftstoffbedarf und mit geringen CO2-Emissionen betrieben werden kann.According to the invention, it is provided in the fifth aspect of the invention that the adjusting device for adjusting the spiral inlet cross section and / or the nozzle cross section has at least two mutually engaging toothings. Advantageous embodiments of the first four aspects of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the fifth aspect of the invention and vice versa. The adjustment of the spiral inlet cross section and / or of the nozzle cross section via the teeth makes possible a particularly large adjustment range, in particular adjustment angle range, in which the spiral inlet cross section and / or the nozzle cross section are variably adjustable. Thus, a particularly high throughput spread of the variable turbine of the fifth aspect of the invention is made possible, whereby the turbine is particularly efficient adapted to a plurality of operating points of the exhaust gas turbocharger associated internal combustion engine. This results in a particularly efficient operation of the turbine in the at least almost complete map of the internal combustion engine, so that it can be operated particularly efficiently and with low fuel consumption and low CO 2 emissions.

Darüber hinaus weist die Turbine insbesondere infolge der Einstellbarkeit über die Verzahnungen, welche vorteilhafterweise in dem Turbinengehäuse angeordnet sind, einen nur geringen Bauraumbedarf auf, was zur Lösung oder zur Vermeidung von Package-Problemen insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie einem Motorraum beiträgt.In addition, the turbine, in particular due to the adjustability of the teeth, which are advantageously arranged in the turbine housing, only a small space requirement, which contributes to the solution or to avoid package problems, especially in a space-critical area such as an engine compartment.

Zum Einstellen des Spiralquerschnitts und/oder des Düsenquerschnitts umfasst die Verstelleinrichtung zumindest ein im Spiralkanal zugeordnetes Versperrelement, beispielsweise eine Zunge, welche in Umfangsrichtung des Aufnahmeraums bzw. des Turbinenrads bewegbar ist.For adjusting the spiral cross section and / or the nozzle cross section, the adjusting device comprises at least one locking element associated with the spiral channel, for example a tongue, which is movable in the circumferential direction of the receiving space or the turbine wheel.

Ein weiterer Vorteil der Verzahnung ist, dass sich über dem Verstellbereich eine harmonische Übersetzung zwischen einem Stellglied zum Bewegen des Versperrkörpers und dem Versperrkörper selbst erzielt werden kann.Another advantage of the gearing is that a harmonious translation between an actuator for moving the Versperrkörpers and the Versperrkörper itself can be achieved over the adjustment.

Der Verstellkörper ist beispielsweise an einem Verstellring angeordnet, welcher über die Verzahnungen und das Stellglied um eine Drehachse drehbar in dem Turbinengehäuse angeordnet ist. Wird der Ring gedreht, so bewegt sich auch das Versperrelement, so dass der Spiraleneintrittsquerschnitt und/oder der Düsenquerschnitt variabel eingestellt werden, d. h. vergrößert oder verkleinert werden können.The adjusting body is arranged for example on an adjusting ring, which is arranged on the teeth and the actuator about an axis of rotation rotatable in the turbine housing. If the ring is rotated, then also moves the obstruction, so that the spiral inlet cross-section and / or the nozzle cross-section are variably adjusted, d. H. can be increased or decreased.

Dabei ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass eine der Verzahnungen an dem Verstellring der Verstelleinrichtung vorgesehen und die andere der Verzahnungen mit einer auf einer Drehachse drehbaren Verstellwelle der Verstelleinrichtung drehfest verbunden ist. Der Verstellring ist dabei über die Verstellwelle mit dem Stellglied verbunden. Bei dem Stellglied handelt es sich beispielsweise um einen Elektromotor mit einer Ausgangswelle, welche zum Bewegen des Sperrkörpers um eine Drehachse drehbar ist. Die Verstellwelle ist dabei mit der Ausgangswelle verbunden oder durch die Ausgangswelle gebildet, so dass ein Drehen der Ausgangswelle des Elektromotors ein Drehen der Verstellwelle und damit ein Bewegen des Versperrkörpers bewirkt.It is provided in an advantageous embodiment of the invention that one of the teeth provided on the adjusting ring of the adjusting and the other of the teeth is rotatably connected to a rotatable on an axis of rotation adjusting the adjustment. The adjusting ring is connected via the adjusting shaft with the actuator. The actuator is, for example, an electric motor having an output shaft which is rotatable about a rotation axis for moving the blocking body. The adjusting shaft is connected to the output shaft or formed by the output shaft, so that a rotation of the output shaft of the electric motor causes a rotation of the adjusting and thus a movement of the Versperrkörpers.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigen:Showing:

1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht eines Abgasturboladers für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Turbine mit einem Turbinengehäuse, in welchem ein Mehrsegmenteinsatz eingesetzt ist; 1 a schematic longitudinal sectional view of an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine with a turbine with a turbine housing, in which a multi-segment insert is used;

2 eine schematische Perspektivansicht des Mehrsegmenteinsatzes der Turbine gemäß 1; 2 a schematic perspective view of the multi-segment insert of the turbine according to 1 ;

3 eine schematische Querschnittsansicht der Turbine des Abgasturboladers gemäß 1; 3 a schematic cross-sectional view of the turbine of the exhaust gas turbocharger according to 1 ;

4 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Abgasturboladers gemäß 1; 4 a fragmentary longitudinal sectional view of a further embodiment of the exhaust gas turbocharger according to 1 ;

5 eine schematische Perspektivansicht eines Mehrsegmenteinsatzes einer Turbine des Abgasturboladers gemäß 4, 5 a schematic perspective view of a multi-segment insert of a turbine of the exhaust gas turbocharger according to 4 .

6 eine schematische Querschnittsansicht der Turbine des Abgasturboladers gemäß 4; 6 a schematic cross-sectional view of the turbine of the exhaust gas turbocharger according to 4 ;

7 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Abgasturboladers gemäß den 1 und 4; 7 a fragmentary longitudinal sectional view of a further embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the 1 and 4 ;

8 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Abgasturboladers gemäß 7; 8th a fragmentary longitudinal sectional view of a further embodiment of the exhaust gas turbocharger according to 7 ;

9 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Abgasturbolader gemäß den 7 und 8; 9 a schematic longitudinal sectional view of a further embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the 7 and 8th ;

10 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Abgasturbolader gemäß den 7 bis 9; 10 a schematic longitudinal sectional view of a further embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the 7 to 9 ;

11 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Abgasturbolader gemäß den 7 bis 10; 11 a schematic longitudinal sectional view of a further embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the 7 to 10 ;

12 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Abgasturbolader gemäß den vorhergehenden Fig.; und 12 a schematic longitudinal sectional view of a further embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the preceding Fig. and

13 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht des Abgasturboladers gemäß 12. 13 a detail of a schematic front view of the exhaust gas turbocharger according to 12 ,

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen zumindest funktional gleiche Elemente, Bauteile und/oder dergleichen.In the figures, like reference numerals designate at least functionally identical elements, components and / or the like.

Die 1 zeigt einen Abgasturbolader 10 mit einer Turbine 12, welche ein Turbinengehäuse 14 und ein Lagergehäuse 16 umfasst. Durch das Turbinengehäuse 14 ist ein Aufnahmeraum 18 gebildet, in welchem ein Turbinenrad 20 eines Rotors 22 des Abgasturboladers 10 drehbar aufgenommen ist. Der Rotor 22 umfasst ferner eine Welle 24 mit welcher das Turbinenrad 20 drehfest verbunden ist.The 1 shows an exhaust gas turbocharger 10 with a turbine 12 which is a turbine housing 14 and a bearing housing 16 includes. Through the turbine housing 14 is a recording room 18 formed in which a turbine wheel 20 a rotor 22 the exhaust gas turbocharger 10 is received rotatably. The rotor 22 further includes a shaft 24 with which the turbine wheel 20 rotatably connected.

Der Abgasturbolader 10 umfasst ferner einen in der 1 nicht dargestellten Verdichter mit einem Verdichtergehäuse, durch welches ein Aufnahmeraum gebildet wird, in welchem ein Verdichterrad des Rotors 22 aufgenommen ist. Auch das Verdichterrad ist mit der Welle 24 drehfest verbunden, so dass das Verdichterrad über die Welle 24 und das Turbinenrad 20 antreibbar ist. Der Rotor 22 ist in dem Lagergehäuse 16 gelagert und kann sich um eine Drehachse 26 drehen.The turbocharger 10 further comprises a in the 1 Compressor not shown with a compressor housing, through which a receiving space is formed, in which a compressor wheel of the rotor 22 is included. Also the compressor wheel is with the shaft 24 rotatably connected, so that the compressor wheel over the shaft 24 and the turbine wheel 20 is drivable. The rotor 22 is in the bearing housing 16 stored and can be around a rotation axis 26 rotate.

Durch das Turbinengehäuse 14 ist ein Spiralkanal 28 bereichsweise gebildet, welcher als Zuführkanal dient. In den Spiralkanal 28 kann über eine Eintrittsöffnung 30 des Spiralkanals 28 Abgas in eine dem Abgasturbolader 10 zugeordneten Verbrennungskraftmaschine gemäß einem Richtungspfeil 32 einströmen. Anschließend durchströmt das Abgas den Spiralkanal 28 gemäß einem Richtungspfeil 34.Through the turbine housing 14 is a spiral channel 28 partially formed, which serves as a feed channel. In the spiral channel 28 can have an entrance opening 30 of the spiral channel 28 Exhaust gas in a the exhaust gas turbocharger 10 associated internal combustion engine according to a directional arrow 32 flow. Subsequently, the exhaust gas flows through the spiral channel 28 according to a directional arrow 34 ,

In dem Turbinengehäuse 14 ist ferner ein in der 2 perspektivisch und schematisch dargestellter Mehrsegmenteinsatz 36 angeordnet, durch welchen der Spiralkanal 28 mittels einer Wandung 68 bereichsweise gebildet ist. Der Mehrsegmenteinsatz 36 des Abgasturboladers 10 gemäß den 1 bis 3 ist als zu dem Turbinengehäuse 14 separates Einsatzelement ausgebildet und weist vier Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 auf, welche in Umfangsrichtung des Mehrsegmentseinsatzes 36 gemäß einem Richtungspfeil 46 bereichsweise über den Umfang des Mehrsegmenteinsatzes 36 verlaufen. Die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 sind in Umfangsrichtung hintereinander und in axialer Richtung des Mehrsegmenteinsatzes 36 und damit des Abgasturboladers gemäß einem Richtungspfeil 49 auf einer gemeinsamen Höhe angeordnet.In the turbine housing 14 is also a in the 2 perspective and schematically illustrated multi-segment insert 36 arranged through which the spiral channel 28 by means of a wall 68 is partially formed. The multi-segment insert 36 the exhaust gas turbocharger 10 according to the 1 to 3 is than to the turbine housing 14 formed separate insert element and has four spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 on, which in the circumferential direction of the multi-segment insert 36 according to a directional arrow 46 in certain areas over the circumference of the multi-segment insert 36 run. The spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 are in the circumferential direction one behind the other and in the axial direction of the multi-segment insert 36 and thus the exhaust gas turbocharger according to a directional arrow 49 arranged at a common height.

Wie insbesondere der 3 zu entnehmen ist, ist der in Umfangsrichtung des Aufnahmeraums 18 und damit des Turbinenrads 20 gemäß einem Richtungspfeil 48 zumindest bereichsweise über den Umfang des Aufnahmeraums 18 verlaufende und als Zuführkanal fungierende Spiralkanal 28 mittels des Mehrsegmenteinsatzes 36 stromab der Eintrittsöffnung 30 in die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 aufgeteilt. Die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 sind mit dem Spiralkanal 28 fluidisch verbunden und werden somit von dem den Spiralkanälen 38, 40, 42 und 44 gemeinsamen Spiralkanal 28 mit Abgas versorgt. Dadurch wird das Turbinenrad 20 zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung desselbigen besonders strömungsgünstig von dem Abgas angeströmt und durch dieses beaufschlagt, so dass der Abgasturbolader 10 einen besonders effizienten und wirkungsgradgünstigen Betrieb aufweist. How the particular 3 it can be seen, is in the circumferential direction of the receiving space 18 and with it the turbine wheel 20 according to a directional arrow 48 at least partially over the circumference of the receiving space 18 extending and acting as a feed channel spiral channel 28 by means of the multi-segment insert 36 downstream of the inlet 30 into the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 divided up. The spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 are with the spiral channel 28 fluidly connected and are thus of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 common spiral channel 28 supplied with exhaust gas. This turns the turbine wheel 20 at least substantially in the radial direction desselbigen flowed particularly streamlined from the exhaust gas and acted upon by this, so that the exhaust gas turbocharger 10 has a particularly efficient and efficient operation.

Dazu weisen die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 jeweilige Austrittsöffnungen 50, 51, 52 und 53 auf, über welche die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 in den Aufnahmeraum 18 münden und über welche das Abgas zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung des Turbinenrads 20 sowie des Mehrsegmenteinsatzes 36 gemäß einem Richtungspfeil 54 das Turbinenrad 20 anströmen kann. Bei der Turbine 12 handelt es sich somit um eine Radialturbine.This is shown by the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 respective outlet openings 50 . 51 . 52 and 53 over which the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 in the recording room 18 open and via which the exhaust gas at least substantially in the radial direction of the turbine wheel 20 as well as the multi-segment use 36 according to a directional arrow 54 the turbine wheel 20 can flow to. At the turbine 12 it is thus a radial turbine.

Der Abgasturbolader 10 umfasst weiterhin eine Verstelleinrichtung 56 mit jeweiligen den Spiralkanälen 38, 40, 42 und 44 bzw. den entsprechenden Austrittsöffnungen 50, 51, 52 und 53 zugeordneten Zungen 58, 60, 62 und 64. Die Zungen 58, 60, 62 und 64 sind mit einem Verstellring 66 verbunden, welcher um die Drehachse 26 drehbar ist. Ein Drehen des Verstellrings 66, welcher auch als Zungenschieber bezeichnet wird, bewirkt ein Verstellen, insbesondere eine Verschieben, der Zungen 58, 60, 62 und 64 in Umfangsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 48. Durch dieses Bewegen bzw.The turbocharger 10 further comprises an adjusting device 56 with respective spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 or the corresponding outlet openings 50 . 51 . 52 and 53 associated tongues 58 . 60 . 62 and 64 , The tongues 58 . 60 . 62 and 64 are with an adjusting ring 66 connected, which about the axis of rotation 26 is rotatable. Turning the adjusting ring 66 , which is also referred to as a tongue slider, causes an adjustment, in particular a displacement, the tongues 58 . 60 . 62 and 64 in the circumferential direction according to the directional arrow 48 , By moving or

Verschieben der Zungen 58, 60, 62 und 64 kann ein Spiraleneintrittsquerschnitt AS der Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 (wobei in der 3 der Übersicht wegen der Spiraleneintrittsquerschnitt AS des Spiralkanals 38 stellvertretend für alle Spiraleneintrittsquerschnitte AS der Spiraleneintrittsquerschnitte 38, 40, 42 und 44 dargestellt ist) und/oder ein Düsenquerschnitt AR der Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 (wobei in der 3 der Übersicht wegen lediglich der Düsenquerschnitt AR des Spiralkanals 38 stellvertretend für die Düsenquerschnitte des AR der Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 dargestellt ist) variabel eingestellt werden.Moving the tongues 58 . 60 . 62 and 64 may be a spiral inlet cross-section A S of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 (being in the 3 the overview because of the spiral inlet cross section A S of the spiral channel 38 Representative of all spiral inlet cross sections A S of the spiral inlet cross sections 38 . 40 . 42 and 44 is shown) and / or a nozzle cross section A R of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 (being in the 3 For the sake of clarity, only the nozzle cross-section A R of the spiral channel 38 representative of the nozzle cross-sections of the A R of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 is shown) are set variably.

Bei dem Mehrsegmenteinsatz 36 des Abgasturboladers 10 gemäß den 1 und 3 sind Leckagen zwischen den Spiralkanälen 38, 40, 42 und 44 und damit ein entsprechendes Überströmen von Abgas von einem der Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 in einen anderen der Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 infolge der die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 stirnseitig begrenzenden und abdichtenden Wandungen 70 und 72 vermieden. Dadurch kann das Abgas besonders günstig in den Aufnahmeraum 18 zu dem Turbinenrad 20 geführt werden und der Abgasturbolader 10 weist einen besonders hohen Wirkungsgrad auf.In the multi-segment use 36 the exhaust gas turbocharger 10 according to the 1 and 3 are leaks between the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 and thus a corresponding overflow of exhaust gas from one of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 into another of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 as a result of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 frontally delimiting and sealing walls 70 and 72 avoided. This allows the exhaust particularly favorable in the receiving space 18 to the turbine wheel 20 be guided and the exhaust gas turbocharger 10 has a particularly high efficiency.

Der Mehrsegmenteinsatz 36 kann beispielsweise durch ein Feingussverfahren einstückig ausgebildet sein. Ebenso möglich ist es, dass der Mehrsegmenteinsatz 36 als Blechbauteil ausgebildet ist mit einer Mehrzahl von Blechteilen, welche beispielsweise die Wandungen 68, 70 und 72 bilden, und welche miteinander verschweißt sind.The multi-segment insert 36 For example, can be integrally formed by a precision casting process. It is equally possible that the multi-segment use 36 as a sheet metal component is formed with a plurality of sheet metal parts, which, for example, the walls 68 . 70 and 72 form, and which are welded together.

Durch die vier Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 sind vier Segmente gebildet, welche von Abgas durchströmbar sind und über welche dem Turbinenrad 20 das Abgas zuführbar ist. Es versteht sich, dass der Mehrsegmenteinsatz 36 auch mehr oder weniger Spiralkanäle bzw. Segmente aufweisen kann.Through the four spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 four segments are formed, which are permeated by exhaust gas and via which the turbine wheel 20 the exhaust gas can be supplied. It is understood that the multi-segment use 36 may also have more or fewer spiral channels or segments.

Wie insbesondere der 1 zu entnehmen ist, ist der Mehrsegmenteinsatz 36 in axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 49 mittels des Lagergehäuses 16 in dem Turbinengehäuse 14 gehalten. Dazu ist der Mehrsegmenteinsatz 36 an dem Lagergehäuse 16 über jeweilige Kontaktflächen 74 abgestützt, wobei das Lagergehäuse 16 mit dem Turbinengehäuse 14 verbunden, beispielsweise verschraubt, ist. Andererseits ist der Segmenteinsatz 36 an dem Turbinengehäuse 14 über jeweilige Kontaktflächen 76 abgestützt. Dadurch drückt das Lagergehäuse 16 den Mehrsegmenteinsatz 36 in axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 49 in Richtung eines Turbinenaustritts 78 gemäß einem Richtungspfeil 80 gegen das Turbinengehäuse 14 und hält den Mehrsegmenteinsatz 36 in axialer Richtung in diesem. Dadurch ist der Mehrsegmenteinsatz 36 in das Turbinengehäuse 14 eingepresst.How the particular 1 can be seen, is the multi-segment use 36 in the axial direction according to the directional arrow 49 by means of the bearing housing 16 in the turbine housing 14 held. This is the multi-segment use 36 on the bearing housing 16 via respective contact surfaces 74 supported, the bearing housing 16 with the turbine housing 14 connected, for example screwed, is. On the other hand, the segment use 36 on the turbine housing 14 via respective contact surfaces 76 supported. As a result, the bearing housing presses 16 the multi-segment use 36 in the axial direction according to the directional arrow 49 in the direction of a turbine exit 78 according to a directional arrow 80 against the turbine housing 14 and holds the multi-segment insert 36 in the axial direction in this. This is the multi-segment use 36 in the turbine housing 14 pressed.

Die 4 bis 6 zeigt eine alternative Ausführungsform des Abgasturboladers 10 gemäß den vorhergehenden 1 bis 3, welche mit 10 I bezeichnet ist. In dem Turbinengehäuse 14 der Turbine 12 des Abgasturboladers 10 I ist ein Mehrsegmenteinsatz 36 I aufgenommen, welcher sich dahingehend von dem Mehrsegmenteinsatz 36 gemäß den 1 bis 3 unterscheidet, dass die Wandung 70 nicht vorgesehen ist. Mit anderen Worten sind die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 des Mehrsegmenteinsatzes 36 I in axialer Richtung desselbigen gemäß dem Richtungspfeil 49 auf einer Stirnseite 82 des Mehrsegmenteinsatzes 36 I in Umfangsrichtung desselbigen gemäß dem Richtungspfeil 48 umlaufend komplett offen ausgebildet. Im Zusammenhang mit der 4 ergibt sich, dass die offene Stirnseite 82 in Richtung des Turbinenaustritts 78 weist.The 4 to 6 shows an alternative embodiment of the exhaust gas turbocharger 10 according to the previous ones 1 to 3 which with 10 I is designated. In the turbine housing 14 the turbine 12 the exhaust gas turbocharger 10 I is a multi-segment insert 36 I , which refers to the multi-segment use 36 according to the 1 to 3 that distinguishes the wall 70 is not provided. In other words, the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 of the multi-segment insert 36 I in the axial direction desselbigen according to the directional arrow 49 on a front side 82 of the multi-segment insert 36 I in the circumferential direction desselbigen according to the directional arrow 48 circumferentially completely open. In connection with the 4 it turns out that the open front side 82 in the direction of the turbine exit 78 has.

Erlaubt der Mehrsegmenteinsatz 36 I eine besonders einfache und kostengünstige Montage und Herstellung des Abgasturboladers 10 sowie einen besonders effizienten Betrieb desselbigen, so ist der Mehrsegmenteinsatz 36 I selbst besonders kostengünstig herzustellen infolge der offenen Ausgestaltung der Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44. Der Mehrsegmenteinsatz 36 I ist beispielsweise als Drehteil und/oder als Frästeil, durch ein Feingussverfahren oder durch eine Kombination von Fertigungsverfahren, insbesondere der geschilderten Fertigungsverfahren, hergestellt. Allows multi-segment use 36 I a particularly simple and cost-effective installation and manufacture of the exhaust gas turbocharger 10 as well as a particularly efficient operation of the same, so is the multi-segment use 36 I myself particularly inexpensive to manufacture due to the open design of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 , The multi-segment insert 36 For example, I is produced as a turned part and / or as a milled part, by a precision casting method or by a combination of production methods, in particular the described production method.

Um wirkungsgradungünstige Leckagen und damit ein Überströmen von Abgas von einem der Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 in einen der anderen Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 zu vermeiden, ist der Mehrsegmenteinsatz 36 I auf seiner offenen Stirnseite 82 gegen das Turbinengehäuse 14 mittels des Lagergehäuses 16 gehalten, so dass das Turbinengehäuse 14 mit einem entsprechenden Bereich einer Wandung 86 des Turbinengehäuses 14 die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 des Mehrsegmenteinsatzes 36 I komplett und dicht abdeckt.Efficiency-unfavorable leaks and thus an overflow of exhaust gas from one of the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 into one of the other spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 to avoid is the multi-segment use 36 I on his open front 82 against the turbine housing 14 by means of the bearing housing 16 held, leaving the turbine housing 14 with a corresponding area of a wall 86 of the turbine housing 14 the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 of the multi-segment insert 36 I completely and tightly covers.

Um den Mehrsegmenteinsatz 36 I in dem Turbinengehäuse 14 in axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 49 zu halten und gegen das Turbinengehäuse 14 zu drücken, ist der Mehrsegmenteinsatz 36 I über eine Tellerfeder 75 an dem Lagergehäuse 16 abgestützt. Das Lagergehäuse 16 ist dabei nicht bereichsweise nur über die Tellerfeder 75 an dem Mehrsegmenteinsatz 36 I, sondern auch bereichsweise an dem Turbinengehäuse 14 abgestützt. Dies bewirkt, dass der Mehrsegmenteinsatz 36 I unter Federkraftbeaufschlagung durch die Tellerfeder 75 besonders fest gegen das Turbinengehäuse 14 gemäß dem Richtungspfeil 80 gedrückt und an diesem gehalten ist, so dass Leckagen zumindest im Wesentlichen vermieden sind. Dadurch ist der Mehrsegmenteinsatz 36 I in das Turbinengehäuse 14 eingepresst.To the multi-segment use 36 I in the turbine housing 14 in the axial direction according to the directional arrow 49 to hold and against the turbine housing 14 to push is the multi-segment insert 36 I over a plate spring 75 on the bearing housing 16 supported. The bearing housing 16 is not regionally only about the diaphragm spring 75 at the multi-segment insert 36 I , but also partially on the turbine housing 14 supported. This causes the multi-segment insert 36 I under Federkraftbeaufschlagung by the diaphragm spring 75 especially firm against the turbine housing 14 according to the directional arrow 80 is pressed and held on this, so that leaks are at least substantially avoided. This is the multi-segment use 36 I in the turbine housing 14 pressed.

Im Übrigen gilt das zu dem Abgasturbolader 10 und den Mehrsegmenteinsatz 36 bezüglich den 1 bis 3 geschilderte analog für den Abgasturbolader 10 I und den Mehrsegmenteinsatz 36 I gemäß den 4 bis 6.Incidentally, this applies to the exhaust gas turbocharger 10 and the multi-segment insert 36 concerning the 1 to 3 described analogous to the exhaust gas turbocharger 10 I and the multi-segment use 36 I according to the 4 to 6 ,

Die 7 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Abgasturboladers 10 und 10 I welche mit 10 II bezeichnet ist. In dem Turbinengehäuse 14 der Turbine 12 des Abgasturboladers 10 II ist ein Mehrsegmenteinsatz 36 II aufgenommen, welcher sich von dem Mehrsegmenteinsatz 36 dahingehend unterscheidet, dass die stirnseitige Wandung 72 nicht vorgesehen ist. Dadurch sind die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 in axialer Richtung des Mehrsegmenteinsatzes 36 II bzw. des Abgasturboladers 10 II gemäß dem Richtungspfeil 49 auf einer Stirnseite 84 des Mehrsegmenteinsatzes 36 II in dessen Umfangsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 48 umlaufend komplett offen ausgebildet. In Zusammenschau mit der 5 zeigt sich, dass die Stirnseite 84 der Stirnseite 82 in axialer Richtung gegenüberliegend angeordnet ist. Der 7 ist zu entnehmen, dass damit die offene Stirnseite 84 des Mehrsegmenteinsatzes 36 II in Richtung des Lagergehäuses 16 weist.The 7 shows a further alternative embodiment of the exhaust gas turbocharger 10 and 10 I which with 10 Designated II. In the turbine housing 14 the turbine 12 the exhaust gas turbocharger 10 II is a multi-segment insert 36 II , which differs from the multi-segment insert 36 to the effect that the frontal wall 72 is not provided. This is the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 in the axial direction of the multi-segment insert 36 II or the exhaust gas turbocharger 10 II according to the directional arrow 49 on a front side 84 of the multi-segment insert 36 II in the circumferential direction according to the directional arrow 48 circumferentially completely open. In conjunction with the 5 shows up that the front page 84 the front side 82 is arranged opposite in the axial direction. Of the 7 can be seen that so that the open end 84 of the multi-segment insert 36 II in the direction of the bearing housing 16 has.

Um die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 des Mehrsegmenteinsatz 36 II komplett und zumindest im Wesentlichen nicht auch zur Stirnseite 84 hin abzudecken, umfasst der Abgasturbolader 10 II einen Deckel 86, welcher ebenso in dem Turbinengehäuse 14 aufgenommen ist. Der Deckel 86 weist eine ebene Wandung 89 auf, mittels welcher die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 in Umfangsrichtung umlaufend komplett abgedeckt sind. Dazu ist der Deckel 86 an dem Mehrsegmenteinsatz 36 II über jeweilige Kontaktflächen 74 II abgestützt und liegt an dem Mehrsegmenteinsatz 36 II an. Gehalten werden der Mehrsegmenteinsatz 36 II und der Deckel 86 in axialer Richtung durch das Lagergehäuse 16, welches über jeweilige Kontaktflächen 74 I an dem Deckel 86 anliegt. Mit anderen Worten liegt das Lagergehäuse 16 unter Vermittlung des Deckels 86 an dem Mehrsegmenteinsatz 36 II an, welches wiederum über die Kontaktflächen 76 an dem Turbinengehäuse 14 anliegt und an diesem abgestützt ist. Durch diese Abstützkette wird der Deckel 86 mittels des Lagergehäuses 16 an den Mehrsegmenteinsatz 36 II gemäß dem Richtungspfeil 80 gedrückt, wodurch Leckagen zwischen den Spiralkanälen 38, 40, 42 und 44 des Mehrsegmenteinsatzes 36 II zumindest im Wesentlichen vermieden sind. Dadurch ist der Mehrsegmenteinsatz 36 II über den Deckel 86 sowie der Deckel 86 ebenfalls in das Turbinengehäuse 14 eingepresst. Wie bei den Abgasturboladern 10 und 10 I gemäß den vorhergehenden 1 bis 6 ist auch bei dem Abgasturbolader 10 II gemäß 7 somit während des Betriebs gewährleistet, dass die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 zumindest im Wesentlichen stets dicht abgedeckt sind, indem der Mehrsegmenteinsatz 36 I beispielsweise gegen das Turbinengehäuse 14 bzw. der Deckel 86 gegen den Mehrsegmenteinsatz 36 II gedrückt wird, um Leckagen zu vermeiden und das Turbinenrad 20 strömungsgünstig anzuströmen.Around the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 the multi-segment insert 36 II complete and at least essentially not to the front page 84 cover the exhaust gas turbocharger includes 10 II a lid 86 which is also in the turbine housing 14 is included. The lid 86 has a flat wall 89 on, by means of which the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 circumferentially completely covered. This is the lid 86 at the multi-segment insert 36 II via respective contact surfaces 74 II supported and is due to the multi-segment use 36 II . Held are the multi-segment insert 36 II and the lid 86 in the axial direction through the bearing housing 16 , which via respective contact surfaces 74 I on the lid 86 is applied. In other words, the bearing housing lies 16 under the mediation of the lid 86 at the multi-segment insert 36 II , which in turn via the contact surfaces 76 on the turbine housing 14 is attached and supported on this. By this Abstützkette the lid 86 by means of the bearing housing 16 to the multi-segment insert 36 II according to the directional arrow 80 pressed, causing leakage between the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 of the multi-segment insert 36 II are at least substantially avoided. This is the multi-segment use 36 II over the lid 86 as well as the lid 86 also in the turbine housing 14 pressed. As with the exhaust gas turbochargers 10 and 10 I according to the foregoing 1 to 6 is also in the exhaust gas turbocharger 10 II according to 7 thus during operation ensures that the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 at least substantially always tightly covered by the multi-segment insert 36 I, for example, against the turbine housing 14 or the lid 86 against the multi-segment use 36 II is pressed to prevent leakage and the turbine wheel 20 flow streamlined.

Die 8 zeigt eine alternative Ausführungsform der Turbolader 10, 10 I und 10 II gemäß den vorhergehenden Fig., welche mit dem Bezugszeichen 10 III bezeichnet ist. Der Abgasturbolader 10 III umfasst ein Kanalteil 37, welches insbesondere hinsichtlich der Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 analog zu den Mehrsegmenteinsätzen 36, 36 I und 36 II ausgebildet ist. Das Kanalteil 37 unterscheidet sich von den Mehrsegmenteinsätzen 36, 36 I und 36 II dahingehend, dass das Kanalteil 37 einstückig mit dem Turbinengehäuse 14 der Turbine 12 des Abgasturboladers 10 III ausgebildet ist. Bei dem Kanalteil 37 handelt es sich beispielsweise um den Mehrsegmenteinsatz 36 II gemäß 7, welches einstückig mit dem Turbinengehäuse 14 ausgebildet ist. Wie der 8 zu entnehmen ist, sind die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 des Kanalteils 37 in axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 49 auf der Stirnseite 84 des Kanalteils 37 in Umfangsrichtung des Kanalteils 37 umlaufend komplett offen ausgebildet.The 8th shows an alternative embodiment of the turbocharger 10 . 10 I and 10 II according to the preceding Fig., Which by the reference numeral 10 III is designated. The turbocharger 10 III comprises a channel part 37 which, in particular with regard to the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 analogous to the multi-segment inserts 36 . 36 I and 36 II is formed. The channel part 37 is different from the multi-segment inserts 36 . 36 I and 36 II in that the channel part 37 integral with the turbine housing 14 the turbine 12 the exhaust gas turbocharger 10 III is formed. At the channel part 37 it is, for example, the multi-segment use 36 II according to 7 , which is integral with the turbine housing 14 is trained. Again 8th it can be seen, are the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 of the channel part 37 in the axial direction according to the directional arrow 49 on the front side 84 of the channel part 37 in the circumferential direction of the channel part 37 circumferentially completely open.

Um die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 des Kanalteils 37 dicht abzudecken ist der Deckel 86 vorgesehen, welcher mittels des Lagergehäuses 16 in axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 80 gegen des Turbinengehäuse 14 gedrückt ist, so an diesem gehalten wird und sich über Kontaktflächen 74 II an diesem abstützt. Dadurch ist der Deckel 86 in das Turbinengehäuse 14 eingepresst.Around the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 of the channel part 37 tight cover is the lid 86 provided, which by means of the bearing housing 16 in the axial direction according to the directional arrow 80 against the turbine housing 14 is pressed, so it is held on and over contact surfaces 74 II is supported on this. This is the lid 86 in the turbine housing 14 pressed.

Zur Herstellung des geometrisch ebenso anspruchsvollen Kanalteils 37 wie die Mehrsegmenteinsätze 36, 36 I und 36 II ist das Kanalteil 37 beispielsweise in das Turbinengehäuse 14 gefräst, wobei die spiralförmig zulaufenden Wandungen 68, welche die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 in radialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 54 begrenzen, ausgebildet werden.For the production of the geometrically equally demanding canal part 37 like the multi-segment inserts 36 . 36 I and 36 II is the channel part 37 For example, in the turbine housing 14 milled, with the spiraling walls 68 which the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 in the radial direction according to the directional arrow 54 limit, be trained.

Bei der Herstellung des Turbinengehäuses 14, beispielsweise durch ein Sandgussverfahren, kann eine Grobform des Kanalteils 37 vorausgebildet werden. Die in der 8 gezeigten Endkontur des Kanalteils 37 wird dann beispielsweise mittels einer mechanischen Bearbeitung ausgebildet.In the manufacture of the turbine housing 14 For example, by a sand casting method, a coarse shape of the channel part 37 be formed. The in the 8th shown end contour of the channel part 37 is then formed for example by means of a mechanical processing.

Die 9 zeigt anhand einer weiteren Ausführungsform eines Abgasturboladers 10 IV eine Möglichkeit, einen Mehrsegmenteinsatz 36 III in dem Turbinengehäuse 14 der Turbine 12 des Abgasturboladers 10 IV zu halten.The 9 shows with reference to another embodiment of an exhaust gas turbocharger 10 IV one way, a multi-segment use 36 III in the turbine housing 14 the turbine 12 the exhaust gas turbocharger 10 To hold IV .

Bei dem Mehrsegmenteinsatz 36 III handelt es sich beispielsweise um den Mehrsegmenteinsatz 36 des Abgasturboladers 10 gemäß den 1 bis 3. Auch der Mehrsegmenteinsatz 36 III weist die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 sowie die gleiche Funktion wie der Mehrsegmenteinsatz 36 auf.In the multi-segment use 36 III is, for example, the multi-segment use 36 the exhaust gas turbocharger 10 according to the 1 to 3 , Also the multi-segment use 36 III has the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 as well as the same function as the multi-segment insert 36 on.

Wie der 9 zu entnehmen ist, ist der Mehrsegmenteinsatz 36 III mittels des Lagergehäuses 16 in dem Turbinengehäuse 14 gehalten, indem das Lagergehäuse 16 mit dem Turbinengehäuse 14 verbunden, beispielsweise verschraubt, ist und den Mehrsegmenteinsatz 36 III in axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 49 an das Turbinengehäuse 14 gemäß dem Richtungspfeil 80 drückt. Richtungspfeile 88 deuten einen Leckagepfad von dem als Zuführkanal fungierenden Spiralkanal 28 an die Umgebung an, während Richtungspfeile 90 einen weiteren Leckagepfad von dem Spiralkanal 28 über einen axialer Richtung zwischen den Mehrsegmenteinsatz 36 III und dem Lagergehäuse 16 angeordneten Zwischenraum 92 in den Aufnahmeraum 18 andeuten. Aufgrund des besonders festen Haltens und Einpressens des Mehrsegmenteinsatzes 36 III in dem bzw. das Turbinengehäuse 14 sind diese Leckagepfade zumindest im Wesentlichen vermieden. Um einer solchen Leckage besonders gut vorzubeugen, können zwischen entsprechenden Kontaktflächen des Lagergehäuses 16 mit dem Mehrsegmenteinsatz 36 III und/oder mit dem Turbinengehäuse 14 und/oder zwischen Kontaktflächen des Mehrsegmenteinsatzes 36 III mit dem Turbinengehäuse 14 sowie zwischen Kontaktflächen des Verstellrings 66 mit dem Lagergehäuse 16 und/oder mit dem Turbinengehäuse 14 und/oder mit dem Mehrsegmenteinsatz 36 III Dichtungselemente 94 angeordnet sein.Again 9 can be seen, is the multi-segment use 36 III by means of the bearing housing 16 in the turbine housing 14 held by the bearing housing 16 with the turbine housing 14 connected, for example, screwed, is and the multi-segment use 36 III in the axial direction according to the directional arrow 49 to the turbine housing 14 according to the directional arrow 80 suppressed. directional arrows 88 indicate a leakage path from the spiral channel acting as a feed channel 28 to the environment, while directional arrows 90 another leakage path from the spiral channel 28 via an axial direction between the multi-segment insert 36 III and the bearing housing 16 arranged space 92 in the recording room 18 suggest. Due to the particularly strong holding and pressing in of the multi-segment insert 36 III in the or the turbine housing 14 these leakage paths are at least substantially avoided. In order to prevent such leakage particularly well, can between corresponding contact surfaces of the bearing housing 16 with the multi-segment insert 36 III and / or with the turbine housing 14 and / or between contact surfaces of the multi-segment insert 36 III with the turbine housing 14 as well as between contact surfaces of the adjusting ring 66 with the bearing housing 16 and / or with the turbine housing 14 and / or with the multi-segment insert 36 III sealing elements 94 be arranged.

Die 10 zeigt anhand einer weiteren Ausführungsform eines Abgasturboladers 10 V eine weitere Möglichkeit, einen Mehrsegmenteinsatz 36 IV des Abgasturboladers 10 V in dessen Turbinengehäuse 14 der Turbine 12 zu halten und einzupressen. Bei dem Mehrsegmenteinsatz 36 IV handelt es sich beispielsweise um den Mehrsegmenteinsatz 36 I des Abgasturboladers 10 I gemäß den 4 bis 6. Der Mehrsegmenteinsatz 36 IV weist ebenso die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 sowie die gleiche Funktion wie der Mehrsegmenteinsatz 36 auf. Wie der 10 entnehmen ist, ist das Lagergehäuse 16 über jeweilige Kontaktflächen 74 II an dem Turbinengehäuse 14 abgestützt. In axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 49 ist zwischen dem Mehrsegmenteinsatz 36 IV und dem Lagergehäuse 16 die Tellerfeder 75 angeordnet, welche somit einerseits an dem Mehrsegmenteinsatz 36 IV und andererseits an dem Lagergehäuse 16 abgestützt ist. Durch das Verbinden des Lagergehäuses 16 mit dem Turbinengehäuse 14 und dadurch, dass der Mehrsegmenteinsatz 36 IV über die Kontaktflächen 76 an dem Turbinengehäuse 14 abgestützt ist, wird die Tellerfeder 75 vorgespannt, so dass diese den Mehrsegmenteinsatz 36 IV in axialer Richtung gemäß dem Richtungspfeil 80 gegen das Turbinengehäuse 14 drückt, so dass die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 dicht durch das Turbinengehäuse 14 abgedeckt sind. Um die Tellerfeder 75 vorzuspannen, wirkt eine Kraft auf das Lagergehäuse 16 gemäß dem Richtungspfeil 80, welche beispielsweise durch Verschrauben des Lagergehäuses 16 mit dem Turbinengehäuse 14 mittels mehrerer Schrauben bewirkt wird, so dass das Lagergehäuse 16 über die Kontaktflächen 74 II gegen das Turbinengehäuse 14 gepresst wird.The 10 shows with reference to another embodiment of an exhaust gas turbocharger 10 V another way, a multi-segment application 36 IV of the exhaust gas turbocharger 10 V in the turbine housing 14 the turbine 12 to hold and press. In the multi-segment use 36 IV is, for example, the multi-segment use 36 I of the exhaust gas turbocharger 10 I according to the 4 to 6 , The multi-segment insert 36 IV also has the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 as well as the same function as the multi-segment insert 36 on. Again 10 is removed, is the bearing housing 16 via respective contact surfaces 74 II on the turbine housing 14 supported. In the axial direction according to the directional arrow 49 is between the multi-segment insert 36 IV and the bearing housing 16 the plate spring 75 arranged, which thus on the one hand on the multi-segment insert 36 IV and on the other hand on the bearing housing 16 is supported. By connecting the bearing housing 16 with the turbine housing 14 and in that the multi-segment use 36 IV over the contact surfaces 76 on the turbine housing 14 is supported, the plate spring 75 biased so that these are multi-segment use 36 IV in the axial direction according to the directional arrow 80 against the turbine housing 14 presses so that the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 tight through the turbine housing 14 are covered. To the plate spring 75 To bias, a force acts on the bearing housing 16 according to the directional arrow 80 which, for example, by screwing the bearing housing 16 with the turbine housing 14 is effected by means of several screws, so that the bearing housing 16 over the contact surfaces 74 II against the turbine housing 14 is pressed.

Es ist ebenso möglich, die Tellerfeder 75 beispielsweise bei den Abgasturboladern 10, 10 II und 10 III einzusetzen und in axialer Richtung zwischen dem Lagergehäuse 16 und dem Deckel 86 und/oder zwischen dem Deckel 86 und dem entsprechenden Mehrsegmenteinsatz 36, 36 II bzw. dem Kanalteil 37 anzuordnen, um entsprechende Leckagen zu vermeiden.It is also possible to use the diaphragm spring 75 for example, in the exhaust gas turbochargers 10 . 10 II and 10 III insert and in the axial direction between the bearing housing 16 and the lid 86 and / or between the lid 86 and the corresponding multi-segment insert 36 . 36 II or the channel part 37 to arrange in order to avoid corresponding leaks.

Mögliche Leckagenpfade sind auch in der 10 durch die Richtungspfeile 88 und 90 angedeutet, die durch das besonders feste Halten und Einpressen des Mehrsegmenteinsatzes 36 IV in dem bzw. das Turbinengehäuse zumindest im Wesentlichen vermieden sind. Possible leakage paths are also in the 10 through the directional arrows 88 and 90 indicated by the particularly strong holding and pressing the multi-segment insert 36 IV in which or the turbine housing are at least substantially avoided.

Die Tellerfeder 75 birgt dabei den Vorteil, dass sie auch bei thermischer Ausdehnung des Zusammenbaus des Turbinengehäuses 14, des Mehrsegmenteinsatz 36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, des Lagergehäuses 16 und gegebenenfalls des Deckels 86 zumindest nahezu stets den Mehrsegmenteinsatz 36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV zumindest mittelbar mit einer gewünscht hohen Kraft beaufschlagt, um die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 beispielsweise durch das Turbinengehäuse 14 und/oder den Deckel 86 dicht abzudecken.The plate spring 75 has the advantage that it also in thermal expansion of the assembly of the turbine housing 14 , the multi-segment insert 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV, of the bearing housing 16 and optionally the lid 86 at least almost always the multi-segment use 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV at least indirectly applied with a desired high force to the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 for example through the turbine housing 14 and / or the lid 86 to cover tightly.

Die 11 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Abgasturboladers 10 VI gemäß den Abgasturboladern 10, 10 II, 10 III, 10 IV und 10 V. Der Abgasturbolader 10 VI umfasst ein Mehrsegmenteinsatz 36 V, welcher beispielsweise der Mehrsegmenteinsatz 36 IV oder 36 I sein kann. Auch der Mehrsegmenteinsatz 36 V weist die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 sowie die gleiche Funktion wie die Mehrsegmenteinsätze 36 IV und 36 I auf.The 11 shows a further embodiment of an exhaust gas turbocharger 10 VI according to the exhaust gas turbochargers 10 . 10 II , 10 III , 10 IV and 10 V. The turbocharger 10 VI includes a multi-segment insert 36 V , which, for example, the multi-segment insert 36 IV or 36 I can be. Also the multi-segment use 36 V has the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 as well as the same function as the multi-segment inserts 36 IV and 36 I on.

Bei dem Abgasturbolader 10 VI ist der Zwischenraum 92 mit dem als Zuführkanal fungierenden Spiralkanal 28 fluidisch verbunden. Dazu sind beispielsweise mehrere Durchgangsöffnungen 96, hier in Form einer Bohrung vorgesehen, von welchen eine Durchgangsöffnung 96 stellvertretend in der 11 gezeigt ist. Aufgrund dieser fluidischen Verbindung herrscht in dem Zwischenraum 92 zumindest im Wesentlichen der gleiche Druck wie in dem Spiralkanal 28. Dieser insbesondere statische Druck im Zwischenraum 92 ist größer als ein in der Summe anliegender statischer Druck in den einzelnen Spiralkanälen 38, 40, 42, 44 des Mehrsegmenteinsatzes 36 V. Infolge dieser Druckdifferenz wirkt über entsprechende Flächen der Wandung 72 eine Kraft F auf den Mehrsegmenteinsatz 36 V, welche zumindest im Wesentlichen in axiale Richtung gemäß dem Richtungspfeil 49 in Richtung des Turbinengehäuses 14 gemäß dem Richtungspfeil 80 gerichtet ist.In the exhaust gas turbocharger 10 VI is the gap 92 with the spiral channel acting as a feed channel 28 fluidly connected. For this purpose, for example, several through holes 96 , provided here in the form of a bore, of which a passage opening 96 acting in the 11 is shown. Because of this fluidic connection prevails in the intermediate space 92 at least substantially the same pressure as in the spiral channel 28 , This particular static pressure in the space 92 is greater than a total static pressure in the individual spiral channels 38 . 40 . 42 . 44 of the multi-segment insert 36 V. As a result of this pressure difference acts over corresponding surfaces of the wall 72 a force F on the multi-segment insert 36 V , which at least substantially in the axial direction according to the directional arrow 49 in the direction of the turbine housing 14 according to the directional arrow 80 is directed.

Dadurch wird der Mehrsegmenteinsatz 36 V über die Kontaktflächen 76 gegen das Turbinengehäuse 14 der Turbine 12 gedrückt und in dieses eingepresst, so dass die Spiralkanäle 38, 40 und 42 und 44 zumindest im Wesentlichen durch das Turbinengehäuse 14 abgedeckt sind. Auf analoge Art und Weise kann auch der Deckel 86 mit der Kraft F beaufschlagt werden, um die Spiralkanäle 38, 40, 42 und 44 zumindest im Wesentlichen dicht abzudecken. Dies ist eine besonders vorteilhafte Methode, etwaige Leckagen wie beispielsweise die durch die Richtungspfeile 88 und 90 angedeuteten Leckagepfade zumindest im Wesentlichen zu verhindern.This will make the multi-segment insert 36 V over the contact surfaces 76 against the turbine housing 14 the turbine 12 pressed and pressed into this, so that the spiral channels 38 . 40 and 42 and 44 at least substantially through the turbine housing 14 are covered. In a similar way, the lid can 86 be subjected to the force F to the spiral channels 38 . 40 . 42 and 44 at least substantially tight cover. This is a particularly advantageous method, any leaks such as those caused by the directional arrows 88 and 90 at least substantially prevent indicated leakage paths.

Die 12 und 13 zeigen eine weitere alternative Ausführungsform des Abgasturboladers 10 gemäß den Abgasturboladern 10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V und 10 VI. Auch der Abgasturbolader 10 VII umfasst einen Mehrsegmenteinsatz 36 VI, welcher beispielsweise der Mehrsegmenteinsatz 36 oder 36 III ist.The 12 and 13 show a further alternative embodiment of the exhaust gas turbocharger 10 according to the exhaust gas turbochargers 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V and 10 VI . Also the exhaust gas turbocharger 10 VII includes a multi-segment insert 36 VI , which, for example, the multi-segment insert 36 or 36 III.

Die Verstelleinrichtung 56 umfasst neben dem Verstellring 66 und den Zungen 58, 60, 62 und 64 ein Verstellrad 98, eine Verstellwelle 100 sowie einen Verstellhebel 102. Der Verstellring 66 und das Verstellrad 98 sind mit jeweiligen Verzahnungen 104 und 106 versehen, welche innerhalb des Turbinengehäuses 14 der Turbine 12 des Abgasturboladers 10 VII angeordnet sind und miteinander in Eingriff stehen. Das Verstellrad 98 ist mit der Verstellwelle 100, welche um eine Drehachse 108 drehbar in dem Lagergehäuse 16 gehalten ist, drehfest verbunden. Darüber hinaus ist die Verstellwelle 100 drehfest mit dem Verstellhebel 102 verbunden, welcher bereichsweise in dem Turbinengehäuse 14 angeordnet ist und über eine Durchtrittsöffnung aus dem Lagergehäuse 16 nach außen geführt ist. Der Verstellhebel wirkt mit einem Aktor des Abgasturboladers 10 VII zusammen, wobei es sich beispielsweise um eine Unterdruckdose, um einen Elektromotor um ein anderweitiges Stellglied oder dergleichen handelt. Der Aktor kann den Verstellhebel 102 gemäß einem Richtungspfeil 110 bewegen, insbesondere drehen, woraus eine Drehung der Verstellwelle 100 um die Drehachse 108 gemäß einem Richtungspfeil 112 resultiert. Dies bewirkt wiederum eine Drehung des Verstellrads 98 um die Drehachse 108, was über die Verzahnungen 104 und 106 mit einer Drehung des Verstellrings 66 um die Drehachse 24 gemäß einem Richtungspfeil 114 einhergeht. Durch dieses Drehen des Verstellrings 66 erfolgt das eingangs geschilderte Verschieben der Zungen 58, 60, 62 und 64 gemäß dem Richtungspfeil 48, wodurch der Spiraleneintrittsquerschnitt AS und/oder der Düsenquerschnitt AR eingestellt wird bzw. werden. Diese Verstellung über die Verzahnungen 104 und 106 birgt die Vorteile, dass besonders hohe Durchlassspreizungen der variabeln Turbine 12 des Abgasturboladers 10 VII erreicht werden können. Es versteht sich, dass die Verstellung des Verstellrings 66 auf die bezüglich der 12 und 13 geschilderten Art und Weise auch auf die anderweitigen Abgasturbolader 10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 V und 10 VI übertragbar ist. Ferner erlaubt die Verstellung des Verstellrings 66 und dadurch der Zungen 58, 60, 62 und 64 mittels der Verzahnungen 104 und 106 einen besonders großen Verstellwinkel, und zwar in einem besonders großen Verstellwinkelbereich in Umfangsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 48. Darüber hinaus lässt sich dadurch eine über dem Verstellwinkelbereich harmonische Übersetzung ausgehend von einem Verstellwinkel des Aktors zu einem Verstellwinkel des Verstellrads 66 (Zungenschieber) erzielen.The adjusting device 56 includes next to the adjusting ring 66 and the tongues 58 . 60 . 62 and 64 an adjusting wheel 98 , an adjusting shaft 100 and an adjusting lever 102 , The adjusting ring 66 and the adjusting wheel 98 are with respective gears 104 and 106 provided, which within the turbine housing 14 the turbine 12 the exhaust gas turbocharger 10 VII are arranged and engaged with each other. The adjusting wheel 98 is with the adjusting shaft 100 which are about a rotation axis 108 rotatably in the bearing housing 16 is held, rotatably connected. In addition, the adjusting shaft 100 rotatably with the lever 102 which partially in the turbine housing 14 is arranged and via a passage opening from the bearing housing 16 led to the outside. The adjusting lever acts with an actuator of the exhaust gas turbocharger 10 VII together, which is, for example, a vacuum box, an electric motor to another actuator or the like. The actuator can be the adjusting lever 102 according to a directional arrow 110 move, in particular rotate, resulting in a rotation of the adjusting 100 around the axis of rotation 108 according to a directional arrow 112 results. This in turn causes a rotation of the adjusting 98 around the axis of rotation 108 , what about the gears 104 and 106 with a rotation of the adjusting ring 66 around the axis of rotation 24 according to a directional arrow 114 accompanied. By turning the adjusting ring 66 the initially described displacement of the tongues takes place 58 . 60 . 62 and 64 according to the directional arrow 48 whereby the spiral inlet cross section A S and / or the nozzle cross section A R is or are adjusted. This adjustment via the gears 104 and 106 has the advantages that particularly high passage spreads of the variable turbine 12 the exhaust gas turbocharger 10 VII can be achieved. It is understood that the adjustment of the adjusting ring 66 on the regarding the 12 and 13 way described also on the otherwise exhaust gas turbocharger 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 V and 10 VI is transferable. Furthermore, allows the adjustment of the adjusting ring 66 and thereby the tongues 58 . 60 . 62 and 64 by means of gears 104 and 106 a particularly large displacement, in a particularly large Verstellwinkelbereich in the circumferential direction according to the directional arrow 48 , In addition, this allows a over the Verstellwinkelbereich harmonic translation, starting from a displacement angle of the actuator to a Adjustment angle of the adjusting wheel 66 (Tongue slide) achieve.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2539711 [0002] DE 2539711 [0002]
  • DE 102008039085 A1 [0003] DE 102008039085 A1 [0003]

Claims (10)

Einsatzelement (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) für eine Turbine (12) eines Abgasturboladers (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) welches zumindest bereichsweise in ein Gehäuse (14) der Turbine (12) einsetzbar ist, und welches zumindest einen in Umfangsrichtung (48) des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden und von die Turbine (12) durchströmendem Abgas durchströmbaren Spiralkanal (38, 40, 42, 44) aufweist, welcher in axialer Richtung (49) auf wenigstens einer Stirnseite (82, 84) des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist.Insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) for a turbine ( 12 ) of an exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) which at least partially into a housing ( 14 ) of the turbine ( 12 ), and which at least one in the circumferential direction ( 48 ) of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI) at least in regions over its circumference and running (of the turbine 12 ) through-flowing exhaust gas through spiral channel ( 38 . 40 . 42 . 44 ), which in the axial direction ( 49 ) on at least one end face ( 82 . 84 ) of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) is at least partially open. Einsatzelement (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest einen weiteren in Umfangsrichtung (48) des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden und von die Turbine (12) durchströmendem Abgas durchströmbaren Spiralkanal (38, 40, 42, 44) aufweist, wobei der weitere Spiralkanal (38, 40, 42, 44) in axialer Richtung (49) auf wenigstens einer Stirnseite (82, 84) des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist.Insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) according to claim 1, characterized in that the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) at least one other in the circumferential direction ( 48 ) of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) at least partially extending over the circumference and of the turbine ( 12 ) through-flowing exhaust gas through spiral channel ( 38 . 40 . 42 . 44 ), wherein the further spiral channel ( 38 . 40 . 42 . 44 ) in the axial direction ( 49 ) on at least one end face ( 82 . 84 ) of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) is at least partially open. Einsatzelement (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiralkanal (38, 40, 42, 44) in Umfangsrichtung (48) über den Umfang des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise, insbesondere komplett, offen ausgebildet ist.Insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the spiral channel ( 38 . 40 . 42 . 44 ) in the circumferential direction ( 48 ) over the circumference of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) at least partially, in particular completely, is open. Abgasturbolader (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einer Turbine (12) und mit wenigstens einem zumindest bereichsweise in einem Turbinengehäuse (14) aufgenommenen Einsatzelement (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches mindestens einen in Umfangsrichtung (48) des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden und von die Turbine (12) durchströmendem Abgas durchströmbaren Spiralkanal (38, 40, 42, 44) aufweist, welcher in axialer Richtung (49) des Abgasturboladers (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) auf wenigstens einer Stirnseite (82, 84) des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist.Exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) for an internal combustion engine, with a turbine ( 12 ) and at least one at least partially in a turbine housing ( 14 ) inserted insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ), in particular according to one of the preceding claims, which at least one in the circumferential direction ( 48 ) of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) at least partially extending over the circumference and of the turbine ( 12 ) through-flowing exhaust gas through spiral channel ( 38 . 40 . 42 . 44 ), which in the axial direction ( 49 ) of the exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII) (on at least one end face 82 . 84 ) of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) is at least partially open. Abgasturbolader (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiralkanal (38, 40, 42, 44) in axialer Richtung (49) des Abgasturboladers (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) auf einer in Richtung eines Turbinenaustritts (78) weisenden Stirnseite (82) des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist und/oder der Abgasturbolader (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) ein Lagergehäuse (16) zur Lagerung eines Rotors (22) des Abgasturboladers (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) umfasst, wobei der Spiralkanal (38, 40, 42, 44) in axialer Richtung des Abgasturboladers (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) auf einer in Richtung des Lagergehäuses (16) weisenden Stirnseite (84) des Einsatzelements (36, 36 I, 36 II, 36 III, 36 IV, 36 V, 36 VI) zumindest bereichsweise offen ausgebildet ist.Exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) according to claim 4, characterized in that the spiral channel ( 38 . 40 . 42 . 44 ) in the axial direction ( 49 ) of the exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII) on a (in the direction of a turbine exit 78 ) facing end face ( 82 ) of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) is at least partially open and / or the exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) a bearing housing ( 16 ) for supporting a rotor ( 22 ) of the exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ), wherein the spiral channel ( 38 . 40 . 42 . 44 ) in the axial direction of the exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) on one in the direction of the bearing housing ( 16 ) facing end face ( 84 ) of the insert element ( 36 . 36 I , 36 II , 36 III , 36 IV , 36 V , 36 VI ) is at least partially open. Abgasturbolader (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Deckelelement (86) vorgesehen ist, mittels welchem zumindest ein Bereich des Spiralkanals (38, 40, 42, 44), in welchem dieser offen ausgebildet ist, zumindest bereichsweise abgedeckt ist.Exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) according to claim 5, characterized in that at least one cover element ( 86 ) is provided, by means of which at least a portion of the spiral channel ( 38 . 40 . 42 . 44 ), in which it is open, is at least partially covered. Turbine (12) für einen Abgasturbolader (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) mit einem einen Aufnahmeraum (18) zur Aufnahme eines Turbinerads (20) aufweisenden Turbinengehäuse (14), welches zumindest einen von die Turbine (12) durchströmendem Abgas durchströmbaren und in Umfangsrichtung (48) des Aufnahmeraums (18) zumindest bereichsweise über dessen Umfang verlaufenden Spiralkanal (28) mit wenigstens einer Einströmöffnung (30) zum Ermöglichen eines Einströmens von Abgas in den Spiralkanal (28) umfasst, über welchen dem Aufnahmeraum (18) Abgas zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kanalteil (37) vorgesehen ist, mittels welchem der zumindest eine Spiralkanal (28) stromab der Einströmöffnung (30) in zumindest zwei Spiralteilkanäle (38, 40, 42, 44) unterteilt ist.Turbine ( 12 ) for an exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) having a receiving space ( 18 ) for receiving a turbine wheel ( 20 ) turbine housing ( 14 ), which at least one of the turbine ( 12 ) through-flowing exhaust gas and in the circumferential direction ( 48 ) of the recording room ( 18 ) at least partially over its circumference extending spiral channel ( 28 ) with at least one inflow opening ( 30 ) for allowing exhaust gas to flow into the spiral channel ( 28 ), over which the receiving space ( 18 ) Is supplied to the exhaust gas, characterized in that at least one channel part ( 37 ) is provided, by means of which the at least one spiral channel ( 28 ) downstream of the inflow opening ( 30 ) in at least two spiral sub-channels ( 38 . 40 . 42 . 44 ) is divided. Abgasturbolader (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) mit einer Turbine (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Gehäuseteil (16), insbesondere einem Lagergehäuse (16), des Abgasturboladers (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) und dem Kanalteil (37) ein von dem Kanalteil (37) wenigstens bereichsweise begrenzter Zwischenraum (92) gebildet ist, welcher fluidisch mit dem zumindest einen Spiralkanal (28) verbunden ist.Exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) with a turbine ( 12 ) according to claim 7, characterized in that between a housing part ( 16 ), in particular a bearing housing ( 16 ), the exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) and the channel part ( 37 ) one of the channel part ( 37 ) at least partially limited space ( 92 ) which is fluidically connected to the at least one spiral channel ( 28 ) connected is. Turbine (12) für einen Abgasturbolader (10, 10 I, 10 II, 10 III, 10 IV, 10 V, 10 VI, 10 VII) mit einem Turbinengehäuse (14), welches wenigstens einen Spiralkanal (28, 38, 40, 42, 44) und einen Aufnahmeraum (18) aufweist, in welchem ein Turbinenrad (20) drehbar aufzunehmen ist, das über den Spiralkanal (28, 38, 40, 42, 44) mit Abgas beaufschlagbar ist, wobei die Turbine (12) eine Verstelleinrichtung (56) umfasst, mittels welcher ein Spiraleneintrittsquerschnitt (AS) und/oder ein Düsenquerschnitt (AR) des wenigstens einen Spiralkanals (28, 38, 40, 42, 44) zum Aufnahmeraum (18) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (56) zum Einstellen des Spiraleneintrittsquerschnitts (AS) und/oder des Düsenquerschnitts (AR) zumindest zwei miteinander in Eingriff stehende Verzahnungen (104, 106) aufweist.Turbine ( 12 ) for an exhaust gas turbocharger ( 10 . 10 I , 10 II , 10 III , 10 IV , 10 V , 10 VI, 10 VII ) with a turbine housing ( 14 ), which has at least one spiral channel ( 28 . 38 . 40 . 42 . 44 ) and a recording room ( 18 ), in which a turbine wheel ( 20 ) is rotatable about the spiral channel ( 28 . 38 . 40 . 42 . 44 ) can be acted upon with exhaust gas, wherein the turbine ( 12 ) an adjusting device ( 56 ), by means of which a spiral inlet cross section (A S ) and / or a nozzle cross-section (A R ) of the at least one spiral channel ( 28 . 38 . 40 . 42 . 44 ) to the recording room ( 18 ) is adjustable, characterized in that the adjusting device ( 56 ) for adjusting the spiral inlet cross section (A S ) and / or the nozzle cross section (A R ) at least two intermeshing teeth ( 104 . 106 ) having. Turbine (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Verzahnungen (104) an einem Verstellring (66) der Verstelleinrichtung (56) vorgesehen und die andere der Verzahnungen (106) mit einer um eine Drehachse (108) drehbaren Verstellwelle (100) der Verstelleinrichtung (56) drehfest verbunden ist.Turbine ( 12 ) according to claim 9, characterized in that one of the toothings ( 104 ) on an adjusting ring ( 66 ) of the adjusting device ( 56 ) and the other of the gears ( 106 ) with one about a rotation axis ( 108 ) rotatable adjusting shaft ( 100 ) of the adjusting device ( 56 ) is rotatably connected.
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