DE102013111561A1 - Abgasturbolader - Google Patents

Abgasturbolader Download PDF

Info

Publication number
DE102013111561A1
DE102013111561A1 DE201310111561 DE102013111561A DE102013111561A1 DE 102013111561 A1 DE102013111561 A1 DE 102013111561A1 DE 201310111561 DE201310111561 DE 201310111561 DE 102013111561 A DE102013111561 A DE 102013111561A DE 102013111561 A1 DE102013111561 A1 DE 102013111561A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing section
exhaust gas
gas turbocharger
flange surface
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201310111561
Other languages
English (en)
Inventor
Joachim Delitz
Hermann Burmester
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Charging Systems International GmbH
Original Assignee
IHI Charging Systems International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Charging Systems International GmbH filed Critical IHI Charging Systems International GmbH
Priority to DE201310111561 priority Critical patent/DE102013111561A1/de
Priority to PCT/EP2014/002733 priority patent/WO2015058838A1/de
Publication of DE102013111561A1 publication Critical patent/DE102013111561A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/243Flange connections; Bolting arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader, aufweisend einen ersten Gehäuseabschnitt (2) des Abgasturboladers (1) und einen zweiten Gehäuseabschnitt (3) des Abgasturboladers (1), wobei der erste Gehäuseabschnitt (2) und der zweite Gehäuseabschnitt (3) an mindestens einer ersten Flanschfläche (7) des ersten Gehäuseabschnitts (2) und an einer zweiten Flanschfläche (8) des zweiten Gehäuseabschnitts (3) aneinander angrenzend positioniert sind, und wobei der Abgasturbolader (1) eine Längsachse (11) aufweist, und der erste Gehäuseabschnitt (2) und der zweite Gehäuseabschnitt (3) sich um die Längsachse (11) sowohl radial als auch entlang der Längsachse (11) axial erstreckend ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist eine Abdichtung zwischen der ersten Flanschfläche (7) und der zweiten Flanschfläche (8) in Form einer radial oder halbradial wirkenden Dichtung (18) ausgestaltet, wobei die radial oder halbradial wirkende Dichtung (18) unmittelbar mit Hilfe der ersten Flanschfläche (7) und der zweiten Flanschfläche (8) ausgebildet ist, und wobei, sofern der erste Gehäuseabschnitt (2) eine größere Wärmedehnung aufweist als der zweite Gehäuseabschnitt (3), die zweite Flanschfläche (8) zumindest bereichsweise die erste Flanschfläche (7) umfassbar ausgebildet ist oder, sofern der zweite Gehäuseabschnitt (3) eine größere Wärmedehnung aufweist als der erste Gehäuseabschnitt (2), die erste Flanschfläche (7) zumindest bereichsweise die zweite Flanschfläche (8) umfassbar ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
  • Zweckmäßigerweise besteht ein Abgasturbolader aus mehreren Gehäuseabschnitten: Einem ersten Gehäuseabschnitt, welcher im Allgemeinen von heißen Gasen, in der Regel Abgas einer Brennkraftmaschine, durchströmt wird, einem zweiten Gehäuseabschnitt, welcher ein drehbar im zweiten Gehäuseabschnitt gelagertes Laufzeug aufnehmbar ausgebildet ist und zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und einem dritten Gehäuseabschnitt, welcher von im Allgemeinen Umgebungsluft durchströmbar ist, positioniert ist. Zwischen den einzelnen Gehäuseabschnitten sind Flanschflächen ausgebildet, derart, dass diese Flanschflächen einander berührbar ausgestaltet sind, so dass ein Ausströmen des heißen Gases und der Umgebungsluft weitestgehend vermieden wird. Sofern es zwischen den Flanschflächen zu Undichtheiten kommt, reduziert sich einerseits ein Gesamtwirkungsgrad des Abgasturboladers und andererseits treten zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt umweltbelastende Abgase aus, was insbesondere zu vermeiden ist. Zu berücksichtigen ist, dass der Abgasturbolader zerlegbar sein sollte, das heißt, dass beispielsweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Flanschflächen zwar eine Dichtheit zwischen den Flanschflächen herbeiführen könnte, allerdings der Abgasturbolader dann nicht mehr einfach zerlegbar und wieder montierbar ist.
  • So ist beispielsweise der Offenlegungsschrift DE 10 2010 053 078 A1 ein Abgasturbolader entnehmbar, wobei mit Hilfe einer Kraft-Formschlussverbindung in Form einer Überwurfmutter eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angestrebt wird. Hier allerdings ist diese, ein Gewinde aufweisende Überwurfmutter herzustellen, wodurch zusätzliche und nicht unerhebliche Kosten entstehen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Abgasturbolader bereitzustellen, welcher kostengünstig herstellbar ist und im Betrieb eine verbesserte Abgasdichtheit gegenüber der Umgebung aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader, welcher einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt aufweist, wobei der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt an mindestens einer ersten Flanschfläche des ersten Gehäuseabschnitts und an einer zweiten Flanschfläche des zweiten Gehäuseabschnitts aneinander angrenzend positioniert sind. Der Abgasturbolader weist eine Längsachse auf, und der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt sind sich um die Längsachse sowohl radial als auch entlang der Längsachse axial erstreckend ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß ist eine Abdichtung zwischen der ersten Flanschfläche und der zweiten Flanschfläche in Form einer radial oder halbradial wirkenden Dichtung ausgestaltet, wobei die radial oder halbradial wirkende Dichtung unmittelbar mit Hilfe der ersten Flanschfläche und der zweiten Flanschfläche ausgebildet ist, und wobei sofern der erste Gehäuseabschnitt eine größere Wärmedehnung aufweist als der zweite Gehäuseabschnitt, die zweite Flanschfläche zumindest bereichsweise die erste Flanschfläche umfassbar ausgebildet ist oder sofern der zweite Gehäuseabschnitt eine größere Wärmedehnung aufweist als der erste Gehäuseabschnitt, die erste Flanschfläche zumindest bereichsweise die zweite Flanschfläche umfassbar ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die erste Flanschfläche und die zweite Flanschfläche zumindest teil- oder abschnittsweise eine axiale und/oder halbaxiale Erstreckung aufweisen.
  • Ein Vorteil dieser radial und/oder halbradial wirkenden Dichtung ist die mit steigenden Temperaturen zunehmende Verstärkung der Dichtwirkung. Durch eine als Folge einer Durchströmung des ersten Gehäuseabschnitts mit heißem Fluid, bzw. Abgas, herbeigeführte Temperaturerhöhung der Gehäuseabschnitte im Betrieb infolge Konvektion, weisen die Gehäuseabschnitte entsprechend ihrer Wärmeleitungs- und Wärmeausdehnungskoeffizienten eine Ausdehnung sowohl entlang der Längsachse des Abgasturboladers als auch in radialer Richtung von der Längsachse wegführend nach außen auf. Sofern nun die Flanschfläche des Gehäuseabschnitts, welcher eine geringere Wärmedehnung aufweist, die Flanschfläche des Gehäuseabschnitts, welcher eine höhere Wärmedehnung aufweist, zumindest teilweise umfassbar ausgebildet ist, ist aufgrund der schnelleren Ausdehnung der Flanschfläche des Gehäuseabschnitts, welcher eine höhere Wärmedehnung aufweist, ein Kontakt mit der Flanschfläche des Gehäuseabschnitts, welcher eine niedrigere Wärmedehnung aufweist, herstellbar. Dies gilt selbstredend für übliche Füge- bzw. Montagespalte, welche gemäß dem Stand der Technik bei einem Zusammenbau des Abgasturboladers vorliegen.
  • Mit anderen Worten bedeutet dies, dass, da im Betrieb des Abgasturboladers der erste Gehäuseabschnitt von dem heißen Fluid, bzw. dem Abgas durchströmt wird, sich der erste Gehäuseabschnitt aufgrund einer Wärmeleitung mit Hilfe des heißen Fluids erwärmt. Entsprechend seines Wärmeausdehnungskoeffizienten weist der erste Gehäuseabschnitt somit eine Ausdehnung, mindestens in radialer Richtung, auf. Der zweite Gehäuseabschnitt, welcher an den ersten Gehäuseabschnitt angrenzend positioniert ist, wird ebenfalls durch Wärmeleitung mit Hilfe des ersten Gehäuseabschnitts erwärmt und weist somit ebenfalls eine Ausdehnung zumindest in radialer Richtung auf. Die Erwärmung des zweiten Gehäuseabschnitts erfolgt langsamer und auf einem niedrigeren Temperaturniveau als die Erwärmung des ersten Gehäuseabschnitts wegen des größeren Abstandes zu den heißgasführenden Abschnitten sowie aufgrund der abschnittsweisen Öl- und Wasserkühlung des zweiten Gehäuseabschnitts. Sofern nun beispielsweise die erste Flanschfläche zumindest teilweise von der zweiten Flanschfläche umfassbar ausgebildet ist, ist eine radial wirkende Dichtung herstellbar.
  • Der Vorteil ist, dass mit Hilfe der radialen Dichtung eine im Betrieb des Abgasturboladers verbesserte Abdichtung gegenüber der Umgebung bei einer gleichzeitigen kostengünstigen Herstellbarkeit des Abgasturboladers realisierbar ist. Der kostengünstige Vorteilsaspekt ist dadurch herbeigeführt, dass keine zusätzliche Dichtvorrichtung, wie bspw. dem genannten Stand der Technik zu entnehmen ist, oder in Form eines üblichen metallischen Dichtringes, welcher zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt, aufgenommen in oder an der ersten Flanschfläche und der zweiten Flanschfläche, notwendig ist, bzw. aufgrund des Wegfalls dieser zusätzlichen Dichtvorrichtung ebenso entsprechende Montageschritte entfallen.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers weist der erste Gehäuseabschnitt oder der zweite Gehäuseabschnitt an der ersten Flanschfläche bzw. der zweiten Flanschfläche einen Ring auf, wobei der zweite Gehäuseabschnitt an seiner zweiten Flanschfläche bzw. der erste Gehäuseabschnitt an seiner ersten Flanschfläche eine komplementär zum Ring ausgebildete nutartige Aufnahmeöffnung aufweist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass hier mit Hilfe des Ringes und der Aufnahmeöffnung eine exakt definierte radial bzw. halbradial wirkende Dichtung realisierbar ist. Sofern bspw. der Ring einen rechteckförmigen oder quadratischen ersten Querschnitt aufweist, somit komplementär dazu die Aufnahmeöffnung einen rechteckförmigen bzw. quadratischen zweiten Querschnitt aufweist, ist zwischen einer ersten Ringfläche des Rings, welche von der Längsachse abgewandt ausgebildet ist, und einer zweiten ringförmigen Aufnahmeöffnungsfläche, welche ebenfalls von der Längsachse abgewandt ausgebildet ist, eine radial wirkende Dichtung realisierbar. Dieser Ring lässt sich auf einfache Weise bei der Bearbeitung einer Flanschkontur der entsprechenden Flanschfläche durch trennende Bearbeitungsverfahren, wie bspw. Drehen, Fräsen, Schleifen, herstellen.
  • Ebenso ist die zum Ring komplementär ausgebildete Aufnahmeöffnung mit Hilfe eines einfachen Dreh- oder Fräsverfahrens herstellbar, derart, dass die Aufnahmeöffnung in Form einer Nut ausgestaltet ist.
  • Idealerweise ist der erste Gehäuseabschnitt aus einem ersten Material ausgebildet, welches einen ersten Warmeausdehnungskoeffizienten aufweist, welcher unterachiedlich ist zu einem zweiten Wärmeausdehnungskoeffizienten eines zweiten Materials, aus welchem der zweite Gehäuseabschnitt ausgebildet ist. Somit ist sichergestellt, dass die Gehäuseabschnitte unterschiedliche Ausdehnungen aufweisen, so dass die fluiddichte Dichtung realisierbar ist. Zweckmäßigerweise ist der zweite Gehäuseabschnitt aus dem Material mit einem geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt. Im Allgemeinen weist das Material mit dem geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufgrund seiner Materialstruktur hohe Dämpfungseigenschaften bei gleichzeitig guter Bearbeitbarkeit auf. Es sind filigrane Formen möglich, wie sie insbesondere bei der Bereitstellung des zweiten Gehäuseabschnitts, in diesem Falle des Lagerabschnitts notwendig sind. Ein ferritischer Grauguss ist hier als geeignetes Material zu nennen. Als Material mit einem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten, welcher dann dem ersten Gehäuseabschnitt, d. h. dem Abgasführungsabschnitt zuzuordnen wäre, wäre für einen Abgasturbolader eines Ottomotors insbesondere ein austenitischer Stahlguss bzw. für einen Abgasturbolader eines Dieselmotors ein hochsiliziumhaltiger Grauguss geeignet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers ist in einem Betrieb des Abgasturboladers zwischen der ersten Flanschfläche und der zweiten Flanschfläche zumindest teilweise ein Spalt ausgebildet. Insbesondere ist dieser Spalt als Axialspalt ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass ein Hitzeschild zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt gesichert verklemmbar zu positionieren ist. Durch diese Verklemmung des Hitzeschildes im Krafthauptschluss einer Axialkraft, die durch die Verbindungselemente zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt erzeugt wird, entsteht ebenfalls eine Abdichtwirkung gegen das Austreten von Abgasen. Problematisch ist im Allgemeinen, dass, sofern kein definierter Spalt bzw. kein Spalt zwischen den Flanschflächen ausgebildet ist und im Betrieb des Abgasturboladers die Ausdehnungen der Gehäuseabschnitte auftreten, der zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt verklemmt positionierte Hitzeschild nicht mehr gesichert verklemmt ist aufgrund einer Überbestimmung der Konstruktion. Somit ist zur Sicherung des Hitzeschildes kein weiteres Sicherungselement notwendig und eine zusätzliche Maßnahme zur kostengünstigen Herstellung des Abgasturboladers realisiert.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und 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.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 einen Längsschnittausschnitt eines ersten Gehäuseabschnitts und eines zweiten Gehäuseabschnitts des erfindungsgemäßen Abgasturboladers in einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 einen Längsschnittausschnitt eines ersten Gehäuseabschnitts und eines zweiten Gehäuseabschnitts des erfindungsgemäßen Abgasturboladers in einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
  • 3 einen Längsschnittausschnitt eines ersten Gehäuseabschnitts und eines zweiten Gehäuseabschnitts des erfindungsgemäßen Abgasturboladers in einem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Ein erfindungsgemäßer Abgasturbolader 1 ist in einem exemplarischen Ausführungsbeispiel gemäß 1 ausgebildet. Der Abgasturbolader 1 weist einen ersten Gehäuseabschnitt 2 auf, in Form eines durchströmbaren Abgasführungsabschnitts 2, welcher im Betrieb des Abgasturboladers 1 von einem Fluid, in der Regel von Abgas durchströmt wird. Das Abgas ist im Allgemeinen, aber nicht zwangsweise, ein Verbrennungsprodukt einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine.
  • Dem Abgasturbolader 1 ist ein zweiter Gehäuseabschnitt 3 zugeordnet, welcher in Form eines Lagerabschnitts ausgebildet ist und der Lagerung eines nicht näher dargestellten Laufzeugs des Abgasturboladers 1 dient. Der Lagerabschnitt 3 ist zwischen einem nicht näher dargestellten durchströmbaren Luftführungsabschnitt des Abgasturboladers 1 und dem Abgasführungsabschnitt 2 positioniert.
  • Das nicht näher dargestellte Laufzeug weist ein nicht näher dargestelltes Verdichterrad und ein nicht näher dargestelltes Turbinenrad auf, welche miteinander mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Welle drehfest verbunden sind. Das Verdichterrad ist in einer nicht näher dargestellten Verdichterradkammer des Luftführungsabschnitts zum Ansaugen von im Allgemeinen Frischluft angeordnet. Das nicht näher dargestellte Turbinenrad ist in einer Radkammer 4 des Abgasführungsabschnitts 2 drehbar aufgenommen.
  • Das Turbinenrad wird im Betrieb des Abgasturboladers 1 von dem den Abgasführungsabschnitt 2 durchströmenden Abgas beaufschlagt und angetrieben, wobei es eine Drehbewegung ausführen kann. Diese Drehbewegung ist mit Hilfe der Welle auf das Verdichterrad übertragbar, welches somit simultan zur Drehbewegung des Turbinenrads eine Drehbewegung ausführen kann. Mit Hilfe des Verdichterrades und dessen Drehbewegung wird Frischluft angesaugt, welche im Luftführungsabschnitt verdichtet wird.
  • Der Abgasführungsabschnitt 2 weist einen durchströmbaren Spiralkanal 5 auf, mit dessen Hilfe das Fluid dem Turbinenrad zuführbar ist. Aufgrund der hohen Temperaturen des den Abgasführungsabschnitt 2 durchströmenden Fluids ist zur wärmeisolierenden Abschirmung des Lagerabschnitts 3 ein Hitzeschild 6 zwischen dem Abgasführungsabschnitt 2 und dem Lagerabschnitt 3 ausgebildet. Der Hitzeschild 6 ist im Bereich des Turbinenrades nahe dessen Radrücken positioniert.
  • Der Abgasführungsabschnitt 2 weist an seinem dem Lagerabschnitt 3 zugewandt ausgebildeten Ende eine erste Flanschfläche 7 auf. Dieser ersten Flanschfläche 7 gegenüberliegend ist eine zweite Flanschfläche 8 des Lagerabschnitts 3 ausgebildet, wobei die beiden Flanschflächen weitestgehend komplementär ausgebildet sind. Ein den ersten Gehäuseabschnitt 2 und den zweiten Gehäuseabschnitt 3 umfassendes Fixierelement 17 ist in Form einer Bandschelle, insbesondere in Form einer V-Bandschelle ausgebildet und dient einer Fixierung der beiden Gehäuseabschnitte.
  • Problematisch ist im Betrieb des Abgasturboladers 1, dass das durch den Spiralkanal 5 auf das Turbinenrad geführte Fluid in diverse, konstruktiv bedingte Montagespalte strömen und insbesondere im Bereich der ersten Flanschfläche 7 und der zweiten Flanschfläche 8 in die Umgebung ausströmen kann. Dieser Effekt nimmt zu mit steigenden Fluid- bzw. Abgastemperaturen und steigendem Druck des Fluids.
  • Zur Vermeidung dieses Effektes, und somit zur Realisierung einer Dichtung, weist der erfindungsgemäße Abgasturbolader 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 an seiner ersten Flanschfläche 7 einen Ring 9 auf, welcher einteilig mit dem ersten Gehäuseabschnitt 2 ausgebildet ist. Die zweite Flanschfläche 8 weist eine Aufnahmeöffnung 10 auf, in welcher der Ring 9 aufnehmbar ist. Diese Aufnahmeöffnung 10 ist so ausgebildet, dass der Ring 9 während der Montage ohne zusätzlichen Kraftaufwand in die Aufnahmeöffnung 10 einsteckbar ist. Ohne zusätzlichen Kraftaufwand ist an dieser Stelle so zu verstehen, dass eine Montage des ersten Gehäuseabschnitts 2 mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 3 eine übliche, Oberflächenrauhheiten des ersten Gehäuseabschnitts 2 und des zweiten Gehäuseabschnitts 3 überwindende Kraft nur unwesentlich überschreitet. Es liegt somit keine bspw. Presspassung im Bereich des Rings 9 und der Aufnahmeöffnung 10 vor. Hierdurch ist ein Montageaufwand wesentlich erleichtert.
  • Der erste Gehäuseabschnitt 2 ist aus einem ersten Material ausgebildet, welches sich von dem zweiten Material, aus welchem der zweite Gehäuseabschnitt 3 ausgebildet ist, unterscheidet. Das zweite Material weist einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das erste Material. Mit Hilfe dieser unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten ist eine strömungsdichte radial wirkende Dichtung realisierbar.
  • Im Betrieb des Abgasturboladers 1 wird der erste Gehäuseabschnitt 2, der Abgasführungsabschnitt, aufgrund des ihn durchströmenden heißen Fluids erwärmt, so dass eine Ausdehnung des ersten Gehäuseabschnitts 2 erfolgt. Der zweite Gehäuseabschnitt 3, der Lagerabschnitt, weist den geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, d. h. dieser Gehäuseabschnitt 3 dehnt sich nicht entsprechend dem ersten Gehäuseabschnitt 2 aus, so dass in dem Bereich des Ringes 9 eine undurchströmbare radial wirkende Dichtung 18 ausgebildet ist.
  • Der Ring 9 weist einen rechteckförmigen Querschnitt auf, mit einer von einer Längsachse 11 des Abgasturboladers 1 abgewandt ausgebildeten ersten Ringfläche 12. Dieser ersten Ringfläche 12 gegenüberliegend ist eine zweite Ringfläche 13 ausgebildet. Komplementär dazu weist die Aufnahmeöffnung 10 der ersten Ringfläche 12 gegenüberliegend positioniert eine ringförmige erste Aufnahmeöffnungsfläche 14 sowie eine der zweiten Ringfläche 13 gegenüberliegend positionierte zweite Aufnahmeöffnungsfläche 15 auf. In radialer Richtung des Abgasturboladers 1 ist mit Ausnahme der ersten Ringfläche 12 bzw. der ersten Aufnahmeöffnungsfläche 14 zwischen der ersten Flanschfläche 7 und der zweiten Flanschfläche 8 ein Spalt 16 ausgestaltet.
  • Im Betrieb des Abgasturboladers 1 erwärmen sich die Gehäuseabschnitte, und der erste Gehäuseabschnitt 2 weist aufgrund seines größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten eine größere zumindest radiale Ausdehnung auf als der zweite Gehäuseabschnitt 3. Die Erwärmung des zweiten Gehäuseabschnitts 3 erfolgt langsamer und auf einem niedrigeren Temperaturniveau als die Erwärmung des ersten Gehäuseabschnitts 2 wegen des größeren Abstandes zu den heißgasführenden Abschnitten sowie aufgrund der abschnittsweisen Öl- und Wasserkühlung des zweiten Gehäuseabschnitts 3. Dies bedeutet, dass, aufgrund der Ausdehnung, die erste Ringfläche 12 gegen die erste Aufnahmeöffnungsfläche 14 drückt, wodurch die radial wirkende Dichtung 18 realisiert ist.
  • Dieser Effekt wird mit steigenden Betriebstemperaturen des Abgasturboladers 1 zunehmen, so dass eine Dichtheit des Abgasturboladers 1 gegenüber der Umgebung auch bei steigenden Temperaturen hergestellt ist.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abgasturboladers 1 weist das erste Material einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das zweite Material. Dies hat den Effekt, dass die radial wirkende Dichtung 18 im Bereich der zweiten Ringfläche 13 und der zweiten Aufnahmeöffnungsfläche 15 ausgebildet ist.
  • Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Abgasturboladers 1 ist es möglich, den Hitzeschild 6 ohne weiteres Fixierelement zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 2 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 3 verklemmend zu fixieren. Hierzu ist es notwendig, dass der Spalt 16 ausgebildet ist, da ansonsten eine Überbestimmung der Konstruktion ausgebildet wäre und dies zu einem Lockern bzw. Lösen der Klemmwirkung zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 2 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 3 bzw. der Selbstklemmung des Hitzeschildes bei steigenden Temperaturen aufgrund der Ausdehnungen der beiden Gehäuseabschnitte 2, 3 führen könnte. Das würde bedeuten, dass die sichere axiale Verklemmung des Hitzeschildes 6 zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 2 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 3 nicht sicher gewährleistet ist.
  • In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abgasturboladers 1 angegeben. Die erste Flanschfläche 7 und die zweite Flanschfläche 8 weisen eine Neigung gegenüber der Längsachse 11 auf, derart, dass eine halbradial wirkende Dichtung 18 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein sich in axialer Richtung erstreckender Spalt 16 zwischen der ersten Flanschfläche 7 und der zweiten Flanschfläche 8 vorliegend, damit eine Verklemmung des Hitzeschildes 6 zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 2 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 3 in radialer Richtung ermöglicht ist.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel einer halbradial wirkenden Dichtung 18 ist in 3 angegeben. Die erste Ringfläche 12 und die erste Aufnahmeöffnungsfläche 14 sind geneigt zueinander ausgebildet, so dass eine halbradial wirkende Dichtung herstellbar ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010053078 A1 [0003]

Claims (5)

  1. Abgasturbolader, aufweisend einen ersten Gehäuseabschnitt (2) des Abgasturboladers (1) und einen zweiten Gehäuseabschnitt (3) des Abgasturboladers (1), wobei der erste Gehäuseabschnitt (2) und der zweite Gehäuseabschnitt (3) an mindestens einer ersten Flanschfläche (7) des ersten Gehäuseabschnitts (2) und an einer zweiten Flanschfläche (8) des zweiten Gehäuseabschnitts (3) aneinander angrenzend positioniert sind, und wobei der Abgasturbolader (1) eine Längsachse (11) aufweist, und der erste Gehäuseabschnitt (2) und der zweite Gehäuseabschnitt (3) sich um die Längsachse (11) sowohl radial als auch entlang der Längsachse (11) axial erstreckend ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung zwischen der ersten Flanschfläche (7) und der zweiten Flanschfläche (8) in Form einer radial oder halbradial wirkenden Dichtung (18) ausgestaltet ist, wobei die radial oder halbradial wirkende Dichtung (18) unmittelbar mit Hilfe der ersten Flanschfläche (7) und der zweiten Flanschfläche (8) ausgebildet ist, und wobei, sofern der erste Gehäuseabschnitt (2) eine größere Wärmedehnung aufweist als der zweite Gehäuseabschnitt (3), die zweite Flanschfläche (8) zumindest bereichsweise die erste Flanschfläche (7) umfassbar ausgebildet ist oder, sofern der zweite Gehäuseabschnitt (3) eine größere Wärmedehnung aufweist als der erste Gehäuseabschnitt (2), die erste Flanschfläche (7) zumindest bereichsweise die zweite Flanschfläche (8) umfassbar ausgebildet ist.
  2. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt (2) oder der zweite Gehäuseabschnitt (3) an der ersten Flanschfläche (7) bzw. der zweiten Flanschfläche (8) einen Ring (9) aufweist, wobei der zweite Gehäuseabschnitt (3) an seiner zweiten Flanschfläche (8) bzw. der erste Gehäuseabschnitt (2) an seiner ersten Flanschfläche (7) eine komplementär zum Ring (9) ausgebildete nutartige Aufnahmeöffnung (10) aufweist.
  3. Abgasturbolader nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt (2) aus einem ersten Material ausgebildet ist, welches einen ersten Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, welcher unterschiedlich ist zu einem zweiter Wärmeausdehnungskoeffizienten eines zweiten Materials, aus welchem der zweite Gehäuseabschnitt (3) ausgebildet ist.
  4. Abgasturbolader nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betrieb des Abgasturboladers (1) zwischen der ersten Flanschfläche (7) und der zweiten Flanschfläche (8) zumindest teilweise ein Spalt (16) ausgebildet ist.
  5. Abgasturbolader nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hitzeschild (6) zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt (2) und dem zweiten Gehäuseabschnitt (3) klemmend positioniert ist.
DE201310111561 2013-10-21 2013-10-21 Abgasturbolader Withdrawn DE102013111561A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310111561 DE102013111561A1 (de) 2013-10-21 2013-10-21 Abgasturbolader
PCT/EP2014/002733 WO2015058838A1 (de) 2013-10-21 2014-10-09 Abgasturbolader welcher einen ersten und zweiten gehäuseabschnitt aufweist, welche unterschiedliche wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310111561 DE102013111561A1 (de) 2013-10-21 2013-10-21 Abgasturbolader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013111561A1 true DE102013111561A1 (de) 2015-04-23

Family

ID=51786915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310111561 Withdrawn DE102013111561A1 (de) 2013-10-21 2013-10-21 Abgasturbolader

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013111561A1 (de)
WO (1) WO2015058838A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016001496A1 (de) 2016-02-10 2017-08-10 Audi Ag Abgasturbolader
CN108506054A (zh) * 2017-02-27 2018-09-07 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 涡轮增压器
CN110537010A (zh) * 2017-10-30 2019-12-03 三菱重工发动机和增压器株式会社 涡轮增压器
EP3660283A1 (de) * 2018-11-29 2020-06-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Turbolader
CN113195947A (zh) * 2018-12-13 2021-07-30 西门子能源全球有限两合公司 用于分开的壳体的密封装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004039477A1 (de) * 2004-08-14 2006-02-23 Ihi Charging Systems International Gmbh Turbinengehäuse für einen Abgasturbolader
US20100296925A1 (en) * 2008-01-18 2010-11-25 Yasutaka Sakai Housing Fastening Method
DE102010021114A1 (de) * 2010-05-20 2011-11-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgasturbolader
DE102010053078A1 (de) * 2010-12-01 2012-03-29 Daimler Ag Abgasturbolader
DE102011050506A1 (de) * 2011-05-19 2012-11-22 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgasturbolader
DE112011102932T5 (de) * 2010-09-03 2013-07-18 Borgwarner Inc. Turbolader-Gehäusedichtung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008050325A1 (de) * 2008-10-04 2010-04-08 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Gebautes Gehäuse, insbesondere eines Turboladers
DE102009058411A1 (de) * 2009-12-16 2011-06-22 BorgWarner Inc., Mich. Abgasturbolader
DE102010009201A1 (de) * 2010-02-24 2011-08-25 Abb Turbo Systems Ag Cartridge-Gehäusefortsatz für ummantelte Shroud-Turbine
WO2013148412A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 Borgwarner Inc. Systems and methods for protecting a turbocharger aluminum bearing housing
US9797409B2 (en) * 2012-03-30 2017-10-24 Borgwarner Inc. Turbocharger bearing housing with integrated heat shield

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004039477A1 (de) * 2004-08-14 2006-02-23 Ihi Charging Systems International Gmbh Turbinengehäuse für einen Abgasturbolader
US20100296925A1 (en) * 2008-01-18 2010-11-25 Yasutaka Sakai Housing Fastening Method
DE102010021114A1 (de) * 2010-05-20 2011-11-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgasturbolader
DE112011102932T5 (de) * 2010-09-03 2013-07-18 Borgwarner Inc. Turbolader-Gehäusedichtung
DE102010053078A1 (de) * 2010-12-01 2012-03-29 Daimler Ag Abgasturbolader
DE102011050506A1 (de) * 2011-05-19 2012-11-22 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgasturbolader

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016001496A1 (de) 2016-02-10 2017-08-10 Audi Ag Abgasturbolader
EP3205845A1 (de) 2016-02-10 2017-08-16 Audi AG Abgasturbolader
CN108506054A (zh) * 2017-02-27 2018-09-07 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 涡轮增压器
CN110537010A (zh) * 2017-10-30 2019-12-03 三菱重工发动机和增压器株式会社 涡轮增压器
EP3608522A4 (de) * 2017-10-30 2020-06-24 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbolader
US11156123B2 (en) 2017-10-30 2021-10-26 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbocharger
EP3660283A1 (de) * 2018-11-29 2020-06-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Turbolader
US11002151B2 (en) 2018-11-29 2021-05-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Turbocharger
CN113195947A (zh) * 2018-12-13 2021-07-30 西门子能源全球有限两合公司 用于分开的壳体的密封装置
CN113195947B (zh) * 2018-12-13 2023-08-22 西门子能源全球有限两合公司 用于分开的壳体的密封装置
US11859504B2 (en) 2018-12-13 2024-01-02 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Seal arrangement for a split housing

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015058838A1 (de) 2015-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008005405B4 (de) Turbine, insbesondere für einen Abgasturbolader, sowie Abgasturbolader
EP2379864A1 (de) Verbindungsanordnung eines turbinengehäuses mit einem lagergehäuse und abgasturbolader
DE102013111561A1 (de) Abgasturbolader
WO2015058839A1 (de) Ein abgasturbolader welcher einen ersten und zweiten gehäuseabschnitt beinhaltet, wobei die flaschverbindung zwischen den gehäusen über gewinkelte flächen realisiert wird
EP1504231A1 (de) Abgaswärmeübertrager, insbesondere für kraftfahrzeuge
EP3719379B1 (de) Vorrichtung zur absenkung von strömungsgeräuschen
EP2715086B1 (de) Wärmeübertrager
DE102014214226A1 (de) Verbundverdichtergehäuse
EP1629878A1 (de) Schmiermittelfilter mit Wärmetauscher für Brennkraftmaschinen
EP2574795B1 (de) Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine
WO2019011464A1 (de) Verbindungsvorrichtung für einen abgasturbolader und abgasturbolader
DE102008056810A1 (de) Kühlvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102015117750A1 (de) Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader
EP3921577B1 (de) Rohrbrennkammersystem und gasturbinenanlage mit einem solchen rohrbrennkammersystem
DE102012108975A1 (de) Verstellbarer Leitapparat für einen Abgasturbolader und Abgasturbolader
DE102004051680B4 (de) Anordnung zur Befestigung eines Abgaskrümmers
DE102008061673B4 (de) Anordnung zur fluidischen Verbindung eines Innengehäuses mit einem nach außen führenden Rohrstutzen
DE102014109131A1 (de) Abgasturbolader
DE102014226696A1 (de) Vorverdichtervorrichtung, Nachrüstsatz und Flugzeugtriebwerk
DE102011085161B4 (de) Kühlbares strömungsführendes Gehäuse einer Abgaskomponente
DE102015102561A1 (de) Abgasturbolader
DE102013203099A1 (de) Frischluftanlage
DE102011009729A1 (de) Brennkraftmaschinenvorrichtung
WO2018137882A1 (de) Verstellbarer leitapparat für einen abgasführungsabschnitt eines abgasturboladers und abgasführungsabschnitt für einen abgasturbolader
DE102016014165A1 (de) Verbindungsanordnung für einen Abgastrakt einer Verbrennungskraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee