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Die Erfindung betrifft ein Turbinenlaufrad, eine Turbine mit einem solchen Turbinenlaufrad und einen Abgasturbolader mit einer solchen Turbine.
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Die Verwendung eines oder mehrerer Abgasturbolader zur Erhöhung der spezifischen Leistung und zur Senkung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs von Brennkraftmaschinen ist bekannt.
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Abgasturbolader weisen eine in einen Abgasstrang der Brennkraftmaschine integrierte Turbine mit einem Turbinenlaufrad sowie einen in den Frischgasstrang der Brennkraftmaschine integrierten Verdichter mit einem Verdichterlaufrad auf. Das Turbinenlaufrad und das Verdichterlaufrad sind über eine Welle verbunden. Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird das Turbinenlaufrad von der Abgasströmung angeströmt und dadurch rotierend angetrieben, wobei diese Rotation über die Welle auf das Verdichterlaufrad übertragen wird. Die so bewirkte Rotation des Verdichterlaufrads erzeugt die gewünschte Verdichtung des Frischgases.
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Sowohl die Turbine als auch der Verdichter eines Abgasturboladers weisen einen von dem Massenstrom des durch sie hindurch strömenden Gases abhängigen Wirkungsgrad auf. Die Geometrie der strömungsführenden Räume sowie der Laufräder sollte so ausgelegt werden, dass ein ausreichend guter Wirkungsgrad für alle im Betrieb auftretenden Massenströme erreicht wird.
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Bei der Auslegung einer Turbine eines Abgasturboladers sollte ein bestmöglicher Kompromiss zwischen dem Ansprechverhalten, dem Verhalten bei Teillastbetrieb und dem Verhalten im Nennleistungsbetrieb der Brennkraftmaschine gefunden werden. Für ein gutes Ansprech- und Teillastverhalten sollten bereits kleine Abgasmassenströme gute Wirkungsgrade und spezifisch hohe Turbinenleistungen bewirken. Dies kann prinzipiell durch eine geometrische Auslegung der Turbine mit relativ geringer Baugröße und entsprechend geringem Massenträgheitsmoment des Turbinenlaufrads erreicht werden. In einem Betrieb der Brennkraftmaschine mit Nennleistung sollte dagegen möglichst der gesamte Abgasmassenstrom bei einem moderaten Druckverhältnis durch die Turbine geleitet werden können. Dies erfordert prinzipiell eine geometrische Auslegung der Turbine mit einer relativ großen Baugröße und einem entsprechend hohen Schluckvermögen. Dadurch erhöht sich jedoch grundsätzlich das Massenträgheitsmoment des Turbinenlaufrads. Diese widersprüchlichen Anforderungen bedingen in der Praxis einen Kompromiss bei der geometrischen Auslegung der Turbine, um einen optimalen Betrieb des Abgasturboladers über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine zu ermöglichen. Parameter für die Auslegung einer Turbine eines Abgasturboladers betreffen in der Regel die Volute des Turbinengehäuses und dabei insbesondere deren Querschnittsfläche, den Umfangsverlauf der Querschnittsfläche und das A/R-Verhältnis (Querschnittsfläche A der Volute dividiert durch den zugehörigen Radius R von der Turbinengehäusemitte zur Mitte der Querschnittsfläche A), sowie das Turbinenrad und dabei insbesondere den Durchmesser, die aerodynamische Ausführung und den Trim.
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Ein Auslegungsfaktor für die aerodynamische Ausführung eines Turbinenlaufrads ist das Winkelverhältnis o/s, das das Verhältnis der minimalen Teilung (Winkel o) zwischen Druckseite und Saugseite von zwei benachbarten Schaufeln des Turbinenlaufrads zu der allgemeinen Teilung (Winkel s), die sich nach s = 2π/N, mit N: Anzahl der Schaufeln, berechnet, wiedergibt. Bei bekannten Turbinenlaufrädern, die in der Regel noch immer nach Erfahrungswerten ausgelegt werden, beträgt das Winkelverhältnis o/s deutlich unterhalb von 2/3. Dabei ist weiterhin regelmäßig vorgesehen, dass das Winkelverhältnis o/s über der Länge der Schaufeln ausgehend von dem das Turbinenlaufrad umgebenden Turbinengehäuse in Richtung der Nabe abnimmt.
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Um eine Überdrehzahl der Turbine und damit auch des Verdichters des Abgasturboladers infolge zu hoher Abgasmassenströme zu verhindern können Regelvorrichtungen eingesetzt werden.
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Von mittels Abgasturbolader aufgeladenen Ottomotoren ist zum einen die Verwendung eines sogenannten Wastegates als Regelvorrichtung bekannt. Hierbei handelt es sich um einen die Turbine umgehenden Bypass für das Abgas, der mittels eines Bypassventils regelbar ist. Bei einem zu hohen Abgasmassenstrom wird ein Teil des Abgases mittels des Wastegates an der Turbine vorbeigeführt und dadurch die in der Turbine in mechanische Energie umgesetzte Abgasenthalpie begrenzt.
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Bei Dieselmotoren ist dagegen die Verwendung von Abgasturboladern mit variabler Turbinengeometrie (VTG) verbreitet, bei der zumeist verstellbare Leitschaufeln eingangsseitig der Turbine angeordnet sind. Durch eine angepasste Verstellung der Leitschaufeln wird zum einen der freie Strömungsquerschnitt im Eintrittskanal der Turbine verändert, wodurch insbesondere bei niedrigen Abgasmassenströmen die Strömungsgeschwindigkeit beim Eintritt in den das Turbinenlaufrad aufnehmenden Laufradraum erhöht werden kann. Zum anderen kann die Richtung der Anströmung der Schaufeln des Turbinenlaufrads angepasst werden, was ebenfalls eine Erhöhung des Turbinenwirkungsgrads bringen kann.
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Aus der
US 5,227,549 ist eine Dampfturbine mit axialer Durchströmung bekannt, bei der das Winkelverhältnis eines Turbinenlaufrads einer Turbinenstufe ausgehend von der Nabe in Richtung der Schaufelspitzen abnehmend ausgebildet ist und zwischen ca. 0,40 und ca. 0,28 beträgt.
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Die
DE 10 2012 104 240 A1 offenbart eine Leitschaufel für eine Turbomaschine mit einer variablen, nicht-linearen Verteilung des Winkelverhältnisses o/s, das zwischen ca. 0,28 und 0,32 variiert.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, die Auslegung von Turbinenlaufrädern für Abgasturbolader zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Turbinenlaufrad gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Eine Turbine mit einem solchen Turbinenlaufrad ist Gegenstand des Patentanspruchs 5. Ein Abgasturbolader mit einer solchen Turbine ist Gegenstand des Patentanspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Turbinenlaufrads und der erfindungsgemäßen Turbine sind Gegenstände der jeweiligen abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
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Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin, ein allgemein gültiges Auslegungsmerkmal für ein Turbinenlaufrad anzugeben, das die Erreichung eines möglichst optimalen Kompromisses zwischen den unterschiedlichen Zielgrößen: Schluckvermögen, Massenträgheitsmoment und Turbinenwirkungsgrad gewährleistet, wobei dieses allgemein gültige Auslegungsmerkmal dann als Basis für die Auslegung unterschiedlicher Turbinenlaufräder herangezogen werden kann. Ausgehend von dieser Basis kann dann eine anwendungsfallspezifische Optimierung des Turbinenlaufrads durch insbesondere andere Auslegungsmerkmale erfolgen, wobei diese anwendungsfallspezifische Auslegung erheblich vereinfacht wird, da ausgehend von der einen möglichst optimalen Kompromiss zwischen den drei oben genannten Zielgrößen darstellenden Basisauslegung anhand des allgemein gültigen Auslegungsmerkmale lediglich noch eine Optimierung unter Berücksichtigung eines Schwerpunkts auf einem oder gegebenenfalls auch zwei der drei Zielgrößen erfolgen muss.
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Als besonders geeignet zur Definition eines allgemein gültigen Auslegungsmerkmale wurde von den Erfindern das Winkelverhältnis o/s angesehen, da sich dieses bei den bekannten Turbinenlaufrädern in erheblichem Maße unterscheidet und zudem bereits kleine Änderungen an diesem Winkelverhältnis o/s erhebliche Auswirkungen hinsichtlich der genannten Zielgrößen haben können. Durch eine allgemein gültige und somit konstant zu haltende Definition dieses Auslegungsmerkmals kann daher eine besonders gute Vereinfachung für die Auslegung unterschiedlicher Turbinenlaufräder erzielt werden.
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Basierend auf diesem Grundgedanken konnte von den Erfindern dann ein Wert beziehungsweise eng definierter Wertebereich für das Winkelverhältnis o/s identifiziert werden, der als entsprechend allgemein gültiges Auslegungsmerkmal für die erfindungsgemäß vorgesehene Basisauslegung unterschiedlich auszulegender Turbinenlaufräder geeignet ist. Dieser Wert beziehungsweise Wertebereich liegt bei ungefähr 2/3, wobei dieser zudem über der Höhe der Schaufeln der Turbinenlaufräder möglichst eingehalten werden sollte.
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Durch das erfindungsgemäße Auslegungsmerkmal wird der effektive Turbinenaustrittsdurchmesser so weit minimiert, wie dies ohne (erhebliche) negative Auswirkungen auf das Schluckvermögen möglich ist. Dies kann dann zu einer Optimierung des Massenträgheitsmoments durch eine entsprechende Verkleinerung des Turbinenlaufrads führen, was jedoch infolge eines ebenfalls verkleinerten effektiven Turbineneintrittsdurchmessers einer Optimierung des Turbinenwirkungsgrads entgegen wirken würde. Alternativ kann basierend auf dem minimierten effektiven Turbinenaustrittsdurchmesser eine Optimierung des Turbinenwirkungsgrads durch eine Vergrößerung des effektiven Turbineneintrittsdurchmessers vorgesehen werden, was dann jedoch einer Optimierung des Massenträgheitsmoments entgegenwirken würde.
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Demnach ist ein erfindungsgemäßes Turbinenlaufrad mit einer eine Rotationsachse definierenden Nabe und mehreren sich von der Nabe in radiale Richtungen bezüglich der Rotationsachse erstreckenden Schaufeln dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelverhältnis o/s benachbarter Schaufeln an zumindest zwei (sich bezüglich ihrer Anordnung im Verhältnis zur Gesamtschaufelhöhe unterscheidenden) Profilschnitten 2/3 ± 5%, vorzugsweise 2/3 ± 3%, beträgt.
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Dabei gibt der Winkel o die minimale Teilung zwischen Druck- und Saugseite von zwei benachbarten Schaufeln und der Winkel s die Teilung zwischen diesen zwei benachbarten Schaufeln wieder.
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Wie gesagt ist es optimal, wenn das Winkelverhältnis o/s über der gesamten Höhe der Schaufeln des Turbinenlaufrads ungefähr 2/3 beträgt. Sollte aus bestimmten Gründen der Auslegung des Turbinenlaufrads diese Vorgabe nicht eingehalten werden können, so sollte zumindest jedoch das erfindungsgemäße Winkelverhältnis o/s in der äußeren, bezüglich der Nabe distalen Hälfte der Gesamtschaufelhöhe eingehalten werden. Die mindestens zwei Profilschnitte, in denen das erfindungsgemäße Winkelverhältnis o/s eingehalten werden muss, könnten dafür beispielsweise in Höhe von 50% und 90% der Gesamtschaufelhöhe liegen.
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Dabei wird die prozentuale Schaufelhöhe jeder Schaufel ausgehend von dem mit der Nabe verbundenen Schaufelfuß (0%) in Richtung der Schaufelspitze (100%) angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Turbine umfasst zumindest ein Gehäuse, das einen Einlass und einen Auslass für ein Fluid ausbildet, sowie ein erfindungsgemäßes, drehbar innerhalb des Gehäuses gelagertes Turbinenlaufrad.
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Bei der erfindungsgemäßen Turbine kann es sich vorteilhafterweise um eine Radialturbine handeln, bei der die Strömungsführung für das Fluid in dem Gehäuse zwischen dem Einlass und dem Auslass derart ausgebildet ist, dass das Turbinenlaufrad über eine Schaufeleintrittskante in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse angeströmt und über eine Schaufelaustrittskante in axialer Richtung bezüglich der Rotationsachse abgeströmt wird. Das erfindungsgemäße, allgemein gültige Auslegungsmerkmals von ungefähr 2/3 ist jedoch auch bei andersartigen Turbinen, wie beispielsweise Axialturbinen oder sogenannten Mixed-Flow-Turbinen vorteilhaft anwendbar.
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Bei einer als Radialturbine ausgebildeten erfindungsgemäßen Turbine sollte zum Erlangen eines möglichst optimalen Kompromisses zwischen den drei Zielgrößen: Schluckvermögen, Massenträgheitsmoment und Turbinenwirkungsgrad, neben dem erfindungsgemäßen Winkelverhältnis o/s von ungefähr 2/3 auch noch vorgesehen sein, dass der Schaufelwinkel β der Schaufeln am Schaufelfuß der jeweiligen Schaufeleintrittskante positiv, d.h. in Richtung einer vorgesehenen Rotationsrichtung des Turbinenlaufrads ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Schaufelwinkel β maximal 20° beträgt.
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Dadurch kann insbesondere ermöglicht werden, dass die Schaufeleintrittskanten der Schaufeln beziehungsweise die Verbindungslinien zwischen den Schaufelfüßen und Schaufelspitzen der einzelnen Schaufeleintrittskanten in einem Winkel γ < 90° zu der durch die Schaufelfüße der Schaufeleintrittskanten und folglich senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Ebene ausgerichtet sind. Dies kann eine relevante Voraussetzung für die Auslegung eines mechanisch hoch belastbaren Turbinenlaufrads darstellen.
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Die Umsetzung des erfindungsgemäßen Auslegungsmerkmals ist insbesondere bei einer Turbine vorteilhaft, die ein Wastegate zur Umgehung des Turbinenlaufrads aufweist, da der beschriebene Zielkonflikt bei der Auslegung hinsichtlich der drei Zielgrößen insbesondere bei einer solchen Turbine zum Tragen kommt.
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Ein erfindungsgemäßer Abgasturbolader umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Turbine und einen Verdichter, wobei ein in einem Gehäuse des Verdichters drehbar gelagertes Verdichterlaufrad drehfest mit dem Turbinenlaufrad verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße Abgasturbolader kann insbesondere zur Leistungssteigerung einer Brennkraftmaschine, die für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Pkw, Lkw oder NKW, vorgesehen ist, genutzt werden. Die Brennkraftmaschine kann dabei neben dem erfindungsgemäßen Abgasturbolader einen nach dem Otto- oder Diesel-Prinzip arbeitenden Verbrennungsmotor umfassen. Abgasturbolader mit Wastegate werden primär mit Ottomotoren kombiniert.
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Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
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1: eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Abgasturbolader;
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2: ein erfindungsgemäßes Turbinenlaufrad in einer Seitenansicht;
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3: das Turbinenlaufrad in einer Ansicht von hinten;
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4: einen vergrößerten Ausschnitt der 1;
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5: schematisch das Winkelverhältnis o/s in den zwei in der 2 dargestellten Profilschnitten bei einer ersten Ausgestaltung des Turbinenlaufrads; und
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6: schematisch das Winkelverhältnis o/s in den zwei in der 2 dargestellten Profilschnitten bei einer zweiten Ausgestaltung des Turbinenlaufrads.
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Die 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine, wie sie beispielsweise zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) genutzt werden kann. Die Brennkraftmaschine umfasst einen beispielsweise als Ottomotor ausgebildeten Verbrennungsmotor 10, dem über einen Frischgasstrang 12 Frischgas zugeführt wird. In den Frischgasstrang 12 ist ein Verdichter 14 eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers integriert. In von Zylindern, darin geführten Kolben und einem Zylinderkopf (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 10 begrenzten Brennräumen 18 wird direkt eingespritzter Kraftstoff mit dem Frischgas verbrannt. Das dabei entstehende Abgas wird über einen Abgasstrang 20 abgeführt. In den Abgasstrang 20 ist eine Turbine 22 des Abgasturboladers integriert. Der Abgasstrom durchströmt ein in einem Gehäuse 24 der Turbine 22 drehbar gelagertes Turbinenlaufrad 26, das über eine Welle 28 mit einem Verdichterlaufrad 30 drehfest verbunden ist. Das Verdichterlaufrad 30 ist drehbar innerhalb eines Gehäuses 32 des Verdichters 14 angeordnet. Die durch das Abgas bewirkte Rotation des Turbinenlaufrads 26 wird über die Welle 28 auf das Verdichterlaufrad 30 übertragen. Die so bewirkte Rotation des Verdichterlaufrads 30 führt zu einer Verdichtung des dem Verbrennungsmotor 10 zugeführten Frischgases.
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Die Turbine 22 ist mittels eines Wastegates 16 regelbar, d.h. bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 mit hohen Lasten und hohen Drehzahlen wird ein Teilstrom des Abgasstroms über das Wastegate 16 an dem Turbinenlaufrad 26 vorbeigeführt und dadurch eine Überbelastung des Abgasturboladers verhindert.
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Die 2 bis 4 zeigen ein erfindungsgemäßes Turbinenlaufrad 26 in verschiedenen Ansichten. Das Turbinenlaufrad 26 kann beispielsweise in einem Abgasturbolader einer Brennkraftmaschine gemäß der 1 zum Einsatz kommen. Das Turbinenlaufrad 26 umfasst eine Nabe 34, die eine Rotationsachse 36 definiert, um die das Turbinenlaufrad 26 in dem Gehäuse 24 drehbar gelagert ist. Von der Nabe 34 erstrecken sich mehrere Schaufeln 38 in radialer Richtung und gleichmäßiger Teilung bezüglich der Rotationsachse 36.
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Das Turbinenlaufrad 26 ist zur Verwendung in einer Radialturbine vorgesehen und entsprechend ausgelegt. Dieses würde somit von dem den Antrieb bewirkenden Abgasstrom in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 36 angeströmt und in axialer Richtung wieder abgeströmt. Dabei überströmt der Abgasstrom eine Schaufeleintrittskante 40 jeder Schaufel sowie eine Schaufelaustrittskante 42 jeder Schaufel in in etwa senkrechter Richtung.
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In der 2 sind für eine Schaufel 38 exemplarisch zwei Profilschnitte eingezeichnet. Der eine Profilschnitt ist in einer Höhe von 50% der Gesamtschaufelhöhe angeordnet und gibt somit den mittleren Abstand zwischen dem Schaufelfuß 44 (Übergang zwischen der jeweiligen Schaufel 38 und der Nabe 34) und der Schaufelspitze 46 über dem Verlauf zwischen der Schaufeleintrittskante 40 und der Schaufelaustrittskante 42 wieder. Der andere Profilschnitt ist in einer Höhe von 90% der Gesamtschaufelhöhe angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist bei dem Turbinenlaufrad 26 vorgesehen, dass das Winkelverhältnis o/s an zumindest zwei Profilschnitten, insbesondere an allen Profilschnitten und somit über der gesamten Höhe von benachbarten Schaufeln 38 2/3 ± 5% beträgt. Der Winkel o gibt dabei die minimale Teilung zwischen Druck- und Saugseite von zwei benachbarten Schaufeln 38 und der Winkel s die Teilung zwischen diesen Schaufeln 38 wieder. Dies ist in den 5 und 6 für zwei verschiedene Ausführungsbeispiele eines Turbinenlaufrads 26 gemäß den 2 bis 4 dargestellt. Die 5 und 6 zeigen jeweils in der oberen Hälfte winkelkonforme Abbildungen eines Profilschnitts bei 50% der Gesamtschaufelhöhe und in der unteren Hälfte winkelkonforme Abbildungen eines Profilschnitts bei 90% der Gesamtschaufelhöhe. Die das Winkelverhältnis o/s definierenden Winkel o und s sind in den 5 und 6 als Abstände o, s angegeben. Dabei ist der zu dem Winkel o gehörende Abstand o als Senkrechte zur Saugseitentangente eingezeichnet, wobei die Senkrechte auf den Wendepunkt von Druckseite zur Profilkantenverrundung trifft. Der zu dem Winkel s gehörende Abstand s ist (beispielsweise) als Verbindungslinie zwischen den Wendepunkten der Profilkantenverrundungen der Schaufeln 38 eingezeichnet. Der Winkel s lässt sich bei einer gleichmäßigen Teilung der Schaufeln 38 auch gemäß s = 2π/N, mit N: Anzahl der Schaufeln 38, berechnen.
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Basierend auf dem erfindungsgemäßen Auslegungsmerkmal, d.h. einem über der Höhe benachbarter Schaufeln innerhalb von 2/3 ± 3% liegenden Winkelverhältnis o/s, wurden die beiden in den 5 und 6 dargestellten Turbinenlaufräder 26 mit einem in etwa identischen Schluckvermögen ausgelegt. Darauf aufbauend wurde dann das in der 5 dargestellte Turbinenlaufrad 26 hinsichtlich eines möglichst geringen Massenträgheitsmoments optimiert ausgelegt, während bei dem in der 6 dargestellten Turbinenlaufrad eine Optimierung hinsichtlich eines möglichst großen Turbinenwirkungsgrads erfolgte. Zu erkennen ist, dass sich die Krümmungsverläufe der Schaufeln 38 dieser beiden Turbinenlaufräder 26 deutlich unterscheiden, das Winkelverhältnis o/s jedoch weitgehend identisch und insbesondere innerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs von 2/3 ± 5 % liegt. Konkret beträgt das Winkelverhältnis o/s bei dem 50%-Profilschnitt in der 5 0,64 und bei dem dazugehörigen 90%-Profilschnitt 0,67. Bei dem Turbinenlaufrad gemäß der 6 beträgt das Winkelverhältnis o/s bei dem 50%-Profilschnitt 0,67 und bei dem 90%-Schaufelprofilschnitt 0,68.
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Bei den beiden Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Turbinenlaufräder 26 gemäß den 5 und 6 ist zudem vorgesehen, dass der in der 3 für eine Schaufel 38 eingezeichnete Schaufelwinkel β am Schaufelfuß 44 der Schaufeleintrittskante 42 positiv (d.h. in Richtung einer vorgesehenen Rotationsrichtung 48 für das Turbinenlaufrad 26 weisend) ist. Der Schaufelwinkel β gibt die Ausrichtung der Krümmung der dazugehörigen Schaufel 38 in Umfangsrichtung am Schaufelfuß 44 der Schaufeleintrittskante 40 wieder. Hierzu ist in der 3 eine Tangente an dem Schaufelfuß 44 der Schaufeleintrittskante 40 eingezeichnet und der Schaufelwinkel β zwischen dieser Tangente und der radialen Richtung (bezogen auf die Rotationsachse 36) an dem Schaufelfuß 44 der Schaufeleintrittskante 40 gekennzeichnet.
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Ein positiver Schaufelwinkel β ermöglicht, die Schaufeleintrittskante 40 der dazugehörigen Schaufel 38 (bzw. die Verbindungslinie zwischen dem Schaufelfuß 44 und der Schaufelspitze 46 der Schaufeleintrittskante 40) in einem Winkel γ < 90° zu der durch den Schaufelfuß 44 der Schaufeleintrittskante 40 und senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Ebene 50 auszurichten (vgl. 3). Konkret beträgt der Winkel γ in den vorliegenden Ausführungsbeispielen in etwa 50°. Ein Winkel γ < 90° ist für die mechanische Haltbarkeit des Turbinenlaufrads im Betrieb vorteilhaft.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verbrennungsmotor
- 12
- Frischgasstrang
- 14
- Verdichter
- 16
- Wastegate
- 18
- Brennraum
- 20
- Abgasstrang
- 22
- Turbine
- 24
- Gehäuse der Turbine
- 26
- Turbinenlaufrad
- 28
- Welle
- 30
- Verdichterlaufrad
- 32
- Gehäuse des Verdichters
- 34
- Nabe
- 36
- Rotationsachse
- 38
- Schaufel
- 40
- Schaufeleintrittskante
- 42
- Schaufelaustrittskante
- 44
- Schaufelfuß
- 46
- Schaufelspitze
- 48
- Rotationsrichtung
- 50
- Ebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5227549 [0010]
- DE 102012104240 A1 [0011]
