DE102021204366A1

DE102021204366A1 - Abgasturbolader mit einem Integralgehäuse und variabler Turbinengeometrie und Integralgehäuse für einen Abgasturbolader

Info

Publication number: DE102021204366A1
Application number: DE102021204366.6A
Authority: DE
Inventors: Tim Roßbach; Michael Sterr
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-11-03
Also published as: WO2022228803A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader (1) für einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasturbine (20), die mit einer Abgasleiteinrichtung (50) ausgestattet ist, einem Radial-Luftverdichter (30) und einer dazwischen angeordneten Lagereinheit (40), in der eine Läuferwelle (14) zusammen mit dem Turbinenlaufrad (12) und dem Verdichterlaufrad (13) drehbar gelagert sind. Dabei sind das Lagergehäuse (41) und das Turbinengehäuse (21) zusammen als in einem Stück gefertigtes Integralgehäuse (71) ausgebildet und die Abgasleiteinrichtung (50) ist von einer dem Radial-Luftverdichter (30) abgewandten Abgas-Austrittsseite (24) des Integralgehäuses (71) her, in axialer Richtung in eine Aufnahmeöffnung (72) des Integralgehäuses (71) eingefügt und auf der Abgas-Austrittsseite (24) des Integralgehäuses (71) ist ein Integralgehäusedeckels (73) angeordnet, der die Aufnahmeöffnung (72) zumindest teilweise abdeckt und der einen Abgasauslassstutzen (74) mit einem Abgasauslasskanal (74a) aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung das Integralgehäuse (71) für den erfindungsgemäßen Abgasturbolader (1). Die erfindungsgemäßen Gegenstände ermöglichen gleichwohl eine Reduzierung der axialen Baugröße sowie der Herstellkosten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasturbine mit variabler Turbinengeometrie und einem aus Lagergehäuse und Turbinengehäuse kombinierten Integralgehäuse, sowie ein solches Integralgehäuse für einen solchen Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie.
Abgasturbolader werden vermehrt zur Leistungssteigerung bei Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dies geschieht immer häufiger mit dem Ziel den Verbrennungsmotor bei gleicher oder gar gesteigerter Leistung in Baugröße und Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig den Verbrauch und somit den CO₂-Ausstoß, im Hinblick auf immer strenger werdende gesetzliche Vorgaben diesbezüglich, zu verringern. Das Wirkprinzip besteht darin, die im Abgasstrom enthaltene Energie zu nutzen, um den Druck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zu erhöhen und so eine bessere Befüllung des Brennraumes mit Luft-Sauerstoff zu bewirken und somit mehr Treibstoff, Benzin oder Diesel, pro Verbrennungsvorgang umsetzen zu können, also die Leistung des Verbrennungsmotors zu erhöhen.
Dazu weist ein konventioneller Abgasturbolader eine im Abgastrakt des Verbrennungsmotors angeordnete Abgasturbine, einen im Ansaugtrakt angeordneten Radial-Luftverdichter und eine dazwischen angeordnete Lagereinheit auf. Die Abgasturbine weist ein Turbinengehäuse und ein darin angeordnetes, durch den Abgasmassenstrom angetriebenes Turbinenlaufrad auf. Der Radial-Luftverdichter weist ein Verdichtergehäuse und ein darin angeordnetes, einen Ladedruck aufbauendes Verdichterlaufrad auf. Das Turbinenlaufrad und das Verdichterlaufrad sind auf den sich gegenüberliegenden Enden einer gemeinsamen Welle, der sogenannten Läuferwelle, drehfest angeordnet und bilden so den sogenannten Turboladerläufer. Die Läuferwelle erstreckt sich axial zwischen Turbinenlaufrad und Verdichterlaufrad durch die zwischen Abgasturbine und Radial-Luftverdichter angeordnete Lagereinheit und ist in dieser, in Bezug auf die Läuferwellendrehachse, radial und axial drehgelagert. Gemäß diesem Aufbau treibt das vom Abgasmassenstrom angetriebene Turbinenlaufrad über die Läuferwelle das Verdichterlaufrad an, wodurch der Druck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors, bezogen auf den Frischluftmassentrom hinter dem Frischluftverdichter, erhöht und dadurch eine bessere Befüllung des Brennraumes mit Luft-Sauerstoff bewirkt wird.
In der Regel weist ein gebräuchlicher Abgasturbolader, einen mehrteiligen Aufbau auf. Dabei sind ein im Abgastrakt des Verbrennungsmotors anordenbares Turbinengehäuse, ein im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors anordenbares Verdichtergehäuse und zwischen Turbinengehäuse und Verdichtergehäuse ein Lagergehäuse auf einer gemeinsamen Turboladerachse nebeneinander angeordnet und montagetechnisch miteinander verbunden.
Eine weitere Baueinheit des Abgasturboladers stellt der Turboladerläufer dar, der eine Läuferwelle, ein in dem Turbinegehäuse angeordnetes Turbinenlaufrad und ein in dem Verdichtergehäuse angeordnetes Verdichterlaufrad aufweist. Das Turbinenlaufrad und das Verdichterlaufrad sind auf den sich gegenüberliegenden Enden der gemeinsamen Läuferwelle angeordnet und mit diesen drehfest verbunden. Die Läuferwelle erstreckt sich entlang ihrer Längsachse, der Läuferwellendrehachse, in Richtung der Turboladerachse axial durch das Lagergehäuse und ist in diesem axial und radial um seine Läuferwellendrehachse, drehgelagert, wobei die Läuferwellendrehachse und die Turboladerachse übereinstimmen.
Das Turbinengehäuse weist einen oder mehrere, das Turbinenlaufrad und die Turboladerachse ringförmig umgreifend angeordnete, sich schneckenförmig zum Turbinenlaufrad hin verjüngende Abgas-Spiralkanäle, auch als Abgasfluten bezeichnet, auf, die eine nach radial innen gerichtete Ringkanal-Öffnung, den Abgas-Ringkanal aufweisen. Die Abgas-Spiralkanäle weisen weiterhin einen jeweiligen oder gemeinsamen Abgaszuführkanal auf, durch den der Abgasmassenstrom in die jeweilige Abgasflute und von dort durch den nach innen gerichteten Abgas-Ringkanal über das Turbinenlaufrad in einen Abgasabführkanal strömt und in das Auspuffsystem des Verbrennungsmotors abgeführt wird. Über einen bestimmten Bereich hinweg, zwischen Abgas-Ringkanal und Abgasabführkanal, folgt die radiale Innenkontur des Turbinengehäuses der Außenkontur des darin aufgenommenen Turbinenlaufrades. Dieser Bereich der Innenkontur des Turbinengehäuses wird als Dichtkontur bezeichnet und bewirkt, dass der Abgasmassenstrom möglichst vollständig durch die Beschaufelung des Turbinenlaufrades 21 strömt und nicht daran vorbei.
Das Verdichtergehäuse weist einen Lufteinlassstutzen mit einem Lufteinlasskanal auf, zum Anschluss an das Frischluft-Saugsystem des Verbrennungsmotors. Über diesen Lufteinlasskanal wird ein Frischluftmassenstrom vom Verdichterlaufrad aus dem Frischluft-Saugsystem angesaugt. Weiterhin weist das Verdichtergehäuse in der Regel einen, das Verdichterlaufrad und die Turboladerachse ringförmig umgreifenden, sich schneckenförmig vom Verdichterlaufrad weg erweiternden Luft-Spiralkanal, eine sogenannte Frischluftflute, auf. Dieser Luft-Spiralkanal weist eine Ringkanal-Öffnung, den sogenannten Diffusor auf, durch den der Frischluftmassenstrom vom Verdichterlaufrad weg unter erhöhtem Druck in den Luft-Spiralkanal und von dort durch einen nach außen gerichteten Frischluftabführkanal in das Verteilerrohr des Verbrennungsmotors strömt.
Das Lagergehäuse ist axial zwischen dem Turbinengehäuse und dem Verdichtergehäuse angeordnet. Im Lagergehäuse ist eine Lageranordnung zur Axiallagerung und zur Drehlagerung der Läuferwelle aufgenommen.
Die Lageranordnung besteht in der Regel aus zwei in axialem Abstand zueinander angeordneten Radial-Wellenlagern zur Drehlagerung und einem Axial-Wellenlager zur Abstützung von im Betreib auf die Läuferwelle wirkenden Axialkräften. Zur Schmierung und Ölversorgung der Lagerkomponenten sind im Lagergehäuse Ölversorgungskanäle vorgesehen. In konventioneller Ausführung ist auf der, dem Frischluftverdichter zugewandten Seite des Lagergehäuses ein Verdichtergehäuse-Anschlussflansch vorgesehen, an dem das Verdichtergehäuse am Lagergehäuse angeschlossen ist. Auf der, der Abgasturbine zugewandten Seite des Lagergehäuses ist ein Turbinengehäuse-Anschlussflansch vorgesehen, an dem das Turbinengehäuse am Lagergehäuse angeschlossen ist. Weiterhin ist auf dieser Seite des Lagergehäuses zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse, in der Regel, ein sogenanntes Hitzeschild angeordnet, das die dem Turbinengehäuse zugewandte, auch als Lagergehäuseschild bezeichnete Gehäusewand des Lagergehäuses sowie die Lagerkomponenten im Lagergehäuse gegen die hohen Abgastemperaturen in der Abgasturbine abschirmt.
Abgasturbinen und Radial-Luftverdichter sind Strömungsmaschinen und haben aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten einen jeweils von Baugröße und Bauart abhängigen optimalen Betriebsbereich der durch den Massedurchsatz, das Druckverhältnis und die Drehzahl des jeweiligen Laufrades gekennzeichnet ist.
Im Gegensatz dazu ist der Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug von dynamischen Änderungen der Last und des Betriebsbereiches gekennzeichnet.
Um nun den Betriebsbereich des Abgasturboladers an sich ändernde Betriebsbereiche des Verbrennungsmotors anpassen zu können und so ein gewünschtes Ansprechverhalten möglichst ohne spürbare Verzögerungen (Turboloch) zu gewährleisten, wird eine Abgasturbine beispielsweise mit einer den Abgas-Ringkanal bildenden oder im Abgas-Ringkanal im Übergang zwischen Abgas-Spiralkanal und Turbinenlaufrad angeordneten und als „Variable Turbinengeometrie“ (VTG) bezeichnete Abgasleiteinrichtung ausgestattet. Je nach Drehzahl und Abgasmassenstrom des Verbrennungsmotors wird in Abhängigkeit von den Lastanforderungen die Variable Turbinengeometrie so eingestellt, dass die Drehzahl von Turbinen- und Verdichterlaufrad sowie das Druckverhältnis, insbesondere an der Abgasturbine, innerhalb des gewünschten Arbeitsbereichs des Abgasturboladers gehalten werden kann.
Eine solche Abgasleiteinrichtung wird in der Regel gebildet durch eine Lagerringscheibe und eine Deckringscheibe, die in einem den Abgas-Ringkanal bildenden axialen Abstand und konzentrisch zueinander angeordnet sind. In dem Abgas-Ringkanal zwischen Lagerringscheibe und Deckringscheibe ist eine Mehrzahl von Abgasleitschaufeln über den Umfang verteilt angeordnet, die in der Lagerringscheibe um eine jeweilige Schaufeldrehachse drehbar gelagert sind wobei die Schaufeldrehachsen, in Bezug auf die Turbinenachse, zumindest überwiegend axial ausgerichtet sind, und sich die Abgasleitschaufeln über ihre Schaufelbreite in axialer Richtung zwischen der Lagerringscheibe und der Deckringscheibe erstrecken. Die Abgasleitschaufeln sind dabei um ihre jeweiligen Schaufeldrehachsen, von einer Geschlossen-Stellung über einen radialen Schwenkbereich hinweg bis in eine Geöffnet-Stellung, drehbar gelagert. Dazu ist in der Regel auf der Außenseite der Lagerringscheibe eine Stellmechanik angeordnet die zur Betätigung der Abgasleitschaufeln vorgesehen ist. Mit Hilfe dieser Stellmechanik wird die Drehlage der Abgasleitschaufeln nach Bedarf verändert und so der Reaktionsgrad, das Schluckvermögen und das Druckverhältnis der Abgasturbine beeinflusst. Eine solche Abgasleiteinrichtung ist bei konventionellen Abgasturboladern von der Lagergehäuseseite des Turbinengehäuses her in das Turbinengehäuse aufgenommen.
Ein solcher Abgasturbolader mit VTG ist beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2018 221 812 A1 beschrieben. Auch die Druckschriften DE 10 2008 017 821 A1 , DE 10 2008 000 776 A1 und EP 1 536 103 A1 offenbaren Abgasturbolader mit VTG, wie zuvor beschrieben.
Bei den beschriebenen Lösungen besteht der Nachteil, dass sich die axiale Baulänge des Abgasturboladers durch die Anordnung der Abgasleiteinrichtung zwischen Turbinengehäuse und Lagergehäuse vergrößert. Zudem ergibt sich ein erhöhter Montageaufwand durch den Einbau der Abgasleiteinrichtung in das Turbinengehäuse von der Lagergehäuseseite her. Dies ist auch bei Wartungs- und Reparaturarbeiten von Nachteil. Weiter ist bei einer solchen Konfiguration die thermische Abschirmung der Lagereinheit von den im Turbinengehäuse herrschenden hohen Abgastemperaturen erschwert. Schließlich erfordert dieses Konzept die Herstellung von drei hochkomplexen Bauteilen, Verdichtergehäuse, Lagergehäuse und Turbinengehäuse, zum Teil unter Verwendung von hochtemperaturfesten Werkstoffen, was einen hohen Preis für einen solchen Abgasturbolader zur Folge hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Abgasturbolader mit einer variablen Abgasleiteinrichtung, sowie ein Gehäusekonzept für einen solchen Abgasturbolader zur Verfügung zu stellen, durch die die oben genannten Nachteile zumindest reduziert sind.
Diese Aufgabe wird durch einen Abgasturbolader mit Abgasleiteinrichtung in der Abgasturbine sowie ein Integralgehäuse für einen solchen Abgasturbolader mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen, in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorgeschlagenen Gegenstände gemäß der Erfindung zeichnen sich vor allem aus durch eine Reduzierung der Anzahl einzelner komplexer Gehäusebauteile, eine vereinfachte Montage der Abgasleiteinrichtung in das Gehäuse, die Ermöglichung eines vereinfachten effizienten Thermomanagements für Abgasturbine und Lagereinheit und die damit verbundenen reduzierten Anforderungen an das Material, einen reduzierten axialen Bauraumbedarf des Abgasturboladers, vereinfachte Zugänglichkeit der Abgasleiteinrichtung für Reparatur und Wartungsarbeiten, sowie, daraus resultierend, niedrigere Herstellkosten für das Produkt. Darüber hinaus ist durch die Anordnung des Abgasauslassstutzens auf dem konstruktiv und fertigungstechnisch einfach auszuführenden Integralgehäusedeckel eine einfache Applikationsanpassung an unterschiedliche Abgassysteme ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird ein Abgasturbolader für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, der eine Abgasturbine mit Abgasleiteinrichtung, einen Radial-Luftverdichter, und eine Lagereinheit mit einer in einer Wellenlageranordnung gelagerten Läuferwelle aufweist.
Die Abgasturbine weist ein mit einem ersten Wellenende der Läuferwelle drehfest verbundenes Turbinenlaufrad, ein Turbinengehäuse mit zumindest einem Abgas-Spiralkanal, der das Turbinenlaufrad zumindest über einen Teil seines Umfangs umgreift und eine in einem Übergangsbereich zwischen Abgas-Spiralkanal und dem Turbinenlaufrad angeordnete, variable Abgasleiteinrichtung auf. Der Radial-Luftverdichter, weist ein Verdichtergehäuse und ein damit zusammenwirkendes, mit einem zweiten Wellenende der Läuferwelle drehfest verbundenes Verdichterlaufrad auf.
Die Lagereinheit weist ein Lagergehäuse auf, das zwischen dem Turbinengehäuse und dem Verdichtergehäuse angeordnet ist und in dem die Wellenlageranordnung aufgenommen ist, wobei die Läuferwelle sich entlang einer Läuferwellendrehachse in axialer Richtung durch das Lagergehäuse erstreckt, und in der Wellenlageranordnung um die Läuferwellendrehachse, zusammen mit dem Turbinenlaufrad und dem Verdichterlaufrad, drehbar gelagert ist.
Der erfindungsgemäße Abgasturbolader zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Lagergehäuse und das Turbinengehäuse zusammen als in einem Stück gefertigtes Integralgehäuse ausgebildet sind und dass die Abgasleiteinrichtung, von einer dem Verdichtergehäuse abgewandten Abgas-Austrittsseite des Integralgehäuses her, in axialer Richtung in eine Aufnahmeöffnung des Integralgehäuses eingefügt ist und dass auf der Abgas-Austrittsseite des Integralgehäuses ein Integralgehäusedeckel angeordnet ist, der die Aufnahmeöffnung zumindest teilweise abdeckt und der einen Abgasauslassstutzen mit einem Abgasauslasskanal aufweist.
In einer weiter vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers weist das Integralgehäuse einen Kühlmittelkanal auf, der den Abgas-Spiralkanal auf einer dem Verdichtergehäuse zugewandten Lagergehäuseseite des Integralgehäuses zumindest teilweise umgreift und sich bis in den das Lagergehäuse bildenden Teil des Integralgehäuses erstreckt.
In Weiterbildung dieses Gegenstandes erstreckt sich der Kühlmittelkanal auch zumindest teilweise über den Außenumfang des Abgas-Spiralkanals.
Dies ermöglicht eine Ausbildung des Kühlmittelkanals zur Kühlung des Turbinengehäuses und des Lagergehäuses in einem durchgehenden Stück, was die Herstellung vereinfacht und wodurch Verbindungsschnittstellen vermieden werden können, auch kann dadurch eine besonders effektive Kühlung der sensiblen Bereiche des Integralgehäuses gewährleistet werden.
In einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers ist der Abgas-Spiralkanal derart ausgebildet, dass er auf einer dem Verdichtergehäuse zugewandten Lagergehäuseseite des Integralgehäuses zumindest teilweise in axialer Richtung auf das Verdichtergehäuse zu über den das Lagergehäuse bildenden Teil des Integralgehäuses überhängt. Dies trägt vorteilhaft zur Verkürzung der axialen Baulänge des Abgasturboladers bei.
Eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers ist dadurch gekennzeichnet, dass die variable Abgasleiteinrichtung eine Lagerringscheibe, eine Deckringscheibe, mehrere zwischen Lagerringscheibe und Deckringscheibe über deren Umfang verteilt angeordnete Abgasleitschaufeln sowie eine Betätigungsmechanik aufweist. Weiterhin ist die Aufnahmeöffnung in dem das Turbinengehäuse bildenden Teil des Integralgehäuses in axialer Richtung von einem Lagergehäuseschild begrenzt. Die Abgasleiteinrichtung ist dabei so in die Aufnahmeöffnung eingefügt, dass die Deckringscheibe auf der dem Lagergehäuseschild zugewandten Seite und die Betätigungsmechanik auf der dem Lagergehäuseschild abgewandten Seite der Abgasleiteinrichtung in der Aufnahmeöffnung angeordnet sind. Dies ermöglicht einen einfachen Montagevorgang für die Abgasleiteinrichtung und eine gute Zugänglichkeit der Betätigungsmechanik zur Anbindung an einen externen Aktuator.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorgenannten Ausführung und Anordnung der Abgasleiteinrichtung kann am Lagergehäuseschild ein Anschlagabsatz vorgesehen sein, auf dem die Deckringscheibe zentriert zur Läuferwellendrehachse positioniert ist. Auch ein axialer Anschlag für die Abgasleiteinrichtung kann dadurch realisiert sein. Dies gewährleistet eine genaue Positionierung und Zentrierung der Abgasleiteinrichtung in Bezug auf die Läuferwellendrehachse auf einfache Weise.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorgenannten Ausführung und Anordnung der Abgasleiteinrichtung im Integralgehäuse des Abgasturboladers ist die auf der Abgas-Austrittseite der Abgasleiteinrichtung angeordnete Betätigungsmechanik von dem Integralgehäusedeckel abgedeckt und der Integralgehäusedeckel schließt abgasdicht am Integralgehäuse an. Zur Abdichtung zwischen Turbinengehäuse und Integralgehäusedeckel kann beispielsweise ein umlaufender Dichtungsring im radialen Außenbereich des Integralgehäusedeckel vorgesehen sein. Dadurch wird die Abgasleiteinrichtung und gleichermaßen das Turbinengehäuse, in einem Zug, auf einfache Weise abgasdicht gegenüber der Umgebung geschlossen.
Bei einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers sind die variable Abgasleiteinrichtung und der Integralgehäusedeckel als vormontierbare Kartuschen-Baugruppe gestaltet. Dies ermöglicht eine separate, bzw. parallele Vormontage dieser Kartuschen-Baugruppe und eine vereinfachte Endmontage in einem Fügevorgang.
Eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers basiert auf der Ausführung bei der die Abgasleiteinrichtung, eine Lagerringscheibe, eine Deckringscheibe, mehrere zwischen Lagerringscheibe und Deckringscheibe über deren Umfang verteilt angeordnete Abgasleitschaufeln sowie eine Betätigungsmechanik aufweist und so in die Aufnahmeöffnung eingefügt ist, dass die Deckringscheibe auf der dem Lagergehäuseschild zugewandten Seite und die Lagerringscheibe mit der Betätigungsmechanik auf der dem Lagergehäuseschild abgewandten Seite der Abgasleiteinrichtung in der Aufnahmeöffnung angeordnet sind. Dabei ist eine Dichtkontur gegenüber einer Außenkontur des Turbinenlaufrades durch die Lagerringscheibe ausgebildet. Die Dichtkontur ist, wie bereits in der Einleitung erläutert, der Übergangsbereich zwischen Abgas-Ringkanal und Abgasabführkanal, in dem die radiale Innenkontur der das Turbinenlaufrad umgreifenden Bauteile, beziehungsweise der weitere Verlauf der auf der Abgas-Austrittsseite liegenden Ringkanal-Vorderwand, der Außenkontur des Turbinenlaufrades so angepasst ist, dass der Abgasmassenstrom möglichst vollständig durch die Beschaufelung des Turbinenlaufrades strömt und nicht daran vorbei. Bei dieser Ausführung ist der Abgas-Ringkanal zwischen der Deckringscheibe und der Lagerringscheibe ausgebildet, wobei die Deckringscheibe die auf der Lagergehäuseseite liegende Ringkanal-Hinterwand bildet und die Lagerringscheibe die auf der Abgas-Austrittsseite liegende Ringkanal-Vorderwand bildet. In Vorteilhafter Weise wird hier die Ringkanal-Vorderwand auf der Lagerringscheibe so, mit möglichst geringem Abstand, entlang der Außenkontur des Turbinenlaufrades als Dichtkontur weitergeführt. Auf der separaten Lagerringscheibe kann die Dichtkontur mit hoher Präzision und in einfachen Bearbeitungsschritten hergestellt werden.
Das erfindungsgemäße Integralgehäuse für einen erfindungsgemäßen Abgasturbolader, wie vorausgehend beschrieben, in dem das Lagergehäuse und das Turbinengehäuse mit einem Abgas-Spiralkanal als aus einem Stück gefertigtes Bauteil zusammengefasst sind, zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme der Abgasleiteinrichtung, von einer dem Lagergehäuse abgewandten Abgas-Austrittsseite des Integralgehäuses her in axialer Richtung, aufweist.
Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Integralgehäuses ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Kühlmittelkanal aufweist, der den Abgas-Spiralkanal auf einer Lagergehäuseseite des Integralgehäuses zumindest teilweise umgreift und sich bis in den das Lagergehäuse bildenden Teil des Integralgehäuses erstreckt. Dies ermöglicht eine Ausbildung des sogenannten Wasserkerns, also des Kühlmittelkanals zur Kühlung des Turbinengehäuses und des Lagergehäuses in einem durchgehenden Stück, wodurch Verbindungsschnittstellen vermieden werden können und gewährleistet eine besonders effektive Kühlung der sensiblen Bereiche des Integralgehäuses.
Eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Integralgehäuse für einen Abgasturbolader ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abgas-Spiralkanal auf der Lagergehäuseseite, also der der Abgas-Austrittsseite abgewandten Seite des Abgas-Spiralkanals, zumindest teilweise in axialer Richtung über den das Lagergehäuse bildenden Teil des Integralgehäuses überhängt. Dadurch ist der beanspruchte axiale Bauraum des Integralgehäuses vorteilhaft verringert.
Eine Auswahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung sowie verschiedene Kombinationsmöglichkeiten von Merkmalen verschiedener Ausführungen gemäß der Ansprüche werden im Folgenden anhand der Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine vereinfachte dreidimensionale Darstellung einer Ausführung eines konventionellen Abgasturboladers mit variabler Turbinengeometrie (VTG), mit im Viertelschnitt entlang der Turboladerachse aufgeschnittenem Gehäuse;
2 eine vereinfachte Darstellung einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers mit variabler Turbinengeometrie (VTG), in Halbschnitt-Darstellung.

Funktions- und Benennungsgleiche Teile sind in den Figuren durchgehend mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
In 1 ist eine Ausführung eines konventionellen Abgasturboladers 1 bestehend aus einer Abgasturbine 20, Radial-Luftverdichter 30 und der axial dazwischen angeordneten Lagereinheit 40 gezeigt. Zur Sichtbarmachung der Abgasleiteinrichtung 50 ist entlang der Turboladerachse 11, die mit der Turbinenachse übereinstimmt, durchgehend ein oberes Viertel des Turbinengehäuses 21 des Verdichtergehäuses 31 und des Lagergehäuses 41 herausgeschnitten. Die Schnittdarstellung erlaubt dabei einen Einblick in den Aufbau und die Anordnung der wesentlichen Komponenten des Abgasturboladers 1.
Dabei sind das im Abgastrakt des Verbrennungsmotors anordenbare Turbinengehäuse 21, das im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors anordenbare Verdichtergehäuse 31 und zwischen Turbinengehäuse 21 und Verdichtergehäuse 31 das Lagergehäuse 41 der Läuferlagereinheit 40 auf der gemeinsamen Turboladerachse 11 hintereinander angeordnet und montagetechnisch miteinander verbunden.
Der sogenannte Turboladerläufer 10 des Abgasturboladers 1 besteht aus dem Turbinenlaufrad 12, dem Verdichterlaufrad 13 sowie der Läuferwelle 14. Das Turbinenlaufrad 12 und das Verdichterlaufrad 13 sind auf den sich gegenüberliegenden Enden der gemeinsamen Läuferwelle 14 angeordnet und mit diesen drehfest verbunden. Die Läuferwelle 14 erstreckt sich in Richtung der Turboladerachse 11 axial durch die Lagereinheit 40 und ist in dieser, mittels Radial-Wellenlagern und einem Axial-Wellenlager, axial und radial um seine Längsachse, die Läuferwellendrehachse 15, drehgelagert, wobei die Läuferwellendrehachse 15 und die Turboladerachse 11 übereinstimmen, also zusammenfallen. Der Turboladerläufer 10 rotiert im Betrieb um die Läuferwellendrehachse 15 der Läuferwelle 14. Die Läuferdrehachse und die Turboladerachse 11 sind durch die eingezeichnete Mittellinie dargestellt und kennzeichnen die axiale Ausrichtung des Abgasturboladers 1.
Im Verdichtergehäuse 31 ist das Verdichterlaufrad 13 zentrisch angeordnet, wobei das Verdichtergehäuse 31 einen Lufteinlassstutzen 33 mit dem Lufteinlasskanal 33a für den angesaugten Luftmassenstrom und einen um das Verdichterlaufrad 13 angeordneten Verdichter-Spiralkanal 32, zur Abführung des verdichteten Luftmassenstroms aufweist. Im Turbinengehäuse 21 ist das Turbinenlaufrad 12 zentrisch in dem Laufradraum 25 angeordnet, wobei das Turbinengehäuse 21 einen um das Turbinenlaufrad 12 angeordneten Abgas-Spiralkanal 22 zur Zuführung des Abgas-Massenstroms auf das Turbinenlaufrad 12 und einen Abgasauslassstutzen 74 mit einem Abgasauslasskanal 74a zur Abführung des Abgas-Massenstroms aufweist.
Im Übergangsbereich, radial zwischen Abgas-Spiralkanal 22 und der Turbinenrad-Eintrittsöffnung (Hier nicht erkennbar) des Laufradraums 25 ist ringförmig um das Turbinenlaufrad 12 verlaufend eine Abgasleiteinrichtung 50, auch als Variable Turbinengeometrie oder kurz VTG bezeichnet, angeordnet. Diese Abgasleiteinrichtung 50 weist eine Lagerringscheibe 51, eine Deckringscheibe 52 und Abgasleitschaufeln 60 auf.
Zwischen Lagerringscheibe 51 und Deckringscheibe 52 ist ein um das Turbinenlaufrad 12 konzentrisch umlaufender, den Abgas-Spiralkanal 22 und den Laufradraum 25 verbindender Abgas-Ringkanal 54 mit einer Ringkanal-Hinterwand 55 auf der Lagergehäuseseite 23 des Turbinengehäuses 21 und einer Ringkanal-Vorderwand 56 auf der Abgas-Austrittsseite 24 des Turbinengehäuses 21 ausgebildet, wobei durch den Abstand zwischen Ringkanal-Hinterwand 55 und Ringkanal-Vorderwand 56 eine Ringkanalbreite definiert ist.
Im Ringkanal 54 sind eine Mehrzahl von Abgasleitschaufeln 60 angeordnet, die jeweils eine Schaufeleintrittskante, eine Schaufelaustrittskante und eine Schaufeldrehachse aufweisen, die sich, in Bezug auf die Turboladerachse 11 zumindest überwiegend axial, zwischen der Ringkanal-Hinterwand 55 und der Ringkanal-Vorderwand 56, also quer zur Strömungsrichtung des Abgasmassenstroms, über die Ringkanalbreite hinweg, erstrecken und wobei sich die Abgasleitschaufeln 60 von der Schaufeleintrittskante zur Schaufelaustrittskante in Strömungsrichtung des Abgasmassenstroms erstrecken. Dabei sind die Abgasleitschaufeln 60, um ihre jeweiligen Schaufeldrehachsen, von einer Geschlossen-Stellung bis in eine Geöffnet-Stellung drehbar gelagert. Zur Betätigung der Abgasleitschaufeln 60 ist eine Betätigungsmechanik 59 vorgesehen, die auf der Lagergehäuseseite 23 der Lagerringscheibe und des Turbinengehäuses 21 angeordnet ist und mit den Schaufeldrehachsen der Abgasleitschaufeln 60 zu deren synchroner Betätigung wirkverbunden ist.
Eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers 1 ist in 2 dargestellt. Auch dieser weist die wesentlichen Komponenten eines konventionellen Abgasturboladers wie in 1 gezeigt auf, die in 2 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
Ergänzend sind hier die einzelnen Komponenten der, in dem das Lagergehäuse 41 bildenden Teil des Integralgehäuses 71 angeordneten, Lageranordnung für die Läuferwelle 14, nämlich zwei Radial-Wellenlager 47a, 47b und ein Axial-Wellenlager 48 zu erkennen. Diese Lagerkomponenten müssen im Betrieb mit Schmiermittel versorgt werden. Dazu ist in dem Lagergehäuse 41 ein Schmiermittelzulaufkanal 45 für die Einspeisung des Schmiermittels, beispielsweise aus dem Ölkreislauf eines angeschlossenen Verbrennungsmotors, und ein Schmiermittelablaufkanal 46 zur Rückführung des Schmiermittels beispielsweise in den genannten Ölkreislauf vorgesehen.
Weiterhin ist deutlich erkennbar, dass das Lagergehäuse 41 und das Turbinengehäuse 21 zusammen als ein in einem Stück gefertigtes Integralgehäuse 71 ausgebildet sind und dass die Abgasleiteinrichtung 50, von einer dem Verdichtergehäuse 31 abgewandten Abgas-Austrittsseite 24 des Integralgehäuses 71 her (also in der 1 von rechts), in axialer Richtung bezogen auf die Turboladerachse 11 in eine Aufnahmeöffnung 72 des Integralgehäuses 71 eingefügt ist. Die Aufnahmeöffnung 72 ist hier radial von einem umlaufenden Rand der auf der Abgas-Austrittsseite 24 liegenden Gehäusewand des Abgas-Spiralkanals 22 begrenzt. In axialer Richtung ist die Aufnahmeöffnung 72 durch den sogenannten Lagergehäuseschild 42, der durch die Wand des Teils des Integralgehäuses 71, der das Lagergehäuses 41 bildet, ausgebildet ist.
Auf der Abgas-Austrittsseite 24 des Integralgehäuses 71 ist ein Integralgehäusedeckel 73 angeordnet, der die Aufnahmeöffnung 72 zumindest teilweise abdeckt und der einen Abgasauslassstutzen 74 mit einem Abgasauslasskanal 74a aufweist, an den beispielsweise das Abgassystem eines Verbrennungsmotors angeschlossen werden kann. Der Integralgehäusedeckel 73 schließt an seinem umlaufenden Außenrand abgasdicht auf der Außenseite der Gehäusewand des Abgas-Spiralkanals 22 an und dichtet auf diese Weise das Integralgehäuse 71 auf Abgas-Austrittsseite 24, abgesehen von dem Abgas-Auslasskanal 74a, gegenüber der Umgebung ab. Auch die Abgasleiteinrichtung 50 inklusive der Betätigungsmechanik 59 ist von dem Integralgehäusedeckel 73 abgedeckt bzw. umschlossen.
Somit kann das Abgas nur kontrolliert über den zwischen Deckringscheibe 52 und Lagerringscheibe 51 gebildeten Abgas-Ringkanal 54, an der Dichtkontur 53 entlang durch die Beschaufelung des Turbinenlaufrads 12 in den Abgas-Auslasskanal 74a und von dort zum Beispiel in ein anschließendes Abgas-Nachbehandlungssystem (nicht dargestellt) eingeleitet werden. Zur Abdichtung des Integralgehäusedeckels 73 gegenüber dem Integralgehäuse 71 kann, wie in 2 dargestellt, beispielsweise ein umlaufender Dichtring 76 im radialen Randbereich des Integralgehäusedeckels 73 zwischen der Außenseite der Gehäusewand des Abgas-Spiralkanals 22 und dem Integralgehäusedeckel 73 angeordnet werden.
Weiterhin ist in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Außenseite der auf der Abgas-Austrittsseite 24 liegenden Gehäusewand des Abgas-Spiralkanals 22 ein umlaufender sich in axialer Richtung erstreckender Ringabsatz 26 vorgesehen zur zentrierenden Aufnahme und Positionierung des Integralgehäusedeckels 73 am Integralgehäuse 71. Am Integralgehäusedeckel 73 ist zu diesem Zweck ein komplementär zum Ring-Absatz 26 ausgebildeter Deckelrand 77 vorgesehen, der mit dem Ringabsatz 26, den Integralgehäusedeckel 73 in Bezug auf die Läuferwellendrehachse 15 zentrierend, zusammenwirkt.
In der Halbschnitt-Darstellung des Abgasturboladers 1 in 2 ist weiterhin deutlich dargestellt, dass das Integralgehäuse 71 einen Kühlmittelkanal 75 aufweist, der den Abgas-Spiralkanal 22 auf der dem Verdichtergehäuse 31 zugewandten Lagergehäuseseite 23 des Integralgehäuses 71 zumindest teilweise umgreift, wobei sich dieser auch zumindest teilweise über den Außenumfang des Abgas-Spiralkanals 22 erstreckt und so den Abgas-Spiralkanal 22 großflächig zumindest teilweise umhüllt. Gleichermaßen erstreckt sich der Kühlmittelkanal 75 bis in den das Lagergehäuse 41 bildenden Teil des Integralgehäuses 71 hinein wodurch der Bereich der Lageranordnung im Lagergehäuse 41 effektiv vom Wärmeeintrag aus dem Bereich des Abgas-Spiralkanals 22 abgeschirmt und gekühlt wird. Dadurch werden thermische Schädigungen insbesondere des auf der Turbinenseite angeordneten Radial-Wellenlagers 47b wirksam verhindert, die Arbeitstemperatur im Integralgehäuse 71 insgesamt soweit reduziert, dass ein weniger Wärmebeständiges und somit kostengünstigeres Material für das Integralgehäuse 71 eingesetzt werden kann.
Das Kühlmittel, vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit, wird dem Integralgehäuse 71 über einen Kühlmittelzulaufanschluss 75 a zugeführt, durchströmt den Kühlmittelkanal 75 und wird dann über einen Kühlmittelablaufanschluss 75b aus dem Integralgehäuse 71 abgeführt. Über den Kühlmittelzulaufanschluss 75 a und den Kühlmittelablaufanschluss 75b steht das Integralgehäuse 71 beispielsweise direkt mit einem Kühlsystem des Verbrennungsmotors in Fluidverbindung.
Die in 2 gezeigte Ausführung des erfindungsgemäßen Abgasturboladers 1 ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der Abgas-Spiralkanal 22 des erfindungsgemäßen Integralgehäuses 71 auf einer dem Verdichtergehäuse 31 zugewandten Lagergehäuseseite 23 zumindest teilweise in axialer Richtung auf das Verdichtergehäuse 31 zu über den das Lagergehäuse 41 bildenden Teil des Integralgehäuses 71 überhängt. Wie zu erkennen ist, ermöglicht dies einen kompakten Aufbau des Abgasturboladers.
Weiterhin ist in 2 die variable Abgasleiteinrichtung 50 des Abgasturboladers 1 detailliert in Einbauposition dargestellt. Die variable Abgasleiteinrichtung 50 weist eine Lagerringscheibe 51, eine Deckringscheibe 52, mehrere zwischen Lagerringscheibe 51 und Deckringscheibe 52 über deren Umfang verteilt angeordnete Abgasleitschaufeln 60 sowie eine Betätigungsmechanik 59 auf. Die Aufnahmeöffnung 72 ist in dem das Turbinengehäuse 21 bildenden Teil des Integralgehäuses 71 in axialer Richtung von einem Lagergehäuseschild 42 begrenzt, wobei das Lagergehäuseschild 42 durch eine Gehäusewand des Integralgehäuses 71 gebildet ist, die den das Lagergehäuse 41 bildenden Teil des Integralgehäuses 71 im Innenraum der Aufnahmeöffnung begrenzt. Die Abgasleiteinrichtung 50 ist so in der Aufnahmeöffnung 72 angeordnet, dass die Deckringscheibe 52 auf der dem Lagergehäuseschild 42 zugewandten Seite und die Betätigungsmechanik 59 auf der dem Lagergehäuseschild 42 abgewandten Seite der Abgasleiteinrichtung 50 in der Aufnahmeöffnung 72 angeordnet sind.
Ausgehend vom Lagergehäuseschild 42 sind die Deckringscheibe 52, die Abgasleitschaufeln 60, die Lagerringscheibe 51 und die Betätigungsmechanik 59 in Richtung auf die Abgas-Austrittsseite 24 zu entsprechend der vorgenannten Reihenfolge angeordnet, dabei ist die Deckringscheibe 52 auf einem Anschlag-Absatz 42a des Lagergehäuseschildes 42 zentriert zur Läuferwellendrehachse 15 positioniert. Der Anschlag-Absatz ist, wie in 2 dargestellt, beispielsweise als gegenüber der Ebene des Lagergehäuseschildes 42 zurückversetzte, in Bezug auf die Läuferwellendrehachse 15 umlaufende Stufe ausgebildet, die gleichermaßen als axialer Anschlag und als Zentrierzylinder dient.
Die Ausführung der Abgasleiteinrichtung 50, wie in 2 dargestellt, lässt weiterhin erkennen, dass die Dichtkontur 53 gegenüber der Außenkontur des Turbinenlaufrades 12 durch die Lagerringscheibe 51 ausgebildet ist. In alternativer Ausführung kann die Dichtkontur 53 jedoch auch durch die Innenwand des Integralgehäusedeckels 73 ausgebildet sein.
Wie zwar nicht unmittelbar aus 2 ersichtlich, jedoch leicht anhand der Darstellung vorstellbar, kann die variable Abgasleiteinrichtung 50 und der Integralgehäusedeckel 26 als vormontierbare Kartuschen-Baugruppe gestaltet sein. Dazu sind die Bauteile der Abgasleiteinrichtung 50 direkt oder indirekt montagetechnisch mit dem Integralgehäusedeckel 73 verbunden und können zusammen mit diesem als Baueinheit in die Aufnahmeöffnung 72 eingesetzt werden.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung der 2 ersichtlich, stellt das dargestellte Integralgehäuse 71 eine Ausführung des erfindungsgemäßen Integralgehäuses 71 dar, in dem das Lagergehäuse 41 der Lagereinheit 40 und das Turbinengehäuse 21 der Abgasturbine 20 mit dem Abgas-Spiralkanal 22 in einem aus einem Stück gefertigten Bauteil zusammengefasst sind. Dabei ist eine Aufnahmeöffnung 72 zur Aufnahme einer Abgasleiteinrichtung 50, von einer dem Lagergehäuse 41 abgewandten Abgas-Austrittsseite 24 des Integralgehäuses 71 her in axialer Richtung, in dem das Turbinengehäuse 21 bildenden Teil des Integralgehäuses 71 vorgesehen.
Das dargestellte Integralgehäuse 71 weist ferner den Kühlmittelkanal 75 auf, der den Abgas-Spiralkanal 22 auf seiner Lagergehäuseseite 23 zumindest teilweise umgreift und sich bis in den das Lagergehäuse 41 bildenden Teil des Integralgehäuses 71 erstreckt, dabei ist der Abgas-Spiralkanal 22 so ausgebildet, dass er auf der Lagergehäuseseite 23 zumindest teilweise in axialer Richtung über den das Lagergehäuse 41 bildenden Teil des Integralgehäuses 71 überhängt.
Bezugszeichenliste

1: Abgasturbolader
10: Turboladerläufer
11: Turboladerachse
12: Turbinenlaufrad
13: Verdichterlaufrad
14: Läuferwelle
15: Läuferwellendrehachse
20: Abgasturbine
21: Turbinengehäuse
22: Abgas-Spiralkanal
23: Lagergehäuseseite
24: Abgas-Austrittsseite
25: Laufradraum
26: Ringabsatz
30: Radial-Luftverdichter
31: Verdichtergehäuse
32: Verdichter-Spiralkanal
33: Lufteinlassstutzen
33a: Lufteinlasskanal
40: Lagereinheit
41: Lagergehäuse
42: Lagergehäuseschild
42a: Anschlag-Absatz
45: Schmiermittelzulaufkanal
46: Schmiermittelablaufkanal
47a, 47b: Radial-Wellenlager
48: Axial-Wellenlager
50: Abgasleiteinrichtung
51: Lagerringscheibe
52: Deckringscheibe
53: Dichtkontur
54: Abgas-Ringkanal
55: Ringkanal-Hinterwand
56: Ringkanal-Vorderwand
59: Betätigungsmechanik
60: Abgasleitschaufeln
71: Integralgehäuse
72: Aufnahmeöffnung
73: Integralgehäusedeckel
74: Abgas-Auslassstutzen
74a: Abgas-Auslasskanal
75: Kühlmittelkanal
75a: Kühlmittelzulaufanschluss
75b: Kühlmittelablaufanschluss
76: Dichtring
77: Deckelrand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018221812 A1 [0012]
DE 102008017821 A1 [0012]
DE 102008000776 A1 [0012]
EP 1536103 A1 [0012]

Claims

Abgasturbolader (1), für einen Verbrennungsmotor, der aufweist, - eine Abgasturbine (20), die ein mit einem ersten Wellenende einer Läuferwelle (14) drehfest verbundenes Turbinenlaufrad (12), ein Turbinengehäuse (21) mit zumindest einem Abgas-Spiralkanal (22), der das Turbinenlaufrad (12) zumindest über einen Teil seines Umfangs umgreift und eine in einem Übergangsbereich zwischen Abgas-Spiralkanal (22) und dem Turbinenlaufrad (12) angeordnete, variable Abgasleiteinrichtung (50) umfasst; - einen Radial-Luftverdichter (30), der ein Verdichtergehäuse (31) und ein damit zusammenwirkendes, mit einem zweiten Wellenende der Läuferwelle (14) drehfest verbundenes Verdichterlaufrad (13) umfasst; - eine Lagereinheit (40) mit einem Lagergehäuse (41), das zwischen dem Turbinengehäuse (21) und dem Verdichtergehäuse (31) angeordnet ist und in dem eine Wellenlageranordnung aufgenommen ist, wobei die Läuferwelle (14) sich entlang einer Läuferwellendrehachse (15) in axialer Richtung durch das Lagergehäuse (41) erstreckt, und in der Wellenlageranordnung um die Läuferwellendrehachse (15), zusammen mit dem Turbinenlaufrad (12) und dem Verdichterlaufrad (13), drehbar gelagert ist; und der dadurch gekennzeichnet ist, dass - das Lagergehäuse (41) und das Turbinengehäuse (21) zusammen als ein in einem Stück gefertigtes Integralgehäuse (71) ausgebildet sind und dass - die Abgasleiteinrichtung (50), von einer dem Verdichtergehäuse (31) abgewandten Abgas-Austrittsseite (24) des Integralgehäuses (71) her, in axialer Richtung in eine Aufnahmeöffnung (72) des Integralgehäuses (71) eingefügt ist und dass - auf der Abgas-Austrittsseite (24) des Integralgehäuses (71) ein Integralgehäusedeckel (73) angeordnet ist, der die Aufnahmeöffnung (72) zumindest teilweise abdeckt und der einen Abgasauslassstutzen (74) mit einem Abgasauslasskanal (74a) aufweist.
Abgasturbolader (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Integralgehäuse (71) einen Kühlmittelkanal (75) aufweist, der den Abgas-Spiralkanal (22) auf einer dem Verdichtergehäuse (31) zugewandten Lagergehäuseseite (23) des Integralgehäuses (71) zumindest teilweise umgreift und sich bis in den das Lagergehäuse (41) bildenden Teil des Integralgehäuses (71) erstreckt.
Abgasturbolader (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kühlmittelkanal (75) auch zumindest teilweise über den Außenumfang des Abgas-Spiralkanals (22) erstreckt.
Abgasturbolader (1) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgas-Spiralkanal (22) auf einer dem Verdichtergehäuse (31) zugewandten Lagergehäuseseite (23) zumindest teilweise in axialer Richtung auf das Verdichtergehäuse (31) zu über den das Lagergehäuse (41) bildenden Teil des Integralgehäuses (71) überhängt.
Abgasturbolader (1) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die variable Abgasleiteinrichtung (50) eine Lagerringscheibe (51), eine Deckringscheibe (52), mehrere zwischen Lagerringscheibe (51) und Deckringscheibe (52) über deren Umfang verteilt angeordnete Abgasleitschaufeln (60) sowie eine Betätigungsmechanik (59) aufweist, - die Aufnahmeöffnung (72) in dem das Turbinengehäuse (21) bildenden Teil des Integralgehäuses (71) in axialer Richtung von einem Lagergehäuseschild (42) begrenzt ist und wobei - die Deckringscheibe (52) auf der dem Lagergehäuseschild (42) zugewandten Seite und die Betätigungsmechanik (59) auf der dem Lagergehäuseschild (42) abgewandten Seite der Abgasleiteinrichtung (50) in der Aufnahmeöffnung (72) angeordnet sind.
Abgasturbolader (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckringscheibe (52) auf einem Anschlag-Absatz (42a) des Lagergehäuseschildes (42) zentriert zur Läuferwellendrehachse (15) positioniert ist.
Abgasturbolader (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleiteinrichtung (50) mit Betätigungsmechanik (59) von dem Integralgehäusedeckel (26) abgedeckt ist und der Integralgehäusedeckel (26) abgasdicht am Integralgehäuse (71) anschließt.
Abgasturbolader (1) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Abgasleiteinrichtung (50) und der Integralgehäusedeckel (26) als vormontierbare Kartuschen-Baugruppe gestaltet sind.
Abgasturbolader (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtkontur (53) gegenüber einer Außenkontur des Turbinenlaufrades (12) durch die Lagerringscheibe (51) ausgebildet ist.
Integralgehäuse (71) für einen Abgasturbolader (1) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, in dem das Lagergehäuse (41) und das Turbinengehäuse (21) mit dem Abgas-Spiralkanal (22) in einem aus einem Stück gefertigten Bauteil zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Aufnahmeöffnung (72) zur Aufnahme einer Abgasleiteinrichtung (50), von einer dem Lagergehäuse (41) abgewandten Abgas-Austrittsseite (24) des Integralgehäuses (71) her in axialer Richtung, aufweist.
Integralgehäuse (71) für einen Abgasturbolader (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es den Kühlmittelkanal (75) aufweist, der den Abgas-Spiralkanal (22) auf der Lagergehäuseseite (23) des Integralgehäuses (71) zumindest teilweise umgreift und sich bis in den das Lagergehäuse (41) bildenden Teil des Integralgehäuses (71) erstreckt.
Integralgehäuse (71) für einen Abgasturbolader (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgas-Spiralkanal (22) auf der Lagergehäuseseite (23) zumindest teilweise in axialer Richtung über den das Lagergehäuse (41) bildenden Teil des Integralgehäuses (71) überhängt.