DE10220573C1

DE10220573C1 - Abgasturbolader

Info

Publication number: DE10220573C1
Application number: DE10220573A
Authority: DE
Inventors: Norbert Wand; Michael Hartmann; Michael Groddeck; Wolfgang Bauer
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; Wendt SIT GmbH
Current assignee: Wendt SIT GmbH; Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2022-05-09
Also published as: US20040018102A1; US6997672B2

Abstract

Für einen Abgasturbolader (1) wird ein Berstschutz (4) vorgeschlagen. Der Berstschutz (4) überdeckt hierbei einen ersten gefährdeten Abschnitt (5) des Gehäuses (2). Der Berstschutz (4) umfasst eine Isolation (6) und ein erstes (7) und ein zweites Blech (8). Ergänzend ist eine Ummantelung (9) um den Berstschutz (4) angeordnet. Durch die Erfindung wird die Sicherheit eines Abgasturboladers (1) im Betrieb erhöht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Abgasturbolader werden zur Leistungssteigerung bei Brennkraftmaschinen verwendet. Besonders kritisch sind Betriebsbereiche mit hohem Drehzahl-Niveau und hohe Temperaturen des Abgasturboladers. Beispielsweise können Teile einer schadhaften Turbinenschaufel aufgrund ihrer hohen kinetischen Energie das Gehäuse durchschlagen.

Aus der WO 97/48943 A1 ist eine Isolierung für einen Abgasturbolader bekannt. Die Isolierung besteht aus zwei Hälften, welche vollständig um den Abgasturbolader herum angeordnet werden. Für Wartungsarbeiten können diese entfernt werden. Die Isolierung soll neben einem Berührungsschutz eine gleichmäßige Temperaturverteilung gewährleisten und Wärmespannungen im Gusskörper des Gehäuses verringern. Die Ummantelung bietet jedoch keinen sicheren Schutz gegen Risse im Gehäuse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit eines Abgasturboladers zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Die Erfindung sieht für einen Abgasturbolader einen Berstschutz vor, welcher einen ersten Abschnitt des Gehäuses überdeckt. Der erste Abschnitt wird durch die Hauptenergie- Richtung der berstenden Turbine bestimmt. Hierbei ist der Berstschutz mit dem Gehäuse unlösbar verbunden, beispielsweise durch Mikropunkt-Schweißung. Der Berstschutz wiederum umfasst eine Isolation, ein erstes und ein zweites Blech.

Aufgrund der festen Verbindung zwischen dem Berstschutz und dem Gehäuse kann der Berstschutz die Energie eines berstenden Abgasturboladers vollständig absorbieren. Die kinetische Energie wird durch die beiden Bleche in Verformungsenergie umgewandelt, so dass Kollateral-Schäden wirksam verhindert werden. Da der Berstschutz nur in einem ersten Abschnitt, ohne zusätzliche Halterungen, angeordnet wird, ist die Gewichtszunahme gering.

Gegenüber der Umwelt ist der Berstschutz von einer Ummantelung umgeben, welche einen zweiten Abschnitt des Gehäuses überdeckt. Die Ummantelung besteht aus einer Isoliermatte und einer umgebenden Metallfolie, welche mit dem Gehäuse unlösbar verbunden ist. Durch die Ummantelung wird zusätzlich ein Berührschutz gewährleistet.

In den Figuren ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt des Gehäuses;

Fig. 2 einen Schnitt.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines Abgasturboladers 1 teilweise dargestellt. Dieser umfasst ein Gehäuse 2 mit einer Turbine 3. Der generelle Aufbau und die Funktionsweise des Abgasturboladers werden als bekannt vorausgesetzt. Das Gehäuse 2 ist auf der Außenseite in einen ersten Abschnitt 5 mit einem Berstschutz 4 versehen. Der vom ersten Abschnitt 5 definierte Winkelbereich entspricht der Hauptenergie-Richtung der berstenden Turbine 3. Der Berstschutz 4 besteht aus einer Isolation 6, einem ersten Blech 7 und einem zweiten Blech 8. Die Isolation 6 ist auf das Gehäuse 2 aufgeklebt. In der Praxis besteht diese aus Glasfaser und besitzt eine Dicke von 3 mm. Auf der Isolation 6 ist das erste Blech 7 angeordnet. Das erste Blech 7 ist warmfest ausgeführt und kann beispielsweise eine Dicke von 2 mm aufweisen. Die Isolation 6 und das erste Blech 7 sind vom zweiten Blech 8 umgeben. Dieses ist mit dem Gehäuse 2 unlösbar verbunden ist, beispielsweise durch Punktschweißen.

Der Berstschutz 4 und das Gehäuse 2 sind in einem zweiten Abschnitt 12 von einer Ummantelung 9 umgeben. Die Ummantelung 9 umfasst eine Isoliermatte 10 und eine Metallfolie 11. Die Isoliermatte 10 ist lose auf das Gehäuse 2 aufgelegt. Die Isoliermatte 10 besitzt eine Dicke von 7 mm. Die umgebende Metallfolie 11 ist mit dem Gehäuse 2 unlösbar verbunden. Die Metallfolie 11 besitzt eine Stärke von 0,1 mm und ist als temperaturfeste Stahlfolie ausgeführt.

In Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 dargestellt. Hieraus ist noch einmal der Aufbau des Berstschutzes 4 und der Ummantelung 9 ersichtlich. Der Berstschutz 4 besteht wie dargestellt aus der Isolation 6, dem ersten Blech 7 und dem zweiten Blech 8. Die Ummantelung 9 schließt in radialer Richtung an den Berstschutz 4 an und umfasst die Isoliermatte 10 und die Metallfolie 11.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

1. Der Berstschutz 4 ist unlösbar mit dem Gehäuse 2 verbunden, wodurch die Berstenergie des Abgasturboladers 1 absorbiert wird.
2. Kollateral-Schäden, beispielsweise an der Brennkraftmaschine oder am Prüfstand, werden wirksam verhindert.
3. Da der Berstschutz 4 nur einen gefährdeten Abschnitt 5 des Gehäuses 1 überdeckt, ist die Gewichtszunahme gering.
4. Durch die Ummantelung 9 wird ergänzend ein sicherer Berührschutz gewährleistet.
5. Der Montage-Aufwand ist gering.

Bezugszeichen

1

Abgasturbolader

2

Gehäuse

3

Turbine

4

Berstschutz

5

erster Abschnitt

6

Isolation

7

erstes Blech

8

zweites Blech

9

Ummantelung

10

Isoliermatte

11

Metallfolie

12

zweiter Abschnitt

Claims

1. Abgasturbolader (1) für eine Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse (2), mit einer Turbine (3), die innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet wird und mit einem Berstschutz (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Berstschutz (4) formschlüssig auf der Außenseite des Gehäuses (2) angeordnet wird, wobei der Berstschutz (4) einen ersten Abschnitt (5) des Gehäuses (2) überdeckt und eine Ummantelung (9) um den Berstschutz (4) anordnet wird.

2. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (5) durch die Hauptenergie-Richtung der berstenden Turbine (3) bestimmt wird.

3. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Berstschutz (4) und das Gehäuse (2) unlösbar miteinander verbunden werden.

4. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Berstschutz (4) eine Isolation (6), ein erstes (7) und ein zweites Blech (8) umfasst.

5. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation (6) mit dem Gehäuse (2) verklebt wird.

6. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (9) einen zweiten Abschnitt (12) des Gehäuses (2) überdeckt.

7. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (9) und das Gehäuse (2) unlösbar miteinander verbunden werden.

8. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (9) eine Isoliermatte (10) und eine Metallfolie (11) umfasst.

9. Abgasturbolader (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isoliermatte (10) lösbar mit dem Gehäuse (2) und dem Berstschutz (4) verbunden wird.