DE10332025A1 - Compressor for an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine comprises a dead space arranged in the flow region of the compressor wheel and communicating exclusively with a compressor inlet channel via a connection opening - Google Patents

Compressor for an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine comprises a dead space arranged in the flow region of the compressor wheel and communicating exclusively with a compressor inlet channel via a connection opening Download PDF

Info

Publication number
DE10332025A1
DE10332025A1 DE10332025A DE10332025A DE10332025A1 DE 10332025 A1 DE10332025 A1 DE 10332025A1 DE 10332025 A DE10332025 A DE 10332025A DE 10332025 A DE10332025 A DE 10332025A DE 10332025 A1 DE10332025 A1 DE 10332025A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
compressor
wheel
dead space
connection opening
compressor wheel
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Withdrawn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
DE10332025A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Fledersbacher
Michael Dipl.-Ing. Scherrieble (FH)
Siegfried Dipl.-Ing. Sumser
Siegfried Dipl.-Ing. Weber
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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 DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE10332025A priority Critical patent/DE10332025A1/en
Publication of DE10332025A1 publication Critical patent/DE10332025A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10—Gas-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
    • F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid-driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Compressor (3), especially for an internal combustion engine, comprises a compressor wheel (7) rotatably mounted in a compressor inlet channel (8) and compressing a gas to an increased boost pressure. A dead space (13) arranged in the flow region of the compressor wheel communicates exclusively with the compressor inlet channel via a connection opening adjacent to the wheel inlet edge (15) of the compressor wheel. An independent claim is also included for an exhaust gas turbocharger (1) comprising the above compressor. Preferred Features: The dead space and the connection opening are annular. The dead space is defined by a separate housing part (11) of the compressor housing (12).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a compressor, in particular for an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1.

Aus der Druckschrift DE 195 14 707 A1 ist ein Radialverdichter mit einer Vorleiteinrichtung bekannt, welche einen einen Gashauptstrom axial leitenden Gashauptkanal sowie einen einen Gasnebenstrom radial leitenden Gasnebenkanal aufweist. Zur Regelung der durch Überlagerung beider Gasströme vor dem Verdichterrad geänderten Anströmrichtung sind in der Vorleiteinrichtung Ventile angeordnet, mit denen die Kanäle wechselweise oder gemeinschaftlich geöffnet und geschlossen werden können. Hierdurch ist es möglich, je nach Betriebssituation einen unterschiedlichen Drall auf das Verdichterrad aufzubringen. Nachteilig hierbei ist jedoch die aufwendige Konstruktion und Regelung.From the publication DE 195 14 707 A1 a radial compressor with a Vorleiteinrichtung is known, which has a gas main flow axially conducting gas main channel and a gas side stream radially conductive gas side channel. To control the flow direction changed by superimposing both gas streams upstream of the compressor wheel, valves are arranged in the pre-flow device with which the ducts can be opened and closed alternately or jointly. This makes it possible, depending on the operating situation to apply a different spin to the compressor wheel. The disadvantage here, however, is the complex construction and control.

Um den Arbeitsbereich von Verdichtern zu erweitern, welche in Richtung kleiner, durchzusetzender Massenströme von der Pumpgrenze und in Richtung großer Massenströme von der Stopfgrenze begrenzt ist, werden so genannte Kennfeld-Stabilisierungs-Maßnahmen eingesetzt. So ist es beispielsweise aus der Druckschrift DE 42 13 047 A1 bekannt, einen Bypass parallel zum Verdichtereinströmkanal vorzusehen, der die Verdichterrad- Eintrittskante überbrückt und der bei einem Betrieb des Verdichters nahe der Pumpgrenze eine Rezirkulation eines Teilmassenstromes entgegen der Hauptströmungsrichtung erlaubt. Der zurückgeführte Teilmassenstrom wird über den Bypass wieder dem Hauptmassenstrom im Verdichtereinströmkanal zugeführt. Mittels dieser Maßnahme kann die Pumpgrenze zugunsten kleinerer Massenströme verschoben werden. Eine Verbesserung der Wirkung kann mit zusätzlichen Leitapparaten erzielt werden, die jedoch einen hohen konstruktiven Aufwand erfordern. Außerdem kommen derartige kennfeldstabilisierende Maßnahmen erst bei relativ hohen Verdichterdrehzahlen und Verdichterdruckverhältnissen zum Tragen, die üblicherweise bei Nutzfahrzeugen vorliegen, nicht jedoch bzw. nur in eingeschränkter Weise bei Personenkraftwagen.In order to expand the working range of compressors, which is limited in the direction of smaller, durchzusetzender mass flows of the surge line and in the direction of large mass flows of the Stopfgrenze, so-called map stabilization measures are used. So it is for example from the document DE 42 13 047 A1 It is known to provide a bypass in parallel with the compressor inlet passage which bridges the compressor impeller leading edge and which, when the compressor is operating near the pumping limit, allows recirculation of a partial mass flow counter to the main flow direction. The recirculated partial mass flow is fed back via the bypass to the main mass flow in the compressor inlet channel. By means of this measure, the surge limit can be shifted in favor of smaller mass flows. An improvement in the effect can be achieved with additional nozzles, but require a lot of design effort. In addition, such map-stabilizing measures come only at relatively high compressor speeds and compressor pressure ratios to bear, which are usually present in commercial vehicles, but not or only in a limited way in passenger cars.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit einfachen Maßnahmen den Arbeitsbereich eines Verdichters zu erweitern.Of the Invention is based on the problem with simple measures to expand the working range of a compressor.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This Problem is inventively with the Characteristics of claim 1 solved. The dependent claims give expedient further education at.

Bei dem erfindungsgemäßen Verdichter ist in die Wandung des Verdichtereinlasskanals ein Totraum eingebracht, welcher ausschließlich mit dem Verdichtereinlasskanal verbunden ist und darüber hinaus keine weiteren Verbindungen zu anderen Volumina aufweist, insbesondere von der Atmosphäre abgeschnitten ist. Die Verbindung zum Verdichtereinlasskanal erfolgt über eine Verbindungsöffnung in der Wandung des Einlasskanals, wobei die Verbindungsöffnung benachbart zur Radeintrittskante des Verdichterrades gelegen ist.at the compressor according to the invention a dead space is introduced into the wall of the compressor inlet channel, which exclusively is connected to the compressor inlet passage and beyond has no further connections to other volumes, in particular cut off from the atmosphere is. The connection to the compressor inlet channel via a connecting opening in the wall of the inlet channel, wherein the connection opening adjacent located to the Radeintrittskante of the compressor wheel.

In dem Volumen des Totraumes kann sich eine durch die Rotation des Verdichterrades angeregte Mitdrallströmung ausbilden, welche sich insbesondere bei niedrigen Massendurchsätzen positiv auf die Anströmungsverhältnisse im Bereich des Radeintrittes auswirkt. Besonders bei kleinen Luftdurchsätzen wird die Fehlanströmung der Beschaufelung des Verdichterrades im Bereich des Radeintrittes aufgrund der Mitdrallkomponente speziell im Bereich der ablösungsgefährdeten Schaufelspitzen merklich gemindert. Die Pumpgrenze des Verdichters wird dadurch in Richtung kleinerer Durchsätze verschoben. Weitere Maßnahmen, insbesondere Vorleit- oder Nachleitapparate oder ein Bypass zum Verdichtereinlasskanal sind nicht zwingend erforderlich, können aber gegebenenfalls zur Verbesserung der Wirkung zusätzlich vorgesehen sein.In the volume of the dead space can be a by the rotation of the Compressor wheel form excited Mitdrallströmung, which is especially at low mass flow rates positive on the flow conditions in the area of the wheel entry. Especially at low air flow rates the false flow the blading of the compressor wheel in the region of the wheel entry due to the Mitdrallkomponente especially in the area of risk of separation Blade tips noticeably reduced. The surge limit of the compressor is thereby shifted towards smaller throughputs. Further measures, in particular Vorleit- or Nachleitapparate or a bypass to the compressor inlet channel are not mandatory, but may be necessary for Improvement of the effect additionally be provided.

Zweckmäßig umschließt der Totraum den Verdichtereinlasskanal ringförmig, wobei auch die Verbindungsöffnung zwischen Totraum und Verdichtereinlasskanal Ringform aufweist. In dieser Ausführung werden über den gesamten Umfang des Verdichterrades gleiche Druckverhältnisse und Betriebsbedingungen geschaffen.The dead space encloses appropriately the compressor inlet channel annular, where also the connection opening between dead space and compressor inlet channel ring shape. In this version be over the same circumference of the compressor impeller equal pressure conditions and operating conditions.

Für die Geometrie und das Volumen des Totraumes können Größenordnungen formuliert werden, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben. So kann es zweckmäßig sein, dass die in Längsrichtung des Verdichtereinlasskanals gemessene axiale Breite der Verbindungsöffnung größer ist als 6 ‰ des Austrittsdurchmessers des Verdichterrades. Diese Untergrenze stellt eine ausreichend große Breite des Einlasses in den Totraum für die sich ausbildende Mitdrallströmung sicher. Als Obergrenze soll die axiale Breite der Verbindungsöffnung des Totraumes nicht größer sein als 85 % des Austrittsdurchmessers des Verdichterrades. Darüber hinausgehende axiale Breiten zeigen keine weitere Verbesserung im Hinblick auf den Arbeitsbereich im Verdichterkennfeld.For the geometry and the volume of the dead space can orders of magnitude be formulated, which have proven to be particularly advantageous. So it may be appropriate that in the longitudinal direction The axial width of the connection opening measured in the compressor inlet channel is greater as 6 ‰ of Outlet diameter of the compressor wheel. This lower limit represents a sufficiently large width of the inlet into the dead space for the forming Mitdrallströmung for sure. The upper limit is the axial width of the connection opening of the Dead space can not be bigger as 85% of the discharge diameter of the compressor wheel. Beyond axial widths show no further improvement in terms of the working area in the compressor map.

Das Volumen des Totraumes beträgt zweckmäßig nicht mehr als das Hundertfache der dritten Potenz des Austrittsdurchmessers. Eine weitere Vergrößerung des Totraumvolumens würde ebenfalls keine verbesserte Wirkung ergeben.The Volume of the dead space is not functional more than one hundred times the third power of the exit diameter. Another enlargement of the Dead space volume would also do not give an improved effect.

Bezogen auf die Radeintrittskante des Verdichterrades kann die Verbindungsöffnung des Totraumes in einem Bereich liegen, der entweder ausschließlich stromauf des Verdichterrades positioniert ist oder aber auch eine axiale Überschneidung mit den Verdichterradschaufeln besitzen kann. Bezogen auf den Austrittsdurchmesser des Verdichterrades kann die axiale Position in Bezug auf die Radeintrittskante einen Wert zwischen –0.2 und +0.9 einnehmen, wobei der negative Wert eine axiale Überschneidung mit den Verdichterradschaufeln kennzeichnet, wohingegen bei einem positiven Wert die Verbindungsöffnung vollständig stromauf der Verdichterradeintrittskante angeordnet ist.Based on the Radeintrittskante of the compressor wheel, the connection opening of the Totraumes are in an area that either exclusively upstream the compressor wheel is positioned or even an axial overlap may have with the Verdichterradschaufeln. Related to the exit diameter the compressor wheel can the axial position with respect to the Radeintrittskante a value between -0.2 and +0.9, where the negative value is an axial overlap with the compressor wheel blades, whereas at a positive value the connection opening Completely is arranged upstream of the compressor impeller leading edge.

Der Verdichter ist vorteilhafter Bestandteil eines Abgasturboladers, der als zusätzliches Aggregat in eine Brennkraftmaschine eingebaut wird. Der Abgasturbolader umfasst eine von den Abgasen der Brennkraftmaschine anzutreibende Abgasturbine, deren Rotation über eine Welle auf das Verdichterrad im Verdichter übertragen wird, welcher über den Verdichtereinlasskanal zugeführte Verbrennungsluft auf einen erhöhten Ladedruck verdichtet. Die Abgasturbine kann gegebenenfalls mit variabler Turbinengeometrie zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbineneintrittsdurchmessers ausgestattet sein.Of the Compressor is an advantageous part of an exhaust gas turbocharger, as an additional Aggregate is installed in an internal combustion engine. The turbocharger includes a driven by the exhaust gases of the internal combustion engine Exhaust gas turbine whose rotation is over a wave is transmitted to the compressor wheel in the compressor, which via the Compressor inlet channel supplied Combustion air to an elevated Boost pressure compacted. The exhaust gas turbine can optionally with variable Turbine geometry for variable Adjustment of the effective turbine inlet diameter equipped be.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further Advantages and expedient designs are the further claims, the figure description and the drawings. Show it:

1 einen Schnitt durch einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, wobei der Verdichter des Abgasturboladers einen benachbart zur Radeintrittskante des Verdichterrades angeordneten Totraum aufweist, 1 a section through an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, wherein the compressor of the exhaust gas turbocharger has a dead space arranged adjacent to the wheel inlet edge of the compressor wheel,

2 eine Darstellung gemäß Schnittlinie A-A aus 1, 2 a representation according to section line AA 1 .

3 einen Schnitt durch einen Verdichter mit einem Totraum in einer modifizierten Ausführung. 3 a section through a compressor with a dead space in a modified version.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same components with the same reference numerals.

In 1 ist ein Abgasturbolader 1 im Schnitt dargestellt, der eine Abgasturbine 2 und einen Verdichter 3 umfasst. In der Abgasturbine 2 ist ein Turbinenrad 4 drehbar angeordnet, dem über eine mit dem Abgasstrang der Brennkraftmaschine verbundene Abgasflut 10 unter Druck stehendes Abgas zuführbar ist, welches das Turbinenrad 4 in Rotation versetzt und in entspanntem Zustand axial über einen Turbinenauslasskanal 5 abgeleitet wird. Die Rotation des Turbinenrades wird über eine Welle 6 auf ein Verdichterrad 7 übertragen, welches im Gehäuse des Verdichters 3 koaxial zu einem Verdichtereinlasskanal 8 drehbar gelagert ist. Dem Verdichterrad 7 wird axial über den Verdichtereinlasskanal 8 Verbrennungsluft zugeführt, die über die Rotation des Verdichterrades verdichtet und radial über einen Diffusor in eine Auslassflut 9 abgeleitet wird, aus der die unter Ladedruck stehende Verbrennungsluft über den Ansaugtrakt den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführt wird.In 1 is an exhaust gas turbocharger 1 shown in section, an exhaust gas turbine 2 and a compressor 3 includes. In the exhaust gas turbine 2 is a turbine wheel 4 rotatably arranged, via a connected to the exhaust line of the internal combustion engine exhaust gas flow 10 pressurized exhaust gas can be supplied, which is the turbine wheel 4 set in rotation and in a relaxed state axially via a turbine exhaust duct 5 is derived. The rotation of the turbine wheel is via a shaft 6 on a compressor wheel 7 transferred, which in the housing of the compressor 3 coaxial with a compressor inlet duct 8th is rotatably mounted. The compressor wheel 7 is axially across the compressor inlet duct 8th Combustion air is supplied, which is compressed via the rotation of the compressor wheel and radially through a diffuser into an outlet 9 is derived, from which the supercharged combustion air is supplied via the intake tract to the cylinders of the internal combustion engine.

Der Verdichtereinlasskanal 8 ist in einem separat vom Verdichtergehäuse ausgeführten Gehäuseteil 11 angeordnet, das auf das Verdichtergehäuse 12 aufsetzbar ist. Im Bereich der der Abgasturbine 2 abgewandten Stirnseite besitzt das Verdichtergehäuse 12 eine etwa topfförmige Aussparung, welche radial nach innen in Richtung auf den Verdichtereinlasskanal 8 bzw. axial zur offenen Stirnseite hin von dem Gehäuseteil 11 begrenzt ist. Diese Aussparung bildet einen Totraum 13, welcher den Einlasskanal 8 ringförmig umschließt. Der Totraum 13 mündet über eine ebenfalls ringförmig ausgebildete Verbindungsöffnung 14 radial in den Verdichtereinlasskanal 8; darüber hinaus besitzt der Totraum 13 keine Verbindungen zu anderen Volumina oder zur Atmosphäre. Die Verbindungsöffnung 14 liegt unmittelbar benachbart zur Radeintrittskante 15 des Verdichterrades 7. Die geometrischen Verhältnisse von Totraum 13 und Verbindungsöffnung 14 werden im Folgenden bezogen auf den Austrittsdurchmesser B des Verdichterrades 7 näher erläutert.The compressor inlet channel 8th is in a separate from the compressor housing housing part 11 arranged on the compressor housing 12 can be placed. In the area of the exhaust gas turbine 2 opposite end face has the compressor housing 12 an approximately cup-shaped recess, which radially inwardly toward the compressor inlet passage 8th or axially to the open end side of the housing part 11 is limited. This recess forms a dead space 13 , which the inlet channel 8th encloses annularly. The dead space 13 opens via a likewise annular connection opening 14 radially in the compressor inlet channel 8th ; In addition, the dead space has 13 no connections to other volumes or to the atmosphere. The connection opening 14 is located immediately adjacent to the Radeintrittskante 15 of the compressor wheel 7 , The geometric relationships of dead space 13 and connection opening 14 are referred to below on the outlet diameter B of the compressor wheel 7 explained in more detail.

Das Volumen V des Totraumes 13 ist bezogen auf die dritte Potenz D3 des Austrittsdurchmessers D des Verdichterrades 7 kleiner als 100. Dieses Volumen reicht aus, um einen strömungstechnischen Effekt einer Mitdrallströmung zu erzeugen, gemäß der axial über den Verdichtereinlasskanal 8 einströmende Verbrennungsluft durch die Rotation des Verdichterrades 7 einen Mitdrall erzeugt, welcher eine zu kleineren Durchsätzen hin verschobene Pumpgrenze im Verdichterkennfeld bewirkt.The volume V of the dead space 13 is based on the third power D 3 of the outlet diameter D of the compressor wheel 7 less than 100. This volume is sufficient to produce a fluidic effect of a co-spin flow according to the axial across the compressor inlet passage 8th incoming combustion air through the rotation of the compressor wheel 7 generates a Mitdrall, which causes a lower throughputs shifted pumping limit in the compressor map.

Als weitere geometrische Beziehung kann ein Verhältnis für die axiale, in Richtung der Längsachse des Laders gemessene Breite a der Verbindungsöffnung bezogen auf den Außendurchmesser D des Verdichterrades angegeben werden. Das Verhältnis von axialer Breite a der Verbindungsöffnung zu Austrittsdurchmesser D des Verdichterrades liegt vorteilhaft in einem Bereich größer 0.006 (6 ‰) und kleiner 0.85 (85 %).When another geometric relationship may be a ratio for the axial, in the direction of longitudinal axis Width of the connection opening measured relative to the outer diameter D of the loader be specified of the compressor wheel. The ratio of axial width a the connection opening to Discharge diameter D of the compressor wheel is advantageous in an area greater than 0.006 (6 ‰) and less than 0.85 (85%).

Schließlich kann die axiale Position b der Verbindungsöffnung relativ zur Radeintrittskante 15 angegeben werden, wobei mit b der Abstand zwischen der Radeintrittskante 15 und der nächstliegenden Begrenzungswand der Verbindungsöffnung 14 bezeichnet wird. Zweckmäßig wird auch die axiale Position b auf den Austrittsdurchmesser D des Verdichterrades bezogen. So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Verbindungsöffnung 14 zwischen einer Position vollständig stromauf der Radeintrittskante 15 einerseits und einer Position mit axialer Überschneidung mit der Radeintrittskante 15 sowie den Verdichterradschaufeln andererseits zu positionieren. Dies kann ausgedrückt werden durch das Verhältnis der axialen Position b zum Austrittsdurchmesser D des Verdichterrades in einem Wertebereich größer –0.2 und kleiner +0.9, wobei der negative Wert eine axiale Überschneidung mit den Verdichterradschaufeln und der positive Bereich eine Anordnung der Verbindungsöffnung vollständig stromauf der Radeintrittskante 15 kennzeichnet.Finally, the axial position b of the connection opening relative to the Radeintrittskante 15 be given, where b is the distance between the Radeintrittskante 15 and the nearest boundary wall of the connection opening 14 referred to as. Appropriately, the axial Position b related to the outlet diameter D of the compressor wheel. So it has proved to be advantageous, the connection opening 14 between a position completely upstream of the Radeintrittskante 15 on the one hand and a position with axial overlap with the Radeintrittskante 15 and on the other hand to position the compressor wheel blades. This can be expressed by the ratio of the axial position b to the discharge diameter D of the compressor wheel in a value range greater than -0.2 and less than +0.9, where the negative value is an axial overlap with the compressor impeller blades and the positive range is an arrangement of the connection aperture completely upstream of the wheel leading edge 15 features.

In 2 ist die mit Pfeilen 16 dargestellte Mitdrallströmung aus dem Totraum 13 über die Verbindungsöffnung und den Verdichtereinlasskanal 8 auf das Verdichterrad 7 zu entnehmen. Der Totraum 13 umschließt den Verdichtereinlasskanal 8 ringförmig.In 2 is the one with arrows 16 Mitdrallströmung shown from the dead space 13 via the connection opening and the compressor inlet channel 8th on the compressor wheel 7 refer to. The dead space 13 encloses the compressor inlet channel 8th annular.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist der Totraum in einem separat ausgeführten Gehäuseteil 17 angeordnet, welches spiralförmig aufgebaut ist. Der Totraum wird zur offenen Stirnseite des Verdichters hin von dem ebenfalls separaten Gehäuseteil 11 begrenzt, welches einen Aufsatz zum Verdichtereinlasskanal 8 bildet.In the embodiment according to 3 is the dead space in a separately executed housing part 17 arranged, which is constructed spirally. The dead space becomes the open end of the compressor from the also separate housing part 11 which has an attachment to the compressor inlet duct 8th forms.

Im Verdichtereinlasskanal 8 kann ein Leitgitter 18, im Bereich der Verbindungsöffnung 14 des Totraumes 13 radial zum Verdichtereinlasskanal ein Leitgitter 19 zur Verbesserung der Anströmung des Verdichterrades angeordnet sein.In the compressor inlet channel 8th can be a guide grille 18 , in the area of the connection opening 14 the dead space 13 radially to the compressor inlet passage a guide grille 19 be arranged to improve the flow of the compressor wheel.

Claims (10)

Verdichter, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einem in einem Verdichtereinlasskanal (8) drehbar gelagerten Verdichterrad (7), über das zugeführtes Gas auf einen erhöhten Ladedruck zu komprimieren ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Anströmbereich des Verdichterrades (7) ein Totraum (13) angeordnet ist, der über eine benachbart zur Radeintrittskante (15) des Verdichterrades (7) gelegene Verbindungsöffnung ausschließlich mit dem Verdichtereinlasskanal (8) kommuniziert.Compressor, in particular for an internal combustion engine, with one in a compressor inlet duct ( 8th ) rotatably mounted compressor wheel ( 7 ), to be compressed via the supplied gas to an increased boost pressure, characterized in that in the inflow region of the compressor wheel ( 7 ) a dead space ( 13 ) is arranged, which via one adjacent to the Radeintrittskante ( 15 ) of the compressor wheel ( 7 ) located exclusively with the compressor inlet channel ( 8th ) communicates. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Totraum (13) und die Verbindungsöffnung ringförmig ausgebildet sind.Compressor according to claim 1, characterized in that the dead space ( 13 ) and the connection opening are annular. Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Längsrichtung des Verdichtereinlasskanals (8) gemessene axiale Breite (a) der Verbindungsöffnung bezogen auf den Austrittsdurchmesser (D) des Verdichterrades (7) einen Wert größer als 0.006 (6 ‰) einnimmt a/D > 0.006. Compressor according to claim 1 or 2, characterized in that in the longitudinal direction of the compressor inlet channel ( 8th ) measured axial width (a) of the connection opening based on the outlet diameter (D) of the compressor wheel ( 7 ) has a value greater than 0.006 (6 ‰) a / D> 0.006. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite (a) der Verbindungsöffnung bezogen auf den Austrittsdurchmesser (D) des Verdichterrades (7) einen Wert kleiner als 0.85 (85 %) einnimmt: a/D < 0.85. Compressor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the axial width (a) of the connection opening relative to the outlet diameter (D) of the compressor wheel ( 7 ) has a value less than 0.85 (85%): a / D <0.85. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen (V) des Totraums (13) bezogen auf die dritte Potenz (D3) des Austrittsdurchmessers (D) des Verdichterrades (7) kleiner als 100 ist: V/D3 < 100. Compressor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the volume (V) of the dead space ( 13 ) based on the third power (D 3 ) of the outlet diameter (D) of the compressor wheel ( 7 ) is less than 100: V / D 3 <100. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Position (b) der Verbindungsöffnung gegenüber der Radeintrittskante (15) des Verdichterrades (7) bezogen auf dessen Austrittsdurchmesser (D) größer als –0.2 ist: b/D > –0.2,wobei der negative Wert eine axiale Überschneidung mit den Verdichterradschaufeln kennzeichnet.Compressor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axial position (b) of the connection opening with respect to the Radeintrittskante ( 15 ) of the compressor wheel ( 7 ) relative to its exit diameter (D) is greater than -0.2: b / D> -0.2, wherein the negative value indicates an axial overlap with the compressor wheel blades. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Position (b) der Verbindungsöffnung gegenüber der Radeintrittskante (15) des Verdichterrades (7) bezogen auf dessen Austrittsdurchmesser (D) kleiner als 0.9 ist: b/D < +0.9,wobei der positive Wert eine der Radeintrittskante (15) des Verdichterrades (7) vorgelagerte Position kennzeichnet.Compressor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the axial position (b) of the connection opening with respect to the Radeintrittskante ( 15 ) of the compressor wheel ( 7 ) based on its exit diameter (D) is less than 0.9: b / D <+0.9, where the positive value is one of the wheel leading edge ( 15 ) of the compressor wheel ( 7 ) upstream position. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Totraum (13) von einem vom Verdichtergehäuse (12) separat ausgebildeten Gehäuseteil (11) begrenzt ist.Compressor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the dead space ( 13 ) from one of the compressor housing ( 12 ) separately formed housing part ( 11 ) is limited. Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Totraum (13), bezogen auf die Drehachse (20), als symmetrischer oder asymmetrischer Ringraum gestaltet ist.Compressor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the dead space ( 13 ), related to the axis of rotation ( 20 ), designed as a symmetrical or asymmetric annulus. Abgasturbolader mit einem Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Exhaust gas turbocharger with a compressor after one the claims 1 to 9.
DE10332025A 2003-07-15 2003-07-15 Compressor for an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine comprises a dead space arranged in the flow region of the compressor wheel and communicating exclusively with a compressor inlet channel via a connection opening Withdrawn DE10332025A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10332025A DE10332025A1 (en) 2003-07-15 2003-07-15 Compressor for an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine comprises a dead space arranged in the flow region of the compressor wheel and communicating exclusively with a compressor inlet channel via a connection opening

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10332025A DE10332025A1 (en) 2003-07-15 2003-07-15 Compressor for an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine comprises a dead space arranged in the flow region of the compressor wheel and communicating exclusively with a compressor inlet channel via a connection opening

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10332025A1 true DE10332025A1 (en) 2005-02-03

Family

ID=33560117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10332025A Withdrawn DE10332025A1 (en) 2003-07-15 2003-07-15 Compressor for an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine comprises a dead space arranged in the flow region of the compressor wheel and communicating exclusively with a compressor inlet channel via a connection opening

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10332025A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008135173A1 (en) 2007-04-27 2008-11-13 Bayerische Motoren Werke Compressor for an exhaust gas turbocharger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008135173A1 (en) 2007-04-27 2008-11-13 Bayerische Motoren Werke Compressor for an exhaust gas turbocharger
US8388312B2 (en) 2007-04-27 2013-03-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Compressor for an exhaust gas turbocharger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10212675B4 (en) Exhaust gas turbocharger in an internal combustion engine
DE19838754C1 (en) Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine
WO2007093367A1 (en) Compressor for an internal combustion engine
WO2006007963A1 (en) Compressor in an exhaust-gas turbocharger for an internal combustion engine and method for operating a compressor
DE202007005986U1 (en) Combustion air and exhaust gas arrangement of an internal combustion engine
DE102005027080A1 (en) Exhaust gas turbine in an exhaust gas turbocharger
DE19924228A1 (en) Multi-flow, adjustable exhaust gas turbocharger
WO2007036279A1 (en) Internal combustion engine having two exhaust gas turbochargers connected in series
WO2009068181A1 (en) Turbo charger
WO2006117073A1 (en) Exhaust-gas turbocharger for an internal combustion engine
DE102004029830A1 (en) Turbine wheel in an exhaust gas turbine of an exhaust gas turbocharger
EP1639245A1 (en) Internal combustion engine comprising a compressor in the suction part and method therefor
DE10132672A1 (en) Exhaust gas turbocharger for internal combustion engine enables different flow rates through exhaust gas openings to be set by altering valve body position
DE102011120167A1 (en) Compressor for supercharger of e.g. diesel engine of e.g. passenger car, has compressor wheel whose edge is released and attached from wall region in open and closed positions of adjusting element accordingly
DE102009024568A1 (en) compressor impeller
EP1924769B1 (en) Resonator
DE102011120880A1 (en) Turbine for exhaust gas turbocharger of internal combustion engine e.g. lifting cylinder internal combustion engine, has movable adjustment device which adjusts amount of exhaust gas flowing through the bypass passage of bypass device
DE10153301A1 (en) Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine
DE102005011482A1 (en) Exhaust turbo charger has stator with three or more spaced blades whose end edges are at different angular spacing from one another to reduce resonance
EP1673525A1 (en) Compressor in the induction tract of an internal combustion engine
EP3244035A1 (en) Compressor, exhaust gas turbocharger and combustion engine
DE102009019754A1 (en) Compressor for exhaust turbocharger of internal combustion engine, has compressor housing, by which compressor wheel is gripped, and has bypass channel
DE10332025A1 (en) Compressor for an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine comprises a dead space arranged in the flow region of the compressor wheel and communicating exclusively with a compressor inlet channel via a connection opening
DE102011111747A1 (en) Compressor for exhaust turbocharger of internal combustion engine, particularly gasoline engine of motor vehicle, particularly passenger car, comprises guide element arranged against air flow in axial direction of compressor wheel
DE102011120168A1 (en) Compressor for supercharger used in e.g. diesel engine, has two adjusters respectively arranged in compressor wheel upstream and compressor wheel outlet, to influence flow parameters at compressor impeller and compressor wheel outlet

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8110 Request for examination paragraph 44
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20130704