DE19731715A1 - Turbolader mit variabler Düse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Turbolader, der mit einer Vielzahl von Düsenschaufeln bzw. Düsenklappen versehen ist, deren Öffnungsgrad variiert werden kann (im nachfolgenden als Turbolader mit variabler Düse bezeichnet).

Ein Turbolader mit variabler Düse ist beispielsweise aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Sho 62-13 9931 be­ kannt. In dem herkömmlichen Turbolader mit veränderbarer Düse, wie er in der Fig. 9 dargestellt ist, werden Düsenschaufeln geöffnet und geschlossen durch Drehen eines gemeinsamen Rings 1. Insbesondere dreht der Unisonring 1 Arme 2, die wiederum die Düsenschaufeln (Düsenklappen) drehen. Anschläge 3 und 4, welche an eine Düsenplatte fixiert sind, (ein stationäres Bau­ teil) sind an gegenüberliegenden Seiten eines der Arme 2 vor­ gesehen. Einer der Anschläge 3 und 4 wird dazu verwendet, um eine voll geschlossene Position der Düsenschaufeln zu bestim­ men, wobei der andere der Anschläge 3 und 4 dazu verwendet wird, um eine voll geöffnete Position der Düsenschaufeln zu bestimmen. Der Unisonring 1 ist durch eine Mehrzahl von Walzen 5 gelagert, die innseitig des Unisonrings 1 angeordnet sind, so daß der Drehmittelpunkt des Unisonrings 1 durch die Walzen 5 bestimmt wird.

Jedoch weist der herkömmliche Turbolader die folgenden Schwie­ rigkeiten auf:
Da der Arm an dem Stopper in der voll geöffneten und voll geschlossenen Position der Düsenschaufel anschlägt, ist es wahrscheinlich, daß der Anschlagsabschnitt (ein Abschnitt in der Form einer Linie) des Arms verschleißt. Wenn der Linienab­ schnitt des Arms verschlissen ist, dann werden die voll geöff­ neten und voll geschlossenen Stellungen von deren objektiven, d. h., idealen Stellungen versetzt.

Da zweitens der Unisonring durch die Walzen oder Stifte von dessen Innenseite her gelagert wird, ändert sich die Position der Walzen oder Stifte relativ zu dem inneren Durchmesser des Unisonrings infolge thermischer Expansionsunterschiede zwi­ schen dem stationären Bauteil und dem Unisonring. Wenn aus diesem Grunde der Spalt zwischen der innseitigen Fläche des Unisonrings und den Walzen oder Stiften auf einen optimalen Wert eingestellt wird und zwar bei niedriger Temperatur (beispielsweise einer Raumtemperatur), dann vermindert sich der Spalt zwischen der inneren Fläche des Unisonrings und der Walzen oder Stifte bei höheren Temperaturen, wodurch ein Fest­ setzen des Unisonrings in Rotationsrichtung verursacht wird, wobei für den Fall, daß der Spalt zwischen der inneren Fläche des Unisonrings und der Walzen oder Stifte auf einen optimalen Wert bei einer hohen Temperatur eingestellt wird, der Spalt zwischen der innseitigen Fläche des Unisonrings und den Walzen oder Stiften bei relativ hohen Temperaturen relativ groß ist, wodurch ein instabiler Betrieb des Unisonrings verursacht wird.

Da drittens der Unisonring-Anschlagsmechanismus sowie der Uni­ sonring-Zentriermechanismus unterschiedlich zueinander sind, werden die Anzahl der Bauteile sowie die Anzahl der Montage­ schritte erhöht, wodurch die Herstellungskosten ebenfalls er­ höht werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Turbolader mit veränderbarer Düse zu schaffen, bei dem Abweichungen der voll offenen und geschlossenen Positionen der Düsenschaufeln (Klappen) von deren optimalen Positionen infol­ ge von Verschleiß der Bauteile einen vernachlässigbaren, unbe­ deutenden Betrag annehmen.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Turbolader mit veränderbarer Düse zu schaffen, bei dem ein geeigneter Wert für den Spalt zwischen dem Unisonring und dessen Lagerungsbauteil beibehalten wird.

Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Turbolader mit veränderlicher Düse zu schaffen, bei dem ein Anschlagsmechanismus sowie ein Unisonring-Zentriermechanismus aus einem gemeinsamen Bauteil konstruiert sind.

Ein Turbolader mit veränderlicher Düse gemäß der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Bauteile:
ein stationäres Bauteil,
eine Mehrzahl von Düsenschaufeln bzw. Düsenklappen und ei­ ne Mehrzahl von Düsenwellen, wobei jede der Düsenwellen an je­ de der Düsenschaufeln fixiert ist und drehbar durch das sta­ tionäre Bauteil gelagert werden, eine Mehrzahl von Armen, wo­ bei jeder der Arme an jede der Düsenwellen fixiert ist, so daß jeder der Arme und jede der Düsenschaufeln miteinander rotie­ ren, einen Unisonring (ein gemeinsamer Ring) mit einem Zen­ trum, der drehbar um das Zentrum ist, wobei der Unisonring mit allen Armen in Eingriff ist, so daß dann, wenn der Unisonring und dessen Mitte rotiert, der Unisonring alle Arme dreht, wo­ durch alle Düsenschaufeln zur gleichen Zeit drehen,
eine Führung, die in dem Unisonring ausgeformt ist und in der Form eines Bogens mit einem Mittelpunkt in der Mitte des Unisonrings ausgestaltet ist, wobei die Führung ein erstes En­ de und ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende hat sowie zumindest einen Anschlag, der an dem stationären Bauteil fi­ xiert ist und in die Führung eingesetzt ist, wobei der An­ schlag derart positioniert ist, das wenn das erste Ende der Führung den zumindest einen Anschlag berührt, die Düsenschau­ feln in der voll geöffneten Position sind und wenn das zweite Ende der Führung den Anschlag berührt, die Düsenschaufeln in einer voll geschlossenen Position sind.

Da bei dem Turbolader mit veränderbarer Düse die vollständig offene und vollständig geschlossene Position der Düsenschau­ feln durch einen Flächenkontakt (nicht Linienkontakt) der En­ den der Führung mit dem Anschlag bestimmt werden und da die Kollisionsgeschwindigkeit der Enden der Führung mit dem An­ schlag infolge der Trägheit des Unisonrings niedrig ist, ist der Verschleiß der Enden der Führung infolge des Kontakts und Aufpralls der Führung auf dem Anschlag im wesentlichen unter­ drückt. Als ein Ergebnis hiervon ist es unwahrscheinlich, daß die voll geöffneten und voll geschlossenen Positionen der Dü­ senschaufeln von deren Zielpositionen versetzt werden.

Da darüber hinaus der Anschlag in die Führung eingesetzt ist, kann durch Einstellen des Spalts zwischen der Führung und dem Anschlag derart, daß bevor der Turbolader aufgewärmt ist, der Unisonring den Anschlag an einem eine Führungsinnenkante defi­ nierenden Abschnitt berührt und nachdem der Turbolader aufge­ wärmt ist, der Unisonring den Anschlag an einem eine Führungs­ außenkante definierenden Abschnitt berührt, der Spalt zwischen der Führung und dem Anschlag so klein wie möglich gehalten werden, bevor und nachdem der Turbolader aufgewärmt ist. Als ein Ergebnis hiervon wird der Verschleiß sowie eine Betrieb­ sinstabilität infolge eines zu großen Spalts unterdrückt.

Da ferner der Mechanismus welcher den Anschlag und die Führung umfaßt, nicht nur als ein Mechanismus für die Bestimmung der voll geöffneten und voll geschlossenen Positionen der Düsen­ schaufeln wirkt, sondern auch als ein Mechanismus zur Bestim­ mung einer Rotationsmitte des Unisonrings, sind keine zwei Me­ chanismen erforderlich, was in einer Verringerung der Anzahl an Bauteilen, einer Verbesserung der Montierbarkeit sowie in einer Verringerung der Kosten resultiert.

Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich und besser zu würdigen sein aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfin­ dung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Turboladers mit veränderlicher Düse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und stellt gleichzeitig eine Quer­ schnittsansicht entlang der Linie 1-1 von Fig. 3 dar,

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des Turboladers mit veränderlicher Düse gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und stellt dabei eine Quer­ schnittsansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 3 dar,

Fig. 3 ist eine Vorderansicht des Turboladers mit veränderlicher Düse in einem Zustand in welchem die Düsen­ schaufeln bzw. die Düsenklappe sich in einer halboffenen Posi­ tionen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befinden,

Fig. 4 ist eine Frontansicht des Turboladers mit ver­ änderlicher Düse in einem Zustand, wo die Düsenschaufeln sich in einer vollgeöffneten Position gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung befinden,

Fig. 5 ist eine Vorderansicht des Turboladers mit veränderlicher Düse in einem Zustand, wonach die Düsenschau­ feln sich in einer vollgeschlossenen Position gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befinden,

Fig. 6 ist eine Vorderansicht des Turboladers mit veränderlicher Düse, der mit einer Mehrzahl von Anschlägen für jede Führung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung versehen ist,

Fig. 7 ist eine Vorderansicht des Endes der Führung und des Anschlags, der das Ende der Führung berührt und zwar des Turboladers mit veränderlicher Düse gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht eines Anschlags eines Turboladers mit einer veränderlicher Düse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und

Fig. 9 ist eine Vorderansicht eines Unisonrings (eines gemeinsamen Rings) eines Arms, sowie eines Anschlages eines konventionellen Turboladers mit veränderlicher Düse.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen einen Turbolader mit veränderlicher Düse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Fig. 8 einen Abschnitt eines Turboladers mit veränderlicher Düse gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Abschnitte, die für alle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gemeinsam sind, werden mit gleichen Bezugszeichen durch die gesamten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hinweg be­ zeichnet.

Als erstes werden Abschnitte, die für das erste und zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemeinsam sind, mit Bezug auf beispielsweise die Fig. 1 bis 7 erläutert.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt wird, hat ein Turbola­ der mit veränderlicher Düse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein stationäres Bauteil, das ein Turbinengehäuse 10, ein Lagergehäuse 11 und eine Düsenplatte 12 hat. Ein Turbinenpropeller 18 ist innerhalb des Turbinenge­ häuses 10 angeordnet, wobei ein Kompressionspropeller 19 in­ nerhalb eines Kompressorgehäuses angeordnet ist. Der Turbinen­ propeller 18 sowie der Kompressorpropeller 19 sind durch eine drehbare Welle 20 verbunden. Die drehbare Welle 20 ist drehbar durch das Lagergehäuse 11 über Lager abgestützt. Der Turbola­ der mit veränderlicher Düse hat eine Mehrzahl von Düsenschau­ feln oder Klappen 17 sowie eine Mehrzahl von Düsenwellen 16, eine Mehrzahl von Armen 15 und einen Unisonring bzw. gemeinsa­ men Ring 13. Jede der Düsenklappen 17 ist an jeweils eine der Düsenwellen 16 fixiert, die drehbar durch die Düsenplatte 12 des stationären Bauteils abgestützt sind, so daß jede der Dü­ senklappen 17 gemeinsamen mit der jeweiligen Düsenwelle 16 um eine Achse jeder der Düsenwellen 16 rotieren. Jeder Arm 15 ist an jeweils eine der Düsenwellen 16 fixiert, so daß jeder der Arme 15 und jede der Düsenklappen 17 miteinander rotieren. Der Unisonring 13 hat einen Rotationsmittelpunkt und ist um diesen Mittelpunkt drehbar. Der Unisonring 13 ist mit allen Armen 15 in Eingriff, so daß dann, wenn der Unisonring 13 um den Mit­ telpunkt dreht, der Unisonring 13 alle Arme 15 dreht, wodurch alle Düsenklappen 17 zur gleichen Zeit gedreht werden. Eine Mehrzahl von drehbaren Stücken 14 sind drehbar an den Unison­ ring 13 gekoppelt derart, daß jedes der drehbaren Stücke 14 um einen Rotationsmittelpunkt für jedes drehbare Stück drehbar ist. Entweder das drehbare Stück 14 oder der Arm 15 hat einen Jochabschnitt, der gleitfähig durch das jeweils andere aus dem drehbaren Stück 14 oder dem Arm 15 gehalten wird. Die Düsen­ platte 12 trennt einen Raum, in welchem der Unisonring 13 und der Arm 15 angeordnet sind, von einem Raum, in welchem die Dü­ senklappe 17 angeordnet sind. Die Düsenwelle 16 durchdringt die Düsenplatte 12.

Ein Antriebsmechanismus für das Drehen des Unisonrings 13 hat eine drehbare Welle 22, die drehbar durch das Lagergehäuse 11 (Fig. 2) abgestützt ist, einen Antriebsarm 21, der an einem Ende der drehbaren Welle 22 fixiert ist, um gemeinsam mit der drehbaren Welle 22 zu rotieren, wobei dieser durch einen Betä­ tigungsmechanismus (nicht gezeigt) angetrieben wird, einen Arm 15A der an das andere Ende der drehbaren Welle 22 fixiert ist, um gemeinsam mit der drehbaren Welle 22 zu rotieren, eine drehbares Stück 14A das drehbar an den Unisonring 13 angekop­ pelt ist und drehbar sowie gleitfähig mit dem Arm 15A in Ein­ griff ist. Eine Eingriffsstruktur des Arms 15A und des drehba­ ren Stücks 14A ist die gleiche, wie jene des Arms 15 und der drehbaren Welle 14. Durch diesen Mechanismus wird die drehbare Welle 22 durch den Betätigungsmechanismus gedreht, wodurch der Arm 15a um die drehbare Welle 22 gedreht wird und somit der Unisonring 13 gedreht wird. Der Turbolader mit veränderlicher Düse hat desweiteren eine Führung 23 (Fig. 1) sowie zumindest einen Anschlag 24. Die Führung 23 ist in dem Unisonring 13 ausgeformt und zeigt eine Bogenform auf, welche ein Zentrum im Rotationsmittelpunkt des Unisonrings 13 hat. Die Führung 23 hat ein erstes Ende sowie ein zweites Ende gegenüberliegend zu dem ersten Ende. Die Führung 23 ist eine Bohrung, die den Uni­ sonring 13 in Dickenrichtung des Unisonrings durchtränkt oder eine Nut, die den Unisonring 13 in Dickenrichtung des Unison­ rings nicht durchdringt.

Der Anschlag 24 hat einen Stift, der fixiert ist an und sich zwischen der Düsenplatte 12 und dem Lagergehäuse 11 des sta­ tionären Bauteils erstreckt. Der Anschlag 24 ist eingesetzt oder steht in die Führung 23 vor. In dem gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel erstreckt sich der Anschlag 24 durch die Führung 23. Eine Mehrzahl von (beispielsweise 3) Kombinationen von An­ schlägen 24 und Führungen 23 sind in einer Umfangsrichtung des Unisonrings 13 vorgesehen. Der Anschlag 24 ist an dem statio­ nären Bauteil fixiert und ist folglich stationär, wohingegen die Führung 23 relativ zu dem Anschlag 24 bewegbar ist.

Der zumindest eine Anschlag 24 ist derart positioniert, daß dann, wenn das erste Ende der Führung 23 den Anschlag 24 be­ rührt, sich die Düsenklappen 17 in einer voll geöffneten Posi­ tion befinden, wobei dann, wenn das zweite, gegenüberliegende Ende der Führung 23 den Anschlag 24 berührt, die Düsenklappen 17 sich in einer voll geschlossenen Position befinden.

Wie in der Fig. 6 dargestellt wird, können eine Mehrzahl von Anschlägen 24 in jede Führung 23 eingesetzt sein. Durch Aus­ wahl der Distanz zwischen den sich gegenüberliegenden Endan­ schlägen 24 kann der Winkelbereich, über welchen der Unison­ ring 23 drehbar ist, in einfacher Weise ausgewählt werden, wo­ durch die Endpositionen bezüglich der Rotation des Unisonrings 13 auf die entsprechenden vollständig geöffneten und vollstän­ dig geschlossenen Positionen der Düsenklappen 17 eingestellt wird.

Darüber hinaus werden, wie in der Fig. 7 dargestellt ist, die Form des ersten und zweiten Endes der Führung 23 derart ausge­ wählt, daß jede der Führungsenden auf den Stopper in einer Fläche (und nicht in einer Linie) aufschlagen bzw. diesen be­ rühren. Insbesondere in dem Fall, in welchem der Anschlag 24 einen kreisförmigen Querschnitt hat, weist jedes aus dem er­ sten Ende 23a und dem zweiten Ende 23b der Führung 23 eine Form auf, die durch ein erstes Viertel eines Kreises Ri mit dem gleichen Radius wie der Anschlag 24, einem zweiten Viertel eines Kreises Ro mit dem gleichen Radius wie der Anschlag 24 und von dem ersten Viertel eines Kreises beabstandet und schließlich durch eine gerade Linie mit einer Länge e gebildet wird, die zwischen dem ersten Viertel eines Kreises Ri und dem zweiten Viertel eines Kreises Ro positioniert ist und das er­ ste Viertel eines Kreises Ri mit dem zweiten Viertel eines Kreises Ro verbindet. Infolge des Flächenkontakts kann die Last durch einen größeren Bereich aufgenommen werden, als in dem Fall eines Linienkontakts, so daß der Verschleiß der Füh­ rung 23 und die Deformation der Enden der Führung 23 unter­ drückt wird.

Der Grund, weshalb der gerade Abschnitt E vorgesehen ist, be­ steht darin, zu ermöglichen, daß der Anschlag 24 sich relativ zu der Führung 23 infolge der thermischen Expansionsdifferenz zwischen der drehbaren Achse 16, die den Arm 15 stützt und dem Unisonring 13 bewegt. Insbesondere sind bei einer niedrigen Temperatur (bevor der Turbolader aufgewärmt ist) der Unison­ ring 13 sowie die Düsenplatte 12 bei einer im wesentlichen gleichen Temperatur, wobei jedoch bei einer hohen Temperatur (nachdem der Turbolader aufgewärmt ist) die Düsenplatte 22 mit dem Abgas von der Verbrennungsmaschine in Berührung ist, um hierbei eine höhere Temperatur anzunehmen, wobei der Anschlag 24, der von der Düsenplatte 12 abgestützt wird, in der Führung 23 relativ zu dem Unisonring 13 radial nach außen sich bewegt. Der gerade Abschnitt E erlaubt diese Bewegung des Anschlags 24 relativ zu dem Unisonring 13.

Wie in der Fig. 7 dargestellt wird, hat der Unisonring 13 ei­ nen die Führungsaußenkante definierenden Abschnitt 23d und ei­ nen die Führungsinnenkante definierenden Abschnitt 23c, die aufgebaut und angeordnet sind, derart, daß bevor der Turbola­ der aufgewärmt ist, der Unisonring 13 den Anschlag 24 an dem die Führungsinnenkante definierenden Abschnitt 23c berührt und nachdem der Turbolader aufgeladen ist, der Unisonring 13 den Anschlag an dem die Führungsaußenkante definierenden Abschnitt 23d berührt.

Der Betrieb der vorstehend beschriebenen Abschnitte, welche für das erste und zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemeinsam sind, wird nachfolgend beschrieben.

Die vollständig offenen und vollständig geschlossenen Positio­ nen der Düsenklappen 17 werden bestimmt durch den Kontakt der Enden 23a und 23b der Führungen 23 mit dem Anschlag 24. Da die Enden 23a und 23b den Anschlag 24 in Form eines Flächenkon­ takts berühren, wird der Kontaktbereich im Vergleich zu einem Linienkontakt erhöht. Infolge des Flächenkontakts wird der Lastaufnahmebereich vergrößert und somit die Last pro Bereich­ seinheit verringert. Darüber hinaus wird infolge der Trägheit des Unisonrings 13 die Kollisionsgeschwindigkeit der Enden des Unisonrings 13 mit dem Anschlag 24 verringert. Infolge des Flächenkontakts sowie der geringen Kollisionsgeschwindigkeit wird der Verschleiß der Enden 23a und 23b der Führung 23 auf­ grund des Kontakts bzw. des Aufpralls auf den Anschlag 24 un­ terdrückt, wodurch die vollgeöffneten und vollständig ge­ schlossenen Positionen der Düsenklappen 17 nur unwahrschein­ lich von der ursprünglichen Position versetzt werden.

Da darüber hinaus der Anschlag 24 in die Führung 23 eingesetzt ist, und da der Anschlag 24 den die Innenkante ausbildenden Abschnitt 23c bei einer niedrigen Temperatur berührt und den die Außenkante definierenden Abschnitt 23d bei einer hoher Temperatur berührt, wird der Spalt zwischen dem Anschlag 24 und der Führung 23 so klein wie möglich gehalten und zwar wäh­ rend der gesamten Zeitperiode des Betriebs. Als ein Ergebnis hiervon stützt und zentriert der Anschlag 24 in stabiler Weise den Unisonring 13, wodurch der Verschleiß des Unisonrings 13 sowie die instabile Drehung des Unisonrings 13 vermieden wird.

Desweiteren arbeitet der einzige Mechanismus, welcher den An­ schlag 24 und die Führung 23 mit umfaßt, als ein Mechanismus zur Bestimmung der vollständig geöffneten und vollständig ge­ schlossenen Stellungen für die Düsenklappen 17 und als ein Me­ chanismus für das Zentrieren des Unisonrings 13. Aus diesem Grunde ist es nicht mehr erforderlich, zwei unterschiedliche Mechanismen vorzusehen, wobei die Verringerung der Anzahl der Bauteile, die Verbesserung der Montierbarkeit sowie die Sen­ kung der Kosten erreicht wird.

Als nächstes werden Abschnitte, welche für jedes Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung einzigartig sind, im nach­ folgenden beschrieben.

In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Anschlag 24 als ein Stift konstruiert. Der Stift er­ streckt sich parallel zu einer Achse des Turboladers und er­ streckt sich zwischen der Düsenplatte 12 und dem Lagergehäuse 11. Die äußere Fläche des Stifts berührt gleitend die Kante der Führung 23.

Da beim Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegen­ den Erfindung kein Bauteil zwischen dem Stift und der Führung vorgesehen ist, können die vollgeöffneten und vollgeschlosse­ nen Stellungen für die Düsenklappen 17 mit einer hoher Präzi­ sion bestimmt werden. Jedoch berührt der Anschlag 24 die Füh­ rung 23 ohne die Verwendung eines Wälzbauteils, so daß die Drehung des Unisonrings 13 von einer Kraft begleitet wird, ob­ gleich diese gering ist.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Anschlag 24 als ein Stift und eine Walze 25 aufgebaut, die drehbar durch den Stift gelagert ist. Der Stift erstreckt sich parallel zu einer Achse des Turboladers und erstreckt sich zwischen der Düsenplatte 12 und dem Lagergehäuse 11. Die äußere Fläche der Walze 25 berührt gleitend und drehend die Kante der Führung 23.

Da im Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegen­ den Erfindung, die Walze 25 zwischen dem Stift und der Führung vorgesehen ist, ist eine Drehung des Unisonrings äußerst ein­ fach. Infolge der Walze 25 ist die Genauigkeit der Positionen bezüglich der vollständig geöffneten und vollständig geschlos­ senen Stellungen der Düsenklappen 27 jedoch geringfügig nied­ riger als jene bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß der Erfindung werden daher die folgenden technischen Vorteile er­ zielt.

Da als erstes die Führung in dem Unisonring ausgeformt ist und der Anschlag in die Führung eingesetzt ist, wird ein Ver­ schleiß der Enden der Führung unterdrückt, wobei die vollstän­ dig geöffneten und vollständig geschlossenen Stellungen der Düsenklappen sehr genau bestimmt werden können.

Da zweitens der Anschlag eines der die innere Kante definie­ renden Abschnitts und die äußere Kante definierenden Ab­ schnitts des Unisonrings berührt, wird ein Spalt zwischen der Führung und dem Anschlag so klein wie möglich gehalten, wo­ durch die Drehung des Unisonrings stabil wird.

Da drittens die einzige Art eines Mechanismus, welcher den An­ schlag sowie die Führung umfaßt, als ein Unisonring-Abstützmechanismus und ein Unisonring-Zentriermechanismus wirkt, ist es nicht erforderlich, zwei entsprechende Mechanis­ men vorzusehen. Als ein Ergebnis hiervon kann die Anzahl an Bauteilen sowie an erforderlichen Montageschritten verringert werden.

Ein Turbolader mit veränderlicher Düse hat eine Führung 23, die in einem Unisonring 13 ausgeformt ist, sowie einen An­ schlag 24, der an einem stationären Bauteil fixiert und in die Führung 23 eingesetzt ist. Die Enden der Führung 23 schlagen auf den Anschlag 24 in einer Fläche auf (Flächenkontakt). Wenn ein Ende 23a der Führung 23 den Anschlag 24 berührt, dann wird die vollständig geöffnete Stellung der Düsenklappen 17 be­ stimmt, wobei dann, wenn das andere Ende 23b der Führung 23 den Anschlag 24 berührt, die vollständig geschlossene Position der Düsenklappen 17 bestimmt wird.

Claims (9)

1. Turbolader mit veränderlicher Düse mit folgenden Bauteilen:
ein stationäres Bauteil,
eine Mehrzahl von Düsenklappen (17) sowie eine Mehrzahl von Düsenwellen (16), wobei jede der Mehrzahl von Düsenwellen (16) mit jeweils einer der Mehrzahl von Düsenklappen (17) verbunden ist und durch das stationäre Bauteil drehbar gelagert ist,
eine Mehrzahl von Armen (15), wobei jeder der Mehrzahl von Armen (15) an jeweils eines der Düsenwellen (16) fixiert ist, so daß jeder der Mehrzahl von Armen (15) mit jeweils einem der Mehrzahl von Düsenklappen (17) gemeinsam drehbar ist,
ein Unisonring (13) mit einem Mittelpunkt, der drehbar um diesen Mittelpunkt ist, wobei der Unisonring (13) mit allen der Mehrzahl von Armen (15) in Eingriff ist, so daß dann, wenn der Unisonring (13) um den Mittelpunkt dreht, der Unisonring (13) alle der Mehrzahl von Armen (15) dreht, wodurch alle der Mehrzahl von Düsenklappen (17) gleichzeitig drehen,
eine Führung (23), die durch den Unisonring (13) ausgebil­ det wird und in der Form eines Bogens mit einem Mittelpunkt auf dem Mittelpunkt des Unisonrings (13) ausgebildet ist, wo­ bei die Führung (23) ein erstes Ende (23a) und ein zweites En­ de (23b) gegenüberliegend zu dem ersten Ende (23a) hat und zu­ mindest
ein Anschlag (24), der an dem stationären Bauteil fixiert und in die Führung (23) eingesetzt ist, wobei der zumindest eine Anschlag (24) derart positioniert ist, daß dann, wenn das erste Ende (23a) der Führung (23) den zumindest einen Anschlag (24) berührt, die Vielzahl von Düsenklappen (17) sich in einer vollständig geöffneten Position befinden und für den Fall, daß das zweite Ende (23b) der Führung (23) den zumindest einen An­ schlag (24) berührt, die Vielzahl von Düsenklappen (17) sich in einer vollständig geschlossenen Position befinden.

2. Turbolader mit veränderlicher Düse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (23) eine Bohrung in sich ausbildet.

3. Turbolader mit veränderlicher Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (23) eine Nut in sich ausbildet.

4. Turbolader mit veränderlicher Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unisonring (13) einen eine Führungsaußenkante definieren­ den Abschnitt (23d) und einen eine Führungsinnenkante definie­ renden Abschnitt (23c) hat, die aufgebaut und angeordnet sind, derart, daß bevor der Turbolader aufgewärmt ist, der Unison­ ring (13) den Anschlag (24) an dem die Führungsinnenkante de­ finierenden Abschnitt (23c) berührt und nachdem der Turbolader aufgewärmt ist, der Unisonring (13) den Anschlag (24) an dem die Führungsaußenkante definierenden Abschnitt (23d) berührt.

5. Turbolader mit veränderlicher Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes des ersten Endes (23a) und des zweiten Endes (23b) der Führung (23) eine Form hat, die durch einen ersten Viertel­ kreis (Ri) mit dem gleichen Radius wie der Anschlag (24), ei­ nen zweiten Viertelkreis (Ro) mit dem gleichen Radius wie der Anschlag (24) und von dem ersten Viertelkreis (Ri) beabstan­ det, sowie einer geraden Linie definiert wird, die zwischen dem ersten Viertelkreis (Ri) und dem zweiten Viertelkreis (Ro) positioniert ist und den ersten Viertelkreis (Ri) und den zweiten Viertelkreis (Ro) verbindet.

6. Turbolader mit veränderlicher Düse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zweite und dritte Anschläge (24), die an dem stationären Bau­ teil fixiert und in die Führung (23) eingesetzt sind.

7. Turbolader mit veränderlicher Düse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Düsenplatte (12) und ein Lagergehäuse (11), wobei der zu­ mindest eine Anschlag (24) sich zwischen der Düsenplatte (12) und dem Lagergehäuse (11) erstreckt.

8. Turbolader mit veränderlicher Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest, eine Anschlag (24) einen Stift hat.

9. Turbolader mit veränderlicher Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Anschlag (24) einen Stift und eine Walze (25) hat, die drehbar durch den Stift gelagert wird.