DE2841759A1 - Turboladersteuerung - Google Patents
TurboladersteuerungInfo
- Publication number
- DE2841759A1 DE2841759A1 DE19782841759 DE2841759A DE2841759A1 DE 2841759 A1 DE2841759 A1 DE 2841759A1 DE 19782841759 DE19782841759 DE 19782841759 DE 2841759 A DE2841759 A DE 2841759A DE 2841759 A1 DE2841759 A1 DE 2841759A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- flow
- fluid
- primary
- paths
- channels
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
-
- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
- F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE
Dipl.-Ing. A.Wasmeier Dipl.-Ing. H. Graf
Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg
An das
Deutsche Patentamt
8 München D-8400 REGENSBURG GREFLINGER STRASSE 7 Telefon (09 41) 5 4753
Telegramm Begpatent Rgb. Telex 6 5709 repat d
Ihr Zeichen
Your Ref.
Your Ref.
Ihre Nachricht Your Letter
Unser Zeichen Our Ref.
G/p 9591
Tag 15. Sept. 1978 W/He
Anmelder: THE GABRETT CORPORATION, 9851-9951 Sepulveda Boulevard,
Los Angeles/California 90009, USA
Titel: "Turboladersteuerung"
Priorität: USA Ser. No. 837.799 vom 29. September 1977
909815/078Ί
Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750200 73) 5 839 Postscheck München 893 69-801
Gerichtsstand Regensburg
15.9.1978 W/He - jf- G/p 9591
''Turboladers teuerung1'
Die Erfindung bezieht sich auf Turbolader zum Einspeisen von Ladeluft
verhältnismäßig hohen Druckes in eine Brennkraftmaschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte Turboladerkonstruktion
mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung von Turblader-Aufladungsdrücken entsprechend den Betriebsparametern
der Kraftmaschine, z.B. Drehzahl und Belastung.
Turbolader sind an sich bekannt; ein 'Turbinenrad und ein Kompressorrad
sind üblicherweise auf einer gemeinsamen Welle befestigt und werden innerhalb der isolierten Turbinen- und Kompressorgehäuse
aufgenommen. Das Turbinengehäuse weist einen Gaseinlaß
and einen Gasauslaß auf und ist mit dem Abgaskrümmer einer Brennkraftmaschine gekoppelt, um die Abgase durch das Turbinengehäuse
zu zirkulieren und das Turbinenrad in Drehung zu versetzen. Andererseits treibt das Turbinenrad das Kompressorrad, welches umgebende
Ladeluft komprimiert, an und speist die komprimierte Luft in den Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine ein.
Turboaufgeladene Brennkraftmaschinen haben entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen, nichtaufgeladenen Motoren, da verdichtete
Luft in die Verbrennungskammer oder Zylinder des Motors eingespeist wird und die erhöhte Luftdichte ermöglicht, daß
der Motor mit höheren Leistungswerten und mit besserem Wirkungsgrad arbeitet. Bei vielen Brennkraftmaschinen ist es jedoch ervfünscht,
den maximalen Druck oder Aufladungsdruck, bei welchem die Ladeluft in den Motor abgegeben wird, zu begrenzen. Dies
bedeutet, daß insbesondere bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen oder Belastungen viele Tubolader in der Lage sind, Ladeluft an
den Motor bei Drücken abzugeben, die wesentlich höher sind als der Mobor oder der Turbolader aushalten kann. In ähnlicher Weise
liegt bei verhältnismäßig geringer Drehzahl oder Belastung die Turboladerleistung häufig unter einem minimalen gewünschten Druckwert. Es ist eine große Vielfalt von Ventilen und anderen Drucksteuereinrichtungen
und -methoden bekannt, die so ausgelegt sind, daß
909815/0781
15.9.1978 W/Ee -?6- G/p 9591
der Turboladeraufladungsdruck als eine Funktion der vorgegebenen
Motorbetriebsbedingungen eingestellt wird.
Eine Methode zur Verbesserung des 'Turbo lader auf ladungsdruckes bei
verhältnismäßig niedrigen Motordrehzahlen oder -belastungen hat darin bestanden, ein unterteiltes Turbinengehäuse vorzusehen. Dies
bedeutet, daß' insbesondere bei der Anwendung in Verbindung mit einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine ein unterteiltes Turbinengehäuse
mit zwei gleichen TurbineneinlaufSchneckenkanälen verwendet
werden kann, deren jeder eine Durchflußverbindung zum Turbinenrad darstellt. Hierzu wird beispielsweise auf US-PS 5.292.364 hingewiesen.
Die beiden Schneckenkanäle sind mit unterschiedlichen Motorzylindern gekoppelt, so daß der Motorabgasfluß in zwei im iiresentlichen
gleiche pulsierende Gasströme unterteilt wird. Der Pulseffekt der Abgase ist besonders ausgeprägt bei Betrieb mit geringer
Drehzahl oder geringer Belastung, um einen verbesserten Turboladerauf ladungsdruck im Vergleich mit herkömmlichen, nicht unterteilten
Turbinengehäusen zu erzielen. Solche unterteilten Turbinengehäuse sind jedoch nicht dazu ausgelegt, das Problem der Turbolader-Überladung
zu beseitigen, wenn der Motor mit verhältnismäßig hohen Drehzahlen oder Belastungen betrieben wird.
Es sind zahlreiche Steuereinrichtungen zur Begrenzung eines maximalen
Turboladeraufladungsdruckes und damit zur Steuerung der Turbolader-Überladung
vorgeschlagen worden. Ein Teil dieser Einrichtungen ist so ausgelegt," daß er mit einem unterteilten Turbinengehäuse verwendet
wird, und weist eine Kopplung der Schneckenkanäle mit einem gemeinsamen Abgasstrom auf. Zum veränderlichen öffnen und Schließen
eines der Schneckenkanäle ist ein Ventil vorgesehen, um die G-asströmungseigenschaften
einstellen zu können. Hierzu wird z.B. auf US-PS 3.27O.495 hingewiesen. Einrichtungen dieser Art nutzen jedoch
den Vorteil des Gasströmungsimpulseffektes des echten Betriebes mit
unterteiltem Gehäuse nicht aus, da die Schneckenkanäle nicht unter allen Betriebsbedingungen gleiche und abgeglichene Gasströme durchlassen.
Andere - ähnliche bekannte Einrichtungen weisen bewegliche Klappenventile auf, um den Gasdurch^fluß in einem Paar von Schneckenkanälen
invers einzustellen, um damit die GasdUEchflußeigenschaften
909815/0781
15.9.1978 tf/He ^* p
zu verändern. Hierzu wird auf US-PS 5.557-54-9 und 3.614-.259 hingewiesen.
Derartige Einrichtungen ergeben jedoch nicht immer einen gleiciien, abgeglichenen Gasdurchfluß und lassen somit nicht die
Pulsationsvorteile eines echten Betriebes mit unterteiltem Gehäuse
erzielen. V/ieder andere bekannte Einrichtungen weisen einstellbare
Gasdurcliflußeigenschaften mit Hilfe von verhältnismäßig komplizierten
beweglichen Schau-fein auf, wie z.B. US-PS J.313-518 zeigt.
Mit vorliegender Erfindung werden somit die Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten Vorschläge dadurch überwunden, daß ein
verbesserter 'turbolader geschaffen wird, der ein unterteiltes Turbinengehäuse
besitzt und der ein Ventil und zusätzliche Steuersciinecken
zur einstellbaren Steuerung der Gasdurchflußgeschwindigkeit innerhalb des Turbinengehäuses entsprechend den Motorbetriebsparametern
aufweist.
GenäB der Erfindung wird ein Turbolader mit einem Turbinenrad und
"ixt einem Kompressorrad, die auf einer gemeinsamen Welle befestigt
sind und die innerhalb getrennter Turbinen- und Kompressorgehäuse
auf.venoETnen sind, vorgeschlagen, bei dem das Turbinengehäuse mit
dem Abgaskrünmier einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist und einen
Gaseinlaß sowie einen -Auslaß zum Zirkulieren von Motorauspuffgasen
in 'und durch das Turbinengehäuse besitzt, um das Turbinenrad anzutreiben,
das seinerseits das Kompressorrad antreibt, welches kompriüiorbe
Ladunr.:sluft in den Einlaßkrümmer des Motors einspeist.
Das Turbinengehäuse weist ein meridional unterteiltes Gehäuse auf,
das zwei axial getrennte Turbineneinlaufschnecken besitzt. Die
Einlaufschnecken sind axt unterschiedlichen Motorzylindern gekoppelt
und bilden damit ein Paar von Primärgaskanälen für das impulsartige
Auftreffen der Abgase auf das Turbinenrad. Das Turbinengehäuse weist ferner ein Paar verhältnismäßig kurzer und bogenförmiger
Steuerkanäle auf, die radial innerhalb der primären Schnecken angeordnet sind und ein Paar von sekundären Pfaden für Abgase bilden, '
die auf das 'Turbinenrad auf treffen. Ein Steuerventil ist in Abhän~igkeit
von den Motorbetriebsbedingungen, z.B. Drehzahl und Belastung betätigbar, um den Durchfluß von Gasen durch die Steuer-
909818/0781
15.9.1978 W/He - i£ - G/p 3591
schnecken steuerbar zu 'beeinflussen und damit den 'Tirrboladeraufladungsdruck
zu begrenzen.
Bei einer bevorzugten Betriebsweise wird das Steuerventil einstellbar
durch eine Betätigungsvorrichtung positioniert, co daß es ganz
oder teilweise schließt, wenn der Motor mit verhältnisnä£ig niedrigen
Drehzahlen oder Belastungen betrieben wird, so dal« der Durchgang
der Abgase durch die Steuerschnecken verhindert oder begrenzt
wird. In dieser Position weisen die primären Einlaufschnecken einen
Hauptquerschnittsdurchflußbereich auf, der für den Gasdurchgang
offen ist, wobei die Gasdurchflußgesc~awindirgkeit verhältnismäßig
groß ist, damit eine erhebliche 'Turboladeraufladung erzielt wird.
Wenn die Motordrehzahl oder Motorbelastung zuninmt, öffnet die Betätigungsvorrichtung allmählich weiter&s Ventil, so daß die
Querschnittsfläche, die für den Gasdurcnfluß offen ist, zuninmt
und die sekundären Steuerschnecken einschließt, und damib die
Turboladeraufladung begrenzt.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
j?ig. 1 eine schematische Darstellung eines gesteuerten 'Turboladers
nach der Erfindung, der mit einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine gekoppelt ist,
Pig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht des Turbinengehäuses
des Turboladers nach .B1Xg. 1, wobei Teile herausgebrochen
dargestellt sind,
J?ig. 3 eine vergrößerte Bodenaufsichtsteilansicht des 'Turbinengehäuses
nach B1Xg. 2 längs der Linie 3-3 der Pig. 2,
i"ig. 4- einen Schnitt längs der Linie 4—4 der J?ig. 2,
Pig. 5 einen vergrößerten horizontalen 'Teilschnitt längs der Linie
5-5 der 11g. 2,
!"ig. 6 eine vergrößerte Ansicht der Seite des 'Turbinengehäuses, entgegengesetzt
zur Seite nach I1Xg. 2, wobei Teile herausgebrochen dargestellt sind, und
909815/0781
15.9.1978 W/He - }# - G/p 9591
Pig. 7 in vergrößertem Maßstab eine Teilschnittansicht des Gehäuses
ähnlich einem Teil nach Fig. 2, wobei das Ventil in einer geschlossenen Betriebsposition dargestellt ist.
Ein Turbulader 10 ist zur Verwendung in Verbindung mit einer Mehrzylinderbrennkraftmas
chine 12 schematisch in Fig. 1 dargestelt und weist eine Turbine 14 und einen Kompressor 16 auf, die mit den Abgas-
und Iuftansaugkrümmern 18 und 20 der Brennkraftmaschine 12
dazu, gekoppelt sind. Der Turbolader 10 dient von den Zylindern 13 der
Brennkraftmaschine ausgetriebenen Abgasen in Drehbewegung umzuwandeln und eine mit dem Kompressor 16 gekoppelte Welle 15 anzutreiben.
Der Kompressor 16 führt tlmgebungsluft durch einen Lufteinlaß 17 und
komprimiert die Luft zur Einspeisung in die Zylinderbrennkraftmaschine über den Einlaßkrümmer 20. Somit wirkt der Turbolader in der
Weise, daß er die Brennkraftmaschine mit Ladeluft verhältnismäßig hohen Druckes und hoher Dichte zur Zündung mit einem geeigneten
Brennstoff in den Zylindern speist, um eine erhöhte Leistung und einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen. In der Zeichnung ist eine
Mehrzylinderbrennkraftmaschine dargestellt, Turbolader können jedoch
mit einer Vielzahl unterschiedlicher Verbrennungskraftmaschinen verwendet werden.
Wie in den Figuren l.bis 4 gezeigt, besitzt die Turbine 14 ein Turbinengehäuse
22 mit einem Gaseinlaß 24 zur Aufnahme von Abgasen aus der Brennkraftmaschine 12. Zweckmäßigerweise hat der Gaseinlaß 24
am Eintrittsende einen verbreiterten Flansch 26, der Löcher 28 zur Aufnahme von (nicht dargestellten) Bolzen zur Verbindung des Gehäuses
22 mit dem Abgaskrümmer 18 besitzt. Insbesondere weist der Abgaskrümmer zwei Abgasleitungen 29 und 30 auf, deren jede mit der
Brennkraftmaschine gekoppelt ist und Abgase aufnimmt, die aus einer
Vielzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine ausgetrieben werden, und in einem Flansch zur Verbindung mit dem Flansch 28 am Gehäuseeinlaß
24 endet. Falls erwünscht, können die beiden Leitungen 29 und 30 zwei Gaskanäle darstellen, die einstückig in einem einzigen
Krümmergußstück ausgebildet sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Krümmerleitung 29 mit der einen Hälfte der Zylinder und die Krümmerleitung
30 mit den anderen Zylindern verbunden. Die speziellen
909815/0781
15.9.1978 W/Se - >* - G/p 9591
Zylinder, die mit jeder Krummerleitung gekoppelt sind, sind so
gewählt, daß die heißen Abgase, die von der Brennkraftmaschine
ausgestoßen werden, mit dem Turbinengehäuse durch mehr als eine Krummerleitung verbunden sind, wobei die Gase durch die Leitungen
als Eeihe von in gleichem Abstand und regelmäßig versetzten Impulsen strömen.
Die durch die Krümmerleitungen 29 und JO gelangenden pulsierenden
Gasströme werden durch das Turbinengehäuse 22 durch getrennte Gehäusedv.rchflußkanäle gerichtet und treffen auf die Schaufeln 32 eines
TurbLnenrades J4 mit radialem Zufluß auf, das auf der Welle 15
innerhalb des Gehäuses befestigt ist. Insbesondere weist das Gehäuse 22 den Einlaß 24 auf, der mit den Krümmerleitungen 29 und 30
gekoppelt ist, und der Einlaß geht einteilig in einen spiralförmigen oder schneckenförmigen Gehäuseteil 33 über, der kontinuierlich
in der Größenabmessung abnimmt. Das Gehäuse weist ferner eine radial nach innen verlaufende meridionale Trennwand 40 auf, die sich längs
des Einlasses 24 und des schneckenförmigen Teiles 33 erstreckt und meridional das Turbinengehäuse in zwei axial getrennte Turbinenzuflußkanäle
36 und 38 unterteilt. Diese Kanäle 36 und 38 sind mit
den Krümmerleitungen 29 und 30 ausgerichtet, so daß sie zwei primäre
Durchflußpfade bilden, die die Abgase in Umfangsrichtung um das Turbinengehäuse herum und in Verbindung mit dem Turbinenrad
34 führen. Demgemäß wirken die Kanäle 36 und 38 in der Weise, daß
die Durchflußunterteilung des pulsierenden Gases zwischen den Leitungen
29 und 30 aufrechterhalten wird, so daß die Gasströme auf
ohne
das Turbinenrad auftreffen, aaßsie vorher wesentlich miteinander gemischt werden. Die radial innere Begrenzung der beiden Primärdurchflußkanäle 36 und 38 ist über einen Anfangsteil des Turbinenradumfanges, z.B. etwa 90°, durch eine gekrümmte Teilerwandung 42, die nachstehend im einzelnen besdarieben wird, geschlossen.
das Turbinenrad auftreffen, aaßsie vorher wesentlich miteinander gemischt werden. Die radial innere Begrenzung der beiden Primärdurchflußkanäle 36 und 38 ist über einen Anfangsteil des Turbinenradumfanges, z.B. etwa 90°, durch eine gekrümmte Teilerwandung 42, die nachstehend im einzelnen besdarieben wird, geschlossen.
Im Betrieb treffen die durch die primären Zuflußkanäle 36 und 38
strömenden Abgase auf das Turbinenrad 34 und treiben es mit einer Drehgeschwindigkeit an, die auf die Geschwindigkeit und den Massendurchfluß
der Gase bezogen ist. Die Drehgeschwindigkeit des Turbinenrades 34 ist somit auf die Motorbetriebsbedingungen bezogen,
909815/0781
15.9.1978 W/Ee - ?6 - G/p 9591
z.B. Drehzahl oder Belastung. .Ferner beeinflußt die Querschnittsdurchflußfläche,
die durch die Kanäle 36 und 38 gegeben ist, die Geschwindigkeit der Abgase, und beeinflußt damit die Drehzahl des
Turbinenrades. Das Turbinengehäuse 22 ist mit primären Kanälen 36 und 38 ausgelegt, die für verhältnismäßig raschen Gasdurchfluß
bei verhältnismäßig niedrigen Motorbetriebsbedingungen, wie z.B. Drehzahl oder Belastung dimensioniert sind. Auf diese Weise treiben
die Abgase das Turbinenrad 34- mit einer Drehgeschwindigkeit an,
die zum Antrieb des Kompressors 16 ausreicht, damit eine Aufladung des Turboladers erzielt wird. Natürlich werden die Gase aus dem
Turbinengehäuse 22 über einen Gasauslaß 4-4- zur Verbindung mit geeigneten
Abgasleitungen oder dergl. ausgetrieben.
Wenn die Drehzahl oder Belastung der Brennkraftmaschine 12 zunimmt,
nehmen die Geschwindigkeit und der Massendurchfluß der Abgase entsprechend zu. Entsprechend wird die Drehzahl des Turbinenrades erhöht,
wodurch der Aufladungsdruck, der durch den Kompressor 16 erzeugt wird, kritische Betriebsgrenzen übersteigen kann. Hierzu
wird das Turbinengehäuse 22 in der in den Figuren 2 bis 5 dargestellten Weise modifiziert, um die Durchflußgeometrie des Turbinengehäuses
in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zu verändern und damit eine Überladung des Turboladers zu
verhindern. Die Teilerwand 4-2 erstreckt sich quer über den schneckenförmigen
Teil 33 des Gehäuses und schließt die radial innere Begrenzung der primären Kanäle 36 und 38 über einen Anfangsteil des
Turbinenradumfanges. Die führende Kante 4-3 der Teilerwand 4-2 ist
im Abstand radial außerhalb einer Zunge 4-5 für das Turbinengehäuse
und am stromabwärts gelegenen Ende des Turbineneinlaßes 24- angeordnet.
Ton der führenden Kante erstreckt sich die Teilerwand 4-2 bogenförmig
nach abwäits längs der schneckenförmigen Durchflußkanäle 36 und 38
in einem schneckenförmigen Pfad in bezug auf das Turbinenrad, und endet am Abschluß eines gekrümmten Pfades von etwa 90 . Eine
meridionale Trennwand 51 ist einstückig mit der Teilerwand 4-2 gegossen
und erstreckt sich radial nach innen in das Turbinenrad und bildet zwei verhältnismäßig kurze, im wesentlichen ähnliche Steuerkanäle
oder Voluten 4-8 und 50. Die Steuerkanäle 4-8 und 50 sind
909815/0781
15.9.1978 W/He - lg - G/p 9591
4%
somit nach innen offen, stehen mit dem Turbinenrad in Verbindung
und sind nach innen von den äußeren primären Kanälen 36 und 38 und konzentrisch zu diesen geformt.
Die stromaufwärts liegenden Enden der beiden inneren Steuerkanäle 48 und 50 sind am stromabwärts gelegenen Ende des Turbinengehäuseeinlasses
24 angeordnet und gegen den Einlaß gerichtet, um den Abgasstrom aufzunehmen. Insbesondere ist der innere Kanal 48 so
positioniert, daß er einen !Teil des Abgasstromes innerhalb des primären Kanales 36 aufnimmt, und der innere Kanal 50 ist so positioniert,
daß er einen Teil des Abgasstromes innerhalb des anderen primären Kanales 38 aufnimmt. Ein Steuerventil 54 ist an den stromaufwärts
liegenden Enden der inneren Kanäle 48 und 50 vorgesehen,
um die Unterteilung des Gasstromes zwischen den inneren und äußeren Kanälen und damit die Aufladung des Turboladers zu steuern.
Das Steuerventil 54- weist eine Metallhülse 56 auf, die durch das
Turbinengehäuse 22 aufgenommen wird und sich quer über die stromaufwärts
gelegenen Enden der inneren Kanäle 48 und 50 erstreckt.
Die Hülse 56 ist so geformt, daß sie innerhalb gekrümmt geformter
Aussparungen aufsitzt, die auf der führenden Kante 43 der Teilerwand
42 und auf der Zunge 45 ausgebildet sind. Die Hülse ist gegen axiale oder Drehbewegung gesichert, z.B. durch eine Vielzahl von
Lappen 60. Ferner weist die Hülse 56 in axialer Richtung versetzte Paare von Öffnungen 62 und 64 in ihren entgegengesetzten
zylindrischen Oberflächen auf, um einen offenen Durchgang von Abgasen durch die Hülse 56 und in die inneren Steuerkanäle 48 und
50 zu ermöglichen.
Ein Ventileinsatz 66 ist so bearbeitet, daß er genau in die Hülse 56 paßt, und ist so ausgebildet, daß er einen halbkreisförmigen
Querschnitt mit einer Länge etwa gleich der Länge der Hülse besitzt. Die entgegengesetzten Enden des Einsatzes 66 weisen scheibenförmige
Kappen 70 zum Abschließen der Enden der Hülse 56 auf, und
ein scheibenförmiger zentrischer Teiler trennt den Einsatz in zwei
909815/0781
15.9.1978 W/Be - >7 - (i/p 9591
im wesentlichen identische Durchflußöffnungen, die mit den Hülsenöffnungen
62 und 64 ausgerichtet sind. Zweckmäßigerweise nehmen
die Zappen 70 und der Teiler 72 Abdichtringe 65 zur Verhinderung
eines Gasaustrittes auf. Wenn der Ventileinsatz 66 in der Hülse 56 aufgenommen ist, wird er bezug auf die Längsachse der Hülse gedreht
und öffnet und schließt den Durchfluß von Abgasen durch die inneren Kanäle 48 und 50. Insbesondere ist der Ventileinsatz 66,
wie in Fig. 5 gezeigt, in eine erste Position bewegbar, inderdle
Durchflußöffnungen mit den öffnungen 62 und 64der Hülse ausgerichtet
sind, wobei Abgase von den primären Kanälen 36 und 38 durch
die Steuervoluten 48 und 50 über das Ventil 54 strömen können.
In dieser Position weist die effektive Querschnittsfläche, durch die die Abgase strömen, sowohl die äußeren primären Kanäle 36
und 38 als auch die sekundären inneren Kanäle 48 und 50 auf, so
daß die relative Geschwindigkeit und der Massendurchfluß der zu strömenden Abgase reduziert wird. Wenn die Brennkraftmas chine mit
hoher Drehzahl oder hoher Belastung arbeitet, wird somit das Ventil 54 geöffnet, wodurch das Turbinenrad 34 mit einer kleineren
als der maximalen Geschwindigkeit geöffnet wird, damit der Kompressoraufladungsdruck
begrenzt wird.
Wie in J?ig. 7 gezeigt, ist der Ventileinsatz 66 in eine zweite
Position verschiebbar, die das Ventil 54 schließt. Falls erwünscht,
kann andererseits der Ventileinsatz in eine zweite Position bewegt werden, in der das Ventil im wesentlichen geschlossen ist, je nach
den gewünschten Durchflußeigenschaften. Insbesondere bewegt die Drehung des Ventileinsatzes 66 innerhalb der Hülse 56 den Einsatz
in eine Position, in der die Öffnungen 62 und 64 des Ventiles ganz oder im wesentlichen geschlossen sind. In dieser Position werden
die Motorabgase weitgehend daran gehindert, in die inneren Kanäle 48 und 50 einzutreten, und strömen wenigstens hauptsächlich durch
die äußeren primären Kanäle 36 und 38. Weil die effektive Durchflußpfadfläche
ein Minimum ist, wenn der Ventileinsatz die zweite Position einnimmt, wird die Gasgeschwindigkeit für einen bestimmten
Satz von Motorbetriebsbedingungen ein Maximum, um einen erheblichen Turboladeraufladungsdruck zu erzielen.
909815/0781
15.9.1978 W/He - yg - G/p 9591
Die Ventilbetätigungsvorrichtung 76 ist in den Figuren 2 und 6 zur
gesteuerten Bewegung des Ventileinsatzes 66 in Abhängigkeit von Änderungen in der Motordrehzahl oder -belastung gezeigt. Wie dargestellt,
weist die Betätigungsvorrichtung 76 einen Behälter 78 auf, der über Anschlußteile 80 am Turbinengehäuse befestigt ist.
Der Behälter besitzt eine innere flexible Membran 82, die das Behälterinnere in zwei isolierte Kammern 84 und 86 unterteilt.
Eine Betätigerstange 88 ist mit der Membran 82 gekoppelt und erstreckt sich durch die Kammer 86 und durch den Behälter 78 zur
Verbindung mit dem Ventileinsatz 66. Eine Feder 92 innerhalb der Kammer 86 dient dazu, die Membran 82 und die Stange 88 entgegen
einer Bewegung auf den Ventileinsatz 66 zu vorzuspannen. Im Behälter
sind Nippel 94 und 96 vorgesehen, die eine offene Verbindung mit
den Kammern 84 und 86 ergeben. Diese Nippel 94 und 96 gestatten,
die Kammern 84 und 86 mit Druckquellen zu koppeln, um eine Drucksteuerbewegung der Membran und der Betätigerstange zu erzielen.
Beispielsweise ist es in bestimmten Anwendungsfällen erwünscht, die Kammer 84 mit dem Kompressorabgabedruck und die Kammer 86 mit
Umgebungsdruck zu koppeln. Wenn der Druck in der Kammer 84 einen Wert erreicht, der durch die mechanischen Eigenschaften der Feder
92 festgelegt ist, lenkt die Membran nach unten gegen die Feder 92 aus, und führt die Betätigerstange 88 in der gleichen Richtung.
Wenn der Druck in der Kammer 84 abgebaut wird, tritt natürlich die umgekehrte Wirkung ein.
Das untere Ende der Betätigerstange 88 ist drehbar mit einem Ende eines Kurbelgelenkes 98 über einen Bolzen 100 verbunden. Das andere
Ende des Kurbelgelenkes 98 ist mit einem nach außen gerichteten Arm 102 fest verbunden, der einstückig mit dem Ventileinsatz 66 ausgebildet
ist. Somit dient eine Beweg-ung der Betätigerstange 88 nach abwärts dazu, den Ventileinsatz 66 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen,
wie in Fig. 6 gezeigt ist, um das Ventil 5^· fortschreitend zu öffnen.
Auf diese Weise wird bei Zunahme des Kompressorabgabedruckes das Ventil 54 fortlaufend geöffnet, um die Turbinengehäuseflache, die
für den Durchfluß offen ist, zu vergrößern und damit die !Purboladeraufladung
zu begrenzen. Wenn der Kompressorabgabedruck abnimmt,
■ 909815/0781
15.9.1978 W/He -J$- G/p 9591
verschiebt der Betätiger 76 das Ventil 54- in eine geschlossene Position
, um die Turbinengehäusedurchflußflache, die für Abgasdurchfluß
offen ist, zu "verringern, und dadurch eine verhältnismäßig
hohe Turboladeraufladung bei geringer Motorbetriebsdrehzahl oder
-belastung zu erzielen.
hohe Turboladeraufladung bei geringer Motorbetriebsdrehzahl oder
-belastung zu erzielen.
Die Turboladersteuerung nach vorliegender Erfindung ergibt einen
weiten Bereich der Geschwindigkeitssteuerungder Abgase, die in das Turbinengehäuse eintreten, um das Turbinenrad anzutreiben. Die
Steuerung kann alleine verwendet werden, oder in Verbindung mit
anderen Steuereinrichtungen, z.B. Abgasdrosselklappen und dergl.
Darüber hinaus kann die Betätigungsvorrichtung von Hand oder automatisch arbeiten oder kann für lineares oder nichtlineares Ansprechen auf Änderungen in Motorbetriebsparametern, z.B. Drehzahl,
Belastung oder dergl. geeignet sein. Das Ventil weist vorzugsweise den Hülsenschieber 56 auf, um eine einwandfreie Abdichtung zu
gewährleisten, wenndas Ventil ganz oder im wesentlichen geschlossen ist, es kann jedoch auch ohne Hülsenschieber ausgebildet sein, vorausgesetzt, daß der Ventileinsatz und das Turbinengehäuse aus entsprechenden verträglichen Materialien bestehen. Vorliegende Erfindung ist somit nicht auf das hier beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt.
weiten Bereich der Geschwindigkeitssteuerungder Abgase, die in das Turbinengehäuse eintreten, um das Turbinenrad anzutreiben. Die
Steuerung kann alleine verwendet werden, oder in Verbindung mit
anderen Steuereinrichtungen, z.B. Abgasdrosselklappen und dergl.
Darüber hinaus kann die Betätigungsvorrichtung von Hand oder automatisch arbeiten oder kann für lineares oder nichtlineares Ansprechen auf Änderungen in Motorbetriebsparametern, z.B. Drehzahl,
Belastung oder dergl. geeignet sein. Das Ventil weist vorzugsweise den Hülsenschieber 56 auf, um eine einwandfreie Abdichtung zu
gewährleisten, wenndas Ventil ganz oder im wesentlichen geschlossen ist, es kann jedoch auch ohne Hülsenschieber ausgebildet sein, vorausgesetzt, daß der Ventileinsatz und das Turbinengehäuse aus entsprechenden verträglichen Materialien bestehen. Vorliegende Erfindung ist somit nicht auf das hier beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt.
909815/0781
Claims (1)
15.9.1978 W/He -X- G/2ff3?f759
Patentansprüche:
Turbolader mit einem Kompressor und einer mit Strömungsmittel betriebenen, mit dem Generator gekoppelten Turbine, dadurch gekennzeichnet,
daß die Turbine ein Turbinengehäuse mit einem Strömungsmitteleinlaßteil und einem schneckenförmigen Teil, einer radial
nach innen verlaufenden meridionalen Trennwand, die den Einlaßteil
und die schneckenförmigen Teile in zwei axial versetzte primäre Strömungsmitteldurchflußpfade unterteilt, eine Wandvorrichtung
zum Schließen eines Teiles der radialen inneren Begrenzung der primären Pfade, die eben radial nach innen offenen sekundären
Strömungsmittelpfad in Verbindung mit den primären Pfaden ergibt und eine Ventilvorrichtung besitzt, die steuerbar zwischen einer
ersten Position, in der der sekundäre Pfad für den Strömungsmitteldurchfluß durch die primären und die sekundären Pfade geöffnet
wird, und einer ziireiten Position, in der der Strömungsmitteldurchfluß
durch den sekundären Pfad begrenzt wird, verschiebbar ist.
2. Turbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandvorrichtung eine in radialer Richtung nach innen verlaufende
meridionale Trennwand aufweist, die den sekundären Durchflußpfad in zwei gleiche sekundäre Durchflußkanäle unterteilt.
3. Turbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schneckenförmige Teil sich von dem Einlaßteil aus mit fortlaufend
abnehmender Dimension erstreckt, und daß die Wandvorrichtung die
radial innere Begrenzung der primären Durchflußpfadeüber etwa
am stromaufwärts liegenden Ende des schneckenförmigen Teiles schließt.
4. Turbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prxmardurchflußpfade weitgehend identisch ausgebildet sind.
5. Turbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung eine Vorrichtung aufweist, die längs eines jeden
9 η ι :n 5 / 0 7 8 ';
15.9.1978 W/He - 2 - G/p 9591
der sekundären Kanäle angeordnet ist, um eine gleichförmige und gleichzeitige Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Position
zu ermöglichen.
6. Turbolader nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventilvorrichtung an den stromaufwärts gelegenen Enden der sekundären Kanälen angeordnet ist.
7. Turbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Venti!vorrichtung eine Hülse aufweist, die am Turbinengehäuse längs
des sekundären Pfades befestigt ist und Durchflußöffnungen besitzt, die den Stromungsmitteldurchfluß durch die Hülse und den sekundären
Pfad ermöglichen, und daß ein Ventileinsatz vorgesehen ist, der beweglich innerhalb der Hülse angeordnet ist, um den Stromungsmitteldurchfluß
durch die Durchflußöffnungen in der Hülse selektiv zu steuern.
8. Turbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung eine am Turbinengehäuse längs der sekundären
Kanäle befestigte Hülse aufweist, die Durchflußöffnungen besitzt, die in jedem der Kanäle angeordnet sind, damit ein Stromungsmitteldurchfluß
durch die Hülse und die sekundären Kanäle ermöglicht wird, und daß ein Ventileinsatz beweglich innerhalb der Hülse aufgenommen
ist, um den Stromungsmitteldurchfluß durch die Durchflußöffnungen selektiv zu steuern.
9. Turbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung eine Vorrichtung zum steuerbaren Öffnen und Begrenzen
eines der sekundären Kanäle für den Stromungsmitteldurchfluß
in einem der primären Pfade und zum steuerbaren öffnen und Begrenzen des anderen der sekundären Kanäle für den Stromungsmitteldurchfluß
im anderen der primären Pfade aufweist.
10. Turbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung eine Vorrichtung aufweist, die in beiden sekundären
Kanälen angeordnet ist, um die sekundären Kanäle für den Stromungsmitteldurchfluß
gesteuert und gemeinsam zu öffnen und zu be-
grenzen. 3 f! "'<
1 5 / 0 7 8 1
15.9.1978 V/He - 3 - G/p 9591
11.Turbolader nach. Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Betätigungsvorrichtung
ziiDi steuerbaren Einstellen der Position der Ventilvorrichtung.
12. Turbolader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung eine Hülse aufweist, die auf dem Turbinengehäuse
an den stromaufwärts gelegenen Enden der sekundären Kanäle befestigt ist und Durchflußöffnungen aufweist, durch die der Strömungsmitteldurchfluß
durch die Hülse und die sekundären Kanäle ermöglicht wird, und daß ein Ventileinsatz mit halbkreisförmigem Querschnitt vorgesehen
ist, der beweglich innerhalb der Hülse aufgenommen ist, um den Strömungsmitteldurchfluß durch die Durchflußöffnungen selektiv
zu steuern, wobei der Einsatz eine Vorrichtung besitzt, um den Durchfluß durch die sekundären Kanäle getrennt zu halten.
13. Turbolader mit einem Kompressor und einer durch Strömungsmittel
angetriebenen Turbine, die antriebsmäßig mit dem Kompressor gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine ein Gehäuse
aufweist, das einen Strömungsmitteleinlaßteil und einen etwa schnekkenförmigen
Teil, eine radial nach innen verlaufende meridionale Trennwand, der Einlaß- und schneckenförmige Teile in zwei axial
versetzte primäre Strömungsmitteldurchflußpfade unterteilt, eine Wandvorrichtung zum Schließen eines Teiles der radial inneren Begrenzung
der primären Pfade, eine radial von dort nach innen verlaufenden Vorrichtung mit zwei radial nach innen offenen sekundären
Durchflußkanälen, die in entsprechende der primären Pfade öffnen,
und eine Ventilvorrichtung besitzt, die steuerbar zwischen einer ersten Position, die die sekundären Kanäle in ihre entsprechenden
primären Pfade öffnet, um einen Strömungsmitteldurchfluß durch die primären Pfade und die sekundären Kanäle zu erzielen, und einer
zweiten Position, die den Strömungsmitteldurchfluß durch die sekundären Kanäle begrenzt, verschiebbar ist.
14. Turbolader nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandvorrichtung einen Teil der radialen inneren Begrenzung der
primären Pfade am stromaufwärts gelegenen Ende des schnefcenförmigen
Teiles schließt.
9n" IS/078 1
15.9.1978 W/He - M- - G/p 9591
15. Turbolader nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventilvorrichtung eine Hülse aufweist, die an dem Turbinengehäuse längs der sekundären Kanäle befestigt ist, und Durchflußöffnungen
besitzt, die in jedem der Kanäle angeordnet sind, damit ein Strömungsmitteldurchfluß
durch die Hülse und die sekundären Kanäle ermöglicht wird, und daß ein Ventileinsatz vorgesehen ist, der beweglich
innerhalb der Hülse zum selektiven Steuern des Strömungsmitteldurchflusses durch die Durchflußöffnungen aufgenommen ist.
16. Turbolader nach Anspruch 13, dadurch gekennzeicnet, daß die
Ventilvorrichtung eine Vorrichtung besitzt, die in beiden sekundären Kanälen angeordnet ist, um gesteuert und gemeinsam die sekundären Kanäle für den Strömungsmitteldurchfluß zu öffnen und zu begrenzen.
Ventilvorrichtung eine Vorrichtung besitzt, die in beiden sekundären Kanälen angeordnet ist, um gesteuert und gemeinsam die sekundären Kanäle für den Strömungsmitteldurchfluß zu öffnen und zu begrenzen.
17. Turbolader mit einem Kompressor und einer durch Strömungsmittel
angetriebenen Turbine, die antriebsmäßig mit dem Kompressor
gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine ein Turbinengehäuse mit einem Strömungsmitteleinlaßteil und einem schneckenförmigen Teil, eine radial nach innen verlaufende meridionale Trennwand, die den Einlaß und den schneckenförmigen Teil in zwei axial versetzte primäre Strömungsmitteldurchflußpfade unterteilt, eine
Wandvorrichtung zum Schließen eines Teiles der radial inneren Begrenzung der primären Pfade und mit einer Vorrichtung, die sich in radialer !Richtung von dort nach innen erstreckt und zwei radial
nach innen offene sekundäre Durchflußkanäle bildet, und eine Ventilvorrichtung aufweist, die längs eines jeden der sekundären Kanäle angeordnet ist und die steuerbar zwischen einer ersten Position,
die die sekundären Kanäle in den Strömungsmittelefcfluß in entsprechenden der primären Pfade öffnet, um einen Strömungsmittelfluß
durch die primären Pfade und die sekundären Pfade zu ermöglichen, und einer zweiten Position, die den Strömungsmittelfluß durch die sekundären Kanäle gleichförmig begrenzt, beweglich ist.
gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine ein Turbinengehäuse mit einem Strömungsmitteleinlaßteil und einem schneckenförmigen Teil, eine radial nach innen verlaufende meridionale Trennwand, die den Einlaß und den schneckenförmigen Teil in zwei axial versetzte primäre Strömungsmitteldurchflußpfade unterteilt, eine
Wandvorrichtung zum Schließen eines Teiles der radial inneren Begrenzung der primären Pfade und mit einer Vorrichtung, die sich in radialer !Richtung von dort nach innen erstreckt und zwei radial
nach innen offene sekundäre Durchflußkanäle bildet, und eine Ventilvorrichtung aufweist, die längs eines jeden der sekundären Kanäle angeordnet ist und die steuerbar zwischen einer ersten Position,
die die sekundären Kanäle in den Strömungsmittelefcfluß in entsprechenden der primären Pfade öffnet, um einen Strömungsmittelfluß
durch die primären Pfade und die sekundären Pfade zu ermöglichen, und einer zweiten Position, die den Strömungsmittelfluß durch die sekundären Kanäle gleichförmig begrenzt, beweglich ist.
18. Turbinengehäuse für eine Turbomaschine mit einem Strömungsmitteleinlaßteil,
gekennzeichnet durch einen schneckenförmigen
9 0 a 8 1 5 / 0 7 8 1
15.9.1978 W/He - 5 - G/p 9591
Teil, der sich an den Einlaßteil anschließt, eine radial nach,
innen gerichtete meridionale Trennwand, die sich längs des Einlasses
-und der schneckenförmigen Teile erstreckt, damit zwei axial versetzte primäre Strömungsmitteldurchflußpfade entstehen,
eine Wandvorrichtung zum Schließen eines Teiles der radial inneren Begrenzung der primären Pfade und zum Festlegen eines radial
nach innen offenen sekundären Durchflußpfades, und eine Ventilvorrichtung,
die steuerbar zwischen einer ersten Position, die den sekundären Pfad in die primären Pfade öffnet, um einen Strömungsmitteldurchfluß
durch die primären und sekundären Pfade zu ermöglichen und einer zweiten Position, die den Strömungsmitteldurchfluß
durch den sekundären Pfad begrezt, beweglich ist.
19. Turbinengehäuse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandvorrichtung eine radial nach innen verlaufende meridionale
Trennwand aufweist, die den sekundären Durchflußpfad in zwei im wesentlichen gleiche sekundäre Durchflußkanäle teilt, wobei die
sekundären Durchflußkanäle mit entsprechenden der primären Pfade in Verbindung stehen.
20. Turbinengehäuse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung eine Hülse (Schieber) aufweist, die am Turbinengehäuse
längs der sekundären Kanäle befestigt ist und Durchflußöffnungen besitzt, die in jedem der Kanäle angeordnet sind, um
einen Strömungsmitteldurchfluß durch die Hülse und die sekundären Kanäle zu ermöglichen, und daß ein Ventileinsatz vorgesehen ist,
der beweglich innerhalb der Hülse aufgenommen ist, um selektiv den Strömungsmitteldurchfluß durch die Durchflußöffnungen zu steuern.
21. Turbinengehäuse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung eine Vorrichtung besitzt, die in beiden sekundären
Kanälen angeordnet ist, um gesteuert und gemeinsam die sekundären Kanäle zum Strömungsmitteldurchfluß zu öffnen und zu
begrenzen.
90981 5/0781
15.9.1978 W/He - 6 - G/p 9591
22. Turbinengehäuse für eine Turbomas chine mit einem Strömungsmitteleinlaßteil,
gekennzeichnet durch einen schneckenförmigen Teil, der sich an den Einlaßteil anschließt, eine radial nach innen gerichtete
meridionale Trennwand, die sich längs der Einlaß- und schneckenförmigen Teile erstreckt, um zwei axial versetzte primäre
Strömungsmitteldurchflußpfade auszubilden, eine Vorrichtung, die
zwei relativ kurze, in radialer Eichtung nach innen offene sekundäre Strömungsmitteldurchflußpfade bildet, und eine Ventilvorrichtung,
die längs eines jeden der sekundären Kanäle angeordnet und in gesteuerter Weise zwischen einer ersten Position, die die sekundären
Kanäle in den Stromungsmxttelfluß in entsprechenden der primären
Pfaden öffnet, damit ein Strömungsmitteldurchfluß durch die primären Pfade und die sekundären Kanäle erzielt wird, und einer zweiten Position,
die in gleichförmiger Weise den Strömungsmitteldurchfluß durch die sekundären Kanäle begrenzt, beweglich ist.
23. Einrichtung zur Veränderung der Geometrie des Strömungsmitteldurchflusses
in einem meridional unterteilten Turbinengehäuse mit zwei in axialer Richtung versetzten primären Strömungsmitteldurchflußpfaden,
die längs eines Strömungsmitteleinlaßteiles und eines schneckenförmigen Teiles angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine
Vorrichtung, die einen relativ kurzen in raidialer Richtung nach innen offenen sekundären Strömungsmitteldurchflußpfad bildet, der
in die primären Pfade öffnet, und eine Ventilvorrichtung, die längs des sekundären Pfades angeordnet ist und in gesteuerter Weise zwischen
einer ersten Position, die den sekundären Pfad für einen Strömungsmitteldurchfluß durch die primären und die sekundären
Pfade öffnet, und einer zweiten Position, die den Strömungsmitteldurchfluß durch den sekundären Pfad begrenzt, beweglich ist.
24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die den sekundären Pfad bildende Vorrichtung eine Wandvorrichtung zum
Schließen eines Teiles der radial inneren Begrenzung der primären Pfade bildet und eine radial nach innen verlaufende Trennwand aufweist,
die zwei radial nach innen offene sekundäre Kanäle festlegt, welche in entsprechende primäre Pfade öffnen.
909815/0781
15.9.1978 w/He - 7 - g/p 9591
25- Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventilvorrichtung eine in beiden sekundären Kanälen angeordnete Vorrichtung aufweist, die das öffnen und Begrenzen der sekundären
Kanäle zum Strömungsmitteldurchfluß gemeinsam steuert.
26. Verfahren zur Steuerung des Strömungsmitteldurchflusses durch ein Turbinengehäuse mit einem Strömungsmitteleinlaßteil und einem
schneckenförmigen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und
die schneckenförmigen Teile mit einer radial nach innen verlaufenden
meridionalen Trennwand unterteilt werden, damit zwei in axialer Richtung versetzte primäre Durchflußpfade gebildet werden, daß die
radiale innere Begrenzung eines Teiles der primären Pfade geschlossen wird, um einen radial nach innen offenen sekundären Durchflußpfad
in Verbindung mit den Primärpfaden zu bilden, und daß die Venti!vorrichtung
längs des sekundären Pfades zwischen einer ersten Position, die den sekundären Pfad öffnet, um einen Strömungsmitteldurchfluß
durch die primären und sekundären Pfade zu bilden, und einer zweiten Position, die den Strömungsmitteldurchfluß durch den
sekundären Pfad begrenzt, verschiebbar ist.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der sekundäre Pfad in zwei im wesentlichen gleiche sekundäre Kanäle
in Verbindung mit entsprechenden der Primärpfade meridional unterteilt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung so eingestellt wird, daß sie in gesteuerter Weise
die sekundären Kanäle miteinander öffnet und schließt.
29. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen in der Weise vorgenommen wird, daß ein Teil der radial
inneren Begrenzung der primären Pfade am stromaufwärts gelegenem Ende des schneckenförmigen Teiles geschlossen wird.
30. Verfahren zur Steuerung des Strömungsmitteldurchflusses durch
ein Turbinengehäuse mit einem Strömungsmitteleinlaßteil und einem
9Q9815/0781
15.9.1978 W/He - 8 - G/p 9591
schneckenförmigen Teil, dadurch, gekennz-eichnet, daß die Einlaß-
und die schneckenförmigen Teile mit einer radial nach, innen verlaufenden
meridionalen Trennwand unterteilt werden, um zwei in axialer Richtung versetzte primäre Durchflußpfadeauszubilden, daß
die radial innere Begrenzung eines Teiles der primären Pfade geschlossen wird, um ein Paar von radialen, nach innen offenen sekundären
Durchflußkanälen in Verbindung mit entsprechenden primären Pfaden zu bilden, und daß die Ventilvorrichtung, die in den sekundären
Kanälen zwischen einer ersten Position, die die sekundären Kanäle zum Strömungsmitteldurchfluß öffnet, um einen Strömungsmitteldurchfluß
durch die primären Pfade und die sekundären Kanäle zu erzielen, und einer zweiten Position, die den Strömungsmitteldurchfluß
durch die sekundären Kanäle begrenzt, in gesteuerter Weise eingestellt wird.
31. Verfahren zur Veränderung der Geometrie des Strömungsmitteldurchflusses
in einem meridional unterteilten Turbinengehäuse mit zwei in axialer Richtung versetzten primären Strömungsmitteldurchflußpfaden,
die längs eines Strömungsmitteleinlaßteiles und eines schneckenförmigen Teiles ausgebildet and, dadurch gekennzeichnet,
daß ein verhältnismäßig kurzer, radial nach innen offener sekundärer
Strömungsmitteldurchflußpfad ausgebildet wird, der mit den primären
Pfaden in Verbindung steht, und daß die Ventilvorrichtung längs des sekundären Pfades zwischen einer ersten Position, die den sekundären
Pfad öffnet, damit ein Strömungsmitteldurchfluß durch die primären und sekundären Pfade ermöglicht wird, und einer zweiten Position,
die den Strömungsmitteldurchfluß durch den sekundären Pfad begrenzt, in gesteuerter Weise eingestellt wird.
32. 'Verfahren nach Anspruch 3I, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
radial nach innen offene sekundäre Durchflußkanäle längs des sekundären
Pfades ausgebildet werden, wobei die sekundären Kanäle in Verbindung mit entsprechenden primären Pfaden stehen.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventilvorrichtung so eingestellt wird, daß sie in gesteuerter Weise de sekundären Kanäle miteinander öffnet und begrenzt.
909815/0781
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/837,799 US4177006A (en) | 1977-09-29 | 1977-09-29 | Turbocharger control |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2841759A1 true DE2841759A1 (de) | 1979-04-12 |
DE2841759C2 DE2841759C2 (de) | 1982-12-02 |
Family
ID=25275465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2841759A Expired DE2841759C2 (de) | 1977-09-29 | 1978-09-26 | Abgasturbolader |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4177006A (de) |
JP (1) | JPS5459518A (de) |
BR (1) | BR7806443A (de) |
CA (1) | CA1087404A (de) |
DE (1) | DE2841759C2 (de) |
ES (1) | ES473820A1 (de) |
FR (1) | FR2404736A1 (de) |
GB (1) | GB1602767A (de) |
IT (1) | IT1107465B (de) |
SE (1) | SE7810185L (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3034271A1 (de) * | 1979-09-17 | 1981-03-19 | Ishikawajima-Harima Jukogyo K.K., Tokyo | Turbinengehaeuse fuer turbolader |
DE2934041A1 (de) * | 1979-08-23 | 1981-03-26 | Günther Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Dibelius | Geregelte abgastuboladerturbine |
FR2621649A1 (fr) * | 1987-10-10 | 1989-04-14 | Daimler Benz Ag | Dispositif de reglage du debit de gaz d'echappement dans la turbine d'un turbocompresseur a gaz d'echappement pour moteur a combustion interne |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4463564A (en) * | 1981-10-23 | 1984-08-07 | The Garrett Corporation | Turbocharger turbine housing assembly |
AU9165782A (en) * | 1982-02-16 | 1983-09-01 | Deere & Company | Turbine housing |
AU550503B2 (en) * | 1982-02-16 | 1986-03-20 | Deere & Company | Variable flow turbine |
US4512714A (en) * | 1982-02-16 | 1985-04-23 | Deere & Company | Variable flow turbine |
FR2528112B1 (fr) * | 1982-06-03 | 1986-04-11 | Peugeot | Dispositif de suralimentation pour moteur a combustion interne |
DE3302186A1 (de) * | 1983-01-24 | 1984-07-26 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Abgasturbolader fuer brennkraftmaschinen |
JPS60178931A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 排気タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
JPS60139037U (ja) * | 1984-02-25 | 1985-09-13 | 日産自動車株式会社 | 排気タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
JPS60182321A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
JPS60182319A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | 可変容量タ−ボチヤ−ジヤの制御装置 |
US4756161A (en) * | 1984-02-29 | 1988-07-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Controller for variable geometry type turbocharger |
JPS618421A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Toyota Motor Corp | タ−ボチヤ−ジヤの排気バイパス装置 |
US7007475B2 (en) * | 2003-03-11 | 2006-03-07 | Honeywell International, Inc. | Conical helical of spiral combustor scroll device in gas turbine engine |
US6941755B2 (en) * | 2003-10-28 | 2005-09-13 | Daimlerchrysler Corporation | Integrated bypass and variable geometry configuration for an exhaust gas turbocharger |
US20070089413A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Edward Green | Turbo catalyst light-off device |
US7481056B2 (en) * | 2006-03-30 | 2009-01-27 | Blaylock Jimmy L | Turbocharger with adjustable throat |
DE102006060907A1 (de) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Mp-Engineering Gmbh | Abgasturbolader |
DE102008020406A1 (de) * | 2008-04-24 | 2009-10-29 | Daimler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und Brennkraftmaschine |
US8176737B2 (en) * | 2008-07-31 | 2012-05-15 | Caterpillar Inc. | Exhaust system having 3-way valve |
US8297053B2 (en) * | 2008-07-31 | 2012-10-30 | Caterpillar Inc. | Exhaust system having parallel asymmetric turbochargers and EGR |
US8196403B2 (en) * | 2008-07-31 | 2012-06-12 | Caterpillar Inc. | Turbocharger having balance valve, wastegate, and common actuator |
US8161747B2 (en) | 2008-07-31 | 2012-04-24 | Caterpillar Inc. | Exhaust system having series turbochargers and EGR |
US8769948B2 (en) * | 2009-02-18 | 2014-07-08 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust gas system |
KR101678010B1 (ko) * | 2009-09-10 | 2016-11-21 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 배기가스 터보차저의 터빈 휠의 배기가스 공급 장치 |
US8424304B2 (en) * | 2009-11-03 | 2013-04-23 | Honeywell International Inc. | Turbine assembly for a turbocharger, having two asymmetric volutes that are sequentially activated, and associated method |
US20120190290A1 (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-26 | Shahriar Nick Niakan | Air intake flow device and system |
US10069154B2 (en) * | 2011-08-24 | 2018-09-04 | Borgwarner Inc. | Air feed device for a fuel cell |
US10006342B2 (en) * | 2014-02-20 | 2018-06-26 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust flow valve for twin-scroll turbine and operating methods thereof |
US10240469B2 (en) * | 2014-03-04 | 2019-03-26 | Borgwarner Inc. | Cast turbocharger turbine housing having guide vanes |
DE102016205257A1 (de) * | 2015-04-09 | 2016-10-13 | Borgwarner Inc., Patent Department | Abgas-zuführanordnung eines abgasturboladers |
US10677150B2 (en) | 2017-05-11 | 2020-06-09 | Garrett Transportation I Inc. | Rotatable valve for turbocharger system with plural volute members |
GB201713453D0 (en) * | 2017-08-22 | 2017-10-04 | Cummins Ltd | Valve |
US10801357B2 (en) * | 2019-02-20 | 2020-10-13 | Switchblade Turbo, Llc | Turbocharger with a pivoting sliding vane for progressively variable A/R ratio |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3313518A (en) * | 1966-02-25 | 1967-04-11 | Garrett Corp | Turbine control |
DE1253510B (de) * | 1962-08-07 | 1967-11-02 | Snecma | Anordnung zum Regeln eines Abgasturbogeblaeses |
US3614259A (en) * | 1969-09-04 | 1971-10-19 | Cummins Engine Co Inc | Turbine casing |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1302348A (fr) * | 1961-10-05 | 1962-08-24 | Caterpillar Tractor Co | Procédé et dispositif pour régler la vitesse d'un compresseur de suralimentation |
US3270495A (en) * | 1963-08-14 | 1966-09-06 | Caterpillar Tractor Co | Apparatus for controlling speed and vibration of engine turbochargers |
US3292364A (en) * | 1963-09-06 | 1966-12-20 | Garrett Corp | Gas turbine with pulsating gas flows |
US3408046A (en) * | 1966-04-08 | 1968-10-29 | Wallace Murray Corp | Turbine housing for turbochargers |
FR1526303A (fr) * | 1967-04-14 | 1968-05-24 | F F S A | Procédé de suralimentation de moteurs à combustion interne à allumage par compression |
US3557549A (en) * | 1969-03-21 | 1971-01-26 | Caterpillar Tractor Co | Turbocharger system for internal combustion engine |
GB1426554A (en) * | 1972-04-13 | 1976-03-03 | Cav Ltd | Turbo superchargers for internal combustion engines |
US4008572A (en) * | 1975-02-25 | 1977-02-22 | Cummins Engine Company, Inc. | Turbine housing |
US4075849A (en) * | 1976-09-01 | 1978-02-28 | The Garrett Corporation | Turbocharger regulator |
-
1977
- 1977-09-29 US US05/837,799 patent/US4177006A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-05-24 GB GB21875/78A patent/GB1602767A/en not_active Expired
- 1978-08-30 CA CA310,280A patent/CA1087404A/en not_active Expired
- 1978-09-26 FR FR7827476A patent/FR2404736A1/fr active Granted
- 1978-09-26 IT IT51257/78A patent/IT1107465B/it active
- 1978-09-26 DE DE2841759A patent/DE2841759C2/de not_active Expired
- 1978-09-28 SE SE7810185A patent/SE7810185L/xx unknown
- 1978-09-28 BR BR7806443A patent/BR7806443A/pt unknown
- 1978-09-29 ES ES473820A patent/ES473820A1/es not_active Expired
- 1978-09-29 JP JP12031078A patent/JPS5459518A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1253510B (de) * | 1962-08-07 | 1967-11-02 | Snecma | Anordnung zum Regeln eines Abgasturbogeblaeses |
US3313518A (en) * | 1966-02-25 | 1967-04-11 | Garrett Corp | Turbine control |
US3614259A (en) * | 1969-09-04 | 1971-10-19 | Cummins Engine Co Inc | Turbine casing |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2934041A1 (de) * | 1979-08-23 | 1981-03-26 | Günther Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Dibelius | Geregelte abgastuboladerturbine |
DE3034271A1 (de) * | 1979-09-17 | 1981-03-19 | Ishikawajima-Harima Jukogyo K.K., Tokyo | Turbinengehaeuse fuer turbolader |
FR2621649A1 (fr) * | 1987-10-10 | 1989-04-14 | Daimler Benz Ag | Dispositif de reglage du debit de gaz d'echappement dans la turbine d'un turbocompresseur a gaz d'echappement pour moteur a combustion interne |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1602767A (en) | 1981-11-18 |
FR2404736B1 (de) | 1982-12-10 |
JPS5459518A (en) | 1979-05-14 |
BR7806443A (pt) | 1979-07-03 |
ES473820A1 (es) | 1979-05-01 |
FR2404736A1 (fr) | 1979-04-27 |
US4177006A (en) | 1979-12-04 |
SE7810185L (sv) | 1979-03-30 |
CA1087404A (en) | 1980-10-14 |
IT7851257A0 (it) | 1978-09-26 |
IT1107465B (it) | 1985-11-25 |
JPS561457B2 (de) | 1981-01-13 |
DE2841759C2 (de) | 1982-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2841759A1 (de) | Turboladersteuerung | |
DE19924228C2 (de) | Mehrflutiger, regelbarer Abgasturbolader | |
DE10212675B4 (de) | Abgasturbolader in einer Brennkraftmaschine | |
EP1151181B1 (de) | Abgasturbolader für eine brennkraftmaschine | |
DE19816645B4 (de) | Abgasturboladerturbine | |
DE60212760T2 (de) | Turbine mit variabler Einlassgeometrie | |
DE3833906C2 (de) | ||
DE112015005579B4 (de) | Turboladerturbinenstufenventile, die durch einen einzigen aktuator gesteuert werden | |
EP3455477B1 (de) | Turbine für einen abgasturbolader mit zweiflutigem turbinengehäuse und einem linearventil zur flutenverbindung und wastegate-steuerung | |
EP0243596B1 (de) | Axialdrallregler für einen Abgasturbolader für Verbrennungsmotoren | |
DE112012001912T5 (de) | Turbolader mit zweiflutigem Turbinengehäuse | |
EP0081255A1 (de) | Regulierbarer Abgasturbolader | |
DE112015005553T5 (de) | Koaxiales Mono- oder Doppelschieberventil zum Steuern eines Twin-Scroll-Turboladers | |
EP3026238B1 (de) | Brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader | |
DE112011103079T5 (de) | Vereinfachter Turbolader mit veränderlicher Geometrie mit einem vergrösserten Strombereich | |
DE102016208160B4 (de) | Turbine für einen Abgasturbolader mit zweiflutigem Turbinengehäuse und einer Ventil-Anordnung mit verbesserter Abströmung | |
WO2010003537A2 (de) | Turbinengehäuse für einen abgasturbolader einer brennkraftmaschine | |
WO2007101567A1 (de) | Brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader | |
DE102008005405A1 (de) | Turbine, insbesondere für einen Abgasturbolader, sowie Abgasturbolader | |
DE10253693B4 (de) | Abgasturbolader | |
DE112014005001T5 (de) | Zentrifugalkompressor und Turbolader | |
DE60123489T2 (de) | Gesteuerter turbolader mit integriertem bypass | |
DE102012223015A1 (de) | Turbolader mit verstellbarem Kern | |
DE102008028298A1 (de) | Radialverdichter mit variabler Nachbeschaufelung | |
EP1530671B1 (de) | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: NANCARROW, JAMES H., TORRANCE, CALIF., US |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |