DE2945272C2 - Exhaust gas turbocharger - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an exhaust gas turbocharger according to the preamble of claim 1.
Ein Abgasturbolader dieser Art ist beispielsweise aus der DE-OS 27 35 034 bekannt. Bei dem bekannten Abgasturbolader wird das Öl genauso wie zur Schmierung des turbinenseitigen und des verdichterseitigen Lagers ohne Umweg direkt in die Kühlkammer zum Kühlen der zwischen dem Turbinenrad und dem turbinenseitigen Lager angeordneten Trennwand eingeleitet. Es besteht daher nicht nur zum Schmieren des verdichterseitigen und des turbinenseitigen Lagers ein Bedarf an frischem Öl, sondern auch zur Versorgung der Kühlkammer. Aufgrund des zusätzlichen Bedarfs an frischem öl für die Versorgung der Kühlkammer ist der Ölverbrauch insgesamt sehr groß.An exhaust gas turbocharger of this type is known from DE-OS 27 35 034, for example. With the well-known The oil is used in the exhaust gas turbocharger in the same way as for the lubrication of the turbine-side and the compressor-side Bearing directly into the cooling chamber for cooling between the turbine wheel and the turbine-side bearing arranged partition wall initiated. It is therefore not just for lubricating the compressor-side and the turbine-side bearing a need for fresh oil, but also to supply the Cooling chamber. Due to the additional need for fresh oil to supply the cooling chamber, the Overall very high oil consumption.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Abgasturbolader der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß er insgesamt einen geringeren Ölbedarf als der bekannte Abgasturbolader hat.The invention is now based on the object of providing an exhaust gas turbocharger of the type mentioned at the beginning to train that it has a lower overall oil requirement than the known exhaust gas turbocharger.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention with the features in the characterizing part of claim 1 solved.
Da nach der Erfindung das Öl nicht direkt der Kühlkammer zugeführt wird, sondern das aus dem verdichterseitigen Lager austretende öl zur Versorgung der Kühlkammer herangezogen wird, hat die Kühlkammer keinen zusätzlichen Bedarf an frischem öl zur Folge. Das zur Schmierung des verdichterseitigen Lagers verwendete öl wird also zum Teil in der Kühlkammer weiterverwendet.Since according to the invention, the oil is not fed directly to the cooling chamber, but from the The oil leaking on the compressor-side bearing is used to supply the cooling chamber Cooling chamber does not result in any additional need for fresh oil. That for the lubrication of the compressor side The oil used in the bearing is therefore partly reused in the cooling chamber.
Zum verdichlerseitigen Lager fließt ein größerer ölstrom als zum turbinenseitigen Lager. Daher steht zur Versorgung der Kühlkammer immer genügend Öl zur Verfügung. Das gilt insbesondere bei einem zusätzlichen Axiallager auf der Verdichterseite.A larger oil flow flows to the bearing on the compressor side than to the bearing on the turbine side. Therefore stands by There is always enough oil available to supply the cooling chamber. This is especially true for an additional Axial bearing on the compressor side.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Bei dieser Ausführungsform wird weitgehend sichergestellt, daß am verdichterseitigen Lager kein öl in die Ablaufkammer gelangen kann, ohne zuvor zwangsweise in die Kühlkammer geführt worden zu sein.An advantageous further development of the invention is specified in claim 2. In this embodiment it is largely ensured that no oil can get into the discharge chamber at the compressor-side bearing, without being forced into the cooling chamber beforehand.
Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung stellt darThe invention will now be explained in more detail using exemplary embodiments and with reference to the drawing Drawing represents
F ■ g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung,F ■ g. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment the invention,
F i g. 2 eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile auf der Linie VHl-VIH der F i g. 1,F i g. 2 is a sectional view in the direction of the arrows on the line VH1-VIH of FIG. 1,
F i g. 3 eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile auf der Linie IX-IX der F ig. 1,F i g. 3 is a sectional view in the direction of the arrows on the line IX-IX of FIG. 1,
ίο F i g. 4 eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile auf der Linie X-X der F i g. 1 undίο F i g. 4 shows a sectional view in the direction of the arrows the line X-X of FIG. 1 and
Fig.5 einen Teil eines Längsschnittes durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.5 shows a part of a longitudinal section through a second embodiment of the invention.
Für die Bezeichnung gleicher bzw. ähnlicher Teile is sind in allen Figuren die gleichen Bezugszeichen gewähltThe same reference symbols are used in all figures to denote the same or similar parts chosen
Erste Ausführungsform, F i g. 1 — 4First embodiment, FIG. 1 - 4
Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasturboladers weist im allgemeinen ein Lagergehäuse 1, ein Turbinengehäuse 2 und ein Verdichtergehäuse 3 auf, die zu einem einheitlichen Ganzen miteinander verbunden sind. Genauer gesagt ist eine Trennwand 4 des Lagergehäuses 1 mit dem Turbinengehäuse 2 verbunden, und eine Wärmeabschirmplatte 5 ist zwischen dem Turbinengehäuse 2 und der Trennwand 4 des Lagergehäuses 1 angeordnet. Das Verdichtergehäuse 3 ist mit einer Verschlußplatte 6 am Lagergehäuse ! befestigt.The first embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the invention generally has a bearing housing 1, a turbine housing 2 and a compressor housing 3, which form a single whole are connected to each other. More precisely, there is a partition 4 of the bearing housing 1 with the turbine housing 2, and a heat shield plate 5 is between the turbine casing 2 and the partition wall 4 of the bearing housing 1 arranged. The compressor housing 3 is with a closure plate 6 on the bearing housing! attached.
Eine für das Turbinenrad 15 und das Verdichterrad 16 gemeinsame abgestufte Welle 9, die sich durch Öffnungen in der Trennwand 4 und der Verschlußplatte 6 erstreckt, ist mit Hilfe eines turbinenseitigen Lagers 7 und eines verdichterseitigen Lagers 8 drehbar gelagert, die in der Wellenbohrung des Lagergehäuses 1 angeordnet und voneinander in axialer Richtung auf geeignetem Abstand gehalten sind. Die Lager 7 und 8 können aus Fließmetall oder dergleichen bestehen. Das Turbinenrad 15 und das Verdichterrad 16 sind an den Enden der gemeinsamen Welle 9 angeordnet. Die Öffnung in der Trennwand 4 für die Welle ist mit einem Dichtungsring 10 abgedichtet, der fest auf der gemeinsamen Welle 9 aufsitzt. Die Wellenöffnung in der Verschlußplatte 6 ist mit einem Dichtungsring 11 abgedichtet, der seinerseits auf einem auf der Welle 9 sitzenden Druckring 14 aufsitzt.A stepped shaft 9 common to the turbine wheel 15 and the compressor wheel 16, which extends through Openings in the partition 4 and the closure plate 6 is extended with the aid of a turbine-side bearing 7 and a bearing 8 on the compressor side, which are rotatably mounted in the shaft bore of the bearing housing 1 are arranged and kept at a suitable distance from each other in the axial direction. Camps 7 and 8 can consist of molten metal or the like. The turbine wheel 15 and the compressor wheel 16 are connected to the Ends of the common shaft 9 are arranged. The opening in the partition 4 for the shaft is with a Sealing ring 10, which is firmly seated on the common shaft 9, is sealed. The shaft opening in the Closure plate 6 is sealed with a sealing ring 11, which in turn is mounted on a shaft 9 seated pressure ring 14 is seated.
Eine Druckbuchse 12 ist auf der Welle 9 zwischen dem Druckring 14 und einer dem verdichtungsseitigen Lager 8 benachbarten Schulter bzw. Abstufung angeordnet, und eine ringförmige Nut 12a ist auf dem Umfang der Druckbuchse ausgebildet.A pressure sleeve 12 is on the shaft 9 between the pressure ring 14 and one of the compression side Bearings 8 arranged adjacent shoulder or step, and an annular groove 12a is on the The circumference of the pressure sleeve is formed.
Eine Druckbuchse 13, die fest am Lagergehäuse 1 befestigt ist, ist in die ringförmige Nut 12a eingesetzt, wodurch ein ringförmiger Ölraum 22 zwischen dem verdichterseitigen Lager 8, der Druckbuchse 12 und der Druckscheibe 13 gebildet wird, wie es am besten aus den F i g. 1 und 4 hervorgeht. Die Druckscheibe 13 ist mit einem Ölkanal 21 versehen, der zwischen der ringförmigen Nut 12a, der Druckbuchse 12 und einem axialen ölkanal 18 verläuft, der seinerseits in Verbindung mit einem radialen Öleinlaß 17 steht. Der axiale ölkanal 18 erstreckt sich im wesentlichen parallel zur Achse der Welle 9 im oberen Abschnitt des Lagergehäuses 1 und steht mit den äußeren Umfangsflächen der Lager 7 und 8 über Ölkanäle 19 und 20 in Verbindung.A pressure bushing 13, which is fixedly attached to the bearing housing 1, is inserted into the annular groove 12a, whereby an annular oil chamber 22 between the compressor-side bearing 8, the pressure sleeve 12 and the Thrust washer 13 is formed, as best shown in FIGS. 1 and 4. The pressure disc 13 is with an oil channel 21 provided between the annular groove 12 a, the pressure sleeve 12 and an axial oil channel 18, which in turn is in connection with a radial oil inlet 17. The axial oil channel 18 extends essentially parallel to the axis of the shaft 9 in the upper portion of the bearing housing 1 and is in communication with the outer peripheral surfaces of the bearings 7 and 8 via oil passages 19 and 20.
Eine Kühlkammer 24 mit einem ringförmigen Querschnitt, wie es am besten aus F i g. 2 hervorgeht, befindet sich innerhalb des Lagergehäuses 1 neben derA cooling chamber 24 having an annular cross-section, as best shown in FIG. 2 shows is located inside the bearing housing 1 next to the
Trennwand 4 und dem turbinenseitigen Lager 7 und erstreckt sich in Umfangsrichtung der Welle 9. Die Kühlkammer 24 ist mit einem Einla3 13a der Druckscheibe 13 über einen ölkanal 23 verbunden, der sich durch den oberen Abschnitt des Lagergehäuses 1 in axialer Richtung erstreckt und weder mit dem öleinlaß 17 noch mit dem axialen ölkanal 18 in Verbindung steht Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, steht die Kühlkammer 24 auch mit einer Ablaufkammer 26 in Verbindung, die ein ölauslautloch 27 aufweistPartition wall 4 and the turbine-side bearing 7 and extends in the circumferential direction of the shaft 9. The Cooling chamber 24 is connected to an inlet 13a of the pressure disk 13 via an oil channel 23, the extends through the upper portion of the bearing housing 1 in the axial direction and neither with the oil inlet 17 is still in communication with the axial oil channel 18. As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling chamber is standing 24 also with a drainage chamber 26 in connection, which has an oil outlet hole 27
Die Wellenbohrung zwischen den Lagern 7 und 8 steht mit der Ablaufkammer 26 über einen radialen ölauslaß 25 in Verbindung.The shaft bore between the bearings 7 and 8 communicates with the discharge chamber 26 via a radial one oil outlet 25 in connection.
Die Kühlkamme.' 24 und die Ablaufkammer 26 sind durch eine ringförmige, sich in axialer Richtung erstreckende Trennwand 4a getrennt, die eine Brücke zwischen der Trennwand 4 und dem Vorsprung 28 am Turbinenlager 7 herstellt Die Trennwand 4a mitbestimmt einen ringförmigen ölkanal 29 und begrenzt die Kühlkammer 24, die den ringförmigen ölkanal 29 umgibt, wie es am besten aus F i g. 2 hervorgeht. Die Kühlkammer 24 steht nicht nur mit dem ringförmigen Ölraum 22 über die axialen Ölkanäle 23 in Verbindung, sondern auch mit der Ablaufkammer 26 über eine Ablauföffnung 246. Der ringförmige Ölkanal 29 ist mit der Ablaufkammer 26 über eine Ablauföffnung 29a verbunden, wie es am besten aus F i g. 1 hervorgeht.The cooling chamber. ' 24 and the drain chamber 26 are through an annular, extending in the axial direction extending partition 4a separated, which forms a bridge between the partition 4 and the projection 28 on Turbine bearing 7 produces the partition 4a co-determines an annular oil channel 29 and delimits the Cooling chamber 24 which surrounds the annular oil channel 29, as best shown in FIG. 2 shows. the The cooling chamber 24 is not only connected to the annular oil chamber 22 via the axial oil channels 23, but also to the drainage chamber 26 via a drainage opening 246. The annular oil channel 29 is with the drainage chamber 26 is connected via a drainage opening 29a, as best shown in FIG. 1 shows.
Im Betrieb fließt das Schmieröl durch den Einlaß 17 und den axialen ölkanal 17 in die ölkanäle 19 und 20, die zu den Lagern 7 und 8 führen, und in den ölkanal 21, eier sich durch die Druckscheibe 13 erstreckt.In operation, the lubricating oil flows through the inlet 17 and the axial oil channel 17 into the oil channels 19 and 20, the lead to the bearings 7 and 8, and in the oil channel 21, eggs extends through the thrust washer 13.
Das öl fließt von der linken, der Turbine zugewandten Seite des Lagers 7 in den ringförmigen ölkanal 29 und dann in die Ablaufkammer 26. Das aus der rechten, dem Verdichter zugewandten Seite des Lagers 8 austretende Öl fließt in den ringförmigen Ölraum 22. Das durch den Ölkanal 21 in der Druckscheibe 13 strömende Öl fließt nach Schmierung der Drucklagerbuchse 12 und der Druckscheibe 13 in der oben beschriebenen Weise ebenfalls in den ringförmigen Ölraum 22. Das Öl im ringförmigen Ölraum 22 fließt über die Ölkanäle 33 in den oberen Abschnitt der Kühlkammer 24 und dann über die Ablauföffnung 24a in die Ablaufkammer 26, wobei es die Trennwände 4 und 4a kühlt.The oil flows from the left, facing the turbine Side of the bearing 7 into the annular oil channel 29 and then into the drainage chamber 26. The one from the right, The side of the bearing 8 facing the compressor flows into the annular oil chamber 22. The oil flowing through the oil channel 21 in the thrust washer 13 flows after the thrust bearing bush has been lubricated 12 and the pressure disc 13 in the manner described above also in the annular Oil chamber 22. The oil in the annular oil chamber 22 flows through the oil channels 33 into the upper section of the Cooling chamber 24 and then via the drainage opening 24a into the drainage chamber 26, with the partition walls 4 and 4a cools.
Das aus der rechten, dem Verdichter zugewandten Seite des Lager; 7 und aus der linken, der Turbine zugewandten Seite des Lagers 8 in die dazwischenliegende Wellenbohrung austretende öl fließt über den Auslaß 25 in die Ablaufkammer 26.The one from the right side of the camp facing the compressor; 7 and from the left, the turbine facing side of the bearing 8 in the intermediate shaft hole exiting oil flows over the Outlet 25 into drainage chamber 26.
Die aus dem ringförmigen Ölraum 29, der Kühlkammer 24 und der Wellenbohrung zwischen den Lagern 7 und 8 austretenden Ölströme werden in der Ablaufkammer 26 miteinander vereinigt und über den Auslaß 27 nach außen abgegeben.Those from the annular oil space 29, the cooling chamber 24 and the shaft bore between the bearings 7 and 8 exiting oil flows are combined with one another in the discharge chamber 26 and via the outlet 27 released to the outside world.
Zweite Ausführungsform, F i g. 5Second embodiment, FIG. 5
In F i g. 5 ist eine zweite Ausführungsform gezeigt die im wesentlichen mit der oben im einzelnen anhand der F i g. 1 —4 beschriebenen ersten Ausführungsform übereinstimmt Eine verschließende Zwischenplatte 6a ist als Abdeckung zwischen der Verschlußplatte 6 und der Druckscheibe 13 und ein Dichtungsring 11a zwischen der Zwischenplatte 6a und dem Druckring 14 angeordnet, wodurch ein zusätzlicher ringförmiger ölsammelraum 22a gebildet wird. Der ringförmige ölsammelraumIn Fig. FIG. 5 shows a second embodiment which is essentially identical to that described above in detail with reference to FIG F i g. 1-4 described first embodiment corresponds. A closing intermediate plate 6a is as Cover between the closure plate 6 and the pressure disc 13 and a sealing ring 11a between the intermediate plate 6a and the pressure ring 14 arranged, whereby an additional annular oil collecting space 22a is formed. The annular oil collecting chamber
22a steht in Verbindung mit dem ringförmigen Ölraum 22 über ein Verbindungsloch 13a. Es wird darauf hingewiesen, daß die Druckscheibe 13 ebenfalls mit dem ölkanal 21 (s. Fig. 1) versehen ist, obwohl dies nicht in F i g. 5 dargestellt ist.22a is in communication with the annular oil space 22 via a communication hole 13a. It will be on it pointed out that the pressure disc 13 is also provided with the oil channel 21 (see. Fig. 1), although this is not in F i g. 5 is shown.
Im Betrieb fließt das Schmieröl, das in den ringförmigen ölsammelraum 22a sickert, durch das Verbindungsloch 13a in den ringförmigen ölraum 22, der mit der Kühlkammer 24 in Verbindung steht. Da die verschließende Zwischenplatte 6a und der Dichtungsring 11a vorgesehen sind, wird die Leckage in den Verdichter weiterhin verringert.In operation, the lubricating oil seeping into the annular oil collecting space 22a flows through the Communication hole 13a in the annular oil space 22, which is in communication with the cooling chamber 24. Since the sealing intermediate plate 6a and the sealing ring 11a are provided, the leakage in the Compressor continued to decrease.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß das umlaufende Schmieröl nicht nur von der Trennwand zwischen dem Turbinengehäuse und dem Lagergehäuse, sondern auch von dem turbinenseitigen Lager 7, die ja beide hohe Temperaturen annehmen können, in wirksamer Weise abführt, so daß die Trennwand und das Lager sehr zufriedenstellend gekühlt werden. Folglich werden die beim Stand der Technik auftretenden Schwierigkeiten vermieden, wie zum Beispiel die Abnahme der Spannung des turbinenseitigen Dichtungsringes, die Ansammlung von Kohlenstoff in der Nachbarschaft des Dichtungsringes und Schäden an dem turbinenseitigen Lager infolge der Erwärmung, so daß ein zuverlässiger Betrieb des von den heißen Auspuffgasen eines Benzin- oder Dieselmotors angc triebenen Turboladers sichergestellt wird.In summary, it can be stated that the circulating lubricating oil is not only from the partition between the turbine housing and the bearing housing, but also from the turbine-side bearing 7, which yes both can assume high temperatures, dissipates in an effective manner, so that the partition wall and the warehouse can be cooled very satisfactorily. Consequently, those appearing in the prior art Difficulties avoided, such as the decrease in the tension of the turbine-side sealing ring, the accumulation of carbon in the vicinity of the sealing ring and damage the turbine-side bearing as a result of the heating, so that a reliable operation of the hot Exhaust gases of a gasoline or diesel engine powered turbocharger is ensured.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAP | Request for examination filed | ||
| OD | Request for examination | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |