DE4213047A1

DE4213047A1 - Verdichter mit einer Einrichtung zum Beeinflussen der Hauptströmung im Verdichter

Info

Publication number: DE4213047A1
Application number: DE4213047A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Hauck
Original assignee: Kuehnle Kopp and Kausch AG
Current assignee: Howden Turbo GmbH
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1993-10-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beeinflussen der Hauptströmung eines Radialverdichters mit einer Kennfeldstabilisierung, die eine durch einen Konturring gegen die Hauptströmung abgegrenzte Zirkulationskammer umfaßt, der sich vom Einlaufbereich zur Konturwand erstreckt und der vom Einlaufbereich gegenüber der Hauptströmung teilweise abgedeckt ist, wobei die Zirkulationskammer zumindest mit einer vor und einer hinter der Laufrad eintrittsebene sowie vor der Laufradaustrittsebene angeordneten Verbindungsöffnung in der Konturwand mit der Hauptströmung in Verbindung steht.

An Verbrennungsmotoren werden heutzutage zunehmend höhere Anforderungen gestellt, wobei einerseits bei gleichbleibendem Hubraum die Leistung vergrößert und andererseits der Schadstoffausstoß und der Verbrauch verringert werden sollen. Aus diesem Grund werden bereits Abgasturbolader (ATL) eingesetzt, mit denen sich die Leistung und das Drehmoment des Verbrennungsmotors steigern und/oder die Schadstoffemission verringern läßt. Bei Dieselmotoren führt dies insbesondere zur Verringerung an ausgestoßenen Partikeln. Für beide Anforde rungen, und zwar sowohl für die Drehmomentsteigerung bei niedrigen Motor drehzahlen als auch zur Verringerung der Schadstoffemission sind höhere Aufla degrade erforderlich. Hier stößt man mit herkömmlichen Verdichtern schnell an die Stabilitätsgrenze. Es sind Verdichter erforderlich, die mit gutem Wirkungs grad breite nutzbare Kennfelder liefern. Neben der Neuentwicklung von Verdich terkomponenten bietet der Einsatz einer KSM eine kostengünstige Möglichkeit, ohne Neuentwicklung von Strömungsteilen den mit guten Wirkungsgraden nutz baren Kennfeldbereich deutlich zu verbreitern.

Ein Verdichter ohne KSM mit einem Einbruch der Pumpgrenze ab π_v 2.5 und einem der Pumpgrenze vorgelagerten Geräuschgebiet ist in Fig. 7 dargestellt. Die als Beispiel eingezeichnete Motorvollastlinie liegt zum Teil im Bereich des Pump gebietes. Der Verdichter ohne KSM ist daher nicht geeignet. Überlagert ist das Kennfeld eines Verdichters mit KSM. Es gibt hier keine Geräuschgebiete, die Pumpgrenze liegt deutlich weiter links und der Verdichter ist für diese Motor vollastlinie geeignet, insbesondere weil mit KSM der mit gutem Wirkungsgrad fahrbare Bereich verbreitert wird (am Beispiel der 0,7-Wirkungsgradmuschel dargestellt).

Die Motorvollastlinie stellt ja bekanntlich den für eine gewählte (d. h. an den Mo tor angepaßte) ATL-Version maximalen Aufladegrad dar. Hierzu ist nicht nur der Verdichter von Bedeutung, sondern auch die gewählte Turbine. Das Verän dern der Vollastlinie ist durch eine andere Kombination Verdichter/Turbine mög lich, wobei eine Verbesserung in einem Bereich meist eine Verschlechterung in einem anderen Bereich nach sich zieht, d. h. Abstimmungen, die eine Verbesse rung der Luftversorgung des Motors im unteren Motordrehzahlbereich bewirken, haben im allgemeinen eine Reduktion der Leistung bei den hohen Motordrehzah len zur Folge.

Durch die DD-PS 54 055 ist bereits bekannt, im Bereich vor dem Laufradaustritt in der Gehäusewand einen Düsenkranz anzubringen und diesen über eine Leitung mit einem Ventil an eine Druckluftquelle anzuschließen. Wie im einzelnen in der Druckschrift dargestellt, entsteht eine Strömung entgegen der Hauptströmung, wodurch beim Auftreffen der aus dem Düsenkranz austretenden Strömung auf die Verdichterschaufeln ein Teil der Luft im Laufrad zurück zum Einlauf strömt. Dadurch geht wertvolle Energie verloren. Dies ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß die zugeführte Zusatzluft einen höheren Druck als die Luft besitzt, die durch das Laufrad in das Spiralgehäuse gefördert wird.

Auch durch die DE-AS 10 42 828 ist es bekannt, das Abreißen der Strömung an den Verdichterschaufeln bei geringer Drehzahl dadurch zu verhindern, daß man dort den Strömungskanal verengt und zwar pneumatisch durch Einblasen zusätzlicher Luft von höherem Druck, wobei die Blasrichtung gegensinnig zur Förderrichtung erfolgt. Das heißt, die ringförmigen Spalte in der Wandung des Strömungskanals sind so ausgerichtet, daß die Zusatzluft mit einer dem axialen Förderstrom entgegengesetzten Richtungskomponente eingeblasen wird. Auch dadurch geht wertvolle Energie verloren.

Schließlich ist durch die DE-OS 23 23 857 eine Maßnahme bekannt, bei der zwei Radialverdichter hintereinander geschaltet sind, wobei komprimierte Luft vom Ausgang des zweiten Verdichters in den dem ersten Verdichter zugeführten Luftstrom rezirkuliert wird. Im übrigen wird vorgeschlagen, die rezirkulierte Druckluft nicht in den eingangsseitigen Luftstrom des ersten Verdichters einzuleiten, sondern in die Schneckendiffusorkammer hinter dem Rotor, damit die Luft nicht expandiert und nochmals im Laufrad des ersten Verdichters verdichtet werden muß. Bei diesen Maßnahmen ergibt sich ebenfalls ein Zurückströmen der Luft durch das Laufrad, da bei konstanter Drehzahl des Laufrades der erzeugte Druck ebenfalls konstant bleibt und sich durch das Lufteinblasen der Druck hinter dem Laufrad erhöht. Außerdem kann mit diesen Maßnahmen das Verdichterrad nicht auf höhere Drehzahlen beschleunigt werden.

Bei den bekannten Maßnahmen soll wie durch die KSM die Stabilität des Verdichters im Bereich der Pumpgrenze verbessert werden, indem Luft in die Hauptströmung außerhalb des Laufradbereiches eingeblasen wird, um durch Querschnittsverringerung die Geschwindigkeit der Strömung zu erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , bei einem kennfeldstabilisierten Radialverdichter Maßnahmen zu schaffen, mit denen das Zusammenspiel Motor - Abgasturbolader derart beeinflußt werden kann, daß einerseits dem Motor im un teren Drehzahlbereich mehr Luftmasse zur Verfügung steht, andererseits bei ho hen Drehzahlen, im Bereich der Nennleistung, keine Leistungseinbußen in Kauf genommen werden müssen. Die Änderung von niedriger Last und Drehzahl auf höhere Last und/oder Drehzahl soll ebenfalls begünstigt werden, damit sich ein erseits die Zustandsänderung und andererseits der ATL die Betriebspunktände rung schneller vollziehen kann.

Ausgehend von der eingangs erwähnten Einrichtung zur Beeinflussung der Hauptströmung in einem Radialverdichter mit einer Kennfeldstabilisierung, wird diese Maßnahme erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Strömungsmittelanschluß über eine oder mehrere Bohrungen im Gehäuse in die Zirkulationskammer führt, wobei die Bohrung an einer oder mehreren Stellen in die Zirkulationskammer mündet, und daß durch den Strömungsmittelanschluß ein Strömungsmedium zuführbar bzw. in der Zirkulationskammer ein vorgebbarer Zustand herstellbar ist.

Insbesondere ist es durch das Anbringen der Verbindungsöffnung hinter der Laufradaustrittsebene möglich, ein Medium hohen Druckes, d. h. unter Druck stehende Luft über das Spiralgehäuse direkt dem Motor zuzuführen. Da das unter Druck stehende Medium über die Zirkulationskammer zugeführt wird, spielt die Aufteilung der Strömung eine Rolle. Diese Aufteilung wird durch das Verhältnis der Größe der Verbindungsöffnungen vor und hinter dem Laufradeintritt sowie vor und nach dem Laufradaustritt bestimmt. Hierbei handelt es sich um eine Optimierung, bei der die Verbindungsöffnungen von Fall zu Fall den gewünschten Verhältnissen anzupassen sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht auch vor, daß die den Konturring tragenden Stege im Zirkulationsraum als Schaufelprofile bzw. Leitstege zur Erzeugung eines Dralls ausgestaltet sind. Diese Leitstege werden in den Verbindungsöffnungen bis zum Laufrad geführt. Dabei ist es auch in an sich bekannter Weise als weitere Ausgestaltung vorgesehen, die Verbindungsöffnungen als Düse auszubilden.

Um ein Abströmen der Druckluft zu verhindern, wenn die Turbinenleistung noch nicht ausreicht, um die Leistung für den mit Zusatzluft gefahrenen Betriebspunkt aufzubringen, sieht die Erfindung vor, daß in der Hauptströmung vor dem Ver dichterrad eine Klappe angeordnet ist. Auch eine in die Leitung des Strömungs mittelanschlusses eingebaute Klappe , ist von Vorteil, um den Strömungsmittelanschluß verschließen zu können, wenn der Turbolader aufgrund seiner Drehzahl ausreichend Druckluft erzeugt.

Eine weitere Maßnahme der Erfindung sieht auch vor, daß die Zirkulations kammer über einen Ring in zwei Ringräume unterteilt ist, die über getrennte Leitungen untereinander und mit dem Strömungsmittelanschluß verbunden sind. Dabei kann in jeder der getrennten Leitungen eine Steuerklappe angeordnet sein. Mit einer derartigen Ausgestaltung sind vielseitige Einstellmöglichkeiten zur optimalen Abstimmung der Haupt- und Zusatzströmungen zueinander möglich, um einerseits im niederen Drehzahlbereich des Motors das Ansprechverhalten durch Einblasen von Zusatzluft im Sinne eines steileren Anstiegs des Drehmo ments und andererseits zur Verbesserung der Schadstoffemission die Verbren nung zu verbessern.

Im Rahmen dieser Anpassung und Steuerung optimaler Betriebsbedingungen des Motors ist auch vorgesehen, daß die getrennten Leitungen über ein Drei-Wege- Ventil einerseits mit dem unter Druck stehenden Strömungsmittel und anderer seits mit der Kurbelgehäuseentlüftung, dem Luftfilter oder der Abgasrückführung verbindbar sind.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch den Verdichterteil eines Turboladers mit einem in die für die Kennfeldstabilisierung vorgesehenen Zirkulationskammer mündenden Strömungsmittelanschluß;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 mit einer zusätzlichen Verbindungsöffnung hinter dem Laufradaustritt;

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei dem im Strömungs mittelanschluß getrennte Leitungen in die durch einen Ringsteg unterteilten Ringräume der Zirkulationskammer führen;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Ausführungsform mit zwei in getrennte Ringräume der Zirkulationskammer einmündenden separaten Leitungen;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der konstruktiven Einbindung des Verdichters zur Erläuterung der Funktionsweise für die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der konstruktiven Einbindung des Verdichters zur Erläuterung der Funktionsweise für die Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit zwei Leitungen für den Strömungsmittelanschluß;

Fig. 7 ein Kennlinienfeld zur Erläuterung der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Radialverdichter im Schnitt dargestellt, der aus einem Verdichtergehäuse 10 mit einem Laufrad 80 besteht. Das zu verdichtende Medium wird in Fig. 1 von links nach rechts bewegt, dabei tritt die Hauptströmung vom Einlaufbereich 11, in dem ein teilweise mit konischer Kontur versehener Einlaufring 12 angeordnet ist, in das Laufrad 80 ein und strömt vom Laufradaustritt 82 in den Diffusor 83 des Verdichters.

In der Gehäusewandung ist eine Umwegleitung mit einer Zirkulationskammer 14 ausgebildet, die über eine Einlaufnut 15, welche auch als Verbindungsöffnung bezeichnet ist, mit dem Einlaufbereich 11 verbunden ist. Über eine weitere Konturnut oder Verbindungsöffnung 16 im Bereich der Laufradkontur mündet die Zirkulationskammer 14 in die Hauptströmung.

Diese Einlaufnut 15 befindet sich mit ihrer vollen Öffnungsbreite vor der Laufradeintrittsebene 81.

Die Zirkulationskammer wird zur Hauptströmung hin durch einen Konturring 17 begrenzt, der sich von der Einlaufnut 15 bis zur Konturnut 16 erstreckt. Die Laufradeintrittsebene 81 befindet sich in einer mittleren axialen Lage des Konturrings 17, wobei der Innendurchmesser des Konturringes dem des Laufrad durchmessers unter Wahrung eines notwendigen Laufspaltes entspricht. Der Konturring 17 wird über Stege 18 zum Gehäuse hin zentrisch gehalten, wobei diese Stege an das Verdichtergehäuse angegossen oder mit einer Verlängerung des Einlaufringes 12 im Verdichtergehäuse montiert sein können. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann eine weitere Konturnut 19 außerhalb des Laufradaustritts 82 angeordnet sein, die eine direkte Strömungsverbindung zwischen der Zirkulationskammer 13 bzw. 14 und dem Diffusorbereich darstellt.

An dem Verdichtergehäuse 10 ist ein Strömungsmittelanschluß 70 angeordnet, von dem aus eine Leitung 71 in die Zirkulationskammer 14 mündet. In der Leitung ist eine Steuerklappe 72 angebracht, deren Zweck nachfolgend erläutert wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 lediglich in der Ausgestaltung der Zirkulations kammer 13 , die sich bis zum Laufradsaustrittsbereich erstreckt und über eine Konturnut 19 in den Diffusor 83 mündet.

In Fig. 5 ist die konstruktive Einbindung des Verdichters dargestellt. Der Verdichter hat eine weitere Steuerklappe 75 im Einlaufbereich 11 und ein Drei- Wege-Ventil 76 in der Leitung 71 zu einem Druckbehälter 77. Über das Drei- Wege-Ventil 76 und eine weitere Leitung 74 ist die Leitung 71 mit der Kurbel gehäuseentlüftung im Motor 85 verbunden. Obwohl nicht dargestellt, kann die Leitung 74 auch mit dem Luftfilter oder der Abgasrückführung verbunden sein. Diese Anbindung dient der Schaffung eines Puffervolumens zur Vergrößerung des Volumens der Zirkulationskammer. Anstelle des Druckbehälters 77 kann an die Leitung 71 auch die Druckseite eines in Serie geschalteten zweiten Abgasturboladers oder eines mechanischen Laders angeschlossen sein.

Im unteren Drehzahlbereich des Motors, wenn der Verdichter noch nicht genügend Luftmasse zur Verfügung stellen kann, wird dem Verdichter aus dem Druckbehälter 77 Zusatzluft zugeführt, welche über die offene Steuerklappe 72 und eine oder mehrere Öffnungen 73 in die Zirkulationskammer 14 eingeleitet wird. Über den Druckbehälter 77 steht zur Luftbedarfsdeckung im unteren Drehzahlbereich des Motors das erforderliche Medium mit einem Druckniveau zur Verfügung, das ausreicht, um

1) den Motor selbst dann mit mehr Luftmasse zu versorgen, wenn die Turbinenlei stung noch nicht ausreicht,
2) das verdichterseitig die erforderliche Luftmasse zur Verfügung zu stellen.

Die Zusatzluft kann dabei so im Verdichter geführt werden, daß das Hochdrehen des ATL auf höhere Umfangsgeschwindigkeiten begünstigt wird.

In diesem Betriebszustand ist die Steuerklappe 75 geschlossen, so daß sich die zu geführte Druckluft nicht über den Einlaufbereich entspannen kann. Während des Beschleunigungszustandes bleibt die Steuerklappe 75 so lange geschlossen, bis die Umfangsgeschwindigkeit des Verdichters groß genug ist, um am Laufradaus tritt den erforderlichen Druck zu halten. Erst beim Erreichen dieses Betriebszu standes darf die Klappe 75 geöffnet werden. Zuvor muß Druckluft über die Kon turnut 15 zugeführt werden, damit vor dem Verdichterrad, d. h. im Einlaufbereich 11 kein Unterdruck oder Vakuum entsteht, das zu Überdrehzahlen und zur Zer störung des Läufers führen könnte.

Sobald bei geöffneter Steuerklappe 75 der Verdichter durch den Antrieb über die Turbine genügend Druckluft an den Motor liefert, kann die Steuerklappe 72 oder 76 geschlossen werden, so daß nur noch die Zirkulationskammer 14 mit den Konturnuten zur Stabilisierung der Hauptströmung, d. h. zur Kennfeld stabilisierung eingesetzt ist.

Wenn nunmehr im oberen Drehzahlbereich des Motors eine weitere Betriebsver besserung erreicht werden soll, kann das Drei-Wege-Ventil 76 umgelegt und das Steuerventil 72 erneut geöffnet werden. In diesem Zustand findet eine Anbin dung des Motors an die Zirkulationskammer statt, wobei dieses zusätzliche Volu men als Puffervolumen für die Zirkulationskammer wirksam ist. Für die be schriebene Wirkungsweise spielt die Aufteilung des in die Hauptströmung einge leiteten Zusatzmediums eine große Rolle. Diese Aufteilung wird durch das Ver hältnis der Öffnungsquerschnitte der Konturnuten untereinander bestimmt, wo bei durch Versuche eine Optimierung erzielbar ist.

In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Zirkulationskammer durch einen Ringsteg 30 in zwei Ringräume 32 und 33 unterteilt ist. In den vorderen Ringraum 33 mündet die Leitung 71, wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2. In den hinteren Ringraum 32 mündet eine weitere Leitung 35 mit zumindest einer Öffnung 3, wobei die Leitung 35 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 hinter der Steuerklappe 91 in die Leitung 71 mündet und bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 zu einem separaten Strömungsmittelanschluß 38 führt.

In Fig. 6 ist eine konstruktive Einbindung des Verdichters nach der Ausführungs form gemäß Fig. 3 dargestellt. Die für die Strömungsmittelzufuhr aus dem Druckbehälter 77 vorgesehene Leitung 71 führt über das Drei-Wege-Ventil 76 und eine Steuerklappe 90, die in der Leitung 71 nach dem Drei-Wege-Ventil 76 und vor der Gabelung der Leitung in die durch einen Ringsteg unterteilten Rin gräume der Zirkulationskammer angeordnet ist. In der Verlängerung der Leitung 71, die in den vorderen Ringraum 33 mündet, ist das Steuerventil 91 angebracht.

Für die Funktionsweise ergeben sich im wesentlichen drei Konfigurationen der einzelnen Steuerklappen und dementsprechend die folgenden Betriebszustände:

1. Das Drei-Wege-Ventil 76 und die Steuerklappen 90 sowie 91 sind ge schlossen. Gleichzeitig ist die Steuerklappe 75 offen. Bei diesem Betriebszustand verhält sich der Verdichter des Turboladers wie ein regulärer Standardverdich ter mit KSM.
2. Bei geschlossener Steuerklappe 75 sowie offenem Drei-Wege-Ventil 76 und offenen Steuerklappen 90 und 91 wird der Verdichter mit Druckluft aus dem Druckbehälter 77 beaufschlagt, die über die Konturnut bzw. die Verbindungsöff nung 16 und das Verdichterrad zum Motor 85 sowie über die Einlaufnut bzw. die Verbindungsöffnung 15 in den Einlaufbereich 11 strömt. Damit wird dem Motor für die Verbrennung direkt bei niederen Motordrehzahlen eine Luftmasse zuge führt, was bei entsprechender Brennstoffzuführung eine sehr rasche Leistungs steigerung bewirkt. Dementsprechend wird auch das Hochlaufen des ATL be schleunigt. Wenn dagegen unter den gegebenen Verhältnissen kein höherer Brennstoffanteil zugeführt wird, ergibt sich bei den gleichen Verhältnissen eine bessere und schadstoffreinere Verbrennung.
3. Wenn dagegen das Drei-Wege-Ventil 76 geschlossen und die Steuer klappen 90 sowie 91 geöffnet sind, ergibt sich eine Kennfeldstabilisierung, wobei der Motor als Puffervolumen für die Kennfeldstabilisierung wirksam ist. Dieser Betriebszustand wird eingestellt sobald der Verdichter bei hochlaufenden Motor drehzahlen den erforderlichen Ladedruck halten und selbsttätig aufbringen kann.

Die sich durch die Erfindung einstellenden Verbesserungen sind aus den Diagrammen in der Darstellung gemäß Fig. 7 entnehmbar. In dieser Darstellung ist das Kennlinienfeld eines ATL mit und ohne KSM dargestellt. Das Kennlinien feld zeigt die Pumpgrenze des ATL ohne KSM und mit KSM und die diesen Pumpgrenzen zugeordneten Drehzahlkurven n_{T1 . . . n} des Turboladers. Diesem Kennlinienfeld sind die sogenannten Motorschlucklinien K_{1 . . . n} überlagert, die bei einer gegebenen Motorkonfiguration im wesentlichen die Motordrehzahl wiederspiegeln, da der Parameterwert der einzelnen Motorschlucklinien vom folgenden Ausdruck abhängig ist:

In dieser Gleichung entspricht V_H dem Hubvolumen des Motors, n_M der Dreh zahl des Motors und µ_l dem Luftaufwand. Aus dem Ausdruck ist zu entnehmen. daß bei gegebenen Hubvolumen V_H des Motors und gegebenem Luftaufwand µ_l die einzelnen Motorschlucklinien im wesentlichen von der Drehzahl abhängig sind.

Der Fahrbereich eines Motors mit ATL-Aufladung ist der gesamte Bereich unter halb der Vollastlinie, wobei sich der Betriebspunkt bei konstanter Motordrehzahl linie lastabhängig auf der entsprechenden Motorschlucklinie nach oben bzw. nach unten bewegen kann.

Der Verlauf der Kurve 2 vom Betriebspunkt A zum Betriebspunkt B ergibt sich aufgrund der gewählten Kombination Verdichter/Turbine (Massenträgheit, Turbi nengröße, Wirkungsgrad etc.). Mit einem zur Kurve 2 passenden ATL läßt sich ei ne Zustandsänderung gemäß Kurve 1 nur mit Zusatzmaßnahmen wie Zusatzluft einblasung realisieren. Dem Motor wird hier bei niedrigen Motordrehzahlen mehr Luftmasse zur Verfügung gestellt, wobei die Vollastlinie in der Darstellung ge mäß Fig. 7 schon im Betriebspunkt C erreicht und vom Betriebspunkt C zum Be triebspunkt B auf der Kurve 1 sogar überschritten wird.

Mit der Maßnahme gemäß der Erfindung kann somit auch die Motorvollastlinie verbessert werden, ohne daß im Nennleistungsbereich Leistungsnachteile in Kauf genommen werden müssen.

Die Erfindung bietet somit die Möglichkeit, die Hauptströmung im Verdichter gehäuse zur Drehmomentsteigerung bei niedrigen Motordrehzahlen bzw. zur Verringerung von Schadstoffemissionen sehr vorteilhaft zu beeinflussen. Gleichzeitig bietet die Erfindung die Möglichkeit weiterer Maßnahmen im oberen Drehzahlbereich, indem die Hauptströmung des Verdichters über die Einbindung der Kurbelgehäuse-Entlüftung bzw. des Luftfilters oder der Abgasrückführung näher an die Zustände des Motors angepaßt wird.

Claims

1. Einrichtung zur Beeinflussung der Hauptströmung in einem Radialverdichter mit einer Kennfeldstabilisierung (KSM), die eine durch einen Konturring gegen die Hauptströmung abgegrenzte Zirkulationskammer umfaßt, die sich vom Einlaufbereich zur Konturwand erstreckt und der vom Einlauf bereich gegenüber der Hauptströmung teilweise abgedeckt ist, wobei die Zirkulationskammer zumindest mit einer vor und einer hinter der Laufradeintrittsebene angeordneten Verbindungsöffnung in der Konturwand mit der Hauptströmung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein Strömungsmittelanschluß (70) über eine oder mehrere Bohrungen (73) im Gehäuse (10) in die Zirkulationskammer (13; 14) führt, wobei die Bohrung (73) an einer oder mehreren Stellen in die Zirkulationskammer (13; 14) mündet
- und daß durch den Strömungsmittelanschluß (70) ein Strömungsmedium zuführbar bzw. in der Zirkulationskammer (13; 14) ein vorgebbarer Zustand herstellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß in der Hauptströmung vor dem Verdichterrad (80) eine Klappe (75) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Verbindungsöffnung (16) kurz vor der Laufradaustrittsebene (82) angebracht ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß eine weitere Verbindungsöffnung (19) hinter der Laufradaustrittsebene (82) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß die den Konturring (17) tragenden Stege (18) in der Zirkulationskammer (13; 14) als Schaufelprofile bzw. Leitstege zur Erzeugung eines Dralls ausgestaltet sind,
- und daß die Leitstege in den Verbindungsöffnungen (16) bis zum Laufrad (80) geführt sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß die hinter dem Laufradeintritt (81) und vor dem Laufradaustritt (82) angeordneten Verbindungsöffnungen (16) als Düsen ausgebildet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß in der Leitung (71) zum Strömungsmittelanschluß eine Steuerklappe (72) vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis t, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Zirkulationskammer über einen Ring (30) in zwei Ringräume (32, 33) unterteilt ist, die über getrennte Leitungen (71, 35) untereinander und mit dem Strömungsmittelanschluß (70) verbunden sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet,

- daß in jeder der getrennten Leitungen (35, 71) oder in der Leitung (71) sowohl vor wie nach der Gabelung eine Klappe (90, 91) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet,

- daß die getrennten Leitungen (35, 71) über ein Drei-Wege-Ventil (76) einerseits mit dem unter Druck stehenden Strömungswinkel und andererseits mit der Kurbelgehäuse-Entlüftung, dem Luftfilter oder der Abgasrückführung verbindbar sind.