EP1111196A2 - Verstellbarer Leitapparat für die Abgasturbine eines Turboladers - Google Patents
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- EP1111196A2 EP1111196A2 EP00106218A EP00106218A EP1111196A2 EP 1111196 A2 EP1111196 A2 EP 1111196A2 EP 00106218 A EP00106218 A EP 00106218A EP 00106218 A EP00106218 A EP 00106218A EP 1111196 A2 EP1111196 A2 EP 1111196A2
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- F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
Definitions
- the invention relates to an exhaust gas turbine of an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine according to the im The preamble of claim 1 defined in more detail.
- a generic exhaust gas turbine is from DE 195 43 190 C2 known. Here are in an annular nozzle in which a variable guide grill is arranged, adjustable Locking body provided that operational safety the exhaust gas turbine when operating as an engine brake should increase.
- JP 001 130002 AA is a guide vane adjustment device known, with a spacer exactly defined gap should be set.
- the present invention is therefore based on the object based, an exhaust gas turbine of the type mentioned to create, the efficiency of the exhaust gas turbine or the exhaust gas turbocharger depending on the operating state the internal combustion engine always optimal is adjustable, in particular an improvement the acceleration behavior of the turbine during the Engine braking and drive mode of operation already at small engine speeds and a quick build up of the Boost pressure and thus a quick build up of a high Braking or driving torque is reached, and wherein at the same time an overload of the exhaust gas turbine or of the exhaust gas turbocharger avoided in extreme conditions becomes.
- the Efficiency of the exhaust gas turbine and thus also the exhaust gas turbocharger always optimal to the respective operating status adapt the internal combustion engine or on it to adjust.
- a corresponding Adjustment of the guide grid of the gap to zero be reduced, which is advantageously by a appropriate clamping takes place so that already at small engine speeds an improvement in acceleration behavior the exhaust gas turbine during the Engine brake operation occurs.
- a particular advantage of the change according to the invention or setting the gap is that one move the exhaust gas turbine very close to its speed limit can or the exhaust gas turbine correspondingly high can interpret. Due to a defined deterioration in efficiency in the upper speed range of the engine, which is achieved by deliberately opening the gap can become a corresponding deterioration in efficiency reached so that damage to the exhaust gas turbine or the exhaust gas turbocharger can be prevented can.
- An exhaust gas turbocharger has one arranged in the exhaust gas flow Exhaust gas turbine 1, which has a drive shaft 2 is connected to a compressor 3.
- the compressor 3 is located in an internal combustion engine 4 leading intake pipe 5 and leads the internal combustion engine pre-compressed air in this way.
- the Exhaust gas turbine 1 is located in an exhaust line 6.
- the exhaust gas turbine 1 has a spiral on the inlet side Flow channel 7, from where the exhaust gas via an annular nozzle 8 to an impeller of a turbine 9 leads, which is arranged on the drive shaft 2.
- the Flow channel 7, the ring nozzle 8 and the turbine 9 are in a common housing 10.
- Die Ring nozzle 8 is limited by axial walls.
- In the ring nozzle 8 is a guide screen 11 with a plurality of guide vanes 12.
- the guide grill 11 or the guide vanes 12 are in a known manner by means of a guide vane adjustment device 13 adjustable that the effective flow cross section of the Ring nozzle 8 between a maximum open position and an almost closed position adjustable or is
- the pressure for the adjustment of the annular piston 14 takes place via the pressure supply line 17 and the pressure accumulator 18 (or the compressed air system), with a pressure control or shut-off device 19 corresponding Pressure changes or pressure modulations carried out can be.
- the pressure control device 19 is about a control line 20 from an engine control device 21 controlled.
- the pressure can also be applied via a branch line 22 take place with the pressure connection 16 via a 3-way valve, not shown 31 is connectable in the pressure supply line 17 (shown in dashed lines in FIG. 2).
- the pressure accumulator 18 is the exhaust gas pressure in the exhaust pipe 6 charged via a check valve 23.
- the Actuation of the pressure accumulator or the pressure space 15 of the annular piston 14 can also be a motor compressor 24 take place.
- the column setting is made in conjunction with the Control device 21 and the control line 20 via the Setting the control device 19. Intermediate sizes of the gap and also the level of the contact pressure of the Annular piston 14 to the guide vanes 12 is by a Pressure modulation realized via the control device 19. If necessary, the ring piston 14 can also be used a spring 25 as a spring device, preferably is arranged in the pressure chamber 15, the ensure a neutral position or an exit gap would.
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Abstract
Description
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Abgasturboladers mit der erfindungsgemäßen Abgasturbine und deren Regelung;
- Fig. 2
- einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Abgasturbine mit einem Ringkolben in einer ersten Ausführungsart;
- Fig. 3
- ausschnittsweise einen Ringkolben in einer zweiten Ausführungsart;
- Fig. 4
- ausschnittsweise einen Ringkolben in einer dritten Ausführungsart; und
- Fig. 5
- ausschnittsweise einen Ringkolben in einer vierten Ausführungsart.
Claims (16)
- Abgasturbine eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten Laufrad und mindestens einen das Laufrad umgebenden Strömungskanal, der eine an das Laufrad mündende Ringdüse umfaßt, in der mindestens ein variables Leitgitter mit Leitschaufeln und Leitgitterkanälen angeordnet ist, wobei durch das Leitgitter über eine Leitgitterverstelleinrichtung der wirksame Strömungsquerschnitt der Ringdüse einstellbar ist,
gekennzeichnet durch
eine Einstelleinrichtung (14,15,16,17) durch die die Breite des Spaltes zwischen dem Leitgitter (11) und den das Leitgitter (11) umgebenden Gehäusewandteilen (10) zwischen einem Maximalspalt und einem Nullspalt verstellbar ist. - Abgasturbine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Teil der Gehäusewandteile, die sich im Bereich des Leitgitters (11) befinden, als Ringkolben (14) ausgebildet ist, der einen Druckraum (15) aufweist, durch dessen Druckbeaufschlagung der Ringkolben (14) an die Leitschaufeln (12) des Leitgitters (11) anpreßbar ist. - Abgasturbine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das gegenüber der Leitgitterverstelleinrichtung (13) liegende Gehäusewandteil als Ringkolben (14) ausgebildet ist. - Abgasturbine nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Druckraum (13) des Ringkolbens (14) mit einer Druckregeleinrichtung (19) verbunden ist. - Abgasturbine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckregeleinrichtung (19) über eine Steuerleitung (20) mit einer Motorregelungseinrichtung (21) zur Erzeugung von Druckmodulationen verbunden ist. - Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Druckregelung für den Druckraum (15) ein 3-Wegeventil mit einer Sperrstellung und zwei verschiedenen Druckansteuerungsleitungen (17,12) vorgesehen ist. - Abgasturbine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine der beiden Druckansteuerleitungen mit einer Druckquelle (Speicher 18) verbunden ist, die einen höheren Druck erzeugt als der im Strömungskanal (7) herrschende Druck, während die zweite Druckansteuerungsleitung (Zweigleitung 22) mit dem Strömungskanal (7) verbunden ist. - Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ringkolben (14) mit einer Federvorspanneinrichtung (Feder 25) versehen ist. - Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Zentrierung des Ringkolbens (14) Stifte (26) vorgesehen sind, durch die der Ringkolben (14) geführt ist. - Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ringkolben (14) wenigstens auf der den Leitschaufeln (12) zugewandten Seite elastisch ausgebildet ist oder mit einer elastischen Auflage (27) versehen ist. - Abgasturbine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ringkolben (14) wenigstens in seinem mittleren Bereich dünnwandig ausgebildet ist. - Abgasturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb des Ringkolbens (14) ein abgedichteter Dämpfungsring (33) liegt, wobei Ringkolben (14) und Dämpfungsring (33) durch eine Federeinrichtung (34) auseinander gedrückt sind und wobei der Zwischenraum (35) zwischen dem Ringkolben (14) und Dämpfungsring (33) über ein oder mehrere Drosselbohrungen (36) mit dem Kolbenraum (15) verbunden ist. - Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Leitschaufeln (12) auf der von der Leitgitterverstelleinrichtung (13) abgewandten Seite mit Stiftlager (29) versehen sind, die in Bohrungen (30) in dem Ringkolben (14) gelagert sind. - Abgasturbine nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Leitschaufeln (12) auf der von der Leitgitterverstelleinrichtung (13) abgewandten Seite mit Stiftlager (29) versehen sind, die durch Bohrungen (38) in einem Ansatzring (37) des Ringkolbens (14) durchgesteckt und in dem Gehäuse (10) in Lagerbohrungen (39) gelagert sind. - Abgasturbine nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ansatzring (37) des Ringkolbens (14) eine geringere Wandstärke aufweist als der Ringkolben (14). - Regelung für eine Abgasturbine eines Abgasturboladers für eine Brennkraftmaschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten Laufrad und mindestens einen das Laufrad umgebenden Strömungskanal, der eine an das Laufrad mündende Ringdüse umfaßt, in der mindestens ein variables Leitgitter mit Leitschaufeln und Leitgitterkanälen angeordnet ist, wobei durch das Leitgitter über eine Leitgitterverstelleinrichtung der wirksame Strömungsquerschnitt der Ringdüse einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
über eine Regeleinrichtung (14,19) eine Einstelleinrichtung (14,15,16,17) geregelt wird, durch die die Breite des Spaltes zwischen dem Leitgitter (11) und den das Leitgitter (11) umgebenden Gehäusewandteilen (10) zwischen einem Maximalspalt und einem Nullspalt verstellbar ist.
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