WO2010069301A4 - Vollvarioturbinen für abgasturbolader - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader (118) für eine Verbrennungskraftmaschine (112) mit einem Turbinenrad (22), bei welchem in einem Turbinenradaustrittsbereich (30) eine erste Verstellvorrichtung (28), insbesondere ein Konusschieber (28), zur variablen Einstellung einer Turbinenradaustrittsströmungsfläche angeordnet ist, wobei in einem Turbinenradeintrittsbereich (26) eine zweite Verstellvorrichtung (24) zur variablen Einstellung einer Turbinenradeintrittsströmungsfläche angeordnet ist, sowie ein Verfahren für einen Abgasturbolader (118) für eine Verbrennungskraftmaschine (112) mit einem Turbinenrad (22), bei welchem mittels einer ersten, in einem Turbinenradaustrittsbereich (30) angeordneten Verstellvorrichtung (28) eine Turbinenradaustrittsströmungsfläche in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Abgasturboladers (118) variabel eingestellt wird, wobei mittels einer zweiten, in einem Turbinenradeintrittsbereich (26) angeordneten Verstellvorrichtung (24) eine Turbinenradeintrittsströmungsfläche in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Abgasturboladers (118) variabel eingestellt wird. Aufgrund der weiter steigenden Anforderungen an die Reduktion der Verbrauchs- und Emissionswerte der aufgeladenen Fahrzeug-Motoren werden die zukünftigen Entwicklungsaktivitäten verstärkt auf eine Vollvariabilität der Abgasturboladerturbinen hinauslaufen.

Claims

18
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
beim Internationalen Büro eingegangen am 02. März 2011 (02.03.2011 )
Patentansprüche
Abgasturbolader (1 18) für eine Verbrennungskraftmaschine (1 12) mit einem Turbinenrad (22), bei welchem in einem Turbinenradaustrittsbereich (30) eine erste Versteilvorrichtung (28), insbesondere ein Konusschieber (28), zur variablen Einstellung einer Turbinenradaustrittsströmungsfläche angeordnet ist, und eine zweite Versteilvorrichtung (24) zur variablen Einstellung einer Turbinenradeintrittsströmungsfläche angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Versteilvorrichtung (28) und die zweite Versteilvorrichtung (24) an einen einzigen Steller gekoppelt sind und und die Kopplung beider
Verstellvorrichtungen (24, 28) zueinander für unterschiedliche Weg- und oder Winkelbewegungen derselben gestaltet ist .
Abgasturbolader ( 18) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Versteilvorrichtung (28) eine axiale Hauptbewegung aufweist und eine mechanische Kopplung zur zweiten Verstellvorrichtung (24) für unterschiedliche Weg- und oder Winkelbewegungen besitzt.
Abgasturbolader (1 18) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Versteilvorrichtung (24) als ein Leitgitter (24), insbesondere ein Drehschaufler (24), ausgebildet ist, bei welchem ein drehbarer Verstellring
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 19
vorgesehen ist, und ein Leitgitterquerschnitt und ein Schaufelwinkel variabel einstellbar sind.
4. Abgasturbolader (118) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Verstellvorrichtung (24) als ein Leitgitter (24'), insbesondere ein Axialschieber (24'), ausgebildet ist, bei welchem ein Leitgitter (24') oder eine Matrize (62) in axialer Längsrichtung des Abgasturboladers (1 18) bewegbar und/oder eine Schaufelhöhe variabel einstellbar ist bzw. sind.
5. und Abgasturbolader (1 18) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Verstellvorrichtung (24) als ein Zungenschieber ausgebildet ist, bei welchem der Zungenschieber seine Drehbewegung um die Drehachse durchführt und dadurch der effektive Strömungseintrittsquerschnitt variabel vor dem Turbinenrad einstellbar ist.
6. Abgasturbolader (1 18) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versteilvorrichtungen (24, 28) elektrisch gekoppelt sind.
7. Abgasturbolader (1 18) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verstellvorrichtungen (24, 28) pneumatisch gekoppelt sind.
8. Abgasturbolader (1 18) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verstellvorrichtungen (24, 28) hydraulisch gekoppelt sind.
9. Verfahren für einen Abgasturbolader (1 18) für eine
Verbrennungskraftmaschine (1 12) mit einem Turbinenrad (22), bei welchem mittels einer ersten, in einem Turbinenradaustrittsbereich (30) angeordneten
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 20
Verstellvornchtung (28) eine Turbinenradaustrittsströmungsfläche in
Abhängigkeit von Betriebsparametern des Abgasturboladers (1 18) in
Kopplung an die Versteilvorrichtung (24) eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels einer zweiten, in einem Turbinenradeintrittsbereich (26) angeordneten Versteilvorrichtung (24) eine Turbinenradeintrittsströmungsfläche in
Abhängigkeit von Betriebsparametern des Abgasturboladers (1 18) variabel eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbinenradaustrittsströmungsfläche mittels einer Versteilvorrichtung (28) mit einer axialen Hauptbewegung variabel eingestellt wird.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versteilvorrichtungen (24, 28) mit einer gemeinsamen Stellbewegung eingestellt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die gemeinsame Stellbewegung mittels einer elektrischen und/oder einer pneumatischen und/oder einer hydraulischen und/oder einer mechanischen Verkopplung der Verstellvorrichtungen (24, 28) ausgeführt wird.
13. Verbrennungskraftmaschine (1 12) mit einem Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
14. Verbrennungskraftmaschine ( 2) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Recheneinheit (134) vorgesehen ist, mittels derer ein Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13 durchführbar ist.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011016529A1 (de) * 2011-04-08 2012-01-05 Daimler Ag Turbine für einen Abgasturbolader sowie Verbrennungskraftmaschine mit einer solchen Turbine
DE102012103411A1 (de) * 2012-04-19 2013-10-24 Ihi Charging Systems International Gmbh Turbine für einen Abgasturbolader
DE102012022510A1 (de) 2012-11-16 2014-05-22 Daimler Ag Turbine für einen Abgasturbolader sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Turbine
DE102012023408B4 (de) 2012-11-30 2016-12-29 Siegfried Sumser Turbine für einen Abgasturbolader und Verbrennungsmaschine, insbesondere für Kraftwagen
DE102013006369B4 (de) * 2013-04-12 2017-06-01 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Ringschiebervorrichtung für einen Abgasturbolader
DE102013006928A1 (de) * 2013-04-22 2014-10-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasturbolader
DE102013014905A1 (de) 2013-09-06 2014-07-24 Daimler Ag Turbine für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine
DE102014012980A1 (de) 2014-09-01 2016-03-03 Edeltraud Bosch-Sumser Variable Abgasturbolader-Turbine
DE102018004713A1 (de) 2018-06-10 2018-12-20 Siegfried Sumser Variable Turbine mit axialer Düsenbewegung
DE102019000252A1 (de) 2019-01-13 2019-03-07 Siegfried Sumser Axialschieber-Turbine mit axial verschiebbarem Leitgitterträger

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5025629A (en) * 1989-03-20 1991-06-25 Woollenweber William E High pressure ratio turbocharger
DE4411678A1 (de) * 1994-04-05 1995-10-12 Mtu Friedrichshafen Gmbh Abgasturbolader mit Radialturbine
AU2002334285A1 (en) * 2002-09-18 2004-05-04 Honeywell International Inc. Variable nozzle device for a turbocharger and method for operating the same
WO2006105804A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-12 Honeywell International Inc. Variable flow turbocharger
DE102008049782A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-08 Daimler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine

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