WO2019052730A1 - Radialverdichter für eine aufladevorrichtung einer brennkraftmaschine, sowie aufladevorrichtung und lamelle für einen irisblendenmechanismus sowie verfahren zur herstellung einer solchen lamelle - Google Patents

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bearing
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Christoph Schäfer
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • Radial compressor for a charging device of an internal combustion engine as well as charging device and blade for an iris diaphragm mechanism and method for producing such a blade
  • the invention relates to a radial compressor for a charging device, in particular for charging an internal combustion engine with air under increased pressure.
  • the invention further relates to a charging device with such a radial compressor and a blade for an iris diaphragm mechanism of the radial compressor and a method for producing such a blade.
  • Charging devices having a radial compressor, in particular exhaust gas turbocharger are increasingly used for power ⁇ increase in automotive internal combustion engines. This happens more often with the aim of the internal combustion engine with the same or even increased performance in size and
  • the operating principle of an exhaust gas turbocharger is to use the energy contained in the exhaust stream to increase by means of a centrifugal compressor, the pressure in an intake manifold of the engine and thus to effect a better filling a combustion chamber of the combus ⁇ tion motor with air-oxygen.
  • more fuel, such as gasoline or diesel, per combustion process can be implemented, so the performance of the engine can be increased.
  • the exhaust gas turbocharger to the exhaust gas tract of the Ver ⁇ brennungsmotors arranged exhaust turbine, a radial compressor disposed in the intake tract and an interposed rotor bearing.
  • the exhaust gas turbine has a turbine housing and a turbine runner, which is arranged therein and driven by the exhaust gas mass flow.
  • the centrifugal compressor has a compressor tergephaseuse and arranged therein, a boost pressure on ⁇ building compressor impeller.
  • the turbine runner and the compressor runner are arranged on the opposite ends of a common shaft, the so-called rotor shaft, rotatably and thus form the so-called turbocharger rotor.
  • the rotor shaft extends axially between the turbine impeller and the compressor impeller through the exhaust gas turbine disposed between and Radi ⁇ alverêtr rotor bearing, and in this, with respect to the rotor shaft axis, radially and axially rotatably mounted. According to this structure, driven by the exhaust gas mass flow drives
  • Turbinenraisingrad on the rotor shaft to the compressor impeller, whereby the pressure in the intake of the engine, based on the air mass flow behind the centrifugal compressor, increased and thereby better filling of the combustion chamber with
  • Air-oxygen is effected.
  • a so-called centrifugal compressor consists of four important components: the compressor inlet, the compressor impeller, the diffuser and the spiral channel having a compressor housing, also referred to below as the air supply duct. Due to the speed of the compressor impeller, air is drawn in axially through the air supply duct and accelerates in the compressor impeller ⁇ at high speeds. The air leaves the compressor impeller in the radial or predominantly radial direction through the diffuser, is decelerated in the diffuser, whereby pressure and temperature increase, and is collected and discharged via the spiral channel.
  • a radial compressor is characterized in its operating behavior by a so-called compressor map, which describes the pressure build-up over the mass flow rate for different compressor speeds or peripheral speeds.
  • a stable and usable map of the centrifugal compressor is limited by the so-called surge limit to low flow rates, by the so-called Stopfalia towards higher throughputs, and structurally through the maximum speed limit.
  • the compressor impeller should have a minimum moment of inertia.
  • the compressor map is shifted towards low air mass flows, while in engine operation at high speeds and correspondingly high throughputs of the centrifugal compressor, the compressor map is not moved or towards high air mass flows.
  • the bucket Vorleitapparat moves by the adjustment of blade angles and induction of a Vordralls in or against the Ver Whyronneradsearchraum the entire compressor map to smaller or larger
  • the adjusting mechanism of the Vorleitapparats represents a filigree, complicated and expensive solution.
  • the usable compressor map will be extended to smaller sets by ⁇ .
  • Possible solutions of this type are described, for example, in US 2016/265424 A1 or DE 10 2011 121 996 A1.
  • a fixed recirculation channel is a passive solution. It broadens the usable map range of the compressor without moving its map in principle. He represents in relation to the Vorleitapparat and the variable cross-section reduction described a much cheaper, but at the same time less efficient solution.
  • a so-called diverter valve is usually used which, in the event of a sudden decrease in the mass air flow through the engine, opens a bypass from the compressor outlet back into the compressor inlet, thus leaving the compressor in stable condition
  • An object on which the invention is based is to specify a concept for a radial compressor for a supercharger of an internal combustion engine. Further objects are a charging device with such a centrifugal compressor for an internal combustion engine and a vane of an iris diaphragm mechanism ⁇ such Radialveêtrs and Ver ⁇ drive for making such a blade indicated.
  • the objects mentioned are intended to contribute to a reliable operation of the centrifugal compressor over an extended map range while reducing losses, thereby
  • a radial compressor for a charging ⁇ device for example, for an exhaust gas turbocharger, disclosed for an internal combustion engine.
  • the radial compressor has a compressor impeller arranged in a compressor housing, which is arranged rotationally fixed on a rotatably mounted rotor shaft. Further, an air supply passage is provided, which adjoins the Veêtrgephaseuse, for conducting an air ⁇ mass flow to the compressor impeller. Radial about the Ver ⁇ dichterlaufrad a spiral channel in the compressor housing is arranged, for removal of the compressed air mass flow.
  • an iris diaphragm mechanism is arranged in the air supply duct, which is formed to close or open at least partially, so that a flow cross-section of the air supply duct, for the air mass flow to the compressor impeller at least over a portion of the
  • the iris diaphragm mechanism has a plurality of lamellae which are each rotatably mounted about a pivot point and each have a plate-shaped lamellar base body and a pin-shaped actuating element which is designed to actuate the respective lamella as integral components of the respective lamella.
  • the centrifugal compressor provides a variable iris diaphragm mechanism, which is typically arranged in the air supply duct, in particular in the compressor inlet immediately in front of the compressor wheel, for shifting the map.
  • the iris diaphragm mechanism can also be referred to as iris diaphragm or iris throttle and has the task of adjusting the air mass flow of the centrifugal compressor flowing onto the compressor wheel.
  • Iris choke acts as a kind of masking of an outer region of the compressor inlet or the air supply channel.
  • throttling that is, cross-sectional constriction of the iris mechanism takes over the task of a quasi diverter valve, because the throttling can inhibit pumping of the Radi ⁇ alverêtrs to a certain extent. This makes it possible to actively influence the operating range of the centrifugal compressor and also to keep the centrifugal compressor at a stable load point of the engine in a stable operating point.
  • the air supply passage is disposed on the compressor housing, includes the compressor inlet immediately in front of the compressor impeller, and extends upstream therefrom with respect to the air mass flow.
  • the air supply duct is at least partially represented by the Ver ⁇ compressor housing and the iris mechanism.
  • An intake manifold may also be part of the air supply duct.
  • the iris diaphragm mechanism has a plurality of lamellae each rotatably mounted about a pivot point and slidable relative to one another by rotation about the pivot point.
  • Each lamella is mounted ⁇ example in its fulcrum on a bearing ring which is fixed to the housing in the air supply duct or on the compressor inlet ⁇ or directly in the housing of the air supply duct or, the air supply duct or the compressor inlet forming compressor housing is formed.
  • the housing of the iris diaphragm mechanism is, for example, a separate housing of the iris diaphragm mechanism, part of the compressor housing, formed in one or more parts, for example by a part of the compressor housing and a separate additional housing part.
  • the housing is, for example, annularly formed ⁇ or has an annular portion.
  • the housing may also be a fixed housing element.
  • the slats are synchronized via the adjusting ring and moved together. By rotation of the adjusting ring, as described above, the rotation of the slats is triggered.
  • the slats Upon rotation of the slats about their axes of rotation, which are arranged parallel to the rotational axis of the compressor wheel in this embodiment, the slats swing from the fully open position radially inwards and thus lead to a desired narrowing of the flow cross-section directly in front of the compressor wheel.
  • the adjusting ring itself is driven and moved, for example via an actuator.
  • the Actuator can be an electrically or pneumatically operated actuator.
  • the slats are integrally formed.
  • at least the lamella main body as well as the bearing element and the actuating element are made in one piece, ie from one part. This contributes to a cost reduction in the production, since, in contrast to lamellae, which have separate actuating elements, an assembly effort is eliminated. Further contributing to a reliable operation of the turbocharger, as a result of the one-piece a failure probability ⁇ a lamella as compared to laminations with actuator elements of separate components can be sheet, at least reduc-.
  • the charging device according to the invention for an internal combustion ⁇ machine having a radial compressor as previously ⁇ written has, for example, designed as an exhaust gas turbocharger, which has an exhaust gas turbine for driving the compressor impeller of the Ra ⁇ dial compressor or alternatively as an electric motor-operated charger (also called e-booster ), which has an electric motor drive for driving the compressor impeller of the centrifugal compressor.
  • the charging device may alternatively be to the aforementioned embodiments out ⁇ also forms as a way of a mechanical coupling powered by the internal combustion engine supercharger.
  • Such a coupling between the Brennkraftma ⁇ machine and the centrifugal compressor can be done for example by means of an intermediate gear, which is on the one hand with a rotating shaft of the internal combustion engine and on the other hand with the rotor shaft of the centrifugal compressor in operative connection.
  • a blade according to the invention for an iris diaphragm mechanism has a plate-shaped lamella base body, which serves for the shielding of the air mass flow and thus the adjustment of the diaphragm opening.
  • a bearing ring For storage on the housing or a bearing ring has a respective Slat at least one bearing element for pivotal mounting of the blade, for example, in a mounting portion in an end region of the blade on.
  • the bearing element is through a hole in the plate-shaped
  • the respective lamella has an actuating element which is designed to actuate the respective lamella.
  • the plate-shaped base body, the bearing element and the actuating element are integral Be ⁇ constituents of the respective blade.
  • a slat main body of the body which defines a slat base for limiting the aperture.
  • This is plate-shaped in a main extension plane and has, for example, an elongated curved basic geometry in the manner of a ring segment, wherein the Lamel ⁇ lengrund stresses substantially a closed circumferential contour thus has an outer edge which may be interrupted in the region of the actuating element or has a protruding shape.
  • the Actuate the restriction member ⁇ a respective slat extends perpendicularly or WE- sentlichen vertically, ie with mainly vertical Rich ⁇ processing component, to the above main extension plane of the sheet main body.
  • the actuating element is betae ⁇ from vertical or predominantly in the vertical direction of the sheet main body.
  • the fastening section with the bearing element can be formed, for example, in an end region of the respective lamella facing away from the actuating element or opposite one another.
  • the blade described is made, for example by means of forming process of semi-finished slats.
  • a semi-finished blade is punched out of a sheet and in a subsequent or more of the following processing Correspondingly transformed, so that the final fin is formed in Integralbauweise.
  • the lamella main body of at least one lamella is formed from a metal sheet and the associated actuating element is manufactured by simple or multiple bending of a lamination body provided therefor shaping and extends substantially perpendicular to a given by the Lammellengrundianu main extension plane.
  • Simple bending means a unique forming step. For example, a subsequent actuating element forming sheet metal section of a slat semifinished product, which is arranged on the slat main body of the Lamel ⁇ len Halbmaschines, bent by 90 °.
  • Multiple bending means that several forming steps are provided, which bring the actuator in its final desired shape.
  • the sheet main body has at least one blade has an outer edge, whereby a projecting over the edge shape of the sheet main body is formed, from which is shaped to Actuate the ⁇ supply element that this is arranged substantially at the outer edge of the sheet main body.
  • the actuating element extends from an edge of the lamella main body substantially perpendicular to the main extension plane of the lamella, wherein the actuation ⁇ element, in particular within the lamella base surface, which is formed by the lamellar base body is located.
  • the actuating element fits outwardly into the slat main body, wherein the actuating element terminates approximately flush with the outer edge.
  • the lamella main body of at least one lamella has an outer edge, wherein an over the edge projecting formation is formed, from which the actuating element is shaped such that this spaced from the outer edge of the lamella lengrund stressess arranged outside of the lamella main body is. This further favors the above functions and advantages in terms of clearance for movement and drive of the slats.
  • the outer edge defines a main contour of the lamellar ⁇ basic body, which is interrupted or extended only by said protruding formations. In other words, it is at the outer edge to those defining the basic shape of the sheet main body and thus the slats ⁇ base.
  • Optionally made optional cuts that extend into the interior of the slats main body and limit the projecting formation should not be attributed to the outer edge.
  • the part of the actuating element lies on the outer edge or outside the outer edge of the lamella base body, which extends substantially perpendicular to the main extension plane of the lamella base body.
  • the shaping provided on the lamella main body is designed and reshaped such that the actuating element has the shape of a slotted cylinder which extends substantially perpendicular to a main extension plane given by the Lammellengrundianu.
  • the slotted cylinder can be produced for example by a multiple bending above ⁇ be enrolled.
  • two legs or wings formed on the projecting formation are cylindrically bent so that free ends of the legs or wings face one another.
  • the actuating element is given a rounded shape, which is Reduces wear on the guide grooves of an adjusting ring.
  • the Actuate ⁇ tion element acts as a radial spring, which allows a damping function.
  • an outer diameter of the slotted cylinder is adapted to a corresponding opening or groove of an adjusting ring for actuating the respective slat so that the outer diameter is slightly larger than the width of the groove.
  • the actuating element is resiliently against the inner surfaces of the respective groove of the adjusting ring, whereby disadvantageous play in the actuating mechanism is avoided and a mechanical stability is increased.
  • an interference fit for example, predetermined, thereby damping vibrations and particularly related Ge ⁇ noise emissions are reduced.
  • the lamella main body of at least one lamella is formed from a metal sheet, wherein the actuating element is formed by deep drawing of the lamella base body and extends substantially perpendicular to a given by the Lammellengrund stresses main extension plane.
  • the actuating element is formed by deep drawing of the lamella base body and extends substantially perpendicular to a given by the Lammellengrund stresses main extension plane.
  • a lamella in a lying opposite the actuator end portion of the lamella has a bearing element with which they on One possible embodiment of the abovementioned bearing element provides a bore with which the respective lamella is mounted on a bearing pin fixed in the bearing ring.
  • a bearing element as a bearing element on the respective blade ⁇ seen, which is designed in the manner of an actuating element according to claims 2 to 5 or 6 and substantially perpendicular to a given by the Lammellengrundianu main extension plane in to the actuating element extends entge ⁇ genrouteer direction and with which the respective blade is rotatably mounted in a bore in the bearing ring about its pivot point.
  • This has the advantage that both the actuating element and the bearing element can be produced in the same process and contribute to a reduced number of parts and thus reduced installation costs at low cost.
  • the iris diaphragm mechanism has a stationary bearing ring and an adjusting ring rotatable about a common center, each lamella being rotatably mounted on the bearing ring about its pivot point, wherein the adjusting ring for actuating a respective lamella each one obliquely in relation to the radial direction of the adjusting ver ⁇ running groove, in which the actuating element of the respective blade engages and is guided therein.
  • the lamellae are rotated by means of the actuating elements around their fulcrum and thus pivoted radially inwards or outwards by the oblique grooves. In this way, a robust mechanism with few items is provided, which requires little space and ensures reliable operation of the centrifugal compressor.
  • an inventive method for producing a lamella for an iris diaphragm mechanism of a radial ⁇ compressor comprises the following steps:
  • Sheet metal which has a lamellar base body with an outer edge and a bearing element for pivotal mounting of the lamella, wherein a projection (59) protruding beyond the edge comprises is formed;
  • the projecting formation which defines an actuating element blank, as well as the lamellar base body are part of the one-piece plate-shaped semifinished product.
  • the projecting shape is, for example, from the lamellae main body in the main plane of extension of the body and is at ⁇ simple bent or multiple times. When bending is bent for example by 90 degrees.
  • a plat ⁇ tenförmiges fin semi-finished sheet metal wherein the projecting formation has a central piece with two projecting from the center opposite legs.
  • the projecting formation has a central piece with two projecting from the center opposite legs.
  • Another method involves the following steps:
  • a plate-shaped sipe semi-finished sheet metal which has a lamella base body; - deep-drawing of an operating element from the lamellae ⁇ base body, such that an actuating element is formed as an integral part of the blade on the sheet main body, which extends substantially perpendicular to a given through the lamella base body main plane.
  • the described methods for producing a lamella are particularly suitable for the production of large series and therefore offer cost advantages.
  • the slats produced with it possible the advantages and functions mentioned above.
  • Figure 1 is a simplified schematic sectional view of a
  • FIG. 2 shows a simplified schematic sectional view of a charging device according to the invention with a radial compressor according to the invention
  • 3a to 3c show schematic plan views of states on an iris diaphragm mechanism in ⁇ three different operating according to one embodiment
  • FIGS. 4a and 4b show a lamella of the iris diaphragm mechanism in different production states according to FIG Exemplary embodiment, in each case in plan view and perspective view,
  • Figure 5a is a schematic plan view of an embodiment of a
  • Figure 5b is a schematic plan view of an embodiment of a
  • Figure 8b shows a further embodiment of a lamella of the iris shutter mechanism, respectively in plan view and spectral per ⁇ TiVi view;
  • FIG. 9 is a simplified schematic flow diagram of a
  • FIG. 1 schematically shows a charging device for an internal combustion engine, using the example of an exhaust gas turbocharger la according to the conventional state of the art, in a sectional view, which comprises an exhaust gas turbine 20, a radial compressor 30 and a rotor bearing 40.
  • the exhaust gas turbine 20 is equipped with a wastegate valve 29 and a Ab ⁇ gas mass flow AM is indicated by arrows.
  • the radial compressor 30 has a thrust recirculation valve 39 and an air Mass current LM is also indicated by arrows.
  • a so-called ⁇ turbocharger rotor 10 of the exhaust turbocharger la includes a turbine runner 12, a compressor impeller 13 and a Läu ⁇ ferwelle 14 (also simply referred to as a shaft).
  • the turbocharger rotor 10 rotates in operation about a rotor axis of rotation 15 of the rotor shaft 14.
  • the rotor axis of rotation 15 and at the same time the turbocharger axis 2 are represented by the drawn center line and indicate the axial orientation of the exhaust gas turbocharger.
  • the turbocharger rotor 10 is supported by its rotor shaft 14 by means of two radial bearings 42 and an axial bearing disk 43. Both the radial bearing 42 and the thrust washer 43 are supplied via oil supply ⁇ channels 44 of an oil port 45 with lubricant.
  • a conventional exhaust gas turbocharger la as shown in FIG. 1, has a multi-part construction.
  • a further structural unit of the exhaust gas turbocharger la is the turbocharger rotor 10, which has the rotor shaft 14, the turbine runner 12 arranged in the turbine housing 21 with an impeller blading 121 and the compressor impeller 13 with an impeller blading 131 arranged in the compressor housing 31.
  • the turbine runner 12 and the compressor runner 13 are disposed on the opposite ends of the common rotor shaft 14 and rotatably connected thereto.
  • the rotor shaft 14 extends in the direction of the turbocharger axis 2 axially through the bearing housing 41 and is rotatably mounted in this axially and radially about its longitudinal axis, the rotor axis of rotation 15, wherein the rotor axis of rotation 15 is in the turbocharger axis 2, that coincides with this.
  • the compressor housing 31 has an air supply passage 36 which has a suction pipe connection piece 37 for connection to the
  • Air suction system (not shown) of the internal combustion engine and in the direction of the turbocharger axis 2 extends to the axial end of the compressor impeller 13 to. About this Gutzu ⁇ guide channel 36, the air mass flow LM is sucked from the compressor impeller 13 from the air suction system.
  • the air supply duct 36 may also be part of an intake manifold and thus not part of the compressor housing 31.
  • the compressor housing 31 has a spiral channel 32 which extends in an annular manner around the turbocharger axis 2 and the compressor impeller 13 and extends helically away from the compressor impeller 13, which is also referred to as so-called fresh air fl ow.
  • This spiral channel 32 has a running at least over part of the inner circumference
  • the so-called diffuser 35 which extends in the radial direction from the outer periphery of the compressor impeller 13 directed away in the spiral channel 32 and through which the air mass flow LM from the compressor impeller 13 away under increased pressure in the spiral channel 32 flows.
  • the spiral channel 32 further has a tangentially outwardly directed Lucasab technologicalkanal 33 with a distri ⁇ ler connector 34 for connection to an air manifold (not shown) of an internal combustion engine.
  • the air mass flow LM is passed under increased pressure in the air manifold of the engine.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a charging device 1 according to the invention.
  • the charging device 1 has an embodiment of a radial compressor 30 according to the invention, a rotor bearing and a drive unit 70.
  • the Radialver ⁇ closer 30 includes a valve disposed in a compressor casing 31 compressor impeller 13 which is rotatably arranged on a rotatably mounted in a bearing housing 41 of a rotor bearing 40 Läu ⁇ ferwelle fourteenth
  • the centrifugal compressor 30 has an air supply passage 36, which adjoins the compressor housing 31 and forms the compressor inlet 36a, for directing an air mass flow LM onto the compressor wheel 13 and radially around the compressor wheel 13 in the compressor housing 31
  • the spiral channel 32 serves to receive and discharge the effluent from the compressor impeller 13 and exiting through the diffuser 35 compressed air mass flow LM.
  • the iris mechanism 50 is in the air supply duct 36 of the compressor housing 31 fixed and / or forms part of the air-introducing duct ⁇ area 36 immediately prior to the compressor inlet of the compressor housing 36a 31st
  • the iris diaphragm mechanism 50 is additionally or alternatively arranged to a diverter valve 39 (see FIG. 1) in the air supply duct 36 immediately before the compressor inlet 36a and forms a partial region of the air supply duct 36 immediately before the compressor inlet 36a of the compressor housing 31 .
  • the iris mechanism 50 is to formed an aperture ⁇ opening 55 to close at least partially or to open, so that a flow cross section for the air mass flow LM to flow onto the compressor impeller 13 is variably adjustable at least over a partial area of the flow cross-section.
  • the iris diaphragm mechanism 50 has a bearing ring 68 fixed concentrically to the compressor inlet 36a in the air supply channel 36, an adjusting ring 53 arranged concentrically therewith about a common center with an adjusting lever 53a and a plurality of disks 52 rotatably mounted about a respective pivot point in the bearing ring 68.
  • the lamellae 52 each have a plate-shaped lamella main body 56 and a pin-shaped actuating element (not visible here), which is designed to actuate the respective lamella 52, as integral components of the respective lamella 52.
  • the drive unit 70 is not detailed in Figure 2 and can be used both as an exhaust gas turbine and as an electric motor drive unit or as a mechanical coupling with the internal combustion engine, for.
  • Example as an intermediate gear, which is in operative connection with a rotating shaft of the internal combustion engine, what the charging device 1 referred to in one case to an exhaust gas turbocharger la and the other case to an electric motor-operated charger as e-booster or e-compressor or to a mechanical loader.
  • FIGs 3a to 3c show schematically an embodiment of an iris mechanism 50 for an inventive Radi ⁇ alver confuser 30 in three different operating states.
  • the iris diaphragm mechanism 50 has a stationary, fixed (stationary) bearing ring 68 (not shown).
  • the bearing ring 68 may, as shown in Figure 5b, are represented by a separate component which is fixed in the surrounding housing, for example the air supply duct 36.
  • the bearing ring can also be formed directly in the surrounding housing and integrally therewith.
  • the bearing ring 68 may also be formed directly on the compressor inlet 36 a of the compressor housing 31.
  • a separate housing for the iris diaphragm mechanism 50 may be provided, so that the iris diaphragm mechanism 50 can be attached to the compressor housing 31 or to the air supply channel 36 as a separate, preassemblable functional unit.
  • the bearing ring 68 On the bearing ring 68, three fins 52 are rotatably mounted about a respective bearing element 67 in this example.
  • the bearing ring 68 for each lamella 52 has an associated pivot bearing point 69 (see FIG. 5b) on which the respective lamella 52 is rotatably mounted with its bearing element 67.
  • Each fin 52 has an actuating element (in the figures 3a, 3b and 3c do not visible) for operation by an adjusting ring 53, the bearing member is disposed in an opposite end region of the loading ⁇ concernedungselement of the respective lamella 52 67th
  • a bearing element 67 for example, a bore may be provided in the respective lamella 52, with which the respective lamella 52 fixed on a in the bearing ring 68, the
  • the iris diaphragm mechanism 50 furthermore has an adjusting ring 53, which is arranged concentrically with respect to the bearing ring 68 and is rotatably mounted about the common center, which in FIG. 3a is largely covered by the slats 52 and can only be seen on its adjusting lever 53a.
  • An embodiment of the adjusting ring 53 is shown separately in Figure 5a. In the example of Figures 3a to 3c and 5a, the adjusting ring 53
  • the adjusting ring 53 is mounted, for example, on its outer periphery on or in the housing of the iris diaphragm mechanism 50 or in a housing part designed for this purpose in the compressor housing 31 or the air supply channel 36.
  • FIG. 3b shows the diaphragm opening 55 with a reduced opening width
  • FIG. 3c shows the diaphragm opening 55 with a minimum opening width.
  • fins 52 of various exemplary embodiments are described with the aid of FIGS. 4a, 4b, 6a to 6c and 7a to 7c, the production of which will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.
  • FIGS. 4a and 4b show a lamella 52 for the iris mechanism 50 according to an exemplary embodiment, respectively in plan view and perspective view, in two production states, wherein FIG. 4a shows a lamella semi-finished product 52 'from which the final lamella 52, as shown in FIG 4b, is produced.
  • a first step Sl the lamella semi-finished product 52 'is ⁇ provided.
  • the laminated semi-finished product 52 ' is integrally formed, for example by punching out the corresponding
  • the semi-finished slats 52 'as well as the finished slat 52 have a slat main body 56.
  • the lamella main body 56 is plate-shaped and is bounded by an outer edge 57.
  • the outer edge 57 represents an outer one
  • Main contour of the slats main body 56 which is interrupted in this case by two cuts 58. Between the two incisions, a projecting formation 59 is formed.
  • the lamella main body 56 defines a lamellar base surface 60, which - with the exception of the incisions 58 - is formed by the outer edge 57 and an imaginary, continuous connecting line 57 ⁇ of the outer edge 57 in the region of the projecting formation 59 (see dashed line in Figure 4a).
  • the main body defines a substantially closed one Shape, which is predetermined by the substantial, outer edge 57 and is closed mind in the range of interruptions such as the projecting formation 59.
  • the projecting formation 59 is initially in the same plane as the base body of the lamella 56, that is, in the main extension plane of the sheet main body is about to the outside via the fins ⁇ base 60 addition and thus forms a projecting portion 59 from.
  • the protruding formation 59 represents an actuator raw part.
  • a subsequent second step S2 the projecting formation 59 will now be bent of the sheet main body 56 in such a manner with respect ⁇ that the projecting formation 59 at least predominantly in the normal direction of the Lamellengrund- body 56, ie, essentially extending perpendicularly therefrom.
  • a final, pin-shaped actuating element 61 is formed.
  • the above-mentioned notches 58 serve as free cuts in the deformation region of the actuating element 61, which ensure that the outer edge 57 of the lamella 52 remains free of deformation when the projecting formation 59 is bent over.
  • the respective blade 52 engages in the assembled state of the iris ⁇ shutter mechanism the respective blade 52 with its unauthorized activation element 61 in a designated each groove in the actuating ring 53 in order 52 to pivot with a corresponding rotation of the adjusting ring 53, the respective blade about its pivot point.
  • the pivot point is formed by the respective associated pivot bearing 69 in the bearing ring 68 or approximately directly in the surrounding stationary housing of the iris diaphragm mechanism, on which the blade 52 is rotatably mounted with a formed on the blade 52 bearing member 67.
  • the blade 52 shown in the figures 4a and 4b has to rotatably support a bearing member 67, the out ⁇ forms and in this embodiment as a simple, extending perpendicularly to the main extension plane of La ⁇ Melle base body 56 through bore lying in a the actuation element (61) opposite ⁇ End region of the blade 52 is arranged.
  • the Drehlagerstelle 69 is formed in this case by a respective, fixed in the bearing ring 68 bearing pin 69a (see Figure 5b), on which the respective slat 52 is attached with its passage through ⁇ bore and thus stored.
  • the actuating element 61 is arranged so that it is flush with the outer edge 57 of the lamella main body 56. In other words, the actuating element 61 does not protrude beyond the louver base surface 60.
  • the lamella 52 allows the advantages and functions mentioned above. Due to the positioning of the actuating element 61 at the edge of the lamella main body 56 and thus at the edge of the lamella 52, it is possible, provided in the adjusting ring 53 grooves 54 for receiving the actuating elements 61 radially inward, that is to the center of the aperture 55 towards closed hold. This can be seen in detail in FIGS. 5a, which shows an embodiment of the adjusting ring 53. As a result, the gap formed by the respective groove 54 remains closed towards the aperture 55, as a result of which any possible leakage via the iris diaphragm mechanism is kept low.
  • FIGS. 6a to 6c show the production of a lamella 52 according to a further exemplary embodiment in three steps S1 to S3 (see FIG. 9), in each case in plan view and in a perspective view, the above explanations being essentially analog.
  • a further bending-over process step is applied, the result of which is shown in FIG. 6c.
  • FIG. 6 a shows a first semi-finished slat 52 which, analogously to the top, has a slat main body 56 which has an outer edge 57 with two indentations 58.
  • a projecting formation 59 is formed having a ⁇ With tel Australia 62, from which, in contrast to the aforementioned embodiment, two legs 63 projecting to opposite sides.
  • a second step S2 (see FIG. 9), again analogously to the embodiment shown in FIGS. 4a, 4b, a 90 ° bend of the projecting formation 59 is carried out, with the middle piece 62 being correspondingly bent over the projecting formation 59.
  • a second laminated semifinished product 52 is formed.
  • step S3 (as shown in dashed lines in the method diagram in FIG. 9), the two legs 63 are bent such that an actuating element 61a is formed in the form of a slotted cylinder, as can be seen in FIG. 6c.
  • FIGS. 7a to 7c show a further embodiment of a lamella 52 in three production steps.
  • This embodiment of the lamella 52 differs from the previously shown embodiments of the lamella 52 according to FIGS. 4a and 4b and 6a to 6c essentially in that the actuating element 61a, which corresponds to the abovementioned slotted cylinder, lies outside the lamella main body 56, ie outside the lamellae ⁇ base surface 60 is arranged.
  • the actuating element 61a is arranged at a distance from the outer edge 57 and outside the lamella main body 56.
  • actuating element 61 For the arrangement of the actuating element outside the slat main body 56, it is not necessary that the actuating element takes the form of a slotted cylinder having.
  • a simple embodiment of the actuating element 61 as shown in the exemplary embodiment of FIGS. 4a, 4b, can also be arranged outside the lamella main body 56.
  • FIG. 8 a shows a further embodiment of a lamella 52 according to the invention in plan view and in a perspective view.
  • This embodiment is characterized in that a pin element 67a is provided on the respective lamella 52 as a bearing element, which is designed in the manner of an actuating element 61, as shown for example in FIGS. 4a, 4b.
  • a bearing element which is designed in the manner of an actuating element 61, as shown for example in FIGS. 4a, 4b.
  • This bearing element 67a extends substantially perpendicular to a main plane of extension given by the Lammellengrund stresses 56, in opposite direction to the actuating element 61 ⁇ set.
  • the respective blade 52 is rotatably mounted in a pivot bearing point 69 about its pivot point, wherein the pivot bearing 69 can be performed in ⁇ example as a simple bore in the bearing ring 68.
  • the bearing ring 68 can be performed as a separate component ⁇ or can also be formed directly in the surrounding housing.
  • Figure 8b shows a further embodiment of a blade 52 according to the invention in plan view and perspective view.
  • the slat 52 of the slat main body 56 is formed of a metal sheet, wherein the actuating member 61b is formed by deep drawing of the slats main body 56 and extends substantially perpendicular to a given by the Lammellen- main body 56 main extension plane.
  • the illustrated blade 52 has a bearing element 67b which, like the actuating element 61b, is also formed by deep drawing from the disk base body 56.
  • this embodiment of the blade 52 is formed integrally with the actuating element 61b and the bearing element 67b and allows the advantages and functions mentioned above.
  • a combination of actuating element 61, 61a, 61b and bearing element 67, 67a, 67b of the preceding embodiments can be selected, which is not explicitly shown in the figures.
  • a tiefge ⁇ coated bearing element can for example be combined with a 67b formed as a slotted cylinder actuator 61a in a sipe 52nd

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Radialverdichter (30) für eine Aufladevorrichtung einer Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Abgasturboladers, wobei der Radialverdichter ein in einem Verdichtergehäuse (31) angeordnetes, auf einer drehbar gelagerten Läuferwelle (14) drehfest angeordnetes Verdichterrad (13), sowie einen dem Verdichtergehäuse zugeordneten Frischluftzuführkanal (36) zum Leiten eines Frischluftmassenstroms (LM) auf das Verdichterrad (13) aufweist. Stromaufwärts vor dem Verdichterrad (13) ist ein Irisblendenmechanismus (50) angeordnet, mit dem ein Strömungsquerschnitt für den Frischluftmassenstrom (LM) zum Anströmen des Verdichterrads (13) variabel einstellbar ist. Dazu weist der Irisblendenmechanismus (50) mehrere Lamellen (52) auf, die jeweils einen plattenförmigen Lamellengrundkörper (56) und ein stiftförmiges Betätigungselement (61, 61a, 61b) als integrale Bestandteile der jeweiligen Lamelle (52) aufweisen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Aufladevorrichtung (1) mit einem Radialverdichter (30) sowie eine Lamelle (52) für den Irisblendenmechanismus (50) des Radialverdichters (30) und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lamelle (52).

Description

Radialverdichter für eine Aufladevorrichtung einer Brennkraftmaschine, sowie Aufladevorrichtung und Lamelle für einen Irisblendenmechanismus sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Lamelle
Die Erfindung betrifft einen Radialverdichter für eine Aufladevorrichtung insbesondere zur Aufladung einer Brennkraft- maschine mit Luft unter erhöhtem Druck. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Aufladevorrichtung mit einem solchen Radialverdichter und eine Lamelle für einen Irisblendenmechanismus des Radialverdichters sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lamelle.
Aufladevorrichtungen die einen Radialverdichter aufweisen, insbesondere Abgasturbolader werden vermehrt zur Leistungs¬ steigerung bei Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dies geschieht immer häufiger mit dem Ziel, den Verbrennungsmotor bei gleicher oder gar gesteigerter Leistung in Baugröße und
Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig den Verbrauch und somit den C02-Ausstoß, im Hinblick auf immer strenger werdende ge¬ setzliche Vorgaben diesbezüglich, zu verringern . Das Wirkprinzip eines Abgasturboladers besteht dabei darin, die im Abgasstrom enthaltene Energie zu nutzen, um mittels eines Radialverdichters den Druck in einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zu erhöhen und so eine bessere Befüllung eines Brennraumes des Verbren¬ nungsmotors mit Luft-Sauerstoff zu bewirken. Somit kann mehr Treibstoff, wie Benzin oder Diesel, pro Verbrennungsvorgang umgesetzt werden, also die Leistung des Verbrennungsmotors erhöht werden.
Dazu weist der Abgasturbolader eine im Abgastrakt des Ver¬ brennungsmotors angeordnete Abgasturbine, einen im Ansaugtrakt angeordneten Radialverdichter und ein dazwischen angeordnetes Läuferlager auf. Die Abgasturbine weist ein Turbinengehäuse und ein darin angeordnetes, durch den Abgasmassenstrom angetriebenes Turbinenlaufrad auf. Der Radialverdichter weist ein Verdich- tergehäuse und ein darin angeordnetes, einen Ladedruck auf¬ bauendes Verdichterlaufrad auf. Das Turbinenlaufrad und das Verdichterlaufrad sind auf den sich gegenüberliegenden Enden einer gemeinsamen Welle, der sogenannten Läuferwelle, drehfest angeordnet und bilden so den sogenannten Turboladerläufer. Die Läuferwelle erstreckt sich axial zwischen Turbinenlaufrad und Verdichterlaufrad durch das zwischen Abgasturbine und Radi¬ alverdichter angeordnete Läuferlager und ist in diesem, in Bezug auf die Läuferwellenachse, radial und axial drehgelagert. Gemäß diesem Aufbau treibt das vom Abgasmassenstrom angetriebene
Turbinenlaufrad über die Läuferwelle das Verdichterlaufrad an, wodurch der Druck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors, bezogen auf den Luftmassenstrom hinter dem Radialverdichter, erhöht und dadurch eine bessere Befüllung des Brennraumes mit
Luft-Sauerstoff bewirkt wird.
Ein sogenannter Radialverdichter besteht aus vier wichtigen Bestandteilen: dem im Folgenden auch als Luftzuführkanal bezeichneten Verdichtereinlass , dem Verdichterlaufrad, dem Diffusor und dem einen Spiralkanal aufweisenden Verdichtergehäuse. Durch die Drehzahl des Verdichterlaufrades wird Luft axial durch den Luftzuführkanal angesaugt und im Verdichter¬ laufrad auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt. Die Luft verlässt das Verdichterlaufrad in radialer oder überwiegend radialer Richtung durch den Diffusor, wird im Diffusor abgebremst, wodurch sich Druck und Temperatur erhöhen, und wird über den Spiralkanal gesammelt und abgeführt.
Ein Radialverdichter ist in seinem Betriebsverhalten charak- terisiert durch ein sogenanntes Verdichterkennfeld, das den Druckaufbau über den Massendurchsatz für verschiedene Verdichterdrehzahlen oder Umfangsgeschwindigkeiten beschreibt. Ein stabiles und nutzbares Kennfeld des Radialverdichters wird begrenzt durch die sogenannte Pumpgrenze hin zu niedrigen Durchsätzen, durch die sogenannte Stopfgrenze hin zu höheren Durchsätzen, und strukturmechanisch durch die maximale Drehzahlgrenze. Beim Anpassen einer Aufladevorrichtung, beispielsweise eines Abgasturboladers an einen Verbrennungsmotor wird ein Radialverdichter mit für den Verbrennungsmotor möglichst günstigem Verdichterkennfeld ausgewählt. Hierbei sollten folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
- Eine Motorvolllastlinie soll komplett innerhalb des
nutzbaren Verdichterkennfelds liegen;
- vom Fahrzeughersteller geforderte Mindestabstände zu den Kennfeldgrenzen sollen eingehalten werden;
- maximale Verdichterwirkungsgrade sollen bei Nennlast und in einem Bereich eines unteren Eckdrehmomentes des Ver- brennungsmotors vorliegen; und
- das Verdichterlaufrad soll ein minimales Trägheitsmoment haben .
Die gleichzeitige Erfüllung aller genannten Voraussetzungen wäre mit einem herkömmlichen Radialverdichter ohne Zusatzmaßnahmen nur eingeschränkt möglich. Beispielsweise würden sich folgende Zielkonflikte durch gegenläufige Trends ergeben:
- Reduktion des Trägheitsmoments des Verdichterlaufrads und Maximierung der Kennfeldbreite und des Spitzenwirkungsgrades,
- Reduktion des Spülens im Bereich des unteren Eckdrehmoments und Maximierung der spezifischen Nennleistung,
- Verbesserung des Ansprechverhaltens und Erhöhung der spe¬ zifischen Nennleistung des Verbrennungsmotors.
Die genannten Zielkonflikte könnten durch ein Verdichter-Design gelöst werden, das ein breites Kennfeld bei minimalem Träg¬ heitsmoment sowie maximale Wirkungsgrade auf der Volllastlinie des Motors aufweist.
Neben den genannten stationären Anforderungen muss auch bei transienten Betriebszuständen, z.B. bei einem schnellen
Lastabwurf des Verbrennungsmotors, ein stabiles Betriebsver¬ halten des Radialverdichters gewährleistet sein. Dies heißt, dass der Radialverdichter auch bei einer plötzlichen Abnahme des geförderten Luftmassenstroms nicht ins sogenannte Pumpen ge- langen darf. Mit Einschränkung auf den Verdichtereinlass bzw. den Luftzu¬ führkanal eines Radialverdichters ist die oben genannte Lösung bisher durch Zusatzmaßnahmen, wie einem verstellbaren Schau- fel-Vorleitapparat , Maßnahmen zur Reduktion eines Einlass- querschnitts des Verdichtereinlasses oder einem festen Re- zirkulationskanal , auch bekannt als Ported Shroud bzw. kenn- feidstabilisierende Maßnahme, erreicht worden . Bei den variablen Lösungen wird die Verbreiterung des nutzbaren Arbeitsbereiches des Radialverdichters durch aktives Verschieben des Kennfeldes erreicht. So wird bei Motorbetrieb mit niedrigen Drehzahlen und entsprechend niedrigen Durchsätzen des Radialverdichters das Verdichterkennfeld hin zu niedrigen Luftmassenströmen verschoben, während im Motorbetrieb bei hohen Drehzahlen und entsprechend hohen Durchsätzen des Radialverdichters das Verdichterkennfeld nicht oder hin zu hohen Luftmassenströmen verschoben wird.
Der Schaufel-Vorleitapparat verschiebt durch die Einstellung von Schaufelwinkeln und Induktion eines Vordralls in beziehungsweise gegen die Verdichterlaufraddrehrichtung das gesamte Verdichterkennfeld hin zu kleineren beziehungsweise größeren
Durchsätzen. Der Verstellmechanismus des Vorleitapparats stellt jedoch eine filigrane, komplizierte und teure Lösung dar. Die Maßnahmen mit Verengung des Verdichtereinlasses, also des Luftzuführkanals , durch Querschnittsreduktion verschieben das Verdichterkennfeld hin zu kleineren Durchsätzen, in dem der Einlassquerschnitt durch Schließen der Konstruktion unmittelbar vor dem Verdichterlaufrad verkleinert wird. Im geöffneten Zustand geben die Maßnahmen möglichst den gesamten Einlass¬ querschnitt wieder frei und beeinflussen beziehungsweise verschieben so das Kennfeld nicht oder nur marginal. Somit wird also das nutzbare Verdichterkennfeld hin zu kleineren Durch¬ sätzen erweitert. Mögliche, derartige Lösungen sind bei- spielsweise in der US 2016/265424 AI oder der DE 10 2011 121 996 AI beschrieben. Bei einem festen Rezirkulationskanal handelt es sich um eine passive Lösung. Er verbreitert den nutzbaren Kennfeldbereich des Verdichters ohne dessen Kennfeld grundsätzlich zu verschieben. Er stellt im Verhältnis zum Vorleitapparat und der beschriebenen variablen Querschnittsreduktion eine deutlich günstigere, aber gleichzeitig weniger effiziente Lösung dar.
Zur Vermeidung des Pumpens bei einem schnellen Lastabwurf wird gewöhnlich ein sogenanntes Schubumluft-Ventil eingesetzt, das im Falle der plötzlichen Abnahme des Luftmassenstroms durch den Motor einen Bypass vom Verdichteraustritt zurück in den Ver- dichtereinlass öffnet und so den Verdichter im stabilen
Kennfeldbereich „rechts" von der Pumpgrenze hält. Eine Kom¬ bination aus aktiven Maßnahmen, wie dem variablen Vorleitapparat und dem Schubumluft-Ventil ist denkbar, aber bisher unüblich.
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Konzept für einen Radialverdichter für eine Aufladevorrichtung einer Brennkraftmaschine anzugeben. Weitere Aufgaben bestehen darin eine Aufladevorrichtung mit einem solchen Radialverdichter für eine Brennkraftmaschine und eine Lamelle für einen Iris¬ blendenmechanismus eines solchen Radialvedichters sowie Ver¬ fahren zur Herstellung einer solchen Lamelle anzugeben. Die genannten Gegenstände sollen zu einem verlässlichen Betrieb des Radialverdichters über einen erweiterten Kennfeldbereich bei gleichzeitig reduzierten Verlusten beitragen, wodurch
gleichzeitig die Leistungscharakteristik und die Effizienz eines mit einem solchen Radialverdichter ausgestatteten Verbrennungsmotors verbessert werden kann. Gleichwohl soll dabei auf eine kostengünstige Ausführung Wert gelegt werden.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mittels einem Radialverdichter, einer Aufladevorrichtung und einer Lamelle, sowie einem Verfahren zur Herstellung der Lamelle gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Ausführungen und Weiterbildungen der genannten
Gegenstände und des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche . Erfindungsgemäß wird ein Radialverdichter für eine Auflade¬ vorrichtung, beispielsweise für einen Abgasturbolader, für eine Brennkraftmaschine offenbart. Der Radialverdichter weist ein in einem Verdichtergehäuse angeordnetes Verdichterlaufrad auf, welches drehfest auf einer drehbar gelagerten Läuferwelle angeordnet ist. Weiter ist ein Luftzuführkanal vorgesehen, der an das Vedichtergehäuse anschließt, zum Leiten eines Luft¬ massenstroms auf das Verdichterlaufrad . Radial um das Ver¬ dichterlaufrad ist ein Spiralkanal im Verdichtergehäuse an- geordnet, zur Abfuhr des verdichteten Luftmassenstroms. Im
Luftmassenstrom stromaufwärts vor dem Verdichterlaufrad ist ein Irisblendenmechanismus im Luftzuführkanal angeordnet, der ausgebildet ist eine Blendenöffnung zumindest teilweise zu schließen oder zu öffnen, sodass ein Strömungsquerschnitt des Luftzuführkanals , für den Luftmassenstrom zum Anströmen des Verdichterlaufrads zumindest über einen Teilbereich des
Strömungsquerschnittes, insbesondere von vollständig geöffnet und bis zu einem bestimmten Maß geschlossen bzw. verengt, variabel einstellbar ist. Der Irisblendenmechanismus weist dazu mehrere, jeweils um einen Drehpunkt drehbar gelagerte Lamellen auf, die jeweils einen plattenförmigen Lamellengrundkörper und ein stiftförmiges Betätigungselement, welches zur Betätigung der jeweiligen Lamelle ausgebildet ist, als integrale Bestandteile der jeweiligen Lamelle aufweisen.
Der Radialverdichter sieht einen variablen Irisblendenmechanismus vor, der typischerweise im Luftzuführkanal , insbesondere, im Verdichtereinlass unmittelbar vor dem Verdichterlaufrad, zur Kennfeldverschiebung angeordnet ist. Der Irisblendenmechanismus kann auch als Irisblende oder Irisdrossel bezeichnet werden und hat die Aufgabe, den auf das Verdichterlaufrad strömenden Luftmassenstrom des Radialverdichters einzustellen. Die
Irisdrossel wirkt dabei wie eine Art Maskierung eines äußeren Bereichs des Verdichtereinlasses bzw. des Luftzuführkanals . Bei zunehmender Drosselung, das heißt Querschnittsverengung, übernimmt der Irisblendenmechanismus quasi die Aufgabe eines Schubumluft-Ventils, da die Drosselung ein Pumpen des Radi¬ alverdichters bis zu einem bestimmten Maß unterbinden kann. Dadurch ist es möglich, den Betriebsbereich des Radialverdichters aktiv zu beeinflussen und zusätzlich den Radialverdichter bei einem plötzlichen Lastabwurf des Motors in einem stabilen Betriebspunkt zu halten.
Der Luftzuführkanal ist an dem Verdichtergehäuse angeordnet bzw. ausgebildet, umfasst den Verdichtereinlass unmittelbar vor dem Verdichterlaufrad und erstreckt sich von diesem ausgehend stromaufwärts in Bezug auf den Luftmassenstrom. Beispielsweise ist der Luftzuführkanal zumindest teilweise durch das Ver¬ dichtergehäuse und den Irisblendenmechanismus dargestellt. Auch ein Ansaugstutzen kann Teil des Luftzuführkanals sein.
Der Irisblendenmechanismus weist mehrere, jeweils um einen Drehpunkt drehbar gelagerte und durch Drehung um den Drehpunkt zueinander verschiebbare Lamellen auf. Jede Lamelle ist bei¬ spielsweise in ihrem Drehpunkt an einem Lagerring gelagert, der gehäusefest im Luftzuführkanal bzw. am Verdichtereinlass an¬ geordnet ist oder direkt im Gehäuse des Luftzuführkanals oder dem, den Luftzuführkanal bzw. den Verdichtereinlass ausbildenden, Verdichtergehäuse ausgebildet ist.
Das Gehäuse des Irisblendenmechanismus ist beispielsweise ein separates Gehäuse des Irisblendenmechanismus, Teil des Ver- dichtergehäuses , ein- oder mehrteilig ausgebildet, etwa durch einen Teil des Verdichtergehäuses und ein separates zusätzliches Gehäuseteil. Das Gehäuse ist beispielsweise ringförmig aus¬ gebildet oder hat einen ringförmigen Abschnitt. Das Gehäuse kann auch ein feststehendes Gehäuseelement sein. Die Lamellen werden über den Verstellring synchronisiert und gemeinsam bewegt . Durch Drehung des Verstellrings wird, wie oben beschrieben die Drehung der Lamellen ausgelöst. Bei einer Drehung der Lamellen um ihre Drehachsen, die in dieser Ausführung parallel zur Drehachse des Verdichterlaufrads angeordnet sind, schwenken die Lamellen aus der vollständig geöffneten Position radial nach innen und führen so zu einer gewünschten Verengung des Strömungsquerschnittes direkt vor dem Verdichterlaufrad . Der Verstellring selbst wird beispielsweise über einen Aktuator angesteuert und bewegt. Der Aktuator kann ein elektrisch oder pneumatisch betriebener Steller sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Radialverdichter ist vorgesehen, dass die Lamellen einstückig ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind zumindest der Lamellengrundkörper sowie das Lagerelement und das Betätigungselement einstückig, also aus einem Teil, gefertigt. Dadurch wird zu einer Kostenreduzierung bei der Herstellung beigetragen, da im Gegensatz zu Lamellen, die separate Betä- tigungselemente aufweisen, ein Montageaufwand entfällt. Des Weiteren wird zu einem verlässlichen Betrieb des Turboladers beigetragen, da aufgrund der Einstückigkeit eine Ausfall¬ wahrscheinlichkeit einer Lamelle im Vergleich zu Lamellen mit Betätigungselementen aus separaten Bauteilen zumindest redu- ziert werden kann.
Die erfindungsgemäße Aufladevorrichtung für eine Brennkraft¬ maschine, die einen Radialverdichter wie vorausgehend be¬ schrieben aufweist ist beispielsweise als Abgasturbolader ausgebildet, der zum Antrieb des Verdichterlaufrades des Ra¬ dialverdichters eine Abgasturbine aufweist oder ist alternativ als ein elektromotorisch betriebener Lader (auch E-Booster genannt) ausgebildet, der zum Antrieb des Verdichterlaufrades des Radialverdichters einen elektromotorischen Antrieb auf- weist. Weiterhin kann die Aufladevorrichtung alternativ zu den zuvor genannten Ausführungen auch als ein über eine mechanische Kopplung mit der Brennkraftmaschine betriebener Lader ausge¬ bildet sein. Eine solche Kopplung zwischen der Brennkraftma¬ schine und dem Radialverdichter kann beispielsweise mittels eines Zwischengetriebes erfolgen, das einerseits mit einer rotierenden Welle der Brennkraftmaschine und andererseits mit der Läuferwelle des Radialverdichters in Wirkverbindung steht.
Eine erfindungsgemäße Lamelle für einen Irisblendenmechanismus, wie zum Beispiel oben beschrieben, hat einen plattenförmigen Lamellengrundkörper, der für die Abschirmung des Luftmassenstroms und somit der Einstellung der Blendenöffnung dient. Für die Lagerung am Gehäuse oder einem Lagerring weist eine jeweilige Lamelle zumindest ein Lagerelement zur Drehlagerung der Lamelle, beispielsweise etwa in einem Befestigungsabschnitt in einem Endbereich der Lamelle, auf. In einer einfachen Ausführung ist das Lagerelement durch eine Bohrung im plattenförmigen
Grundkörper dargestellt, mit der es beispielsweise auf einem jeweiligen, im Lagerring fixierten, Lagerstift drehbar aufgehängt ist. Des Weiteren weist die jeweilige Lamelle ein Betätigungselement auf, das zur Betätigung der jeweiligen Lamelle ausgebildet ist. Der plattenförmige Grundkörper, das Lagerelement und das Betätigungselement sind integrale Be¬ standteile der jeweiligen Lamelle.
Als Lamellengrundkörper wird der Körper bezeichnet, der eine Lamellengrundfläche zum Begrenzen der Blendenöffnung definiert. Dieser ist in einer Haupterstreckungsebene plattenförmig ausgebildet und hat beispielsweise eine längliche gebogene Grundgeometrie nach Art eines Ringsegments, wobei der Lamel¬ lengrundkörper im Wesentlichen eine geschlossen umlaufende Kontur also einen äußeren Rand aufweist, der im Bereich des Betätigungselements unterbrochen sein kann oder eine vorspringende Ausformung aufweist.
In einer Ausführung der Lamelle erstreckt sich das Betäti¬ gungselement einer jeweiligen Lamelle senkrecht oder im We- sentlichen senkrecht, also mit überwiegend senkrechter Rich¬ tungskomponente, zu der oben genannten Haupterstreckungsebene des Lamellengrundkörpers . Mit anderen Worten steht das Betä¬ tigungselement senkrecht oder in überwiegend senkrechter Richtung von dem Lamellengrundkörper ab. Der Befestigungsab- schnitt mit dem Lagerelement kann beispielsweise in einem dem Betätigungselement abgewandten bzw. gegenüberliegenden Endbereich der jeweiligen Lamelle ausgebildet sein.
Die beschriebene Lamelle ist beispielsweise mittels Umform- verfahren aus Lamellenhalbzeugen hergestellt. Beispielsweise ist ein Lamellenhalbzeug aus einem Blech ausgestanzt und in einem nachfolgenden oder mehreren der nachfolgenden Bearbeitungs- schritten entsprechend umgeformt, sodass die endgültige Lamelle in Integralbauweise gebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Radialverdichters ist der Lamellengrundkörper zumindest einer Lamelle aus einem Metallblech gebildet und das zugehörige Betätigungselement durch einfaches oder mehrfaches Umbiegen einer am Lamellengrundkörper dafür vorgesehenen Ausformung gefertigt und erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstreckungsebene . Einfaches Umbiegen bedeutet einen einmaligen Umformschritt. Beispielsweise wird ein das spätere Betätigungselement bildender Blechabschnitt eines Lamellenhalbzeugs, der an dem Lamellengrundkörper des Lamel¬ lenhalbzeugs angeordnet ist, um 90° umgebogen. Mehrfaches Umbiegen bedeutet, dass mehrere Umformschritte vorgesehen sind, die das Betätigungselement in seine endgültige gewünschte Form bringen .
Gemäß einer Ausführungsform des Radialverdichters weist der Lamellengrundkörper zumindest einer Lamelle einen äußeren Rand auf, wobei eine über den Rand vorspringende Ausformung des Lamellengrundkörpers ausgebildet ist, aus der das Betäti¬ gungselement derart geformt ist, dass dieses im Wesentlichen am äußeren Rand des Lamellengrundkörpers angeordnet ist. Mit anderen Worten erstreckt sich das Betätigungselement von einem Rand des Lamellengrundkörpers im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Lamelle, wobei das Betätigungs¬ element insbesondere innerhalb der Lamellengrundfläche, die durch den Lamellengrundkörper gebildet wird, liegt. Anders ausgedrückt, fügt sich das Betätigungselement nach außen hin in den Lamellengrundkörper ein, wobei das Betätigungselement in etwa bündig mit dem äußeren Rand abschließt. Dadurch kann eine kleinere, minimale Öffnungsweite einer Blendenöffnung des Irisblendenmechanismus erreicht werden. Dies liegt insbesondere darin, dass durch die Position des Betätigungselements mehr Freiraum für eine Bewegung der Lamellen gegeben ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Radialverdichters weist der Lamellengrundkörper zumindest einer Lamelle einen äußeren Rand auf, wobei eine über den Rand vorspringende Ausformung ausgebildet ist, aus der das Betätigungselement derart geformt ist, dass dieses beabstandet von dem äußeren Rand des Lamel- lengrundkörpers außerhalb des Lamellengrundkörpers angeordnet ist. Dadurch werden die obigen Funktionen und Vorteile hinsichtlich des Freiraums für eine Bewegung und den Antrieb der Lamellen weiter begünstigt.
Der äußere Rand definiert eine Hauptkontur des Lamellen¬ grundkörpers, der lediglich durch die genannten vorspringenden Ausformungen unterbrochen bzw. erweitert ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem äußeren Rand um denjenigen, der die Grundform des Lamellengrundkörpers und somit die Lamellen¬ grundfläche begrenzt. Gegebenenfalls vorgenommene optionale Einschnitte, die sich ins Innere des Lamellengrundkörpers erstrecken und die vorspringende Ausformung begrenzen, sollen dem äußeren Rand nicht zugerechnet werden.
Hier und im Folgenden gilt, dass insbesondere der Teil des Betätigungselements am äußeren Rand oder außerhalb des äußeren Rands des Lamellengrundkörpers liegt, der sich im Wesentlichen senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des Lamellengrund- körpers erstreckt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Radialverdichters ist die am Lamellengrundkörper vorgesehenen Ausformung so ausgebildet und umgeformt, dass das Betätigungselement die Form eines geschlitzten Zylinder aufweist, der sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt. Der geschlitzte Zylinder ist beispielsweise durch ein mehrfaches Umbiegen wie oben be¬ schrieben herstellbar. Beispielsweise werden zwei an der vorspringenden Ausformung ausgebildete Schenkel oder Flügel zylindrisch umgebogen, sodass freie Enden der Schenkel beziehungsweise Flügel aufeinander zugewandt sind. Dadurch wird dem Betätigungselement eine abgerundete Form verliehen, die sich Verschleißreduzierend auf die Führungsnuten eines Verstellrings auswirkt. Gleichzeitig ermöglicht dies, dass das Betäti¬ gungselement als Radialfeder wirkt, die eine Dämpfungsfunktion ermöglicht. Beispielsweise ist ein Außendurchmesser des ge- schlitzten Zylinders an eine entsprechende Öffnung oder Nut eines Verstellrings zur Betätigung der jeweiligen Lamelle so ange- passt, dass der Außendurchmesser etwas größer ist als die Breite der Nut. Dadurch liegt das Betätigungselement federnd an den Innenflächen der jeweiligen Nut des Verstellrings an, wodurch nachteiliges Spiel im Betätigungsmechanismus vermieden und eine mechanische Stabilität erhöht ist. Mit anderen Worten wird beispielsweise eine Übermaßpassung vorgegeben, wodurch Vibrationen gedämpft und insbesondere damit verbundene Ge¬ räuschemissionen reduziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Radialverdichters ist der Lamellengrundkörper zumindest einer Lamelle (52) aus einem Metallblech gebildet, wobei das Betätigungselement durch Tiefziehen aus dem Lamellengrundkörper gebildet ist und sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt. Dies stellt eine weitere, alternative Möglichkeit dar, die Lamelle mit dem Betätigungselement einstückig zu fertigen. Dadurch ergeben sich die zuvor genannten Vorteile und Funktionen analog. In ähnlicher Weise können alternativ auch weitere Verfahren wie Fräsen,
Sintern, Gießen oder MIM (Abkürzung für englisch„Metal Injection Moulding") zur Anwendung kommen um eine Lamelle mit Betätigungselement einstückig auszubilden. Bei einer Ausführung des Radialverdichters weist eine Lamelle in einem dem Betätigungselement gegenüberliegenden Endbereich der Lamelle ein Lagerelement auf, mit dem sie auf einem Lagerring des Irisblendenmechanismus um ihren Drehpunkt drehbar gelagert ist. Eine mögliche Ausbildung des vorgenannten als Lagerelements sieht eine Bohrung vor, mit der die jeweilige Lamelle auf einem in dem Lagerring fixierten Lagerstift gelagert ist. In einer weiteren Ausführung des Radialverdichters ist als Lagerelement ein Stiftelement an der jeweiligen Lamelle vor¬ gesehen, das nach Art eines Betätigungselements gemäß den Ansprüchen 2 bis 5 oder 6 ausgebildet ist und sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstreckungsebene in zu dem Betätigungselement entge¬ gengesetzter Richtung erstreckt und mit dem die jeweilige Lamelle in einer Bohrung im Lagerring um ihren Drehpunkt drehbar gelagert ist. Dies hat den Vorteil, dass sowohl das Betätigungselement als auch das Lagerelement im gleichen Verfahren herstellbar sind und eine reduzierte Teileanzahl und somit reduzierter Montageaufwand zu niedrigen Kosten beitragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Radialverdichters weist der Irisblendenmechanismus einen feststehenden Lagerring und einen konzentrisch dazu angeordneten, um ein gemeinsames Zentrum drehbaren Verstellring auf, wobei jede Lamelle am Lagerring jeweils um ihren Drehpunkt drehbar gelagert ist, wobei der Verstellring zur Betätigung einer jeweiligen Lamelle je eine schräg in Bezug zur radialen Richtung des Verstellrings ver¬ laufende Nut aufweist, in die das Betätigungselement der jeweiligen Lamelle eingreift und darin geführt wird. Durch Verdrehung des Verstellrings relativ zum Lagerring werden durch die schräg verlaufenden Nuten die Lamellen mittels der Betä- tigungselemente um ihren Drehpunkt gedreht und so radial nach innen bzw. nach außen geschwenkt. Auf diese Weise wird ein robuster Mechanismus mit wenigen Einzelteilen zur Verfügung gestellt, der wenig Bauraum benötigt und einen zuverlässigen Betrieb des Radialverdichters gewährleistet.
Des Weiteren wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer Lamelle für einen Irisblendenmechanismus eines Radial¬ verdichters offenbart. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Bereitstellen eines plattenförmigen Lamellenhalbzeugs aus
Metallblech, welches einen Lamellengrundkörper mit einen äußeren Rand und ein Lagerelement zur Drehlagerung der Lamelle aufweist, wobei eine über den Rand vorspringende Ausformung (59) aus- gebildet ist;
- Umbiegen der vorspringenden Ausformung bezüglich des La- mellengrundkörpers derart, dass sich die Ausformung nun im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt und damit ein Be¬ tätigungselement als integraler Bestandteil der Lamelle gebildet ist .
Die vorspringende Ausformung, die ein Betätigungsele- ment-Rohteil definiert, sowie der Lamellengrundkörper sind Teil des einstückigen plattenförmigen Halbzeuges. Die vorspringende Ausformung steht beispielsweise von dem Lamellengrundkörper in der Haupterstreckungsebene des Grundkörpers ab und wird an¬ schließend einfach oder mehrfach umgebogen. Beim Umbiegen wird beispielsweise um 90 Grad gebogen.
In Fortführung des zuvor genannten Verfahrens wird ein plat¬ tenförmiges Lamellenhalbzeugs aus Metallblech bereitgestellt, bei dem die vorspringende Ausformung ein Mittelstück mit zwei von dem Mittelstück abstehenden gegenüberliegenden Schenkeln aufweist. Hier folgt nach dem Umbiegen der vorspringenden Ausformung (59) bezüglich des Lamellengrundkörpers derart, dass sich die Ausformung nun im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt, das Umbiegen der abstehenden Schenkel derart, dass ein Betätigungselement mit einem geschlitzten Zylinder als integraler Bestandteil der Lamelle gebildet ist.
In diesem Verfahren wird beispielsweise zunächst lediglich das Mittelstück bezüglich des Lamellengrundkörpers um 90° umgebogen. Anschließend werden die abstehenden Schenkel bezüglich des Mittelstücks radial umgebogen, sodass der zylindrische Abschnitt des Betätigungselements gebildet ist. Die beiden Biegeschritte können jedoch auch in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden.
Ein weiteres Verfahren betrifft die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines plattenförmigen Lamellenhalbzeugs aus Metallblech, welches einen Lamellengrundkörper aufweist; - Tiefziehen eines Betätigungselements aus dem Lamellen¬ grundkörper, derart, dass ein Betätigungselement als integraler Bestandteil der Lamelle auf dem Lamellengrundkörper ausgebildet ist, das sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt .
Die beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Lamelle eignen sich insbesondere für die Herstellung großer Serien und bieten deshalb Kostenvorteile. Die damit hergestellten Lamellen er¬ möglichen die eingangs genannten Vorteile und Funktionen.
Weitere Vorteile und Funktionen sind in der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen offenbart.
Die Ausführungsbeispiele werden unter Zuhilfenahme der ange¬ hängten Figuren nachfolgend beschrieben. Gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In den Figuren zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte schematische Schnittansicht eines
Turboladers gemäß Stand der Technik, als Beispiel für eine gebräuchliche Aufladevorrichtung für eine
Brennkraftmaschine,
Figur 2 eine vereinfachte schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Aufladevorrichtung mit erfindungsgemäßem Radialverdichter,
Figuren 3a bis 3c schematische Draufsichten auf einen Iris¬ blendenmechanismus in drei verschiedenen Betriebs- zuständen gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figuren 4a und 4b eine Lamelle des Irisblendenmechanismus in verschiedenen Herstellungszuständen gemäß einem Ausführungsbeispiel, jeweils in Draufsicht und perspektivischer Ansicht,
Figur 5a eine schematisch Draufsicht einer Ausführung eines
Verstellrings des Irisblendenmechanismus,
Figur 5b eine schematische Draufsicht einer Ausführung eines
Lagerrings des Irisblendenmechanismus Figuren 6a bis 6c eine Lamelle des Irisblendenmechanismus in verschiedenen Herstellungszuständen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, jeweils in Draufsicht und perspektivischer Ansicht, Figuren 7a bis 7c eine Lamelle des Irisblendenmechanismus in verschiedenen Herstellungszuständen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, jeweils in Draufsicht und perspektivischer Ansicht Figur 8a eine Lamelle des Irisblendenmechanismus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, jeweils in Draufsicht und perspektivischer Ansicht,
Figur 8b eine weitere Ausführung einer Lamelle des Iris- blendenmechanismus , jeweils in Draufsicht und per¬ spektivischer Ansicht, und
Figur 9 ein vereinfachtes schematisches Ablaufdiagramm eines
Verfahrens zur Herstellung einer Lamelle.
Figur 1 zeigt schematisiert eine Aufladevorrichtung für einen Verbrennungsmotor exemplarisch am Beispiel eines Abgasturboladers la gemäß dem gebräuchlichen Stand der Technik, in Schnittdarstellung, der eine Abgasturbine 20, einen Radial- Verdichter 30 und ein Läuferlager 40 umfasst. Die Abgasturbine 20 ist mit einem Wastegateventil 29 ausgestattet und ein Ab¬ gasmassestrom AM ist mit Pfeilen angedeutet. Der Radialverdichter 30 weist ein Schub-Umluftventil 39 auf und ein Luft- massestrom LM ist ebenfalls mit Pfeilen angedeutet. Ein so¬ genannter Turboladerläufer 10 des Abgasturboladers la weist ein Turbinenlaufrad 12, ein Verdichterlaufrad 13 sowie eine Läu¬ ferwelle 14 auf (auch einfach als Welle bezeichnet) . Der Turboladerläufer 10 rotiert im Betrieb um eine Läuferdrehachse 15 der Läuferwelle 14. Die Läuferdrehachse 15 und gleichzeitig die Turboladerachse 2 (auch als Längsachse bezeichnet) sind durch die eingezeichnete Mittellinie dargestellt und kennzeichnen die axiale Ausrichtung des Abgasturboladers. Der Turboladerläufer 10 ist mit seiner Läuferwelle 14 mittels zweier Radiallager 42 und einer Axiallagerscheibe 43 gelagert. Sowohl die Radiallager 42 als auch die Axiallagerscheibe 43 werden über Ölversorgungs¬ kanäle 44 eines Ölanschlusses 45 mit Schmiermittel versorgt. In der Regel weist ein gebräuchlicher Abgasturbolader la, wie in Figur 1 dargestellt, einen mehrteiligen Aufbau auf. Dabei sind ein im Abgastrakt des Verbrennungsmotors anordenbares Turbi¬ nengehäuse 21, ein im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors anordenbares Verdichtergehäuse 31 und zwischen Turbinengehäuse 21 und Verdichtergehäuse 31 ein Lagergehäuse 41 bezüglich der gemeinsamen Turboladerachse 2 nebeneinander angeordnet und montagetechnisch miteinander verbunden.
Eine weitere Baueinheit des Abgasturboladers la stellt der Turboladerläufer 10 dar, der die Läuferwelle 14, das in dem Turbinengehäuse 21 angeordnete Turbinenlaufrad 12 mit einer Laufradbeschaufelung 121 und das in dem Verdichtergehäuse 31 angeordnete Verdichterlaufrad 13 mit einer Laufradbeschaufelung 131 aufweist. Das Turbinenlaufrad 12 und das Verdichterlaufrad 13 sind auf den sich gegenüberliegenden Enden der gemeinsamen Läuferwelle 14 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden. Die Läuferwelle 14 erstreckt sich in Richtung der Turboladerachse 2 axial durch das Lagergehäuse 41 und ist in diesem axial und radial um seine Längsachse, die Läuferdrehachse 15, drehgelagert, wobei die Läuferdrehachse 15 in der Turboladerachse 2 liegt, also mit dieser zusammenfällt. Das Verdichtergehäuse 31 weist einen Luftzuführkanal 36 auf, der einen Saugrohr-Anschlussstutzen 37 zum Anschluss an das
Luft-Saugsystem (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors aufweist und in Richtung der Turboladerachse 2 auf das axiale Ende des Verdichterlaufrades 13 zu verläuft. Über diesen Luftzu¬ führkanal 36 wird der Luftmassenstrom LM vom Verdichterlaufrad 13 aus dem Luft-Saugsystem angesaugt . Der Luftzuführkanal 36 kann auch ein Teil eines Ansaugstutzens sein und somit nicht Teil des Verdichtergehäuses 31.
Weiterhin weist das Verdichtergehäuse 31 in der Regel einen, ringförmig um die Turboladerachse 2 und das Verdichterlaufrad 13 angeordneten, sich schneckenförmig vom Verdichterlaufrad 13 weg erweiternden Spiralkanal 32, der auch als sogenannte Frisch- luftflute bezeichnet wird, auf. Dieser Spiralkanal 32 weist eine zumindest über einen Teil des Innenumfanges verlaufende
Spaltöffnung mit definierter Spaltbreite, den sogenannten Diffusor 35 auf, der in radialer Richtung vom Außenumfang des Verdichterlaufrads 13 weg gerichtet in den Spiralkanal 32 hinein verläuft und durch den der Luftmassenstrom LM vom Verdichterlaufrad 13 weg unter erhöhtem Druck in den Spiralkanal 32 strömt. Der Spiralkanal 32 weist weiterhin einen tangential nach außen gerichteten Luftabführkanal 33 mit einem Vertei¬ ler-Anschlussstutzen 34 zum Anschluss an ein Luft-Verteilerrohr (nicht dargestellt) eines Verbrennungsmotors auf. Durch den
Luftabführkanal 33 wird der Luftmassenstrom LM unter erhöhtem Druck in das Luft-Verteilerrohr des Verbrennungsmotors geleitet.
Figur 2 zeigt eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Auf- ladevorrichtung 1. Die Aufladevorrichtung 1 weist eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Radialverdichters 30, ein Läuferlager und eine Antriebseinheit 70 auf. Der Radialver¬ dichter 30 weist ein in einem Verdichtergehäuse 31 angeordnetes Verdichterlaufrad 13 auf, welches drehfest auf einer drehbar in einem Lagergehäuse 41 eines Läuferlagers 40 gelagerten Läu¬ ferwelle 14 angeordnet ist. Weiterhin weist der Radialverdichter 30 einen an das Verdichtergehäuse 31 anschließenden, den Verdichtereinlass 36a ausbildenden Luftzuführkanal 36 zum Leiten eines Luftmassenstroms LM auf das Verdichterlaufrad 13 und einen radial um das Verdichterlaufrad 13 im Verdichtergehäuse 31 angeordneten
Spiralkanal 32 auf. Der Spiralkanal 32 dient dabei zur Aufnahme und Abfuhr des vom Verdichterlaufrad 13 abströmenden und durch den Diffusor 35 austretenden verdichteten Luftmassenstroms LM. Der Irisblendenmechanismus 50 ist dabei im Luftzuführkanal 36 des Verdichtergehäuses 31 festgelegt und/oder bildet einen Teil¬ bereich des Luftzuführkanals 36 unmittelbar vor dem Verdichtereinlass 36a des Verdichtergehäuses 31.
Im Luftmassenstrom LM stromaufwärts vor dem Verdichterlaufrad 13 ist der Irisblendenmechanismus 50 zusätzlich oder alternativ zu einem Schubumluft-Ventil 39 (siehe Figur 1) im Luftzuführkanal 36 unmittelbar vor dem Verdichtereinlass 36a angeordnet und bildet einen Teilbereich des Luftzuführkanals 36 unmittelbar vor dem Verdichtereinlass 36a des Verdichtergehäuses 31. Der Irisblendenmechanismus 50 ist dazu ausgebildet eine Blenden¬ öffnung 55 zumindest teilweise zu schließen oder zu öffnen, so dass ein Strömungsquerschnitt für den Luftmassenstrom LM zum Anströmen des Verdichterlaufrads 13 zumindest über einen Teilbereich des Strömungsquerschnittes variabel einstellbar ist.
Der Irisblendenmechanismus 50 weist einen im Luftzuführkanal 36 konzentrisch zum Verdichtereinlass 36a festgelegten Lagerring 68, einen konzentrisch dazu angeordneten um ein gemeinsames Zentrum drehbaren Verstellring 53 mit einem Stellhebel 53a und mehrere um einen jeweiligen Drehpunkt im Lagerring 68 drehbar gelagerte Lamellen 52 auf. Die Lamellen 52 weisen jeweils einen plattenförmigen Lamellengrundkörper 56 und ein stiftförmiges Betätigungselement (hier nicht erkennbar) , welches zur Betä- tigung der jeweiligen Lamelle 52 ausgebildet ist, als integrale Bestandteile der jeweiligen Lamelle 52 auf. Die Antriebseinheit 70 ist in Figur 2 nicht weiter detailliert und kann sowohl als Abgasturbine als auch als elektromotorische Antriebseinheit oder auch als eine mechanische Kopplung mit der Brennkraftmaschine, z. B. als Zwischengetriebe, das das mit einer rotierenden Welle der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung steht, ausgeführt sein, was die Aufladevorrichtung 1 im einen Fall zu einem Abgasturbolader la und im anderen Fall zu einem elektromotorisch betriebener Lader auch als E-Booster oder E-Kompressor bezeichnet oder zu einem mechanischen Lader, macht.
Die Figuren 3a bis 3c zeigen schematisch eine Ausführung eines Irisblendenmechanismus 50 für einen erfindungsgemäßen Radi¬ alverdichter 30 in drei verschiedenen Betriebszuständen . Der Irisblendenmechanismus 50 weist einen stationären, festste- henden (ortsfesten) Lagerring 68 auf (nicht dargestellt) . Der Lagerring 68 kann, wie in Figur 5b dargestellt, durch ein separates Bauteil dargestellt werden, das im umgebenden Gehäuse, zum Beispiel des Luftzuführkanals 36 festgelegt ist. Alternativ kann der Lagerring auch direkt im umgebenden Gehäuse und einstückig mit diesem ausgebildet sein. So kann der Lagerring 68 auch direkt am Verdichtereinlass 36a des Verdichtergehäuse 31 ausgebildet sein. Alternativ kann auch ein separates Gehäuse für den Irisblendenmechanismus 50 vorgesehen werden, so dass der Irisblendenmechanismus 50 als separate, vormontierbare Funk- tionseinheit am Verdichtergehäuse 31 oder im Luftzuführkanal 36 angebracht werden kann.
Auf dem Lagerring 68 sind in diesem Beispiel drei Lamellen 52 um ein jeweiliges Lagerelement 67 drehbar gelagert. Dazu weist der Lagerring 68 für jede Lamelle 52 eine zugeordnete Drehlagerstelle 69 auf (siehe Figur 5b) an der die jeweilige Lamelle 52 mit ihrem Lagerelement 67 drehgelagert ist.
Jede Lamelle 52 weist ein Betätigungselement (in den Figuren 3a, 3b und 3c nicht erkennbar) zur Betätigung durch einen Verstellring 53 auf, wobei das Lagerelement 67 in einem dem Be¬ tätigungselement gegenüberliegenden Endbereich der jeweiligen Lamelle 52 angeordnet ist. Als Lagerelement 67 kann beispielsweise eine Bohrung in der jeweiligen Lamelle 52 vorgesehen sein, mit der die jeweilige Lamelle 52 auf einem in dem Lagerring 68 fixierten, die
Drehlagerstelle bildenden Lagerstift 69a, der in Figur 5b erkennbar ist, gelagert ist.
Der Irisblendenmechanismus 50 weist weiterhin einen konzentrisch zum Lagerring 68 angeordneten, um das gemeinsames Zentrum drehbar gelagerten Verstellring 53 auf, der in Figur 3a weitgehend durch die Lamellen 52 verdeckt und nur an seinem Stellhebel 53a erkennbar ist. Eine Ausführung des Verstellrings 53 ist in Figur 5a separat dargestellt. Im Beispiel der Figuren 3a bis 3c und 5a weist der Verstellring
53 drei Nuten 54 (in den Figuren 3a bis 3c nur angedeutet) zur geführten Betätigung der Lamellen 52 auf. Dabei ist für jede Lamelle 52 je eine schräg in Bezug zur radialen Richtung des Verstellrings 53 verlaufende Nut 54 vorgesehen, in die das Betätigungselement der jeweiligen Lamelle 52 eingreift und darin geführt wird.
So werden durch Drehung des Verstellringes 53 die Lamellen 52 synchronisiert bewegt. Der Verstellring 53 ist beispielsweise an seinem Außenumfang am oder im Gehäuse des Irisblendenmechanismus 50 bzw. in einem im Verdichtergehäuse 31 oder dem Luftzuführkanal 36 dafür ausgebildeten Gehäuseteil gelagert.
Durch Betätigung des Verstellrings 53, also durch Drehung um das mit dem Lagerring 68 gemeinsame Zentrum, werden die Betäti¬ gungselemente der Lamellen 52 durch die schräg verlaufenden Nuten
54 radial nach innen geführt und so die Lamellen 52 um die jeweilige Drehlagerstelle 67 ebenfalls nach radial innen ge¬ schwenkt und verengen so eine Blendenöffnung 55 des Iris- blendenmechanismus 50. Figur 3a zeigt dabei die Blendenöffnung
55 mit einer maximalen Öffnungsweite, Figur 3b zeigt die Blendenöffnung 55 mit einer verringerten Öffnungsweite und Figur 3c zeigt die Blendenöffnung 55 mit einer minimalen Öffnungsweite. Diese Darstellungen zeigen somit den durch teilweises Schließen oder Öffnen des Irisblendenmechanismus 50 variabel verstellbaren Teilbereich des Strömungsquerschnittes für dieses Ausfüh¬ rungsbeispiel auf. Der Irisblendenmechanismus 50 wirkt also als variable Einlassdrossel und ermöglicht so, wie eingangs erwähnt, eine vorteilhafte Kennfeldverschiebung für den Radialverdichter 30.
Im Folgenden werden Lamellen 52 verschiedener Ausführungs- beispiele mit Hilfe der Figuren 4a, 4b, 6a bis 6c sowie 7a bis 7c beschrieben, deren Herstellung anhand des in Figur 9 dargestellten Ablaufdiagramms erläutert wird.
Die Figuren 4a und 4b zeigen eine Lamelle 52 für den Iris- blendenmechanismus 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel, jeweils in Draufsicht und perspektivischer Ansicht, in zwei Herstel- lungszuständen, wobei Figur 4a ein Lamellenhalbzeug 52' darstellt, aus welchem die endgültige Lamelle 52, wie in Figur 4b dargestellt, hergestellt wird.
In einem ersten Schritt Sl wird das Lamellenhalbzeug 52' be¬ reitgestellt. Das Lamellenhalbzeug 52' ist einstückig gebildet, beispielsweise durch Ausstanzen der entsprechenden
Form aus einem ebenen Metallblech.
Das Lamellenhalbzeug 52 ' wie auch die fertige Lamelle 52 weisen einen Lamellengrundkörper 56 auf. Der Lamellengrundkörper 56 ist plattenförmig ausgebildet und wird durch einen äußeren Rand 57 begrenzt. Der äußere Rand 57 repräsentiert eine äußere
Hauptkontur des Lamellengrundkörpers 56, die in diesem Fall durch zwei Einschnitte 58 unterbrochen ist. Zwischen den beiden Einschnitten ist eine vorspringende Ausformung 59 ausgebildet. Der Lamellengrundkörper 56 definiert eine Lamellengrundfläche 60, die - mit Ausnahme der Einschnitte 58 - durch den äußeren Rand 57 und eine gedachte, stetige Verbindungslinie 57 λ des äußeren Rands 57 im Bereich der vorspringenden Ausformung 59 gebildet ist (siehe gestrichelte Linie in Figur 4a) . Mit anderen Worten definiert der Grundkörper eine im Wesentlichen geschlossene Form, die durch den wesentlichen, äußeren Rand 57 vorgegeben ist und im Bereich von Unterbrechungen wie der vorspringenden Ausformung 59 gedanklich geschlossen wird. Die vorspringende Ausformung 59 liegt zunächst in derselben Ebene wie der La- mellengrundkörper 56, also in der Haupterstreckungsebene des Lamellengrundkörpers , steht nach außen über die Lamellen¬ grundfläche 60 hinaus über und bildet so einen vorspringenden Bereich 59 aus. Die vorspringende Ausformung 59 repräsentiert ein Betätigungselementrohteil .
In einem nachfolgenden zweiten Schritt S2 wird nun die vorspringende Ausformung 59 derart bezüglich des Lamellengrund¬ körpers 56 umgebogen, dass die vorspringende Ausformung 59 zumindest überwiegend in Normalenrichtung des Lamellengrund- körpers 56, also im Wesentlichen senkrecht von diesem absteht. Dadurch ist ein endgültiges, stiftförmiges Betätigungselement 61 gebildet. Die oben genannten Einschnitte 58 dienen dabei als Freischnitte im Verformungsbereich des Betätigungselements 61, die gewährleisten, dass beim Umbiegen der vorspringenden Ausformung 59 der äußere Rand 57 der Lamelle 52 verformungsfrei bleibt .
Wie bereits erwähnt, greift im montierten Zustand des Iris¬ blendenmechanismus die jeweilige Lamelle 52 mit ihrem Betä- tigungselement 61 in eine jeweils dafür vorgesehene Nut im Verstellring 53 ein, um bei entsprechender Drehung des Verstellringes 53 die jeweilige Lamelle 52 um ihren Drehpunkt zu schwenken. Dabei wird der Drehpunkt gebildet durch die jeweilige zugeordnete Drehlagerstelle 69 im Lagerring 68 oder etwa direkt in dem umgebenden feststehenden Gehäuse des Irisblendenmechanismus, an der die Lamelle 52 mit einem an der Lamelle 52 ausgebildeten Lagerelement 67 drehgelagert ist. Die in den Figuren 4a und 4b dargestellte Lamelle 52 weist zur Drehlagerung ein Lagerelement 67 auf, das in diesem Ausführungsbeispiel als einfache, sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene des La¬ mellengrundkörpers 56 erstreckende Durchgangsbohrung ausge¬ bildet und in einem dem Betätigungselement (61) gegenüber¬ liegenden Endbereich der Lamelle 52 angeordnet ist. Die Drehlagerstelle 69 wird in diesem Fall durch einen jeweiligen, in dem Lagerring 68 fixierten Lagerstift 69a gebildet (siehe dazu Figur 5b), auf dem die jeweilige Lamelle 52 mit ihrer Durch¬ gangsbohrung aufgesteckt und somit gelagert ist.
Wie insbesondere in der Aufsicht gemäß Figur 4b zu erkennen ist, ist das Betätigungselement 61 so angeordnet, dass dieses bündig mit dem äußeren Rand 57 des Lamellengrundkörpers 56 abschließt. Mit anderen Worten ragt das Betätigungselement 61 nicht über die Lamellengrundfläche 60 hinaus.
Die Lamelle 52 ermöglicht die eingangs genannten Vorteile und Funktionen. Aufgrund der Positionierung des Betätigungselements 61 am Rand des Lamellengrundkörpers 56 und somit am Rand der Lamelle 52, ist es möglich, die im Verstellring 53 vorgesehenen Nuten 54 zur Aufnahme der Betätigungselemente 61 nach radial innen, das heißt zum Zentrum der Blendenöffnung 55 hin, geschlossen zu halten. Dies ist in der Figuren 5a, die eine Ausführung des Verstellrings 53 zeigt, im Detail zu erkennen. Dadurch bleibt der durch die jeweilige Nut 54 gebildete Spalt zur Blendenöffnung 55 hin geschlossen, wodurch eine mögliche Leckage über den Irisblendenmechanismus gering gehalten wird.
Figuren 6a bis 6c zeigen die Herstellung einer Lamelle 52 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in drei Schritten Sl bis S3 (siehe Figur 9), jeweils in Draufsicht und in perspektivischer Ansicht, wobei die obigen Erläuterungen im Wesentlichen analog gelten. Hierbei wird in Bezug auf die vorspringende Ausformung zusätzlich zu dem in Figuren 4a und 4b beschriebenen einfachen Umbiegen ein weiterer Umbiege-Verfahrensschritt angewandt, dessen Ergebnis in Figur 6c dargestellt ist. Figur 6a zeigt ein erstes Lamellenhalbzeug 52 welches analog zu oben einen Lamellengrundkörper 56 aufweist, der einen äußeren Rand 57 mit zwei Einschnitten 58 aufweist. Zwischen den Einschnitten 58 ist eine vorspringende Ausformung 59 ausgebildet, die ein Mit¬ telstück 62 aufweist, von welchem, im Unterschied zu der vorgenannten Ausführung, zwei Schenkel 63 zu gegenüberliegenden Seiten abstehen. In einem ersten Verfahrensschritt Sl wird dieses Rohteil wie oben bereitgestellt, was beispielsweise durch ausstanzen aus einem Metallblech in einen Stanzvorgang geschehen kann . Im Anschluss wird in einem zweiten Schritt S2 (siehe Figur 9) , wiederum analog zu der in den Figuren 4a, 4b gezeigten Ausführung, eine 90° Biegung der vorspringenden Ausformung 59 durchgeführt, wobei das Mittelstück 62 der vorspringenden Ausformung 59 entsprechend umgebogen wird. Dadurch ist ein zweites Lamel- lenhalbzeug 52'' gebildet.
Nun werden in einem weiteren Verfahrensschritt S3 (wie in dem Verfahrensdiagramm in Figur 9 gestrichelt dargestellt) die beiden Schenkel 63 so umgebogen, dass ein Betätigungselement 61a in Form eines geschlitzten Zylinders gebildet ist, wie in Figur 6c zu erkennen ist.
Analog zu dem in Figuren 4a, 4b gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 61a gemäß der Figur 6c so angeordnet und gebogen, dass dieses wiederum bündig mit dem äußeren Rand 57 des Lamellengrundkörpers 56 abschließt, also innerhalb der La¬ mellengrundfläche 60 angeordnet ist und sich im wesentliche senkrecht zu der durch den Lammellengrundkörper 56 gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt .
Die Figuren 7a bis 7c zeigen eine weitere Ausführung einer Lamelle 52 in drei Herstellungsschritten. Diese Ausführung der Lamelle 52, unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen der Lamelle 52 gemäß Figuren 4a und 4b sowie 6a bis 6c im Wesentlichen dadurch, dass das Betätigungselement 61a, das dem vorgenannten geschlitzten Zylinder entspricht, außerhalb des Lamellengrundkörpers 56, also außerhalb der Lamellen¬ grundfläche 60 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist das Betätigungselement 61a bei dieser Ausführung beabstandet von dem äußeren Rand 57 und außerhalb des Lamellengrundkörpers 56 angeordnet. Für die Anordnung des Betätigungselements außerhalb des Lamellengrundkörpers 56 ist es nicht erforderlich, dass das Betätigungselement die Form eines geschlitzten Zylinders aufweist. Auch eine einfache Ausführung des Betätigungselements 61, wie in den Ausführungsbeispiel der Figur 4a, 4b gezeigt, kann außerhalb des Lamellengrundkörpers 56 angeordnet werden.
In Figur 8a zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Lamelle 52 in Draufsicht und perspektivischer Ansicht. Diese Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass als Lagerelement ein Stiftelement 67a an der jeweiligen Lamelle 52 vorgesehen ist, das nach Art eines Betätigungselements 61, wie beispielsweise in Figur 4a, 4b dargestellt, ausgeführt ist. Alternativ kann selbstverständlich auch eine Ausführung des Lagerelements 67a nach Art eines Betätigungselements 61a gemäß den Ausführungen der Figuren 6a bis 6c oder 7a bis 7c vorgesehen werden. Dieses Lagerelement 67a erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper 56 gegebenen Haupter- streckungsebene, in zu dem Betätigungselement 61 entgegenge¬ setzter Richtung. Mit dem entsprechenden Lagerelement 67a ist die jeweilige Lamelle 52 in einer Drehlagerstelle 69 um ihren Drehpunkt drehgelagert, wobei die Drehlagerstelle 69 bei¬ spielsweise als einfache Bohrung im Lagerring 68 ausgeführt sein kann. Der Lagerring 68 kann dabei als separates Bauteil aus¬ geführt sein oder kann auch direkt im umgebenden Gehäuse ausgebildet sein.
Figur 8b zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Lamelle 52 in Draufsicht und perspektivischer Ansicht . Bei dieser Ausführung der Lamelle 52 ist der Lamellengrundkörper 56 aus einem Metallblech gebildet, wobei das Betätigungselement 61b durch Tiefziehen aus dem Lamellengrundkörper 56 gebildet ist und sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellen- grundkörper 56 gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt.
Weiterhin weist die dargestellte Lamelle 52 ein Lagerelement 67b auf, das wie das Betätigungselement 61b auch durch Tiefziehen aus dem Lamellengrundkörper 56 gebildet ist. So ist auch diese Ausführung der Lamelle 52 mit dem Betätigungselement 61b und dem Lagerelement 67b einstückig ausgebildet und ermöglicht die eingangs genannten Vorteile und Funktionen. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass bei einer jeweiligen Lamelle 52 auch eine Kombination von Betätigungselement 61, 61a, 61b und Lagerelement 67, 67a, 67b der vorausgehenden Ausführungsformen gewählt werden kann, die nicht explizit in den Figuren dargestellt ist. So kann beispielsweise ein tiefge¬ zogenes Lagerelement 67b mit einem als geschlitzter Zylinder ausgebildeten Betätigungselement 61a in einer Lamelle 52 kombiniert werden.

Claims

Radialverdichter (30) für eine Aufladevorrichtung (1) einer Brennkraftmaschine, aufweisend
- ein in einem Verdichtergehäuse (31) angeordnetes Ver¬ dichterlaufrad (13), welches drehfest auf einer drehbar gelagerten Läuferwelle (14) angeordnet ist;
- einen an das Verdichtergehäuse (31) anschließenden Luftzuführkanal (36) zum Leiten eines Luftmassenstroms (LM) auf das Verdichterlaufrad (13) und einen radial um das Verdichterlaufrad (13) im Verdichtergehäuse (31) ange¬ ordneten Spiralkanal (32) zur Abfuhr des verdichteten Luftmassenstroms (LM) , wobei
- im Luftmassenstrom (LM) stromaufwärts vor dem Verdichterlaufrad (13) ein Irisblendenmechanismus (50) im Luftzuführkanal (36) angeordnet ist, der ausgebildet ist eine Blendenöffnung (55) zumindest teilweise zu schließen oder zu öffnen, so dass ein Strömungsquerschnitt für den Luftmassenstrom (LM) zum Anströmen des Verdichterlaufrads (13) zumindest über einen Teilbereich des Strömungsquerschnittes variabel einstellbar ist; und wobei
- der Irisblendenmechanismus (50) mehrere, jeweils um einen Drehpunkt drehbar gelagerte Lamellen (52) aufweist, die jeweils einen plattenförmigen Lamellengrundkörper (56) und ein stiftförmiges Betätigungselement (61, 61a, 61b), welches zur Betätigung der jeweiligen Lamelle (52) ausgebildet ist, als integrale Bestandteile der jeweiligen Lamelle (52) aufweisen.
Radialverdichter (30) nach Anspruch 1, wobei der Lamellengrundkörper (56) zumindest einer Lamelle (52) aus einem Metallblech gebildet und das zugehörige Betätigungselement (61, 64) durch einfaches oder mehrfaches Umbiegen einer am Lamellengrundkörper dafür vorgesehenen Ausformung gefertigt ist und sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt . Radialverdichter (30) nach Anspruch 2, wobei der Lamellen- grundkörper (56) zumindest einer Lamelle (52) einen äußeren Rand (57) aufweist, wobei eine über den Rand vorspringende Ausformung (59) ausgebildet ist, aus der das Betäti¬ gungselement (61, 61a) derart geformt ist, dass dieses im Wesentlichen am äußeren Rand (57) des Lamellengrundkörpers (56) angeordnet ist.
Radialverdichter (30) nach Anspruch 2, wobei der La- mellengrundkörper (56) zumindest einer Lamelle (52) einen äußeren Rand (57) aufweist, wobei eine über den Rand vorspringende Ausformung (59) ausgebildet ist, aus der das Betätigungselement (61, 61b) derart geformt ist, dass dieses beabstandet von dem äußeren Rand (57) des Lamel¬ lengrundkörpers (56) außerhalb des Lamellengrundkörpers (56) angeordnet ist.
Radialverdichter (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die am Lamellengrundkörper (56) vorgesehenen vorspringende Ausformung (59) so ausgebildet und umgeformt ist, dass das Betätigungselement (61a) die Form eines geschlitzten Zylinder aufweist, der sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper (56) gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt.
Radialverdichter (30) nach Anspruch 1, wobei der Lamellengrundkörper zumindest einer Lamelle (52) aus einem Metallblech gebildet ist, wobei das Betätigungselement (61b) durch Tiefziehen aus dem Lamellengrundkörper (56) gebildet ist und sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper (56) gegebenen Haupterstreckungsebene erstreckt.
Radialverdichter (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei eine Lamelle (52) in einem dem Betäti¬ gungselement (61, 61a, 61b) gegenüberliegenden Endbereich der Lamelle ein Lagerelement (67, 67a, 67b) aufweist, mit dem sie auf einem Lagerring (68) des Irisblendenmechanismus (50) um ihren Drehpunkt drehbar gelagert ist.
Radialverdichter (30) nach Anspruch 7, wobei als Lagerelement (67) eine Bohrung vorgesehen ist, mit der die jeweilige Lamelle (52) auf einem in dem Lagerring (68) fixierten Lagerstift gelagert ist.
Radialverdichter (30) nach Anspruch 7, wobei als Lagerelement (67a, 67b) ein Stiftelement an der jeweiligen Lamelle (52) vorgesehen ist, das nach Art eines Betäti¬ gungselements (61, 61a, 61b) gemäß den Ansprüchen 2 bis 5 oder 6 ausgebildet ist und sich im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper 56 gegebenen Haupterstreckungsebene in zu dem Betätigungselement (61, 61a, 61b) entgegengesetzter Richtung erstreckt und mit dem die jeweilige Lamelle (52) in einer Bohrung im Lagerring (68) um ihren Drehpunkt drehbar gelagert ist.
Radialverdichter (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Irisblendenmechanismus (50) einen feststehenden Lagerring und einen konzentrisch dazu angeordneten, um ein gemeinsames Zentrum drehbaren Verstellring (53) aufweist, wobei jede Lamelle (52) am La¬ gerring jeweils um ihren Drehpunkt drehbar gelagert ist, wobei der Verstellring (53) zur Betätigung für jede Lamelle
(52) je eine schräg in Bezug zur radialen Richtung des Verstellrings (53) verlaufende Nut (54) aufweist, in die das Betätigungselement (61, 61a, 61b) der jeweiligen Lamelle
(52) eingreift und darin geführt wird.
Aufladevorrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine, wobei die Aufladevorrichtung (1) einen Radialverdichter (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist und wobei die Aufladevorrichtung (1) als Abgasturbolader (1) oder als ein elektromotorisch betriebener Lader oder als ein über eine mechanische Kopplung mit der Brennkraftmaschine betrie¬ bener Lader ausgebildet ist.
12. Lamelle (52) für einen Irisblendenmechanismus (50) eines Radialverdichters (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Lamelle (52) einen plattenförmigen Lamellen- grundkörper (56), ein Lagerelement (67, 67a, 67b) zur Drehlagerung der Lamelle (52) und ein stiftförmiges Be¬ tätigungselement (61, 61a, 61b), welches zur Betätigung der jeweiligen Lamelle (52) ausgebildet ist, als integrale Bestandteile der jeweiligen Lamelle (52) aufweist.
13. Verfahren zum Herstellen einer Lamelle (52) gemäß Anspruch
12, aufweisend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines plattenförmigen Lamellenhalbzeugs (52 λ) aus Metallblech, welches einen Lamellengrundkörper mit einen äußeren Rand (57) und ein Lagerelement (67) zur Drehlagerung der Lamelle (52) aufweist, wobei eine über den Rand vorspringende Ausformung (59) ausgebildet ist;
- Umbiegen der vorspringenden Ausformung (59) bezüglich des Lamellengrundkörpers (56) derart, dass sich die Ausformung nun im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den
Lammellengrundkörper (56) gegebenen Haupterstreck- ungsebene erstreckt und damit ein Betätigungselement (61) als integraler Bestandteil der Lamelle (52) gebildet ist.
14. Verfahren zum Herstellen einer Lamelle (52) gemäß Anspruch
13, wobei die über den Rand vorspringende Ausformung (59) ein Mittelstück (62) mit zwei von dem Mittelstück (62) abstehenden gegenüberliegenden Schenkeln (63) aufweist und wobei nach dem Umbiegen der vorspringenden Ausformung (59) bezüglich des Lamellengrundkörpers (56) derart, dass sich die Ausformung (59) nun im Wesentlichen senkrecht zu einer durch den Lammellengrundkörper gegebenen Haupterstre- ckungsebene erstreckt, das Umbiegen der abstehenden Schenkel (63) folgt, derart, dass ein Betätigungselement (61a) in Form eines geschlitzten Zylinders (65) als in¬ tegraler Bestandteil der Lamelle (52) gebildet wird.
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