DE102004023210B4

DE102004023210B4 - Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine mit variabler Turbinengeometrie

Info

Publication number: DE102004023210B4
Application number: DE102004023210.5A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Magzalci Dikran-Can; Dipl.-Ing. Reske Thomas; Dipl.-Ing. Wucherpfennig Frank
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: DE102004023210A1

Abstract

Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie einer Brennkraftmaschine mit an einem Leitschaufelträger (10) schwenkbar angeordneten Leitschaufeln (12) einer Turbine, denen jeweils ein Verstellhebel (16) zugeordnet ist, und mit einem Verstellring (18), welcher mit den Verstellhebeln (16) zusammen wirkt und durch Drehung relativ zum Leitschaufelträger (10) eine Winkelstellung der Leitschaufeln (12) relativ zu einer Strömungsrichtung kollektiv für alle Leitschaufeln (12) verstellt, wobei der Verstellring (18) an seiner radialen Innenfläche in mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten und bezüglich des Verstellringes (18) radial innen liegend angeordneten Gleitlagern (20) geführt ist, die am Leitschaufelträger (10) angeordnet sind, wobei die Gleitlager (20) zweiteilig ausgebildet sind, wobei ein erstes Teil (22) eine erste seitliche Führungsscheibe (24) sowie einen sich von dieser erhebenden Gleitlagerzapfen (26) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Teil (28) eine auf den Gleitlagerzapfen (26) an einem von der ersten seitlichen Führungsscheibe (24) abgewandten Ende aufsteckbare zweite seitliche Führungsscheibe (30) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit an einem Leitschaufelträger schwenkbar angeordneten Leitschaufeln einer Turbine, denen jeweils ein Verstellhebel zugeordnet ist, und mit einem Verstellring, welcher mit den Verstellhebeln zusammen wirkt und durch Drehung relativ zum Leitschaufelträger eine Winkelstellung der Leitschaufeln relativ zu einer Strömungsrichtung kollektiv für alle Leitschaufeln verstellt, wobei der Verstellring an seiner radialen Innenfläche in mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten und bezüglich des Verstellringes radial innen liegend angeordneten Gleitlagern geführt ist, die am Leitschaufelträger angeordnet sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die DE 102 09 444 A1 und die DE 102 09 484 A1 zeigen einen Turbolader mit einem Aufhängemechanismus für den Betätigungsring einer variablen Düseneinrichtung zur Beibehaltung der Geometrie dieses Aufhängemechanismus unter hohen Temperaturschwankungen. Der Aufhängemechanismus umfasst eine Anzahl von zwischen Betätigungsring und Düsenring angeordneten Führungsrollen mit Umfangsnuten, in die der Innenrand des Betätigungsrings eingreift.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau und eine Montage eines Abgasturboladers zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Abgasturbolader der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Dazu ist es bei einem Abgasturbolader der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Gleitlager zweiteilig ausgebildet sind, wobei ein erstes Teil eine erste seitliche Führungsscheibe sowie einen sich von dieser erhebenden Gleitlagerzapfen umfasst und ein zweites Teil eine auf den Gleitlagerzapfen an einem von der ersten seitlichen Führungsscheibe abgewandten Ende aufsteckbare zweite seitliche Führungsscheibe umfasst.
Dies hat den Vorteil, dass eine Montage vereinfacht ist, da zunächst unabhängig von dem Verstellring die ersten Teile der Gleitlager am Leitschaufelträger montiert, danach der Verstellring auf den Gleitlagern und abschließend die zweiten Teile der Gleitlager auf die jeweiligen ersten Teile der Gleitlager gesteckt werden können und erst zum Abschluss die ersten und zweiten Teile der Gleitlager miteinander zu einem Zeitpunkt verschweißt werden, zu dem ohnehin Schweißarbeiten an dem Leitschaufelträger durchgeführt werden müssen.
Eine besonders einfache Montierbarkeit erzielt man dadurch, dass das erste Teil der Gleitlager an seinem von der ersten seitlichen Führungsscheibe abgewandten Ende einen Zapfen und das zweite Teil der Gleitlager ein auf den Zapfen passendes Mittelloch aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

1 einen Leitschaufelträger für einen erfindungsgemäßen Abgasturbolader in einem ersten Montagezustand in perspektivischer Ansicht,
2 den Leitschaufelträger gemäß 1 in einem zweiten Montagezustand in perspektivischer Ansicht,
3 den Leitschaufelträger gemäß 1 und 2 in einem dritten Montagezustand in perspektivischer Ansicht,
4 den Leitschaufelträger gemäß 1 bis 3 in einem vierten Montagezustand in perspektivischer Ansicht und
5 ein zweiteiliges Gleitlager in schematischer Seitenansicht.

Ein erfindungsgemäßer Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie (VTG) umfasst, wie aus 1 bis 4 ersichtlich, ein VTG-Modul, welches folgendes umfasst: Einen Leitschaufelträger 10 an dem Leitschaufeln 12 an einer Seite angeordnet sind. Jede Leitschaufel 12 weist eine an diese angeformte Welle 14 auf, die sich durch den Leitschaufelträger 10 hindurch erstreckt. An der den Leitschaufeln 12 gegenüberliegenden Seite des Leitschaufelträgers 10 sind die Wellen 14 mit ihren freien Enden mit jeweiligen Verstellhebeln 16 drehfest verbunden. Diese Verstellhebel 16 greifen mit ihren freien, den Wellen 14 abgewandten Enden in entsprechende Ausnehmungen in einem Verstellring 18, welcher an derselben Seite des Leitschaufelträgers 10 wie die Verstellhebel 16 angeordnet ist. Der Verstellring 18 ist an seiner radialen Innenfläche mittels mindestens einer, beispielsweise dreier in Umfangsrichtung beispielsweise gleichmäßig voneinander beabstandeter Gleitlager 20 derart gelagert, dass der Verstellring 18 relativ zum Leitschaufelträger 10 verschwenkbar ist und dadurch über die Verstellhebel 16 die Leitschaufeln 12 kollektiv verschwenkt. Zum Verschwenken des Verstellringes 18 relativ zum Leitschaufelträger 10 ist ein entsprechender Aktuator (nicht dargestellt) vorgesehen.
Erfindungsgemäß sind die Gleitlager 20 aus zwei einzelnen Teilen zusammengesetzt, wie aus 5 ersichtlich. Ein erstes Teil 22 der Gleitlager 20 umfasst eine erste seitliche Führungsscheibe 24 sowie einen sich von dieser erhebenden Gleitlagerzapfen 26. Ein zweites Teil 28 umfasst eine auf den Gleitlagerzapfen 26 an einem von der ersten seitlichen Führungsscheibe 24 abgewandten Ende aufsteckbare zweite seitliche Führungsscheibe 30. Bei zusammengestecktem ersten und zweiten Teil 22, 28 bilden die Scheiben 24 und 30 seitliche Führungen für den Verstellring 18 und bildet der Gleitlagerzapfen 26 ein radiales Gleitlager für den Verstellring 18 aus. Jeder Gleitlagerzapfen 26 weist an seinem von der ersten seitlichen Führungsscheibe 24 abgewandten Ende einen Zapfen 32 auf. Jede zweite seitliche Führungsscheibe 30 weist ein Mittelloch 34 auf, mit dem diese auf den Zapfen 32 des ersten Teiles 22 aufsteckbar ist.
Durch die zweiteilige und zusammensteckbare Ausführung der Gleitlager 20 ergibt sich eine vorteilhafte Montagereihenfolge, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 erläutert wird. Bei der Montagestufe gemäß 1 werden zunächst die Wellen 14 der Leitschaufeln 12 durch den Leitschaufelträger 10 hindurch gesteckt und an den jeweiligen freien Enden der Wellen 14 werden die Verstellhebel 16 aufgesteckt. Im nächsten Montageschritt gemäß 2 werden die jeweiligen ersten Teile 22 der Gleitlager 20 auf den Leitschaufelträger 10 an der Seite aufgesteckt an der sich die Verstellhebel 16 befinden. Im nächsten Montageschritt gemäß 3 wird der Verstellring 18 auf die Gleitlagerzapfen 26 der ersten Teile 22 der Gleitlager 20 aufgeschoben, sodass die freien Enden der Verstellhebel 16 in entsprechende Ausnehmungen im Verstellring 18 greifen. Im nächsten Montageschritt gemäß 4 werden die zweiten Teile 28 der Gleitlager 20 auf die jeweiligen ersten Teile 22 der Gleitlager 20 aufgeschoben. Hierdurch ist der Verstellring 18 in den Gleitlagern 20 beidseitig geführt. Abschließend werden die zweiten Teile 28 der Gleitlager 20 mit den ersten Teilen 22 der Gleitlager 20 sowie die Verstellhebel 16 mit den Wellen 14 stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüssig bzw. jedenfalls drehfest verbunden.

Claims

Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie einer Brennkraftmaschine mit an einem Leitschaufelträger (10) schwenkbar angeordneten Leitschaufeln (12) einer Turbine, denen jeweils ein Verstellhebel (16) zugeordnet ist, und mit einem Verstellring (18), welcher mit den Verstellhebeln (16) zusammen wirkt und durch Drehung relativ zum Leitschaufelträger (10) eine Winkelstellung der Leitschaufeln (12) relativ zu einer Strömungsrichtung kollektiv für alle Leitschaufeln (12) verstellt, wobei der Verstellring (18) an seiner radialen Innenfläche in mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten und bezüglich des Verstellringes (18) radial innen liegend angeordneten Gleitlagern (20) geführt ist, die am Leitschaufelträger (10) angeordnet sind, wobei die Gleitlager (20) zweiteilig ausgebildet sind, wobei ein erstes Teil (22) eine erste seitliche Führungsscheibe (24) sowie einen sich von dieser erhebenden Gleitlagerzapfen (26) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Teil (28) eine auf den Gleitlagerzapfen (26) an einem von der ersten seitlichen Führungsscheibe (24) abgewandten Ende aufsteckbare zweite seitliche Führungsscheibe (30) umfasst.
Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (22) der Gleitlager (20) an seinem von der ersten seitlichen Führungsscheibe (24) abgewandten Ende einen Zapfen (32) und das zweite Teil (28) der Gleitlager (20) ein auf den Zapfen (32) passendes Mittelloch (34) aufweist.