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Die Erfindung betrifft eine Turboladervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Turboladervorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine.
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Mittels derartiger Turboladervorrichtungen kann eine Leistungssteigerung bei Verbrennungskraftmaschinen bewirkt werden.
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Aus der
DE 10 2010 062 415 A1 ist eine Abgasturboladervorrichtung bekannt, bei welcher in einem gemeinsamen Turbinengehäuse, einem gemeinsamen Verdichtergehäuse bzw. einem gemeinsamen Lagergehäuse jeweils zwei parallel zueinander angeordnete Turbinenräder, Verdichterräder bzw. die Turbinenräder mit den Verdichterrädern verbindende Wellen angeordnet sind. Über einen gemeinsamen Abgaseingang kann ein Abgasstrom in das Turbinengehäuse eintreten und zu den Turbinenrädern geführt werden. Das Verdichtergehäuse weist einen, für beide Verdichterräder gemeinsamen Ausgang für die komprimierte Frischluft auf.
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Die
DE 10 2011 003 001 A1 beschreibt einen zweistufigen Abgasturbolader, mit einem Hochdruckturbolader und einem Niederdruckturbolader, welche über ein gemeinsames Turbinengehäuse verfügen. In einer Wand des Turbinengehäuses sind eine Gaseintrittsöffnung sowie eine Gasaustrittsöffnung vorgesehen.
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Aus der
DE 11 2010 002 757 T5 ist eine mehrstufige Turboladeranordnung mit einem Hochdruckturbolader und einem Niederdruckturbolader bekannt. Der Hochdruckturbolader und der Niederdruckturbolader weisen jeweils ein Turbinengehäuse, ein Lagergehäuse, sowie ein Verdichtergehäuse auf. Die jeweiligen Turbinengehäuse sind zu einer Turbinen-Gehäuseeinheit, die jeweiligen Lagergehäuse zu einer Lager-Gehäuseeinheit und die jeweiligen Verdichtergehäuse zu einer Verdichter-Gehäuseeinheit zusammengefasst.
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Es ist Aufgabe der Erfindung einen Turboladerbetrieb mit hoher Funktionalität auf geringem Bauraum zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Turboladervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Turboladervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, welche ein Turboladergehäuse mit einem ersten Medienführungskanal sowie ein, in dem ersten Medienführungskanal drehbar gelagertes, erstes Laufrad, umfasst und welche einen in dem Turboladergehäuse angeordneten, zweiten Medienführungskanal sowie ein in dem zweiten Medienführungskanal drehbar gelagertes, zweites Laufrad umfasst, wobei die beiden Laufräder zum Betrieb mit dem gleichen Betriebsmedium ausgebildet sind. Das erste Laufrad und das zweite Laufrad können also im Betrieb der Turboladervorrichtung mit dem gleichen Betriebsmedium beaufschlagt sein. Das erste Laufrad und das zweite Laufrad können jeweils als Verdichterrad ausgestaltet sein. Das erste Laufrad und das zweite Laufrad können alternativ dazu auch jeweils als Turbinenrad ausgestaltet sein.
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Erfindungsgemäß weist der erste Medienführungskanal einen ersten Einlass für das Betriebsmedium und der zweite Medienführungskanal einen, durch zumindest ein gemeinsames erstes Wandelement von dem ersten Einlass getrennten, zweiten Einlass für das Betriebsmedium auf. Dies ist von Vorteil, da das gemeinsame, erste Wandelement somit beide Medienführungskanäle zumindest bereichsweise voneinander abgegrenzt, wodurch Bauraum gespart wird. Das Turboladergehäuse kann das zumindest eine, gemeinsame erste Wandelement umfassen.
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Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Turboladersystemen, bei welchen zwei Turbolader getrennt voneinander angeordnet sind und dementsprechend über jeweilige Turboladergehäuse verfügen, ermöglicht die Turboladervorrichtung eine besonders kompakte Anordnung der beiden Laufräder mit einem, im Vergleich zum Stand der Technik besonders geringen radialen Versatz zueinander.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auch die Funktionalität der Turboladervorrichtung gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Turboladersystemen erhöht ist. Denn durch die Trennung mittels des gemeinsamen, ersten Wandelements können die einzelnen Laufräder unabhängig voneinander mit dem Betriebsmedium beaufschlagt werden, obwohl diese im gemeinsamen Turboladergehäuse angeordnet sind.
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Das zumindest eine, erste Wandelement kann bevorzugt als erstes Volutenelement ausgebildet sein. Dadurch ist eine einfache Trennung jeweiliger, den Laufrädern zugeordneter Volutenbereiche des Turboladergehäuses geschaffen.
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Der erste Medienführungskanal und der zweite Medienführungskanal können durch das zumindest eine erste Wandelement vollständig voneinander getrennt sein. Dadurch sind der erste Medienführungskanal und der zweite Medienführungskanal beim Betrieb der Turboladervorrichtung in vorteilhafter Weise völlig unabhängig voneinander mit dem Betriebsmedium durchströmbar. Dadurch sind auch das erste Laufrad und das zweite Laufrad unabhängig voneinander mit dem Betriebsmedium beaufschlagbar, wodurch eine besonders hohe Funktionalität der Turboladervorrichtung gegeben ist.
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In dem Turboladergehäuse können insgesamt wenigstens zwei Turbolader, also ein erster Turbolader und ein zweiter Turbolader aufgenommen sein. Das erste Laufrad kann dabei dem ersten Turbolader zugeordnet sein, wohingegen das zweite Laufrad dem zweiten Turbolader zugeordnet sein kann. Dadurch, dass der erste Medienführungskanal und der zweite Medienführungskanal durch das zumindest eine, gemeinsame erste Wandelement zumindest im Bereich der jeweiligen Einlässe (erster Einlass, zweiter Einlass) voneinander getrennt sind, ist eine besonders platzsparende Anordnung der beiden Turbolader in dem Turboladergehäuse gegeben. Mit anderen Worten ist die Turboladervorrichtung dann also besonders kompakt ausgebildet.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das erste Laufrad und das zweite Laufrad in Axialerstreckungsrichtung der Turboladervorrichtung versetzt zueinander angeordnet. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine platzsparende Anordnung der beiden Laufräder gegeben ist. Mit anderen Worten ist zwischen den beiden Laufrädern ein axialer Versatz vorgesehen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das erste Laufrad und das zweite Laufrad in Axialerstreckungsrichtung der Turboladervorrichtung überlappend angeordnet. Dies ist von Vorteil, da die beiden Laufräder dadurch besonders platzsparend angeordnet sind. Die beiden Laufräder können sich mit anderen Worten in Axialerstreckungsrichtung der Turboladervorrichtung zumindest bereichsweise überdecken.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Einlässe als Luftaustauschöffnungen ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine getrennte Durchströmung der jeweiligen Medienführungskanäle mit Frischluft ermöglicht ist. Die Frischluft kann dann durch die beiden Laufräder verdichtet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Einlässe als Abgasaustauschöffnungen ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine getrennte Durchströmung der jeweiligen Medienführungskanäle mit Abgas ermöglicht ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der erste Medienführungskanal einen ersten Auslass für das Betriebsmedium und der zweite Medienführungskanal einen, durch zumindest ein gemeinsames zweites Wandelement von dem ersten Auslass getrennten, zweiten Auslass für das Betriebsmedium auf. Dies ist von Vorteil, da durch das gemeinsame zweite Wandelemente auch auslassseitig Bauraum eingespart werden kann.
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Das zumindest eine, zweite Wandelement kann bevorzugt als zweites Volutenelement ausgebildet sein. Dadurch ist eine einfache Trennung jeweiliger, den Laufrädern zugeordneter Volutenbereiche des Turboladergehäuses geschaffen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Auslässe als Luftaustauschöffnungen ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine getrennte Abführung von verdichteter Frischluft aus den jeweiligen Medienführungskanälen ermöglicht ist. Die Frischluft kann also in deren verdichtetem Zustand über die jeweiligen Auslässe von den beiden Laufrädern weggeführt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Auslässe als Abgasaustauschöffnungen ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da hierdurch ein getrenntes Abführen des Abgases aus den jeweiligen Medienführungskanälen ermöglicht ist.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Turboladervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bei einer derartigen Verbrennungskraftmaschine kann die Turboladervorrichtung besonders kompakt angeordnet sein und mit einer erhöhten Funktionalität betrieben werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens zwei Zylinder auf, zwischen welchen die Turboladervorrichtung angeordnet ist. Mit anderen Worten kann die Turboladervorrichtung also in einem Zwischenraum zwischen den wenigstens zwei Zylindern angeordnet sein. Dies ist von Vorteil, da hierdurch der zwischen den wenigstens zwei Zylindern vorhandene Bauraum zur Anordnung der Turboladervorrichtung auf besonders platzsparende Weise genutzt werden kann, wodurch die mit der Turboladervorrichtung ausgestattete Verbrennungskraftmaschine insgesamt besonders kompakt ist.
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Die wenigstens zwei Zylinder können vorzugsweise in einem Winkel zueinander angeordnet sein. Die Verbrennungskraftmaschine kann dabei insbesondere als V-Motor ausgebildet sein.
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Jeweils ein Zylinder der wenigstens zwei Zylinder kann jeweils einer Zylinderbank der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet sein. Die Verbrennungskraftmaschine kann dabei als mehrzylindriger V-Motor, beispielsweise als V6-Motor, V8-Motor oder V12-Motor ausgebildet sein, um nur einige Beispiele zu nennen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der erste Medienführungskanal fluidisch mit einem ersten Zylinder der wenigstens zwei Zylinder und der zweite Medienführungskanal fluidisch mit einem zweiten Zylinder der wenigstens zwei Zylinder gekoppelt. Dies ist von Vorteil, da hierdurch der Austausch des Betriebsmediums zwischen dem ersten Zylinder und dem ersten Medienführungskanal unabhängig vom Austausch des Betriebsmediums zwischen dem zweiten Zylinder und dem zweiten Medienführungskanal erfolgen kann. So kann beispielsweise vermieden werden, dass bei einem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine unter Zylinderabschaltung, bei welcher beispielsweise eine Befeuerung (Kraftstoffverbrennung) des ersten Zylinders unterbleibt ein unerwünschtes Überströmen des Betriebsmediums in den zweiten Medienführungskanal erfolgt.
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Der Ausdruck „fluidisch gekoppelt“ kann auch als „medienleitend verbunden“ verstanden werden.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, welche wenigstens zwei Zylinder umfasst, bei welchem eine Turboladervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt wird und das Betriebsmedium über den ersten Medienführungskanal mit einem ersten Zylinder der wenigstens zwei Zylinder sowie über den zweiten Medienführungskanal mit einem zweiten Zylinder der wenigstens zwei Zylinder ausgetauscht wird. Bei diesem Verfahren können die Medienführungskanäle unabhängig voneinander mit dem Betriebsmedium durchströmt werden, wodurch zusätzlich zur platzsparenden Ausgestaltung der Turboladervorrichtung eine besonders hohe Funktionalität beim Betreiben der Verbrennungskraftmaschine gegeben ist.
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Die Ausführungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung jeweiliger Verdichtergehäuse zweier Abgasturbolader gemäß einer aus dem Stand der Technik bekannten Turboladeranordnung;
- 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Turboladergehäuses einer für die Erfindung beispielhaften Ausführungsform einer Turboladervorrichtung;
- 3 eine weitere schematische Schnittdarstellung der Turboladervorrichtung; und
- 4 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine welche mit der Turboladervorrichtung fluidisch gekoppelt ist.
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1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Turboladeranordnung 34 zweier Turbolader, bei welcher jeweilige Verdichtergehäuse 35, 36 der Turbolader voneinander beabstandet sind und einen entsprechend großen Bauraum belegen.
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2 und 3 zeigen jeweils verschiedene Ansichten einer Turboladervorrichtung 1 für eine, vorliegend in 4 schematisch angedeutete Verbrennungskraftmaschine 2.
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Die Turboladervorrichtung 1 umfasst ein Turboladergehäuse 3 mit einem ersten Medienführungskanal 4 sowie ein, in dem ersten Medienführungskanal 4 drehbar gelagertes, erstes Laufrad 6. Des Weiteren umfasst die Turboladervorrichtung 1 einen in dem Turboladergehäuse 3 angeordneten, zweiten Medienführungskanal 5 sowie ein in dem zweiten Medienführungskanal 5 drehbar gelagertes, zweites Laufrad 7, wobei die beiden Laufräder 6, 7 zum Betrieb mit dem gleichen Betriebsmedium 8 ausgebildet sind.
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Der erste Medienführungskanal 4 weist einen ersten Einlass 9 für das Betriebsmedium 8 und der zweite Medienführungskanal 5 einen, durch zumindest ein gemeinsames erstes Wandelement 11 von dem ersten Einlass 9 getrennten, zweiten Einlass 10 für das Betriebsmedium 8 auf.
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Das erste Laufrad 6 und das zweite Laufrad 7 sind in einer, in 3 exemplarisch durch einen Pfeil verdeutlichten Axialerstreckungsrichtung 12 der Turboladervorrichtung 1 versetzt zueinander angeordnet. Dementsprechend ergibt sich zwischen dem ersten Laufrad 6 und dem zweiten Laufrad 7 ein axialer Versatz 13, welcher in 3 erkennbar ist.
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Zusätzlich können das erste Laufrad 6 und das zweite Laufrad 7 allgemein in Axialerstreckungsrichtung 12 der Turboladervorrichtung 1 überlappend angeordnet sein, wie ebenfalls in 3 erkennbar ist. Dadurch ergibt sich beispielsweise eine besonders Bauraum sparende Anordnung der Laufräder 6, 7.
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Die jeweiligen Einlässe 9, 10 sind vorliegend als Luftaustauschöffnungen ausgebildet, über welche den jeweiligen Laufrädern 6, 7 das Betriebsmedium 8 in Form von zu verdichtender Luft zuführbar ist.
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Der erste Medienführungskanal 4 weist zudem einen ersten Auslass 14 für das Betriebsmedium 8 und der zweite Medienführungskanal 5 einen, durch zumindest ein gemeinsames zweites Wandelement 16 von dem ersten Auslass 14 getrennten, zweiten Auslass 15 für das Betriebsmedium 8 auf. Das zweite Wandelement 16 ist vorliegend als Außenwandelement des Turboladergehäuses 3 ausgebildet.
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Das erste Wandelement 11 und das zweite Wandelement 16 können allgemein bevorzugt einteilig miteinander verbunden sein.
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Die jeweiligen Auslässe 14, 15 sind vorliegend ebenfalls als Luftaustauschöffnungen ausgebildet, über welche das mittels der jeweiligen Laufräder 6, 7 verdichtete Betriebsmedium 8 (hier: Luft) von den Laufrädern 6, 7 wegführbar ist.
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Über die jeweiligen Luftaustauschöffnungen (Einlässe 9, 10 und Auslässe 14, 15) ist ein Luftaustausch (Austausch des Betriebsmediums 8) zwischen der Turboladervorrichtung 1 bzw. den Medienführungskanälen 4, 5 und einer Umgebung der Turboladervorrichtung 1 ermöglicht.
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Den Einlässen 9, 10 kann für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 mit der Turboladervorrichtung1 beispielsweise ein hier nicht weiter dargestellter Luftfilter vorgeschaltet sein. Für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 mit der Turboladervorrichtung 1 kann den Auslässen 14, 15 zudem beispielsweise ein hier ebenfalls nicht weiter dargestellter Ladeluftkühler nachgeschaltet sein.
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Das erste Laufrad 6 und das zweite Laufrad 7 bilden vorliegend eine erste Laufradanordnung 17 der Turboladervorrichtung 1, wobei die Laufräder 6, 7 vorliegend als Verdichterräder ausgebildet sind, mittels welchen das Betriebsmedium 8 (hier: Frischluft) verdichtet werden kann. Dementsprechend kann die erste Laufradanordnung 17 auch als Verdichterradanordnung bezeichnet werden.
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Neben der ersten Laufradanordnung 17 kann die Turboladervorrichtung 1 allgemein eine zweite Laufradanordnung 18 umfassen. Die zweite Laufradanordnung 18 umfasst vorliegend ein drittes Laufrad 26, welches in einem dritten Medienführungskanal 24 des Turboladergehäuses 3 drehbar gelagert ist. Zudem umfasst die zweite Laufradanordnung 18 ein viertes Laufrad 27, welches in einem vierten Medienführungskanal 25 des Turboladergehäuses 3 drehbar gelagert ist. Das dritte Laufrad 26 und das vierte Laufrad 27 sind zum Betrieb mit einem zweiten Betriebsmedium 28 ausgebildet. Der dritte Medienführungskanal 24 und der vierte Medienführungskanal 25 können, wie in 3 gezeigt ist, durch ein gemeinsames, drittes Wandelement 31 voneinander getrennt sein.
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Bei dem zweiten Betriebsmedium 28 handelt es sich vorliegend um Abgas. Das dritte Laufrad 26 und das vierte Laufrad 27 sind als jeweilige Turbinenräder ausgebildet. Die zweite Laufradanordnung 18 kann somit als Turbinenradanordnung bezeichnet werden.
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Das erste Laufrad 6 ist vorliegend über eine drehbar in dem Turboladergehäuse 3 gelagerte erste Welle 37 drehfest mit dem dritten Laufrad 26 verbunden. Die Laufräder 6, 26 sowie die erste Welle 37 bilden zusammen mit dem Turboladergehäuse 3 einen ersten Turbolader der Turboladervorrichtung 1.
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Das zweite Laufrad 7 ist vorliegend über eine drehbar in dem Turboladergehäuse 3 gelagerte zweite Welle 38 drehfest mit dem vierten Laufrad 27 verbunden. Die Laufräder 7, 27 sowie die zweite Welle 38 bilden zusammen mit dem Turboladergehäuse 3 einen zweiten Turbolader der Turboladervorrichtung 1.
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Das Turboladergehäuse 3 kann beispielsweise an wenigstens einer, in 3 durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Trennebene 23 geteilt und entsprechend mehrteilig ausgebildet sein, wobei die Teilung in 3 jedoch nicht weiter dargestellt ist. Die Trennebene 23 kann allgemein zwischen den beiden Laufradanordnungen 17, 18 verlaufen.
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Über einen dritten Einlass 29 bzw. einen vierten Einlass 30 kann das zweite Betriebsmedium 28 (hier: Abgas) in den dritten Medienführungskanal 24 bzw. den vierten Medienführungskanal 25 eingeleitet werden, um das dritte Laufrad 26 bzw. das vierte Laufrad 27 anzutreiben. Die Einlässe 29, 30 sind dementsprechend als Abgasaustauschöffnungen ausgebildet.
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Über einen dritten Auslass 32 ist das zweite Betriebsmedium 28 aus dem dritten Medienführungskanal 24 und über einen vierten Auslass 33 aus dem vierten Medienführungskanal 25 ausleitbar.
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4 zeigt die Verbrennungskraftmaschine 2 mit der Turboladervorrichtung 1.
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Die Verbrennungskraftmaschine 2 weist in einem Winkel α zueinander angeordnete Zylinderbänke auf und ist vorliegend als V-Motor ausgebildet. Einer ersten Zylinderbank der zwei Zylinderbänke ist ein erster Zylinder 19 der Verbrennungskraftmaschine 2 und einer zweiten Zylinderbank der zwei Zylinderbänke ist ein zweiter Zylinder 20 der Verbrennungskraftmaschine 2 zugeordnet. Zwischen den Zylinderbänken und damit in einem Zwischenraum zwischen den beiden Zylindern 19, 20 ist die Turboladervorrichtung 1 angeordnet.
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Der erste Medienführungskanal 4 ist vorliegend über den ersten Auslass 14 ansaugseitig fluidisch mit einem ersten Zylinderkopf 21 des ersten Zylinders 19 gekoppelt. Der dritte Medienführungskanal 24 ist vorliegend über den dritten Einlass 29 abgasseitig fluidisch mit dem ersten Zylinderkopf 21 gekoppelt.
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Der zweite Medienführungskanal 5 ist vorliegend über den zweiten Auslass 15 ansaugseitig fluidisch mit einem zweiten Zylinderkopf 22 des zweiten Zylinders 20 gekoppelt. Der vierte Medienführungskanal 25 ist vorliegend über den vierten Einlass 30 abgasseitig fluidisch mit dem zweiten Zylinderkopf 22 gekoppelt.
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Wenngleich dies vorliegend nicht explizit in 4 gezeigt ist, so können die Auslässe 14, 15 jeweils außerhalb des Zwischenraums mit den jeweiligen Zylinderköpfen 21, 22 fluidisch gekoppelt sein. Mit anderen Worten können die Auslässe 14, 15 auch anstatt im Bereich des Zwischenraums, welcher eine sogenannte „heiße Seite“ der Verbrennungskraftmaschine 2 darstellt, auch außerhalb des Zwischenraums und damit an einer jeweiligen, sogenannten „kalten Seite“ der Verbrennungskraftmaschine 2 mit den jeweiligen Zylinderköpfen 21, 22 gekoppelt sein.
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Beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 strömt das zweite Betriebsmedium 28 (Abgas) über die Einlässe 29, 30 in die Medienführungskanäle 24, 25, wodurch die Laufräder 26, 27 (Turbinenräder) angetrieben werden. Infolgedessen werden die Laufräder 6, 7 (Verdichterräder) aufgrund deren Kupplung mit den Laufrädern 26, 27 über die jeweiligen Wellen 37, 38 ebenfalls angetrieben und verdichten das erste Betriebsmedium 8 (Frischluft). Das verdichtete, erste Betriebsmedium 8 wird den jeweiligen Zylindern 19, 20 wiederum über die Auslässe 14, 15 ansaugseitig zugeführt.
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Die Turboladervorrichtung 1 ist besonders geeignet um eine Turboaufladung bei V-Motoren zu ermöglichen. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Turboladeranordnungen 34 kann die Turboladervorrichtung 1 besonders platzsparend im Zwischenraum zwischen jeweiligen Zylinderbänken angeordnet sein, wie am Beispiel der Verbrennungskraftmaschine 2 in 4 schematisch gezeigt ist. Dadurch, dass die Medienführungskanäle 4, 5, 24, 25 in dem gemeinsamen Turboladergehäuse 3 angeordnet sind, können die Medienführungskanäle 4, 5, 24, 25 einen besonders großen Durchmesser aufweisen. Dadurch kann die Leistungsausbeute der Verbrennungskraftmaschine 2 erhöht werden.
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Mittels der Turboladervorrichtung 1 kann allgemein auf die Verwendung zweier, separater Abgasturbolader, welche nebeneinander verbaut werden, verzichtet werden.
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Statt mehrerer, getrennter Verdichtergehäuse kann mit dem Turboladergehäuse 3 ein gemeinsames Verdichtergehäuse bereitgestellt werden. Ebenso kann statt mehrerer, getrennter Turbinengehäuse mit dem Turboladergehäuse 3 ein gemeinsames Turbinengehäuse bereitgestellt werden.
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Zusammenfassend führt die Nutzung des gemeinsamen Turboladergehäuses 3 zu einer verbesserten Ausnutzung des an der Verbrennungskraftmaschine 2 vorhandenen Bauraums sowie zu einer Gewichtseinsparung. Das Turboladergehäuse 3 kann auch unter einem besonders geringen Aufwand im Bereich der Verbrennungskraftmaschine 2 montiert werden, zumal insgesamt weniger Befestigungsstellen zum Festlegen des Turboladergehäuses 3 und damit der Turboladervorrichtung 1 erforderlich sind, als bei aus dem Stand der Technik bekannten Turboladern.
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Das Turboladergehäuse 3 kann bevorzugt und allgemein auch wenigstens einen Kühlkanal umfassen, welcher sich beispielsweise zumindest bereichsweise durch das erste Wandelement 11 erstreckt. Der hier nicht weiter gezeigte Kühlkanal kann zur Durchströmung mit einem Kühlmittel ausgebildet sein. Durch die Durchströmung des Kühlkanals mit Kühlmittel kann beim Betrieb der Turboladervorrichtung 1 auftretenden, thermischen Belastungen auf besonders einfache Art und Weise entgegengewirkt werden.
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Der durch das Verdichtergehäuse 3 gewonnene Bauraum kann beispielsweise zur strömungsgünstigeren Ausgestaltung der Medienführungskanäle 4, 5, 24, 25 genutzt werden, um den Wirkungsgrad der Turboladervorrichtung 1 zu erhöhen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Turboladervorrichtung
- 2
- Verbrennungskraftmaschine
- 3
- Turboladergehäuse
- 4
- erster Medienführungskanal
- 5
- zweiter Medienführungskanal
- 6
- erstes Laufrad
- 7
- zweites Laufrad
- 8
- Betriebsmedium
- 9
- erster Einlass
- 10
- zweiter Einlass
- 11
- erstes Wandelement
- 12
- Axialerstreckungsrichtung
- 13
- axialer Versatz
- 14
- erster Auslass
- 15
- zweiter Auslass
- 16
- zweites Wandelement
- 17
- erste Laufradanordnung
- 18
- zweite Laufradanordnung
- 19
- erster Zylinder
- 20
- zweiter Zylinder
- 21
- erster Zylinderkopf
- 22
- zweiter Zylinderkopf
- 23
- Trennebene
- 24
- dritter Medienführungskanal
- 25
- vierter Medienführungskanal
- 26
- drittes Laufrad
- 27
- viertes Laufrad
- 28
- zweites Betriebsmedium
- 29
- dritter Einlass
- 30
- vierter Einlass
- 31
- drittes Wandelement
- 32
- dritter Auslass
- 33
- vierter Auslass
- 34
- Turboladeranordnung
- 35
- Verdichtergehäuse
- 36
- Verdichtergehäuse
- 37
- erste Welle
- 38
- zweite Welle
- α
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010062415 A1 [0003]
- DE 102011003001 A1 [0004]
- DE 112010002757 T5 [0005]