DE102010019542A1

DE102010019542A1 - Adjustment device, in particular for an exhaust gas guide section of an exhaust gas turbocharger and exhaust gas turbocharger

Info

Publication number: DE102010019542A1
Application number: DE201010019542
Authority: DE
Inventors: Joachim Siegfried Delitz; Hermann Burmester; Dr. Ehrhard Jan
Original assignee: IHI Charging Systems International GmbH
Current assignee: IHI Charging Systems International GmbH
Priority date: 2010-05-05
Filing date: 2010-05-05
Publication date: 2011-11-10
Also published as: WO2011137984A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung, insbesondere für einen Abgasführungsabschnitt (5) eines Abgasturboladers, umfassend einen Trägerring (15) sowie eine Mehrzahl von Leitschaufeln (17), wobei die Leitschaufeln (17) jeweils mit Hilfe einer Lagervorrichtung (26) drehbar um eine Drehachse (30) der Lagervorrichtung (26) ausgestaltet sind, und die Verstellung der Leitschaufeln (17) mit Hilfe eines Stellrings (16) ausführbar ist, wobei im Stellring (16) Aufnahmeöffnungen (21) vorgesehen sind, und wobei von den Lagervorrichtungen (26) unabhängige Positioniervorrichtungen (28) je Leitschaufel (17) vorgesehen sind, welche in jeweils eine Aufnahmeöffnung (21) hineinragend ausgebildet sind. Erfindungsgemäß sind die Positioniervorrichtungen (28) unmittelbar mit den Leitschaufeln (17) verbunden ausgebildet sind.The invention relates to an adjusting device, in particular for an exhaust gas guide section (5) of an exhaust gas turbocharger, comprising a carrier ring (15) and a plurality of guide vanes (17), the guide vanes (17) each being rotatable about an axis of rotation by means of a bearing device (26) ( 30) of the bearing device (26), and the adjustment of the guide vanes (17) can be carried out with the aid of an adjusting ring (16), receiving openings (21) being provided in the adjusting ring (16), and being independent of the bearing devices (26) Positioning devices (28) are provided for each guide vane (17) and each protrudes into a receiving opening (21). According to the invention, the positioning devices (28) are directly connected to the guide vanes (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung, insbesondere für einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to an adjusting device, in particular for an exhaust gas guide portion of an exhaust gas turbocharger according to the preamble of claim 1 and an exhaust gas turbocharger according to the preamble of claim 11.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 007 670 A1 ist eine Verstellvorrichtung bekannt, welche sich auf einen Abgasturbolader bezieht. Die Verstellvorrichtung weist einen Trägerring sowie eine Mehrzahl von Leitschaufeln auf. Die Leitschaufeln sind jeweils mit Hilfe einer Lagervorrichtung drehbar ausgestaltet, wobei die Verstellung der Leitschaufeln mit Hilfe eines Stellrings ausführbar ist. Der Stellring weist hierzu Aufnahmeöffnungen auf, in welche die Lagervorrichtungen der Leitschaufeln hineinragend ausgebildet sind. Eine rotatorische Bewegung des Stellrings wird mit Hilfe der Aufnahmeöffnungen mittelbar auf die Lagervorrichtungen und somit auf die, mit den Lagervorrichtungen drehfest verbundenen Leitschaufeln übertragen, wobei als Übertragungsmittel Stellhebel vorgesehen sind. Die Stellhebel sind dabei jeweils mit der Lagervorrichtung der jeweiligen Leitschaufel formschlüssig sowie mit dem Stellring verbunden. Zur gesicherten Positionierung der Leitschaufeln weist die offenbarte Verstellvorrichtung zusätzlich eine Verriegelung der Lagervorrichtungen mit dem Stellring auf. Der Nachteil dieser Verstellvorrichtung besteht darin, dass eine rotatorische Bewegung des Stellrings nur mittelbar auf die Leitschaufeln übertragen wird und somit eine Versagenswahrscheinlichkeit aufgrund mindestens eines weiteren, zur Übertragung der rotatorischen Bewegung benötigten Bauteils, nämlich des Stellhebels, höher ist, als bei einer direkten, unmittelbaren Übertragung der rotatorischen Bewegung des Stellrings auf die Leitschaufeln.From the publication DE 10 2008 007 670 A1 An adjusting device is known, which refers to an exhaust gas turbocharger. The adjusting device has a carrier ring and a plurality of guide vanes. The vanes are each designed to be rotatable by means of a bearing device, wherein the adjustment of the vanes by means of an adjusting ring is executable. The adjusting ring has for this purpose receiving openings, in which the bearing devices of the guide vanes are formed projecting. A rotational movement of the adjusting ring is indirectly transmitted by means of the receiving openings on the bearing devices and thus on the rotatably connected with the bearing devices vanes, wherein as a transmission means levers are provided. The levers are each positively connected to the bearing device of the respective vane and connected to the adjusting ring. For secure positioning of the guide vanes, the disclosed adjusting device additionally has a locking of the bearing devices with the adjusting ring. The disadvantage of this adjustment device is that a rotational movement of the adjusting ring is transmitted only indirectly to the guide vanes and thus a probability of failure due to at least one further, required for the transmission of the rotary motion component, namely the control lever, is higher than in a direct, immediate Transmission of the rotary movement of the adjusting ring on the guide vanes.

Ausgehend von einem strömungsoptimierten, tropfenförmigen Profils der Leitschaufel, ist die Lagervorrichtung einer Leitschaufel üblicherweise in einem Bereich eines größten Profilquerschnitts positioniert, sodaß aufgrund mechanischer und/oder thermodynamischer Belastungen Materialbelastungen in Form von Spannungen, Dehnungen oder Torsionsspannungen ausreichend aufnehmbar sind. So kann es im Betrieb des Abgasturboladers, insbesondere in Betriebspunkten bei hohen Lasten der Brennkraftmaschine, zu einer unregelmäßigen Positionierung von freien Leitschaufelenden kommen, welche zum einen durch hohe Abgastemperaturen und zum anderen durch hohe Abgasgeschwindigkeit eingeleitet werden. Dies führt zu einer Reduzierung des Wirkungsgrades des Abgasturboladers und somit letztendlich bei einem Betrieb des Abgasturboladers in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine, zu einem höheren Kraftstoffverbrauch der mit dem Abgasturbolader verbundenen Brennkraftmaschine.Starting from a flow-optimized, teardrop-shaped profile of the guide vane, the bearing device of a guide vane is usually positioned in a region of a largest profile cross section, so that due to mechanical and / or thermodynamic loads material loads in the form of stresses, strains or torsional stresses are sufficiently absorbable. Thus, during operation of the exhaust-gas turbocharger, in particular at operating points at high loads of the internal combustion engine, irregular positioning of free guide-blade ends can occur, which are initiated firstly by high exhaust-gas temperatures and secondly by high exhaust-gas speeds. This leads to a reduction in the efficiency of the exhaust gas turbocharger and thus ultimately in an operation of the exhaust gas turbocharger in conjunction with an internal combustion engine, to a higher fuel consumption of the engine connected to the exhaust gas turbocharger.

Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Verstellvorrichtung, insbesondere für einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers zu schaffen, welcher neben einer einfachen Montage eine gesicherte Bewegung sowie exakte Positionierung der Leitschaufeln bei einer reduzierten Versagenswahrscheinlichkeit aufweist. Gleichzeitig ist es die Aufgabe der Erfindung einen Abgasturbolader bereitzustellen, welcher sich durch verbesserte Wirkungsgrade auszeichnet.Thus, it is the object of the present invention to provide an adjusting device, in particular for an exhaust gas guide portion of an exhaust gas turbocharger, which in addition to a simple assembly has a secure movement and exact positioning of the guide vanes with a reduced probability of failure. At the same time it is the object of the invention to provide an exhaust gas turbocharger, which is characterized by improved efficiencies.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Verstellvorrichtung als vorteilhafte Ausgestaltungen des Abgasturboladers und umgekehrt angesehen werden können.This object is achieved by an adjusting device with the features of claim 1 and by an exhaust gas turbocharger with the features of claim 11. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the respective subclaims, wherein advantageous embodiments of the adjustment as advantageous embodiments the exhaust gas turbocharger and vice versa can be considered.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung, welche insbesondere für einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers geeignet ist, umfasst einen Trägerring sowie eine Mehrzahl von Leitschaufeln, wobei die Leitschaufeln jeweils mit Hilfe einer Lagervorrichtung drehbar um eine Drehachse der Lagervorrichtung ausgestaltet sind, und die Verstellung der Leitschaufeln mit Hilfe eines Stellrings ausführbar ist, wobei im Stellring Aufnahmeöffnungen vorgesehen sind, und wobei von den Lagervorrichtungen unabhängige Positioniervorrichtungen je Leitschaufel vorgesehen sind, welche in jeweils eine Aufnahmeöffnung hineinragend ausgebildet sind, und die Positioniervorrichtungen unmittelbar mit den Leitschaufeln verbunden ausgebildet sind.The adjustment device according to the invention, which is particularly suitable for an exhaust gas guide portion of an exhaust gas turbocharger, comprises a support ring and a plurality of vanes, wherein the guide vanes are each configured by means of a bearing device rotatable about an axis of rotation of the bearing device, and the adjustment of the vanes by means of an adjusting ring executable is, wherein in the adjusting ring receiving openings are provided, and wherein the storage devices independent positioning devices per vane are provided which are formed in each projecting a receiving opening, and the positioning devices are formed directly connected to the vanes.

Da nun die Positioniervorrichtungen unmittelbar mit den jeweiligen Leitschaufeln verbunden ausgebildet sind und diese Positioniervorrichtungen in die Aufnahmeöffnungen des Stellringes hineinragen, ist eine Bewegung des Stellringes direkt auf die Leitschaufel übertragbar. Somit kann eine Fehlfunktion oder ein Funktionsausfall des Abgasturboladers aufgrund eines, die Bewegung des Stellringes auf die Leitschaufel übertragenden Bauteils ausgeschlossen werden. Des Weiteren ergibt sich aufgrund der reduzierten Bauteile der Verstellvorrichtung eine Kostenersparnis bei der Herstellung.Since now the positioning devices are formed directly connected to the respective guide vanes and these positioning devices protrude into the receiving openings of the adjusting ring, a movement of the adjusting ring is transferable directly to the vane. Thus, a malfunction or malfunction of the exhaust gas turbocharger due to a, the movement of the adjusting ring on the vane transmitting component can be excluded. Furthermore, due to the reduced components of the adjustment results in a cost savings in the production.

Durch die unmittelbare Verbindung der von der Lagervorrichtung unabhängigen Positioniervorrichtung mit der Leitschaufel ist es zwangsläufig gegeben, dass die Leitschaufel an zwei Bereichen fixiert ist. Der erste Bereich ist dabei der Bereich, in welchem die Lagervorrichtung positioniert ist und der zweite Bereich ist dabei der Bereich in welchem die Positioniervorrichtung vorgesehen ist, der Bereich des Leitschaufelendes. Vorteilhaftweise weist ein erstes Ende der Leitschaufel die Lagervorrichtung auf, während vorteilhafterweise ein zweites Ende, das dem ersten Ende abgewandte der Leitschaufel die Positioniervorrichtung aufweist. Somit ist die Leitschaufel zwischen diesen beiden Bereichen gehalten, so dass bei jeder Stellung der Leitschaufel der aerodynamisch erwünschte, konstant enge Abstand zum Turbinenrad, insbesondere der Abstand von Leitschaufelenden erhalten bleibt.Due to the direct connection of the bearing device independent positioning device with the guide vane, it is inevitably given that the guide vane is fixed to two areas. The first region is the region in which the storage device is positioned and the second region is the region in which the positioning device is provided, the region of the guide vane end. Advantageously, points a first end of the vane on the bearing device, while advantageously a second end facing away from the first end of the vane has the positioning device. Thus, the vane is held between these two areas, so that at each position of the guide vane the aerodynamically desired, constantly close distance to the turbine wheel, in particular the distance of vane ends is maintained.

In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist die Positioniervorrichtung zapfenförmig ausgebildet, wodurch ein Eingreifen der Positioniervorrichtung in die Aufnahmeöffnung des Stellringes vereinfacht und gesichert ist.In one embodiment of the adjusting device according to the invention, the positioning device is designed in a pin-shaped, whereby an engagement of the positioning device is simplified and secured in the receiving opening of the adjusting ring.

Zur vereinfachten Montage der Verstellvorrichtung sowie zu vereinfachten Herstellung ist die Positioniervorrichtung einstückig mit der Leitschaufel ausgebildet.For simplified installation of the adjusting device and for simplified production, the positioning device is formed integrally with the guide vane.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Positioniervorrichtung zwar nicht einstückig mit der Leitschaufel, sondern mit der Leitschaufel bewegbar verbunden. Die Positioniervorrichtung ist zapfenförmig, einen runden Querschnitt aufweisend ausgebildet. Dies birgt den Vorteil, dass im Betrieb der Verstellvorrichtung aufgrund der insbesondere rotatorischen Bewegbarkeit der Positioniervorrichtung ein Verklemmen der Positioniervorrichtung in der Aufnahmeöffnung des Stellrings nahezu ausgeschlossen ist Sofern die Verstellvorrichtung derart ausgebildet ist, dass der Trägerring zwischen den Leitschaufeln und dem Stellring positioniert ist, weist der Trägerring Führungsöffnungen zur Aufnahme der Positioniervorrichtung auf, wobei die mit der Leitschaufel unmittelbar verbundenen Positioniervorrichtungen über die Führungsöffnungen im Kontakt mit den Aufnahmeöffnungen des Stellrings stehen. Die führt zu einer vorteilhaften kompakten Bauweise der Verstellvorrichtung. Die Positionen sowie die Formen der Führungsöffnungen ergeben sich aus einer Rotationsbewegung der Positioniervorrichtung um die Lagervorrichtung.In a further embodiment, the positioning device is not integrally connected to the guide vane, but movably connected to the vane. The positioning is peg-shaped, having a round cross-section formed. This has the advantage that in operation of the adjustment due to the particular rotational mobility of the positioning jamming of the positioning in the receiving opening of the adjusting ring is almost impossible If the adjustment is such that the support ring is positioned between the vanes and the collar, has the Carrier ring guide openings for receiving the positioning device, wherein the directly connected to the guide blade positioning on the guide openings are in contact with the receiving openings of the adjusting ring. This leads to an advantageous compact design of the adjustment. The positions as well as the shapes of the guide openings result from a rotational movement of the positioning device about the bearing device.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist im Bereich der Lagervorrichtung mindestens ein Spannelement zur Positionierung der Leitschaufel vorgesehen, so dass vorteilhafterweise eine axiale Verschiebung bzw. eine axiale Positionierung der Leitschaufeln beim Positionieren ermöglicht ist. Die Spannelemente sind in einer einfachen Ausführung in Form einer Spiralfeder ausgebildet. Die Spannelemente selbst können idealerweise in Halteöffnungen, welche der Aufnahme der Lagervorrichtung dienen, vorgesehen sein. Diese Halteöffnungen sind sowohl im Trägerring eingebracht, als auch in einem dem Trägerring üblicherweise gegenüber positionierten Abdeckring.In a further embodiment of the adjusting device according to the invention at least one clamping element for positioning the guide vane is provided in the region of the bearing device, so that advantageously an axial displacement or an axial positioning of the guide vanes is made possible during positioning. The clamping elements are formed in a simple embodiment in the form of a spiral spring. The clamping elements themselves can ideally be provided in retaining openings which serve to receive the bearing device. These holding openings are introduced both in the carrier ring, as well as in a support ring usually opposite positioned cover ring.

Die Aufnahmeöffnungen des Stellrings sind geradlinig und/oder bogenförmig ausgebildet. Die Form der Aufnahmeöffnungen ist dabei dem jeweiligen Bedarfsfall, d. h. dem Einsatzgebiet der Verstellvorrichtung anzupassen. So bietet beispielsweise eine bogenförmige Ausbildung der Aufnahmeöffnungen den Vorteil, dass eine Beschleunigung oder ein Verzögerung in definierten Verstellbereichen der Leitschaufeln möglich ist.The receiving openings of the adjusting ring are rectilinear and / or arcuate. The shape of the receiving openings is the particular case of need, d. H. adapt to the application of the adjustment. For example, an arcuate design of the receiving openings offers the advantage that an acceleration or a deceleration in defined adjustment ranges of the guide vanes is possible.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung weisen die Aufnahmeöffnungen des Stellrings einen Boden auf. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist in der Möglichkeit zur Reduzierung der Leckage von Abgas im Betrieb begründet. Leckage bei einem Abgasturbolader ist grundsätzlich immer mit einem Wirkungsgradverlust gleichzusetzen, wobei neben diesem Wirkungsgradverlust unter Umständen auch Schäden in einem Lagerabschnitt des Abgasturboladers aufgrund des Eindringens von heißem Abgas in schmierölführende Bereiche auftreten können.In a further advantageous embodiment of the adjusting device according to the invention, the receiving openings of the adjusting ring on a floor. The advantage of this embodiment is due to the possibility of reducing the leakage of exhaust gas during operation. Leakage in an exhaust gas turbocharger is basically always equated with a loss of efficiency, which in addition to this loss of efficiency under certain circumstances also damage in a bearing section of the exhaust gas turbocharger due to the penetration of hot exhaust gas can occur in lubricating oil leading areas.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist eine Bodenfläche der Aufnahmeöffnung in ihrer virtuellen Verlängerung in Bezug zu einer Drehachse der Lagervorrichtung, im weiteren als dritten Drehachse bezeichnet, in einem Winkel abweichend von 90° ausgebildet ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Aufnahmeöffnung gegenüber einer Senkrechten zur dritten Drehachse geneigte Bodenfläche aufweist, wobei aufgrund der gegenüber der dritten Drehachse geneigten Bodenfläche eine axiale Kraft auf die Positioniervorrichtung ausgeübt wird, welche über die Positioniervorrichtung auf die Leitschaufel wirkt. Somit ist eine gleichbleibende axiale Position der Leitschaufel während der Positionierung gewährleistet.In a preferred embodiment of the adjusting device according to the invention, a bottom surface of the receiving opening in its virtual extension with respect to a rotational axis of the bearing device, hereinafter referred to as the third axis of rotation is formed at an angle other than 90 °. In other words, this means that the receiving opening has a bottom surface inclined relative to a perpendicular to the third axis of rotation, wherein an axial force is exerted on the positioning device, which acts on the guide blade via the positioning device due to the bottom surface inclined relative to the third axis of rotation. Thus, a constant axial position of the vane during positioning is ensured.

In einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung weist der Stellring mindestens einen Außenring und einen Innenring auf, wobei entweder nur der Innenring oder nur der Außenring oder beide bewegbar sind. Vorteilhafterweise kann sich dadurch die bewegte Masse, nämlich der Innenring oder der Außenring, reduzieren, so dass eine Reduktion der diese bewegte Masse indizierende Kraft erreichbar ist. Ist sowohl der Außenring, als auch der Innenring bewegbar, so kann eine gesteigerte schnelle Änderung der Position der Leitschaufeln erreicht werden, wenn die Bewegungsrichtung des Innen- und des Außenringes entgegengesetzt ist.In an alternative embodiment of the adjusting device according to the invention, the adjusting ring has at least one outer ring and an inner ring, wherein either only the inner ring or only the outer ring or both are movable. Advantageously, this can reduce the moving mass, namely the inner ring or the outer ring, so that a reduction in the force indicative of this moving mass can be achieved. If both the outer ring and the inner ring are movable, an increased rapid change in the position of the guide vanes can be achieved if the direction of movement of the inner and outer rings is opposite.

Ein erfindungsgemäßer Abgasturbolader mit einem Gehäuse, weist einen durchströmbaren Abgasführungsabschnitt auf, welcher mindestens einen Spiralkanal, einen Überströmkanal, eine Radkammer zur Aufnahme eines Turbinenrades sowie einen Austrittskanal umfasst. Zur Änderung einer Turbinenradanströmung ist eine Versteileinrichtung im Abgasführungsabschnitt vorgesehen, welche einen Trägerring, einen Abdeckring sowie eine Mehrzahl von Leitschaufeln aufweist, wobei die Leitschaufeln zwischen Trägerring und Abdeckring positioniert sind. Die Leitschaufeln sind jeweils mit Hilfe einer Lagervorrichtung drehbar ausgestaltet, und die Verstellung der Leitschaufeln ist mit Hilfe eines Stellrings ausführbar, wobei im Stellring Aufnahmeöffnungen vorgesehen sind, welcher eine Verstellvorrichtung aufweist, die gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet ist. Dabei sind alle vorteilhaften Ausgestaltungen der Verstellvorrichtung auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Abgasturboladers zu verstehen.An inventive exhaust gas turbocharger with a housing, has a flow-through exhaust gas guide section, which comprises at least one spiral channel, an overflow channel, a wheel chamber for receiving a turbine wheel and an outlet channel. To change a Turbinenradanströmung is provided an adjusting device in the exhaust gas guide section, which has a support ring, a cover ring and a plurality of vanes, wherein the guide vanes are positioned between the carrier ring and the cover ring. The guide vanes are in each case designed to be rotatable by means of a bearing device, and the adjustment of the guide vanes can be carried out with the aid of an adjusting ring, wherein receiving openings are provided in the adjusting ring, which has an adjusting device which is designed in accordance with one of the previously described embodiments. In this case, all advantageous embodiments of the adjusting device are to be understood as advantageous embodiments of the exhaust gas turbocharger.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of several embodiments and with reference to the drawings, in which the same or functionally identical elements are provided with identical reference numerals.

Dabei zeigen:Showing:

1 in einem Längsschnitt einen Abgasführungsabschnitt und einen Lagerabschnitt eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers mit einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 1 shows a longitudinal section through an exhaust gas guide section and a bearing section of an exhaust gas turbocharger according to the invention with an adjusting device according to the invention in a first exemplary embodiment,

2 in einem weiteren Längsschnitt den Abgasturbolader mit der Verstellvorrichtung gem. 1, 2 in a further longitudinal section of the exhaust gas turbocharger with the adjustment gem. 1 .

3 in einer Draufsicht den Abgasturbolader mit der Verstellvorrichtung gem. 1, 3 in a plan view of the exhaust gas turbocharger with the adjusting gem. 1 .

4 in einer Detailansicht ein Schnitt entlang der Linien J-J den Abgasturbolader sowie die Verstellvorrichtung gem. 3, 4 in a detailed view, a section along the lines JJ the exhaust gas turbocharger and the adjusting device acc. 3 .

5 in einer Detailansicht ein Schnitt entlang der Linien I-I den Abgasturbolader sowie die Verstellvorrichtung gem. 3, 5 in a detailed view, a section along the lines II the exhaust gas turbocharger and the adjustment gem. 3 .

6 in einer Draufsicht einen Abdeckring der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, 6 in a plan view of a cover ring of the adjusting device according to the invention,

6a in einem Schnitt entlang der Linien C-C der Abdeckring gem. 6, 6a in a section along the lines CC of the cover gem. 6 .

7 in einer Draufsicht einen Trägerring der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, 7 in a plan view of a support ring of the adjusting device according to the invention,

7a in einem Schnitt entlang der Linien D-D der Abdeckring gem. 7, 7a in a section along the lines DD of the cover gem. 7 .

8 in einer Draufsicht einen Steuerring der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, 8th in a plan view a control ring of the adjusting device according to the invention,

8a in einem Schnitt entlang der Linien E-E der Steuerring gem. 8, 8a in a section along the lines EE of the control ring gem. 8th .

9 in einer Zusammenbaudarstellung die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung in Verbindung mit einem Turbinenrad des erfindungsgemäßen Abgasturboladers, wobei die Leitschaufeln in unterschiedlichen Stellungen a) bis c) dargestellt sind, 9 in an assembled view, the adjusting device according to the invention in conjunction with a turbine wheel of the exhaust gas turbocharger according to the invention, wherein the guide vanes are shown in different positions a) to c),

10 in einem Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, 10 in a longitudinal section a second embodiment of the adjusting device according to the invention,

11 in einer perspektivischen Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung und 11 in a perspective view, a third embodiment of the adjusting device according to the invention and

12 in einer prinzipiellen Darstellung unterschiedliche Stellungen a) bis c) von Leitschaufeln in Abhängigkeit einer Positionierung eines Stellrings des dritten Ausführungsbeispiels gem. 11. 12 in a schematic representation of different positions a) to c) of vanes in accordance with a positioning of a control ring of the third embodiment according to. 11 ,

Ein in 1 in einer Draufsicht ausschnittsweise dargestellter erfindungsgemäßer Abgasturbolader 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst ein Gehäuse 2 mit einem nicht näher dargestellten durchströmbaren Luftführungsabschnitt, einem Lagerabschnitt 4 sowie einem durchströmbaren Abgasführungsabschnitt 5. Des Weiteren weist der Abgasturbolader 1 ein Laufzeug 6 auf, umfassend ein im Luftführungsabschnitt positioniertes nicht näher dargestelltes Verdichterrad, ein im Abgasführungsabschnitt 5 positioniertes Turbinenrad 7 und eine das Verdichterrad mit dem Turbinenrad 7 drehfest verbindende Welle 8 mit einer ersten Drehachse 8a, wobei die Welle 8 im Lagerabschnitt 4 drehbar gelagert ist.An in 1 in a plan view of a detail of inventive exhaust gas turbocharger 1 In a first embodiment, a housing comprises 2 with a flow-through air guide section, not shown, a bearing section 4 and a flow-through exhaust gas guide section 5 , Furthermore, the exhaust gas turbocharger 1 a power tool 6 on, comprising a not shown in detail in the air guide section compressor wheel, a in the exhaust gas guide section 5 positioned turbine wheel 7 and one the compressor wheel with the turbine wheel 7 rotatably connecting shaft 8th with a first axis of rotation 8a , where the wave 8th in the storage section 4 is rotatably mounted.

Im Betrieb des Abgasturboladers 1 wird das Turbinenrad 7 üblicherweise mit Hilfe von Abgas einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine angeströmt, sodass es in eine Rotationsbewegung versetzt wird, wobei diese Rotationsbewegung mit Hilfe der Welle 8 auf das Verdichterrad übertragen wird, welches daraufhin Luft ansaugt. Diese angesaugte Luft wird im Luftführungsabschnitt verdichtet und der Brennkraftmaschine über nicht näher dargestellte Luftführungsleitungen zugeführt.During operation of the exhaust gas turbocharger 1 becomes the turbine wheel 7 Usually flowed with the help of exhaust gas of an internal combustion engine, not shown, so that it is placed in a rotational movement, said rotational movement by means of the shaft 8th is transferred to the compressor wheel, which then sucks in air. This sucked air is compressed in the air guide section and fed to the internal combustion engine via air ducts, not shown.

Der Abgasturbolader 1 ist mit Hilfe von nicht näher dargestellten Abgasführungsleitungen mit einem nicht näher dargestellten Auslassbereich der Brennkraftmaschine mechanisch verbunden. Das Abgas strömt aus dem Auslassbereich in die Abgasführungsleitungen und von dort in einen nicht näher dargestellten Eintrittsbereich des Abgasturboladers 1, welchem stromab mindestens ein Spiralkanal 9 des Abgasführungsabschnitts 5 nachgeordnet ist, welchen das Abgas auf seinem Weg zu dem stromab des Spiralkanals 9 in einer Radkammer 10 des Abgasführungsabschnitts 5 angeordneten Turbinenrad 7 durchströmt. Stromab der Radkammer 10 ist ein Austrittskanal 11 des Abgasführungsabschnitts 5 vorgesehen, über welchen das Abgas nach Passieren des Turbinenrades 7 expandiert in einen nicht näher dargestellten Abgastrakt der Brennkraftmaschine strömt.The turbocharger 1 is mechanically connected by means of exhaust ducts not shown in detail with an outlet region of the internal combustion engine, not shown. The exhaust gas flows from the outlet region into the exhaust-gas guide lines and from there into an inlet region of the exhaust-gas turbocharger, not shown in more detail 1 , which downstream of at least one spiral channel 9 the exhaust gas guide section 5 downstream of which the exhaust gas on its way to the downstream of the spiral channel 9 in a wheel chamber 10 the exhaust gas guide section 5 disposed turbine 7 flows through. Downstream of the wheel chamber 10 is an exit channel 11 the exhaust gas guide section 5 provided, via which the exhaust gas after passing the turbine wheel 7 expanded into a not shown exhaust tract of the internal combustion engine flows.

Zwischen dem Spiralkanal 9 und der Radkammer 10 ist ein Überströmkanal 12 zur gezielten Anströmung des Turbinenrades 7 vorgesehen. In diesem Überströmkanal 12 ist eine Verstellvorrichtung 13 zur Konditionierung der Abgasströmung angeordnet.Between the spiral channel 9 and the wheel chamber 10 is an overflow channel 12 for the targeted flow of the turbine wheel 7 intended. In this overflow channel 12 is an adjustment device 13 arranged for conditioning the exhaust gas flow.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine und somit des Abgasturboladers 1 ist zur Erzielung eines dem jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine angemessenen optimalen Betriebspunkt des Abgasturboladers 1 die Verstellvorrichtung 13 vorgesehen. Sie dient einer gezielten Anpassung eines wirkungsgradoptimierten Betriebsbereiches des Abgasturboladers 1 in Abhängigkeit des Betriebspunktes der Brennkraftmaschine. So weist die Brennkraftmaschine bspw. in einem niedrigen Last- und/oder Drehzahlbereich eine geringe Menge Abgas mit einer im Allgemeinen niedrigen Abgastemperatur und Abgasdruck auf, wobei auch der Bedarf der Frischluftmenge korrespondierend gering ist. Daher sollte der Abgasturbolader 1 in einem dieser Menge Abgas sowie dieser Abgastemperatur und Abgasdruck entsprechenden optimalen Wirkungsgradbereich betrieben werden. Im Gegensatz dazu sollte der Abgasturbolader 1 bei einer hohen Last und/oder in einem hohen Drehzahlbetriebbereich der Brennkraftmaschine in einem der dann entsprechenden Abgaskonditionierung korrespondierenden Kennfeldbereich betrieben werden. Diese Anforderung kann mit Hilfe einer Änderung einer effektiven Anströmfläche 29 auf das Turbinenrad 7 erzielt werden. Die effektive Anströmfläche 29 entspricht dabei einer freien Strömungsfläche auf das Turbinenrad 7.During operation of the internal combustion engine and thus of the exhaust gas turbocharger 1 is to achieve an appropriate operating point of the internal combustion engine appropriate optimum operating point of the exhaust gas turbocharger 1 the adjusting device 13 intended. It serves for a targeted adaptation of an efficiency-optimized operating range of the exhaust gas turbocharger 1 depending on the operating point of the internal combustion engine. Thus, the internal combustion engine, for example, in a low load and / or speed range, a small amount of exhaust gas with a generally low exhaust gas temperature and exhaust gas pressure, and the demand of fresh air amount is correspondingly low. Therefore, the exhaust gas turbocharger should 1 be operated in one of this amount of exhaust gas and this exhaust gas temperature and exhaust pressure corresponding optimal efficiency range. In contrast, the exhaust gas turbocharger should 1 be operated at a high load and / or in a high speed operating range of the internal combustion engine in one of the then corresponding exhaust gas conditioning corresponding map area. This requirement can be met by means of a change of an effective inflow area 29 on the turbine wheel 7 be achieved. The effective inflow area 29 corresponds to a free flow area on the turbine wheel 7 ,

Dazu umfasst die Verstellvorrichtung 13, welche im Überströmkanal 12 angeordnet ist, einen Abdeckring 14, einen Trägerring 15 sowie einen Stellring 16, wobei am Trägerring 15 eine Mehrzahl von Leitschaufeln 17 drehbar um ihnen zugeordnete Lagervorrichtungen 26 angeordnet ist, wobei die Lagervorrichtung 26 in 4, einer Detailansicht entlang der Linien I-I einer Draufsicht gem. 3, näher dargestellt ist. Die Leitschaufeln 17 dienen dazu die effektive Anströmfläche 29 zu verändern.This includes the adjustment 13 , which in the overflow channel 12 is arranged, a cover ring 14 , a carrier ring 15 and a collar 16 , wherein on the carrier ring 15 a plurality of vanes 17 rotatably about their associated storage devices 26 is arranged, wherein the storage device 26 in 4 , A detailed view along the lines II of a top view gem. 3 , is shown in more detail. The vanes 17 serve to the effective inflow area 29 to change.

Der Stellring 16 dient der Positionierung der Leitschaufeln 17. In einem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abgasturboladers 1 bzw. der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung 13 sind die Mehrzahl der Leitschaufeln 17 zwischen dem Abdeckring 14 und dem Trägerring 15 angeordnet. 6 zeigt den Abdeckring 14 in einer detaillierten Draufsicht. Neben bohrungsartigen Hohlräumen 30, welche einer Aufnahme der Lagervorrichtungen 26 der Leitschaufeln 17 dienen, sind Bohrungen 31 vorgesehen, welche zur lösbaren Verbindung des Abdeckrings 14 im Verbund als Verstellvorrichtung 13 vorgesehen sind.The collar 16 serves to position the vanes 17 , In an in 1 and 2 illustrated embodiment of the exhaust gas turbocharger according to the invention 1 or the adjusting device according to the invention 13 are the majority of the vanes 17 between the cover ring 14 and the carrier ring 15 arranged. 6 shows the cover ring 14 in a detailed plan view. In addition to hole-like cavities 30 , which is a recording of the storage devices 26 the vanes 17 serve, are holes 31 provided, which for the detachable connection of the cover ring 14 in the composite as adjusting 13 are provided.

Der im Abgasführungsabschnitt 5 unbewegbar angeordnete Trägerring 1 weist je Leitschaufel 17 bogenförmig ausgestaltete Führungsöffnungen 18 auf. Die Bogenform der Führungsöffnungen 18 entspricht der möglichen radialen Bewegung der Leitschaufeln 17 bei einer Verstellung der Leitschaufeln 17 mit Hilfe des Stellrings 16. In 7 ist der Trägerring 15 in einer detaillierten Draufsicht dargestellt. Neben den bogenförmigen Führungsöffnungen 18 sind ebenfalls bohrungsartige Hohlräume 32 zur Aufnahme der Lagervorrichtungen 26, sowie Hohlräume 33, 34 in Form von Bohrungen und Durchbrüchen vorgesehen, welche einer lösbaren Verbindung des Trägerrings 15 im Verbund als Verstellvorrichtung 13 sowie im Verbund der Verstellvorrichtung 13 mit dem Abgasführungsabschnitt 5 dienen.The in the exhaust gas guide section 5 immovably arranged carrier ring 1 points each vane 17 curved guide openings 18 on. The arch shape of the guide openings 18 corresponds to the possible radial movement of the vanes 17 at an adjustment of the vanes 17 with the help of the adjusting ring 16 , In 7 is the carrier ring 15 shown in a detailed plan view. In addition to the arcuate guide openings 18 are also hole-like cavities 32 for receiving the storage devices 26 , as well as cavities 33 . 34 provided in the form of holes and openings, which a releasable connection of the carrier ring 15 in the composite as adjusting 13 and in combination with the adjusting device 13 with the exhaust gas guide section 5 serve.

Ein Verbindungsmittel 35, welches eine mechanische Verbindung des Abdeckrings 14 und des Trägerrings 15 herbeiführend ausgebildet ist, ist einenends in der jeweiligen Bohrung 31 und anderenends in einem der zur Bohrung 31 korrespondierend angeordneten Hohlraum 33 aufgenommen. Eine weitere Aufgabe des Verbindungsmittels 35 ist einen zur Bewegung der Leitschaufeln 17 notwendigen Abstand zwischen dem Trägerring 15 und dem Abdeckring 14 bereitzustellen und zu sichern.A lanyard 35 , which is a mechanical connection of the cover ring 14 and the carrier ring 15 is formed inducing, is one end in the respective hole 31 and at the other end in one of the holes 31 correspondingly arranged cavity 33 added. Another task of the lanyard 35 is one for moving the vanes 17 necessary distance between the carrier ring 15 and the cover ring 14 to provide and secure.

Der Stellring 16 ist um seine, koaxial mit der ersten Drehachse 8a der Welle 8 positionierten zweiten Drehachse 16a drehbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Stellring 16 auf einer von den Leitschaufeln 17 abgewandt positionierten Seitenfläche 19 des Trägerrings 15 angeordnet. In 8 ist der Stellring 16 in einer detaillierten Draufsicht abgebildet.The collar 16 is around his, coaxial with the first axis of rotation 8a the wave 8th positioned second axis of rotation 16a rotatable. In this embodiment, the adjusting ring 16 on one of the vanes 17 turned away side surface 19 of the carrier ring 15 arranged. In 8th is the collar 16 shown in a detailed plan view.

Im Stellring 16 sind Aufnahmeöffnungen 21 vorgesehen, wobei die Anzahl der Aufnahmeöffnungen 21 der Anzahl der Leitschaufeln 17 entspricht. Die Aufnahmeöffnungen 21 sind in dieser Ausführungsform geradlinig, nutenförmig ausgestaltet, wobei sie den Stellring 16 in axialer Richtung nicht vollständig durchdringen, wie in 8a deutlich dargestellt ist. Ebenso könnten sie in einem alternativen Ausführungsbeispiel den Stellring 16 in axialer Richtung auch vollständig durchdringend ausgestaltet sein. Das alternative Ausführungsbeispiel ist allerdings weniger empfehlenswert, da hier das im Betrieb die Leitschaufeln 17 passierende Abgas über die Führungsöffnungen des Stellrings 16 in die Aufnahmeöffnungen 21 und weiter über diverse Spalte in den Lagerabschnitt 4 dringen kann. In dieser alternativen Ausgestaltung müssen somit zusätzliche Dichtungselemente vorgesehen werden.In the collar 16 are reception openings 21 provided, the number of receiving openings 21 the number of vanes 17 equivalent. The receiving openings 21 are rectilinear, groove-shaped in this embodiment, wherein they the adjusting ring 16 not completely penetrate in the axial direction, as in 8a is clearly shown. Likewise, they could in an alternative embodiment, the collar 16 be configured in the axial direction also completely penetrating. However, the alternative embodiment is less recommendable, since here in operation the vanes 17 passing exhaust gas through the guide holes of the adjusting ring 16 into the receiving openings 21 and continue on various column in the storage section 4 can penetrate. In this Alternative design thus additional sealing elements must be provided.

Die Aufnahmeöffnungen 21 können, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel in radialer Richtung geradlinig ausgebildet sein, wobei sie ebenso auch in radialer Richtung eine konvex oder konkav Form aufweisen können, wie in 9 dargestellt. Vorteilhafterweise sind bei bogenförmiger Ausbildung der Aufnahmeöffnungen 21 Verzögerungen oder Beschleunigungen in definierten Verstellbereichen der Leitschaufeln 17 möglich. Auch eine Kombination von geradliniger Form und bogenförmiger Form bei der Ausbildung der Aufnahmeöffnungen 21 ist möglich.The receiving openings 21 can, as in the illustrated embodiment be formed in a straight line in the radial direction, and they may also have a convex or concave shape in the radial direction, as in 9 shown. Advantageously, in the case of an arcuate design of the receiving openings 21 Delays or accelerations in defined adjustment ranges of the guide vanes 17 possible. Also, a combination of rectilinear shape and arcuate shape in the formation of the receiving openings 21 is possible.

Der Stellring 16 ist im Abgasführungsabschnitt 5 mit Hilfe eines Hitzeschildes 22, welches an einem Radrücken 23 des Turbinenrades 7 angeordnet ist und eine Fixierung sowohl des Stellrings 16 als auch des Trägerrings 15 darstellt, sowie mit Hilfe eines Halteringes 24 abgestützt.The collar 16 is in the exhaust gas guide section 5 with the help of a heat shield 22 , which is on a Radrücken 23 of the turbine wheel 7 is arranged and a fixation of both the adjusting ring 16 as well as the carrier ring 15 represents, as well as with the help of a retaining ring 24 supported.

Die Leitschaufeln 17 sind an einem ersten Ende 25 jeweils um die ihnen zugeordnete Lagervorrichtung 26 drehbar gelagert, wobei die Lagervorrichtungen 26 einenends im Abdeckring 14 und anderenends im Trägerring 15 unbewegbar aufgenommen sind. Die Lagervorrichtungen 26 weisen jeweils eine dritte Drehachse 26a auf, um welche die Leitschaufeln 17 drehbar ausgebildet sind. Die Lagervorrichtungen 26 sind in diesem Ausführungsbeispiel wellenförmig ausgeführt. An einem von dem ersten Ende 25 abgewandten Ende 27 weisen die Leitschaufeln 17 jeweils eine Positioniervorrichtung 28 auf. Die Positioniervorrichtung 28 ist fest mit der jeweiligen Leitschaufel 17 verbunden und wie in 5, einer Detailansicht entlang der Linien J-J einer Draufsicht gem. 3, dargestellt, zapfenförmig ausgebildet.The vanes 17 are at a first end 25 each to their associated storage device 26 rotatably mounted, the storage devices 26 one end in the cover ring 14 and the other end in the carrier ring 15 are immobile recorded. The storage devices 26 each have a third axis of rotation 26a on which the vanes 17 are rotatably formed. The storage devices 26 are wave-shaped in this embodiment. At one of the first end 25 opposite end 27 have the vanes 17 one positioning device each 28 on. The positioning device 28 is fixed to the respective vane 17 connected and as in 5 , A detailed view along the lines JJ a top view. 3 , shown, formed pin-shaped.

In einem alternativen, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Positioniervorrichtung 28 der jeweiligen Leitschaufel 17 auch bewegbar mit der Leitschaufel 17 verbunden sein. Dies könnte zum Beispiel in Form einer Gleitlagerung der Positioniervorrichtung 28 in der Leitschaufel 17 derart gestaltet sein, dass die zapfenförmige Positioniervorrichtung 28 an ihrem der Leitschaufel 17 zugewandt positionierten Ende in eine buchsenartige Öffnung der Leitschaufel 17 hineinragend ausgebildet ist.In an alternative, not shown embodiment, the positioning device 28 the respective vane 17 also movable with the vane 17 be connected. This could, for example, take the form of a sliding bearing of the positioning device 28 in the vane 17 be designed such that the pin-shaped positioning 28 at her the vane 17 facing positioned end in a sleeve-like opening of the vane 17 is formed protruding.

9 zeigt in der oberen Darstellung a) eine erste Position der Leitschaufeln 17, die Schließposition, im bspw. niedrigen Lastbereich der Brennkraftmaschine. Das Abgas strömt in Richtung des Pfeiles auf das Turbinenrad, wobei die effektive Anströmfläche 29 des Turbinenrades 7 mit Hilfe der Leitschaufeln 17 sehr klein ausgebildet ist. Aufgrund der kleinen effektiven Anströmfläche 29 sind der Druck und damit auch die Geschwindigkeit des auf das Turbinenrad 7 strömenden Abgases im Gegensatz zu einer größeren effektiven Anströmfläche 29 erhöht, sodass eine ausreichend hohe Drehzahl des Turbinenrades 7 erzielbar ist. Das wiederum führt zu einer schnelleren Drehung des mit Hilfe der Welle 8 drehfest verbundenen Verdichterrades, so dass dieses in gewünscht hoher Menge Frischluft fördern kann und ein entsprechend gewünschter hohe Ladedruck erzielbar ist. 9 shows in the upper diagram a) a first position of the vanes 17 , the closed position, in the example. Low load range of the internal combustion engine. The exhaust gas flows in the direction of the arrow on the turbine wheel, wherein the effective inflow surface 29 of the turbine wheel 7 with the help of the guide vanes 17 is very small. Due to the small effective inflow area 29 are the pressure and thus the speed of the turbine wheel 7 flowing exhaust gas in contrast to a larger effective inflow area 29 increased, so that a sufficiently high speed of the turbine wheel 7 is achievable. This in turn leads to a faster rotation of the shaft 8th rotatably connected compressor wheel, so that this can promote in desired high amount of fresh air and a correspondingly desired high charge pressure can be achieved.

Mit zunehmender Abgasmenge, d. h. bei Erhöhung der Last der Brennkraftmaschine, wird die Position der Leitschaufeln 17 derart verändert, dass die effektive Anströmfläche 29 mehr und mehr vergrößert ist. In der mittleren Darstellung sind die Leitschaufeln 17 in einer teilweise geöffneten Position, welche die effektive Anströmfläche 29 in einer vergrößerten Ausbildung freigibt. Die untere Darstellung zeigt die Leitschaufeln 17 in einer dritten Position, die vollständige Öffnungsposition, in welcher die effektive Anströmfläche 29 des Turbinenrades 7 für das auf das Turbinenrad 7 strömende Abgas vollständig freigegeben ist.As the amount of exhaust gas increases, ie as the load of the engine increases, the position of the vanes becomes 17 changed so that the effective inflow area 29 is more and more enlarged. In the middle illustration are the vanes 17 in a partially open position, which is the effective inflow area 29 released in an enlarged training. The lower illustration shows the vanes 17 in a third position, the full opening position, in which the effective inflow area 29 of the turbine wheel 7 for that on the turbine wheel 7 flowing exhaust gas is completely released.

Da die meisten Abgasturbolader 1, welche eine Verstellvorrichtung 13 zur Änderung der effektiven Anströmfläche 29 aufweisen, mit Hilfe eines stromauf des Verdichterrades zu messenden Unterdruckes und/oder elektrische gesteuert werden, muß im Gegensatz zu einem üblichen und bekannten Waste-Gate-Abgasturbolader kontinuierlich geregelt werden. Die vollständige Öffnungsposition ist gleichzeitig eine sogenannte Notlaufstellung des Abgasturboladers 1 mit Verstellvorrichtung 13 bei einem Ausfall der Regelung. Diese Stellung ermöglicht einen vernachlässigbaren Ladedruck und verhindert somit eine zu starke und damit unkontrollierte Aufladung der Brennkraftmaschine.Because most exhaust gas turbochargers 1 which an adjusting device 13 for changing the effective inflow area 29 have to be controlled by means of a negative pressure to be measured upstream of the compressor wheel and / or electrical, must be controlled continuously, in contrast to a conventional and known wastegate exhaust gas turbocharger. The complete opening position is at the same time a so-called emergency position of the exhaust gas turbocharger 1 with adjusting device 13 in case of failure of the scheme. This position allows a negligible boost pressure and thus prevents excessive and thus uncontrolled charging of the internal combustion engine.

Zur gesicherten Positionierung der Leitschaufeln 17 weist nun der erfindungsgemäße Abgasturbolader 1 die Positioniervorrichtungen 28 auf. Dabei sind die Positioniervorrichtungen 28 in die Aufnahmeöffnungen 21 des Stellrings 16 hineinragend ausgebildet. Die rotatorische Bewegung des Stellrings 16 wird mit Hilfe der Positioniervorrichtung 28 auf die um ihre Lagervorrichtungen 26 rotierbaren Leitschaufeln 17 übertragen, welche in Abhängigkeit der Führungsöffnungen 18 im Trägerring 15 positionierbar sind.For secure positioning of the vanes 17 now has the exhaust gas turbocharger according to the invention 1 the positioning devices 28 on. In this case, the positioning devices 28 into the receiving openings 21 of the adjusting ring 16 formed protruding. The rotational movement of the adjusting ring 16 is using the positioning device 28 to those around their storage facilities 26 rotatable vanes 17 transferred, which depends on the guide openings 18 in the carrier ring 15 are positionable.

In die Führungsöffnungen 18 können auch jeweils nicht näher dargestellte Spannelemente, bspw. in Form einer Spiralfeder eingebracht werden, um eine exakte Positionierung der Leitschaufeln 17 in axialer Richtung zu erzielen. Weiterhin könnten die Führungsöffnungen 18 in axialer Richtung auch fasenartig geformt sein, derart, dass Schrägen oder Rampen ausgebildet sind, um eine gezielte Positionierung der Leitschaufeln 17 in Richtung Turbinenrad 7 herbeizuführen.In the guide openings 18 can also each not shown clamping elements, for example. In the form of a coil spring are introduced to an exact positioning of the vanes 17 to achieve in the axial direction. Furthermore, the guide openings 18 be formed in a chamfer-like manner in the axial direction, such that slopes or ramps are formed to a specific positioning of the vanes 17 in the direction of the turbine wheel 7 bring about.

Eine Abdichtung des Abgasführungsabschnitts 5 gegenüber dem Lagerabschnitt 4 kann zum Einen mit Hilfe enger Spalte zwischen dem Hitzeschild 22, dem Lagerabschnitt 4 und dem Haltering 24 ausgebildet sein, wobei zusätzlich in diesem Bereich nicht näher dargestellte Dichtelemente, bspw. Dichtringe, einsetzbar sind.A seal of the exhaust gas guide section 5 opposite the bearing section 4 On the one hand with the help of narrow gaps between the heat shield 22 , the storage section 4 and the retaining ring 24 be formed, in addition, in this area not shown sealing elements, for example. Sealing rings are used.

Der Stellring 16 ist mit Hilfe eines Stellmotors oder mit Hilfe einer Unterdruckdose als einen Antrieb initiierenden Mittel rotatorisch bewegbar. Dabei ist nicht zwingend notwendig, dass die Bewegung unmittelbar vom Stellmotor oder mit Hilfe der Unterdruckdose ausgeführt wird, sondern es können durchaus diverse Umsetzungsmittel zwischen dem Stellring 16 und dem Antrieb initiierten Mittel angeordnet sein. So kann zum Beispiel eine nicht näher dargestellte Antriebsvorrichtung zur rotatorischen Bewegung des Stellrings 16 mit Hilfe eines hebelartigen Mechanismus als auch über einen zahnförmigen Mechanismus, bspw. in Form eines Zahnrad-Zahnstangen-Paares erfolgen. Ebenso könnte auch ein Kettenantrieb oder ein Schneckengetriebe ausgebildet sein.The collar 16 is rotatably movable by means of a servomotor or by means of a vacuum box as a drive-initiating means. It is not absolutely necessary that the movement is carried out directly by the servo motor or with the help of the vacuum unit, but it can quite diverse conversion means between the collar 16 and the drive initiated means may be arranged. For example, a non-illustrated drive device for rotational movement of the adjusting ring 16 by means of a lever-like mechanism as well as via a tooth-shaped mechanism, for example in the form of a gear-rack pair. Likewise, a chain drive or a worm gear could be formed.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung 13 ist in 10 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Leitschaufeln 17 zwischen dem Abdeckring 14 und dem Stellring 16 angeordnet, wobei der Trägerring 15 auf einer von den Leitschaufeln 17 abgewandt positionierten Seitenfläche 20 des Stellrings 16 angeordnet ist. Der Stellring 16 weist neben den Führungsöffnungen 18 auch die Lagervorrichtungen 26 sowie die auf der jeweiligen Lagervorrichtung 26 angeordnete Leitschaufel 17 auf. Des Weiteren weist der Stellring 16 Hohlräume 36 zur Fixierung im Verbund der Verstellvorrichtung 13 auf.A second embodiment of the adjusting device according to the invention 13 is in 10 shown. In this embodiment, the vanes 17 between the cover ring 14 and the collar 16 arranged, wherein the carrier ring 15 on one of the vanes 17 turned away side surface 20 of the adjusting ring 16 is arranged. The collar 16 points next to the guide openings 18 also the storage facilities 26 as well as on the respective storage device 26 arranged guide vane 17 on. Furthermore, the collar 16 cavities 36 for fixing in the composite of the adjusting device 13 on.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist in 11 dargestellt. Der Stellring 16 ist zweigeteilt und weist einen Außenring 37 sowie einen im Außenring 37 aufgenommenen Innenring 38 auf. Der Außenring 37 ist mit Hilfe von Fixierungsvorrichtung über die Hohlräume 36 im Verbund der Verstellvorrichtung 13 feststehend, während der Innenring 38 rotierbar ist. Der Innenring 38 weist die Lagervorrichtungen 26 auf, so dass die Leitschaufeln 17 in Folge einer Drehung des Innenrings 38 ihre Position, unter Beachtung ihrer aufgrund der Führungsöffnung 18 vorgegebenen begrenzten Positionierungsmöglichkeit, verändern.A third embodiment of the adjusting device according to the invention is in 11 shown. The collar 16 is divided into two parts and has an outer ring 37 and one in the outer ring 37 absorbed inner ring 38 on. The outer ring 37 is by means of fixation device over the cavities 36 in the composite of the adjusting device 13 stationary, while the inner ring 38 is rotatable. The inner ring 38 has the storage devices 26 on, leaving the vanes 17 as a result of a rotation of the inner ring 38 their position, respecting their due to the guide opening 18 predetermined limited positioning, change.

Die unterschiedlichen Positionen der Leitschaufeln 17 in Abhängigkeit einer Verdrehung bzw. Rotation des Innenrings 38 ist in 12 in den Darstellungen a) bis c) abgebildet. Dabei entsprechen die aus 12 hervorgehende Darstellungen a) bis c) der unterschiedlichen Positionen der Leitschaufeln 17 den in 9 dargestellten Positionen a) bis c). Demgemäß gilt das zu 9 Erläuterte analog.The different positions of the vanes 17 depending on a rotation or rotation of the inner ring 38 is in 12 in the illustrations a) to c) shown. These correspond to the 12 Outstanding representations a) to c) of the different positions of the vanes 17 the in 9 Positions a) to c) shown. Accordingly, this is true 9 Explained analogously.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008007670 A1 [0002]

Claims

Adjusting device, in particular for an exhaust gas guide section ( 5 ) of an exhaust gas turbocharger comprising a support ring ( 15 ) and a plurality of guide vanes ( 17 ), wherein the guide vanes ( 17 ) each with the aid of a storage device ( 26 ) rotatable about a third axis of rotation ( 26a ) of the storage device ( 26 ) and the adjustment of the guide vanes ( 17 ) by means of an adjusting ring ( 16 ) is executable, wherein in the collar ( 16 ) Receiving openings ( 21 ) and of the storage devices ( 26 ) independent positioning devices ( 28 ) per vane ( 17 ) are provided, which in each case a receiving opening ( 21 ) are formed protruding, characterized in that the positioning devices ( 28 ) directly with the guide vanes ( 17 ) are formed connected.

Adjusting device according to claim 1, characterized in that the positioning device ( 28 ) is designed peg-shaped.

Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the positioning device ( 28 ) integral with the vane ( 17 ) is trained.

Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the positioning device ( 28 ) peg-shaped, having a round cross-section, with the guide vane ( 17 ) is movably connected.

Adjusting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier ring ( 15 ) Guide openings ( 18 ) for receiving the respective positioning device ( 28 ) having.

Adjusting device according to claim 1 to 5, characterized in that in the region of the bearing device ( 26 ) at least one clamping element for positioning the guide vane ( 17 ) is provided.

Adjusting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the receiving openings ( 21 ) of the adjusting ring ( 16 ) are rectilinear and / or arcuate.

Adjusting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the receiving opening ( 21 ) has a bottom surface.

Adjusting device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that a bottom surface of the receiving opening ( 21 ) in its virtual extension with respect to the third axis of rotation ( 26a ) is formed at an angle other than 90 °.

Adjusting device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the adjusting ring ( 16 ) at least one outer ring ( 37 ) and an inner ring ( 38 ), wherein the inner ring ( 38 ) and / or the outer ring ( 37 ) is movable.

Exhaust gas turbocharger with a housing, comprising a flow-through exhaust gas guide section ( 5 ) comprising at least one spiral channel ( 9 ), an overflow channel ( 12 ), a wheel chamber ( 10 ) for receiving a turbine wheel ( 7 ) and an exit channel ( 11 ), wherein for changing a Turbinenradanströmung an adjusting device ( 13 ) in the exhaust gas guide section ( 5 ) is provided, comprising a support ring ( 15 ), a cover ring ( 14 ) and a plurality of guide vanes ( 17 ), which between carrier ring ( 15 ) and cover ring ( 14 ), wherein the guide vanes ( 17 ) each with the aid of a storage device ( 26 ) are rotatable, and the adjustment of the guide vanes ( 17 ) by means of an adjusting ring ( 16 ) is executable, wherein in the collar ( 16 ) Receiving openings ( 21 ) are provided, characterized in that the adjusting device ( 13 ) is configured according to one of claims 1 to 10.