DE102014117203A1

DE102014117203A1 - Verdichter für einen Abgasturbolader

Info

Publication number: DE102014117203A1
Application number: DE102014117203.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Harley; Andre Starke; Takahiro Bamba
Original assignee: IHI Charging Systems International GmbH
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-05-25
Also published as: CN107002700B; US20170191496A1; JP2017535710A; CN107002700A; JP6653326B2; WO2016082916A1; US10400789B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verdichter, aufweisend einen durchströmbaren Luftführungsabschnitt (3) mit einem Einlasskanal (7), einer stromab des Einlasskanals (7) ausgebildeten Radkammer (5) zur Aufnahme eines Verdichterrades (4), einem stromab der Radkammer (5) ausgebildeten Spiralkanal (6), wobei in einem den Einlasskanal (7) mit der Radkammer (5) verbindenden Übergangsbereich Strömungsspalte (9) im Luftführungsabschnitt (3) ausgebildet sind, und wobei sich der Übergangsbereich sowohl in Richtung des Einlasskanals (7) als auch in Richtung der Radkammer (5) über eine Eintrittskante des Verdichterrades (4) erstreckt, und wobei die Strömungsspalte (9) sich jeweils über eine axiale erste Länge (L1) und über eine radiale Länge (RL) mit einem Querschnitt (Q) erstreckend ausgestaltet sind. Erfindungsgemäß ist der Querschnitt (Q) über die axiale erste Länge (L1) veränderlich.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdichter für einen Abgasturbolader der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Der Arbeitsbereich von Verdichtern in Abgasturboladern ist durch eine Pumpgrenze und eine Stopfgrenze eingeschränkt, welche Grenzlinien in einem das Verdichterverhalten charakterisierenden Kennfeld kennzeichnen. Bei einem Betrieb des Verdichters nahe der Pumpgrenze kommt es an den Schaufeln des Verdichterrades zu örtlich begrenzten Abrisszonen, die ein Pulsieren der Strömung mit einem periodischen Wechsel der Strömungsrichtung zur Folge haben können. Die Pumpgrenze des Verdichters ist dann erreicht, wenn immer kleinere Volumenströme durch den Verdichter gefördert werden.
Verschiebt sich dagegen der Arbeitspunkt des Verdichters im Verdichterkennfeld zu immer größeren Volumenströmen, kann die Stopfgrenze erreicht werden, die sich dadurch auszeichnet, dass am Radeintritt der Volumenstrom den Radeintritt sperrt.
Zur Erweiterung des Arbeitsbereichs des Verdichters sind Kennfeld-Stabilisierungs-Maßnahmen bekannt, welche sowohl die Pumpgrenze als auch die Stopfgrenze zugunsten eines erweiterten Arbeitsbereiches verschieben.
So geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift US 4,212,585 A eine Kennfeld-Stabilisierungs-Maßnahme hervor, gemäß der in einem Verdichtergehäuse des Verdichters über einen Umfang eines Verdichterradeintritts des Verdichterrades Schlitze ausgebildet sind. Die Schlitze sind über eine bestimmte Länge ausgebildet, wobei ein erstes Schlitzende des Schlitzes stromauf einer Verdichterradeintrittskante und ein zweites Schlitzende des Schlitzes stromab der Verdichterradeintrittskante positioniert ist. Mit anderen Worten erstrecken sich die Schlitze axial über die Verdichterradeintrittskante hinweg.
Die europäische Patentschrift EP 0 614 014 B1 offenbart ebenfalls Schlitze im Verdichtergehäuse, die das Verdichterrad umfassend angeordnet sind. Die Schlitze sind stromauf der Verdichterradeintrittskante des Verdichterrades positioniert und sind zur verbesserten Wirkung in ihrer Tiefe nahezu parallel zur Verdichterradumfangskante ausgebildet. Das heißt, es ist angestrebt einen der Verdichterradumfangskante äquivalenten Schlitzboden zu erzielen.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Verdichter für einen Abgasturbolader bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verdichter, umfassend einen durchströmbaren Luftführungsabschnitt mit einem Einlasskanal und einer stromab des Einlasskanals ausgebildeten Radkammer zur Aufnahme eines Verdichterrades, sowie einem stromab der Radkammer ausgebildeten Spiralkanal, Strömungsspalte in einem die Radkammer mit dem Einlasskanal verbindenden Übergangsbereich aufweist. Der Übergangsbereich erstreckt sich axial in Richtung des Einlasskanals und der Radkammer. Die Strömungsspalte erstrecken sich jeweils über eine axiale erste Länge und über eine radiale Länge und weisen einen Querschnitt auf, welcher über die axiale erste Länge veränderlich ist.
Aufgrund der Änderung des Querschnitts der Strömungsspalte ist eine im Strömungsspalt ausgebildete Strömung gegenüber einem über die erste Länge konstanten Querschnitt hinsichtlich ihres fluiddynamischen Verhaltens geändert, wobei sich eine weitere Verbesserung eines Betriebsverhaltens des Verdichters hinsichtlich seiner Pump- und Stopfgrenze erzielen lässt. Mit der Veränderung einer Strömungsspaltgeometrie ist eine Steigerung eines maximalen Massendurchsatzes des Verdichterrades zu beeinflussen.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verdichters weist der Querschnitt an einer Eintrittsöffnung des Strömungsspaltes, welche dem Einlasskanal zugewandt ausgebildet ist, eine erste Breite und an einer dem Verdichterrad zugewandt ausgebildeten Austrittsöffnung des Strömungsspaltes eine zweite Breite auf, wobei die erste Breite größer oder kleiner ist als die zweite Breite. Mit anderen Worten, die Strömungsspalte verjüngen oder vergrößeren sich in ihrem Querschnitt in axialer Richtung auf das Verdichterrad. Der Vorteil ist, dass bei einem durch den Strömungsspalt aus der Radkammer in den Einlasskanal strömenden Teilmassenstrom, mit anderen Worten rückströmenden Teilmassenstrom, eine Geschwindigkeits- und insbesondere Drucksenkung in Abhängigkeit einer Drehrichtung des Verdichterrades erzielbar ist. Des Weiteren ist bei einem Betrieb des Verdichters in einem von der Pumpgrenze entfernten Bereich der Vorteil, dass der durch die Strömungsspalte strömende Teilmassenstrom eine zusätzliche vorteilhafte Geschwindigkeits- und Druckerhöhung erfährt.
Ein weiterer Vorteil Ist in der Herstellbarkeit des Verdichters zu sehen. Aufgrund der Konizität der Strömungsspalte ist ein Gehäuseabschnitt des Verdichters in einem Druckgussverfahren kostengünstig hergestellt werden. Je nach Gestaltung des Gehäuseabschnitts ist dieser ein- oder mehrteilig auszubilden.
Besonders vorteilhaft hat sich eine in axialer Richtung ausgebildete Konizität der Strömungsspalte bezogen auf eine Spaltachse des Strömungsspaltes in einem Wertebereich von 0,5° bis 10° erwiesen.
Zur einfachen und kostengünstigen Herstellung des Luftführungsabschnitts und der Strömungsspalte ist ein in den Einlasskanal einführbarer Einsatzring die Strömungsspalte aufweisend ausgebildet. Somit kann der Einsatzring unabhängig vom Luftführungsabschnitt hergestellt werden. Aufgrund der Konizität der Strömungsspalte ist der Einsatzring kostengünstig im Druckgussverfahren anzufertigen.
Der erfindungsgemäße Verdichter weist ein verbessertes Betriebsverhalten sowohl bei niedrigen Druckverhältnissen als auch bei hohen Druckverhältnissen auf, wobei insgesamt aufgrund einer Verschiebung der Pumpgrenze eine Verbreiterung eines Verdichterkennfeldes entlang eines Massendurchsatzes des Verdichters erzielbar ist.
Wirkungsgrade des Verdichters können über dem gesamten Verdichterkennfeld gesteigert werden, sodass in Kombination des Verdichters mit einer Brennkraftmaschine eine Verbrauchsreduktion der Brennkraftmaschine erzielbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. 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, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Verdichter in teilweiser Schnittdarstellung mit einem Einsatzring und einer Stützhülse in einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 in einer Seitenansicht den Einsatzring des erfindungsgemäßen Verdichters gem. 1,
3 in einer Schnittdarstellung einen Strömungsspalt des Einsatzrings gem. 2
4 in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt der Stützhülse gem. 1,
5 in einer perspektivischen Darstellung den Einsatzring gem. 2,
6 in einer perspektivischen Darstellung den Einsatzring des erfindungsgemäßen Verdichters in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
7 in einem Längsschnitt den Verdichter gem. 1,
8 in einer perspektivischen Darstellung den erfindungsgemäßen Verdichter in teilweiser Schnittdarstellung mit dem Einsatzring und der Stützhülse in einem dritten Ausführungsbeispiel.
Ein erfindungsgemäßer Verdichter 1 eines Abgasturboladers 2 ist in einem exemplarischen ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ausgebildet. Der Verdichter 1 weist einen Gehäuseabschnitt 3 in Form eines durchströmbaren Luftführungsabschnitts auf, welcher im Betrieb des Abgasturboladers 2 von einem Fluid, in der Regel von Frischluft durchströmt wird. Die Frischluft dient im Allgemeinen einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine zur Verbrennung von Kraftstoff.
Dem Abgasturbolader 2 ist ein nicht näher dargestellter weiterer Gehäuseabschnitt zugeordnet, welcher in Form eines Lagerabschnitts ausgebildet ist und der Lagerung eines Laufzeugs 17 des Abgasturboladers 2 dient. Der Lagerabschnitt ist zwischen einem nicht näher dargestellten durchströmbaren Abgasführungsabschnitt des Abgasturboladers 2 und dem Luftführungsabschnitt 3 positioniert.
Das Laufzeug 17 weist ein Verdichterrad 4 und ein nicht näher dargestelltes Turbinenrad auf, welche miteinander mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Welle drehfest verbunden sind. Das Verdichterrad 4 ist in einer Radkammer 5 des Luftführungsabschnitts 3 zum Ansaugen von im Allgemeinen Frischluft angeordnet. Das nicht näher dargestellte Turbinenrad ist in einer nicht näher dargestellten weiteren Radkammer des Abgasführungsabschnitts drehbar aufgenommen.
Das Turbinenrad wird im Betrieb des Abgasturboladers 2 von dem den Abgasführungsabschnitt durchströmenden Abgas beaufschlagt und angetrieben, wobei es eine Drehbewegung um eine Drehachse 16 des Laufzeugs 17 ausführen kann. Diese Drehbewegung wird mit Hilfe der Welle auf das Verdichterrad 4 übertragen, welches somit simultan zur Drehbewegung des Turbinenrads eine Drehbewegung ausführen kann. Mit Hilfe des Verdichterrades 4 und dessen Drehbewegung wird Frischluft angesaugt, welche im Luftführungsabschnitt 3 verdichtet wird.
Der Luftführungsabschnitt 3 weist stromab der Verdichterradkammer 5 einen durchströmbaren Spiralkanal 6 auf, mit dessen Hilfe das Fluid der Brennkraftmaschine zuführbar ist. Stromauf der Radkammer 5 ist ein Einlasskanal 7 des Luftführungsabschnitts 3 ausgebildet, über welchen Frischluft dem Verdichterrad 4 zuführbar ist.
Im Einlasskanal 7 ist ein Einsatzring 8 konzentrisch zum Verdichterrad 4 angeordnet, wobei der Einsatzring 8 das Verdichterrad 4 radial umgreifend ausgebildet ist. im Einsatzring 8 sind Strömungsspalte 9 vorgesehen, über die eine im Wesentlichen koaxiale Luftförderung zum Verdichterrad 4 möglich ist. Die Strömungsspalte 9 im Einsatzring 8 bilden einen Umleitkanal zum Verdichterrad 4, über den eine Erweiterung des Betriebsbereiches des Verdichters 1 zwischen Pumpgrenze und Stopfgrenze realisiert werden kann.
Über die sich axial und radial in Umfangsrichtung erstreckenden Strömungsspalte 9 im Einsatzring 8 kann ein Teilmassenstrom der angesaugten Frischluft abgezweigt, rückgeführt und in einen durch den Luftführungsabschnitt 3 strömenden Hauptmassenstrom wiedereingegliedert werden. Bei einem Betrieb im Bereich der Stopfgrenze wird der Teilmassenstrom axial durch die Strömungsspalte 9 des Einsatzrings 8 geführt, jedoch in gleicher Richtung wie ein Hauptmassenstrom des in den Einlasskanal 7 einströmenden Frischluftstromes.
Der Einsatzring 8 ist mit Hilfe einer Stützhülse 10 im Einlasskanal 7 fixiert. Die Stützhülse 10 weist neben ihrer Stützfunktion eine Strömungsleitfunktion auf, wie noch erläutert wird.
In 2 ist der Einsatzring 8 in einer Seitenansicht dargestellt. Der Einsatzring 8 ist einteilig aufgebaut und weist eine Mehrzahl über den Umfang gleichmäßig verteilte Strömungsspalte 9 auf, die in einem definierten ersten Winkel α zur radialen Erstreckung im Einsatzring 8 sowie in einem definierten zweiten Winkel β zur Umfangsrichtung angeordnet sind und sich insbesondere über eine gesamte axiale erste Länge L1 des Einsatzrings 8 erstrecken. Der zur Umfangsrichtung geneigte Verlauf der Strömungsspalte 9 im Einsatzring 8 bietet den Vorteil, dass die Strömungsspalte 9 bei gegebener Wanddicke des Einsatzrings 8 eine größere Querschnittsfläche aufweisen können als dies bei einer ausschließlich radialen Erstreckung der Strömungsspalte 9 der Fall wäre. Somit weist der Einsatzring 8 einen teildurchströmbaren Ringabschnitt mit einem Ringdurchmesser DS auf, welcher größer ist als ein freier Ringdurchmesser DR des Einsatzrings 8.
Jeder Strömungsspalt 9 weist eine erste Breite B1 und eine zweite Breite B2 auf, wobei die erste Breite B1 an einer vom Verdichterrad 4 abgewandt anzuordnenden ersten Ringfläche 11 und die zweite Breite B2 an einer dem Verdichterrad 4 zugewandt anzuordnenden zweiten Ringfläche 12 positioniert ist. Somit ist jeder Strömungsspalt 9 sich über seine axiale erste Länge L1 erstreckend in seinem Querschnitt Q ausgehend von der ersten Ringfläche 11 bis zur zweiten Ringfläche 12 verjüngend ausgestaltet, s. 3. Bevorzugt weist diese Verjüngung bzw. die Konizität des Strömungsspaltes 9 in seiner axialen Erstreckung bezogen auf eine Spaltachse 18 einen Konuswinkel von 0,5° bis 10° auf.
4 zeigt in einer Längsschnitt einen Ausschnitt der Stützhülse 10, wobei der Ausschnitt einen dem Einsatzring 8 zugewandten Bereich darstellt. Die Stützhülse 10 ist hohlzylinderförmig ausgebildet und weist einen ersten Innendurchmesser DI1 und einen Außendurchmesser DA1 auf. An ihrer dem Einsatzring 8 zugewandten Stirnfläche 13 weist sie einen zweiten Innendurchmesser DI2 auf, welcher größer ist als der erste Innendurchmesser DI1. Der zweite Innendurchmesser DI2 entspricht dem Ringdurchmesser DS, s. 2. Bevorzugt weist der zweite Innendurchmesser DI2 das 1,06- bis 1,13-fache des freien Ringdurchmessers DR auf. Der erste Innendurchmesser DI1 weist bevorzugt das 0,9- bis 1,1-fache des freien Ringdurchmessers DR auf.
Ausgehend von dem zweiten Innendurchmesser DI2 verkleinert sich der Innendurchmesser DI der Stützhülse 10 über eine zweite axiale Länge L2 bis der Innendurchmesser DI dem ersten Innendurchmesser DI1 entspricht. Somit ist sichergestellt, dass bei einer Rückströmung der Teilmassenstrom vollständig über eine gesamte radiale Länge RL des Strömungsspaltes 9 aus dem Strömungsspalt 9 ausströmen kann, da an der ersten Ringfläche 11 ausgebildete Eintrittsflächen der Strömungsspalte 9 von der Stützhülse 10 nicht unmittelbar bedeckt werden.
Durch die Verkleinerung des Innendurchmessers DI kann der rückströmende Teilmassenstrom axial allerdings nur über die zweite Länge L2 zurückströmen, da eine Innenwandung der Stützhülse 10 über die radiale Länge RL einen Strömungswiderstand bildet. Somit weist die Stützhülse 10 ein Strömungsleitelement 14 auf.
Zur Vermeidung einer Strömungsablösung ist das Strömungsleitelement 14 eine in axialer Richtung abgerundete Kontur 15 aufweisend ausgebildet. Sehr gute Strömungseigenschaften sind mit einer zweiten Länge L2 zu erzielen, welche das 0,07-fache bis 0,27-fache des freien Ringdurchmessers DR aufweist. Die abgerundete Kontur 15 ist bevorzugt mit einem Radius zwischen 0,07 und 0,13 relativ zum freien Ringdurchmesser DR zu versehen.
5 zeigt den erfindungsgemäßen Einsatzring 8 gem. der 1 bis 3 in einer perspektivischen Ansicht.
In 6 ist der Einsatzring 8 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt. Der Einsatzring 8 ist kostengünstig in einem Aluminium-Druckguss-Verfahren hergestellt. Beispielsweise kann der Einsatzring 8 auch aus Kunststoff in einem Spritzgießverfahren hergestellt sein.
In 7 ist in einem Längsschnitt der Verdichter 1 aufweisend den Einsatzring 8 mit der Stützhülse 10 dargestellt. Der Einsatzring 8 ist konzentrisch mit dem Verdichterrad 4 positioniert, wobei der Einsatzring 8 das Verdichterrad 4 im Bereich einer Verdichterradeintrittskante 19 nicht vollständig über die axiale erste Länge L1 umfassend angeordnet ist.
Zur Sicherung des Einsatzrings 8 und zur Abstützung bzw. Fixierung im Einlasskanal 7 Ist die Stützhülse 10 im Einlasskanal 7 positioniert. Eine der ersten Ringfläche 11 zugewandt ausgebildete Stirnfläche 13 der Stützhülse 10 ist an die erste Ringfläche 11, diese berührend, angeordnet.
Die Strömungsspalte 9 sind in ihrer axialen Erstreckung relativ zur Verdichterradeintrittskante 19 so positioniert, dass eine axiale Überdeckungslänge LV mit einem Wert des 0,5-fachen der ersten Länge L1 ausgebildet ist. Mit anderen Worten umfassen die Strömungsspalte 9 mit einer Hälfte ihrer axialen ersten Länge L1 das Verdichterrad 4. Einem Einsatzbereich des Verdichters angepasst haben sich Überdeckungslängen stromab der Verdichterradeintrittskante 19 erwiesen, die in einem Wertebereich liegen, welcher dem 0,1–0,8-fachen Wert der ersten Länge L1 entspricht.
In 8 ist der Einsatzring 8 in einem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei die Strömungsspalte 9 in radialer Richtung entgegengesetzt zum ersten Ausführungsbeispiel geneigt sind. Je nach Anforderung und gewünschtem Betriebsverhalten eines mit dem Abgasturbolader 2 verbundenen Verbrennungsmotors ist bspw. zur Verbrauchsreduktion eine entgegen einer Drehrichtung des Verdichterrades 4 ausgebildete Neigung der Strömungsspalte 9 zu bevorzugen, wohingegen zur wesentlichen Verschiebung einer Pumpgrenze des Verdichters 1 eine Neigung der Strömungsspalte 9 in Richtung der Drehrichtung des Verdichters 1 zu bevorzugen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4212585 A [0005]
EP 0614014 B1 [0006]

Claims

Verdichter, aufweisend einen durchströmbaren Luftführungsabschnitt (3) mit einem Einlasskanal (7), einer stromab des Einlasskanals (7) ausgebildeten Radkammer (5) zur Aufnahme eines Verdichterrades (4), einem stromab der Radkammer (5) ausgebildeten Spiralkanal (6), wobei in einem den Einlasskanal (7) mit der Radkammer (5) verbindenden Übergangsbereich Strömungsspalte (9) im Luftführungsabschnitt (3) ausgebildet sind, und wobei sich der Übergangsbereich sowohl in Richtung des Einlasskanals (7) als auch in Richtung der Radkammer (5) über eine Eintrittskante des Verdichterrades (4) erstreckt, und wobei die Strömungsspalte (9) sich jeweils über eine axiale erste Länge (L1) und über eine radiale Länge (RL) mit einem Querschnitt (Q) erstreckend ausgestaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (Q) über die axiale erste Länge (L1) veränderlich ist.
Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (Q) an einer Eintrittsöffnung des Strömungsspaltes (9), welche dem Einlasskanal (7) zugewandt ausgebildet ist, eine erste Breite (B1) und an einer dem Verdichterrad (4) zugewandt ausgebildeten Austrittsöffnung des Strömungsspaltes (9) eine zweite Breite (62) aufweist, wobei die erste Breite (B1) größer oder kleiner ist als die zweite Breite (B2).
Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf eine Spaltachse (18) des Strömungsspaltes (9) die Strömungsspalte (9) in axialer Richtung eine Konizität in einem Wertebereich von 0,5° bis 10° aufweisen.
Verdichter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsspalte (9) in einem in den Einlasskanal (7) einfügbaren Einsatzring (8) ausgebildet sind.
Verdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzring (8) im Luftführungsabschnitt (3) mittels einer Arretiervorrichtung (10) fixiert ist.
Verdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (10) hülsenformartig ausgebildet ist.
Verdichter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (10) an ihrem dem Einsatzring (8) zugewandt ausgebildeten Endbereich ein Strömungsleitelement (14) aufweist.
Verdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (14) einen zwischen der Arretiervorrichtung (10) und dem Einsatzring (8) ausgebildeten Spalt bereitstellt, wobei die Arretiervorrichtung (10) den Einsatzring (8) kontaktierend ausgebildet ist.
Verdichter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsspalte (9) in ihrer axialen Erstreckung relativ zu einer Verdichterradeintrittskante (19) des Verdichterrades (4) so positioniert sind, dass ein Wert einer axialen Überdeckungslänge (LV) der Strömungsspalte (9) stromab der Verdichterradeintrittskante (19) in einem Wertebereich liegt, welcher dem 0,1 bis 0,8-fachen Wert der ersten Länge (L1) der Strömungsspalte (9) entspricht.