DE102016210112B4

DE102016210112B4 - Abgasturbolader

Info

Publication number: DE102016210112B4
Application number: DE102016210112.9A
Authority: DE
Inventors: Georg Risch; Sebastian Schrank
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2024-08-22
Anticipated expiration: 2036-06-09
Also published as: DE102016210112A1

Abstract

Abgasturbolader (1) umfassend
• ein Gehäuse (2) zur Aufnahme eines Verdichterrads (3), wobei das Verdichterrad (3) um eine Rotationsachse (100) rotierbar ist, und
• einen mit dem Gehäuse (2) mechanisch verbundenen Einsatz (4),
◯ wobei der Einsatz (4) hohl ausgebildet ist, sodass eine Außenwand (5) ein Innenvolumen (6) umschließt, und
◯ wobei über das Innenvolumen (6) ein Fluid zu dem Verdichterrad (3) zuführbar ist,
• wobei zwischen der Außenwand (5) und dem Gehäuse (2) ein Kanalvolumen (7) ausgespart ist,
• wobei die Außenwand (5) zumindest eine erste Öffnung (8) und zumindest eine zweite Öffnung (9) aufweist, die an unterschiedlichen Positionen entlang der Rotationsachse (100) angeordnet sind,
• wobei das Kanalvolumen (7) durch die Außenwand (5) von dem Innenvolumen (6) getrennt und durch die erste Öffnung (8) und die zweite Öffnung (9) mit dem Innenvolumen (6) verbunden ist,
• wobei eine verdichterradseitige Stirnseite (10) des Einsatzes (4) an dem Gehäuse (2) anliegt, wobei die Stirnseite (10) zumindest teilweise ein Ende eines Bereichs entlang der Rotationsachse (100) darstellt, entlang dem sich das Kanalvolumen (7) erstreckt,
• wobei das Kanalvolumen (7) durch das Anliegen der Stirnseite (10) an dem Gehäuse (2) gegenüber dem Innenvolumen (6) abgedichtet ist, und
• wobei die erste Öffnung (8) radial außerhalb des Verdichterrads (3) und entlang der Rotationsachse (100) auf Höhe des Verdichterrads (3) angeordnet ist, wodurch ein Teil des das Verdichterrad (3) erreichenden Massestroms durch das Verdichterrad (3) radial nach außen durch die erste Öffnung (8) in das Kanalvolumen (7) transportierbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasturbolader. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Abgasturbolader umfassend eine kennfeldstabilisierende Maßnahme.
Aus dem Stand der Technik sind Abgasturbolader mit kennfeldstabilisierenden Maßnahmen bekannt. Dazu wird ein Teil des Luftmassenstroms kurz hinter dem saugseitigen Ende des Verdichterrads durch einen Rückstromkanal wieder stromaufwärts eingebracht. Dies erhöht den gesamten Massenstrom über das saugseitige Ende des Verdichterrads. Somit wird die Pumpgrenze des Verdichter-Kennfelds optimiert indem diese zu niedrigeren Luftmassenströmen verschoben wird. Bekannte kennfeldstabilisierende Maßnahmen weisen einen Rückstromkanal auf, der üblicherweise mit Gussstegen versehen ist. Solche Rückstromkanäle sind aus den Dokumenten DE 10 2010 063 197 A1 , US 2008/0056882 A1 , US 2008/0247866A1 , US 2010 / 0 172 741 A1 und EP 1 143 149 A2 bekannt. Die Schaufeln des Verdichterrads wirken mit diesen Gussstegen zusammen, wodurch akustische Auffälligkeiten generiert werden, die als Drehklang und/oder Zischen bekannt sind. Durch Maßnahmen wie Bereitstellen einer Schaufelaufteilung des Verdichterrads, die ein anderes Vielfaches als die Aufteilung der Gussstege ist, lassen sich diese akustischen Auffälligkeiten reduzieren. Dennoch bleiben akustische Phänomene bei Abgasturboladern mit kennfeldstabilisierender Maßnahme wahrnehmbar, sodass trotz aller bekannten Maßnahmen die akustische Auffälligkeit, vor allem des Drehklangs, nachteilig bei Abgasturboladern mit kennfeldstabilisierender Maßnahme ist. Das Dokument DE 10 2009 051 104 A1 zeigt einen Radialverdichter ohne Rückstromkanäle, der zur Geräuschreduzierung mindestens eine mit dem Zuströmkanal verbundene Öffnung aufweist. Ein weiterer Verdichter ist in der WO 2009/149798 A1 gezeigt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgasturbolader mit ; kennfeldstabilisierender Maßnahme bereitzustellen, der bei einfacher und kostengünstiger Herstellung und Montage akustische Phänomene sicher und zuverlässig reduziert oder vermeidet.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch einen Abgasturbolader umfassend ein Gehäuse und einen Einsatz. Das Gehäuse und der Einsatz sind insbesondere stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden. In dem Gehäuse ist ein Verdichterrad aufnehmbar, wobei das Verdichterrad um eine Rotationsachse rotierbar ist. Die Ausrichtung der Rotationsachse wird dabei durch das Gehäuse vorgegeben. Der Einsatz ist mechanisch mit dem Gehäuse verbunden. Dabei ist vorgesehen, dass der Einsatz hohl ausgebildet ist, sodass eine Außenwand ein Innenvolumen umschließt. Insbesondere ist der Einsatz hohlzylinderförmig ausgebildet, wobei das Außenvolumen und das Innenvolumen der Hohlzylinderform beliebige, insbesondere verschiedene, Grundrissformen aufweisen können. Die Außenwand des Einsatzes weist insbesondere einen geschlossenen Querschnitt auf, der somit das Innenvolumen umschließt. Durch das Innenvolumen ist bevorzugt Fluid zu dem in dem Gehäuse angeordneten Verdichterrad zuführbar. Durch die Außenwand und das Gehäuse ist außerdem ein Kanalvolumen ausgespart. Das Kanalvolumen dient bevorzugt als kennfeldstabilisierende Maßnahme, um einen Massenstrom kurz nach Erreichen des Verdichterrads zu einer stromaufwärts gelegenen Stelle zurückzuführen. Die Außenwand weist zumindest eine erste Öffnung und zumindest eine zweite Öffnung auf, wobei die erste Öffnung und die zweite Öffnung an unterschiedlichen Positionen entlang der Rotationsachse angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Öffnung nahe dem Verdichterrad angeordnet ist, während die zweite Öffnung stromaufwärts von der ersten Öffnung angeordnet ist. Das Kanalvolumen ist somit durch die Außenwand von dem Innenvolumen getrennt und durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung mit dem Innenvolumen verbunden. Durch das Gehäuse und/oder den Einsatz ist das Kanalvolumen außerdem von einer Umgebung des Abgasturboladers getrennt. Ein Massenstrom in das und aus dem Kanalvolumen ist somit ausschließlich über die erste Öffnung und die zweite Öffnung ermöglicht. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Außenwand entlang des Kanalvolumens nicht an dem Gehäuse anliegt.
Somit ist das Kanalvolumen frei von Gussstegen oder sonstigen Halteelementen, wodurch ein freier Massenstrom ermöglicht ist. Dies vermeidet oder reduziert das Auftreten akustischer Effekte wie insbesondere Drehklang und/oder Zischen. Durch das Bereitstellen des Einsatzes, der mechanisch mit dem Gehäuse verbunden ist, lässt sich das Anliegen der Außenwand an dem Gehäuse entlang des Kanalvolumens sicher und zuverlässig vermeiden. Die Verwendung des Einsatzes erlaubt damit vorteilhafterweise akustische Phänomene des Abgasturboladers trotz kennfeldstabilisierender Maßnahme zu vermeiden.
Vorteilhafterweise erstreckt sich das Kanalvolumen entlang der Rotationsachse zumindest teilweise um den Einsatz herum. Besonders vorteilhaft erstreckt sich das Kanalvolumen entlang der Rotationsachse ringförmig um den Einsatz herum. Somit ist ein sicheres und zuverlässiges Rückführen des zu dem Verdichterrad strömenden Massenstroms an eine stromaufwärts gelegene Stelle ermöglicht. Durch die Außenwand ist dabei das Innenvolumen auf einfache Art und Weise von dem Kanalvolumen, mit Ausnahme von der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung, getrennt. Somit ist das Kanalvolumen einfach und kostengünstig bereitstellbar. Durch die ringförmige Anordnung lässt sich der Massenstrom besonders strömungsgünstig zurückführen und an der stromaufwärts gelegenen Stelle wieder in den ursprünglichen Massestrom integrieren.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass das Kanalvolumen sich entlang der Rotationsachse über einen Bereich erstreckt, wobei dieser Bereich eine Länge aufweist. Diese Länge beträgt max. 120 %, insbesondere max. 110 %, bevorzugt max. 105 % desjenigen Abstands, der entlang der Rotationsachse zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung messbar ist. Somit ist vorgesehen, dass die Länge des Bereichs, über den sich das Kanalvolumen erstreckt, im Wesentlichen dem Abstand zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung entspricht. Somit ist das Kanalvolumen vorteilhafterweise nahezu vollständig für die Rückführung des Teils des Massestroms verwendbar. Insbesondere wird dadurch eine unnötig große Ausdehnung des Kanalvolumens innerhalb des Gehäuses vermieden. Außerdem wird durch eine derartige Anordnung, insbesondere durch ein derartiges Verhältnis zwischen Länge des Bereichs und Abstand der ersten Öffnung zu der zweiten Öffnung ein strömungsgünstiges Verhalten innerhalb des Kanalvolumens erreicht.
Die erste Öffnung ist radial außerhalb und entlang der Rotationsachse auf Höhe des Verdichterrads angeordnet. Somit ist vorgesehen, dass durch das Verdichterrad ein Teil des das Verdichterrad erreichenden Massestroms radial nach außen transportiert wird. Somit gelangt der Teil des Massenstroms radial nach außen durch die erste Öffnung in das Kanalvolumen. Innerhalb des Kanalvolumens wird der Teil des Massestroms stromaufwärts transportiert, um durch die zweite Öffnung wieder in den innerhalb des Innenvolumens strömenden Massestrom integriert zu werden.
Außerdem ist vorgesehen, dass eine Stirnseite des Einsatzes an dem Gehäuse anliegt. Dabei stellt die Stirnseite zumindest teilweise ein Ende eines Bereichs entlang der Rotationsachse dar, entlang dem sich das Kanalvolumen erstreckt. Somit ist das Kanalvolumen durch das Anliegen der Stirnseite an dem Gehäuse gegenüber dem Innenvolumen abgedichtet. Insbesondere ist die Stirnseite auf das Gehäuse gepresst, sodass ein Massenstrom zwischen Stirnseite und Gehäuse nicht möglich ist.
Die erste Öffnung und/oder die zweite Öffnung umfasst bevorzugt eine Vielzahl von Bohrungen und/oder Schlitzen. Durch die Vielzahl von Bohrungen und/oder Schlitzen entsteht eine siebähnliche Form, die ein Auftreten akustischer Effekte wie insbesondere Drehklang und/oder Zischen vermeidet. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass sich die Bohrungen und/oder Schlitze entlang des Umfangs auf der Außenwand erstrecken. Als Position der ersten Öffnung und/oder der zweiten Öffnung entlang der Rotationsachse wird dann eine virtuelle Ebene angesehen, die durch Mittelpunkte der Bohrungen und/oder Schlitze verläuft. Diese virtuelle Ebene schneidet die Rotationsachse in einem Punkt, wobei dieser Punkt als die Position der ersten Öffnung und/oder der zweiten Öffnung angesehen wird.
Die Vielzahl von Bohrungen und/oder Schlitzen erstrecken sich vorteilhafterweise senkrecht zu der Rotationsachse. Alternativ ist vorgesehen, dass sich die Vielzahl von Bohrungen und/oder Schlitzen unter einem Winkel von zumindest 45°, insbesondere zumindest 60°, zu der Rotationsachse erstrecken. Dabei ist besonders vorteilhaft vorgesehen, wenn sich die Bohrungen und/oder Schlitze der ersten Öffnung unter dem Winkel von zumindest 45°, insbesondere zumindest 60°, zu der Rotationsachse erstrecken. Auf diese Weise ist ein Einbringen des Massenstroms in das Kanalvolumen durch die erste Öffnung vereinfacht. Es ergibt sich somit eine günstige Strömung innerhalb des Kanalvolumens.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einsatz mit dem Gehäuse mechanisch verbunden, wobei die mechanische Verbindung über Verbindungselemente, insbesondere über Schrauben, realisiert ist. Somit lassen sich Einsatz und Gehäuse unterschiedlich voneinander fertigen, wodurch das Fertigen des gesamten Abgasturboladers vereinfacht ist. Insbesondere sind der Einsatz und das Gehäuse Gussteile, wobei insbesondere der Einsatz alternativ auch als Drehteil ausgebildet sein kann. In einer weiteren vorteilhaften Alternative ist der Einsatz ein Blechbiegeteil oder aus Kunststoff gefertigt.
In einer Alternative dazu ist der Einsatz einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. Insbesondere ist das kombinierte Bauteil aus Gehäuse und Einsatz ein Gussteil, was die Herstellung des kombinierten Bauteils vereinfacht. Durch die einstückige Ausbildung ist eine Montage des Abgasturboladers vereinfacht, da insbesondere der Schritt des Montierens des Einsatzes an dem Gehäuse entfällt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

1 eine schematische Abbildung eines Abgasturboladers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
2 eine schematische Abbildung eines Abgasturboladers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,.

1 zeigt schematisch einen Abgasturbolader 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist nur ein Bereich des Abgasturboladers 1, insbesondere ein Ausschnitt auf der Verdichterseite des Abgasturboladers 1, dargestellt.
Der Abgasturbolader 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem ein Verdichterrad 3 aufgenommen ist. Das Verdichterrad 3 ist um eine Rotationsachse 100 rotierbar, wobei die Ausrichtung der Rotationsachse 100 durch das Gehäuse 2 vorgegeben ist. Mit dem Gehäuse 2 mechanisch verbunden ist ein Einsatz 4. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass Einsatz 4 und Gehäuse 2 Gussteile sind, wobei alternativ insbesondere der Einsatz 4 ein Drehteil sein kann.
Der Einsatz 4 umfasst eine Außenwand 5. Dabei ist vorgesehen, dass der Einsatz 4 hohl ausgebildet ist, wobei die Außenwand 5 ein Innenvolumen 6 umschließt. insbesondere ist der Einsatz 4 im Wesentlich hohlzylinderförmig ausgebildet, sodass ein im Wesentlichen zylinderförmiges Innenvolumen 6 vorhanden ist. Das Innenvolumen 6 dient zum Leiten eines Massenstroms durch den Abgasturbolader 1 zu dem Verdichterrad 3. Somit ist insbesondere vorgesehen, dass der Einsatz 6 zum Anschließen des Abgasturboladers 1 an ein Ansaugsystem eines Fahrzeugs anbindbar ist. Der Einsatz 6 dient somit als Einlass für Ansaugluft auf der Verdichterseite des Abgasturboladers 1.
Der Abgasturbolader 1 weist weiterhin eine kennfeldstabilisierende Maßnahme auf. Diese kennfeldstabilisierende Maßnahme ist durch ein Kanalvolumen 7 gebildet. Das Kanalvolumen 7 ist von der Außenwand 5 des Einsatzes 4 sowie durch das Gehäuse 2 begrenzt. Dabei trennt die Außenwand 5 des Einsatzes 4 das Innenvolumen 6 von dem Kanalvolumen 7. Um einen Austausch eines Massenstroms zwischen Kanalvolumen 7 und Innenvolumen 6 dennoch zu ermöglichen, weist die Außenwand 5 des Einsatzes 4 eine erste Öffnung 8 und eine zweite Öffnung 9 auf. Die erste Öffnung 8 und die zweite Öffnung 9 sind durch eine Vielzahl von Bohrungen gebildet. Dabei ist vorgesehen, dass die Bohrungen der ersten Öffnung 8 und der zweiten Öffnung 9 umlaufend an der Umfangsfläche der Außenwand 5 des Einsatzes 4 angeordnet sind.
Für sowohl die erste Öffnung 8 als auch die zweite Öffnung 9 lässt sich jeweils eine Position bezüglich der Rotationsachse 100 bestimmen. Insbesondere ist als Position der ersten Öffnung 8 bezüglich der Rotationsachse ein Schnittpunkt einer ersten Ebene 11 mit der Rotationsachse 100 angesehen. Dabei ist vorgesehen, dass die erste Ebene 11 senkrecht zu der Rotationsachse 100 verläuft, und Mittelpunkte und/oder Schwerpunkte der Bohrungen der ersten Öffnung 8 schneidet. Ebenso ist eine zweite Ebene 12 vorhanden, die parallel zu der ersten Ebene 11 und durch die Mittelpunkte der Bohrungen der zweiten Öffnung 9 verläuft.
Die erste Öffnung 8 ist bezüglich der Rotationsachse 100 derart angeordnet, dass die Bohrungen der ersten Öffnung 8 radial außerhalb des Verdichterrads 3 liegen. Somit ist durch das Verdichterrad 3 ein Massenstrom durch die erste Öffnung 8 in das Kanalvolumen 7 umlenkbar. Über die zweite Öffnung 9, die stromaufwärts der ersten Öffnung 8 liegt, ist der in das Kanalvolumen 7 eingeleitete Massenstrom wieder zurück in das Innenvolumen 6 leitbar. Somit ist die kennfeldstabilisierende Maßnahme einfach und kostengünstig realisiert, wobei gleichzeitig akustische Effekte vermieden werden. Unter solchen akustischen Effekten werden insbesondere ein Zischen und ein Drehklang verstanden. Diese Phänomene sind aufgrund der Tatsache, dass die Außenwand 5 bezüglich desjenigen Bereichs, entlang dem sich das Kanalvolumen 7 erstreckt, nicht mit dem Gehäuse 2 verbunden ist, reduziert oder vermieden. Dies bedeutet, dass keine störenden Gussstege vorhanden sind.
Es ist weiterhin ersichtlich, dass eine Mittelachse der Bohrungen der ersten Öffnung 8 gegenüber der Rotationsachse 100 abgewinkelt ist. Insbesondere sind die Mittelachsen der Bohrungen der ersten Öffnung 8 um einen Winkel von 45°, insbesondere von 60°, gegenüber der Mittelachse abgewinkelt. Diese führt zu einem strömungsgünstigen Verlauf des Massenstroms, wenn dieser von dem Verdichterrad 3 in das Kanalvolumen 7 geleitet wird. Die Mittelachsen der Bohrungen der zweiten Öffnung 9 sind senkrecht zu der Rotationsachse 100 ausgerichtet, wodurch ein einfaches und strömungsgünstiges Integrieren des Massenstroms aus dem Kanalvolumen 7 in das Innenvolumen 6 erreicht wird.
Die Position der ersten Ebene 11 relativ zu der Rotationsachse 100 ist insbesondere nahe einem Beginn desjenigen Bereichs entlang der Rotationsachse 100 angeordnet, entlang dem sich das Kanalvolumen 7 erstreckt Die Position der zweiten Ebene 12 relativ zu der Rotationsachse 100 ist insbesondere nahe einem Ende des Bereichs entlang der Rotationsachse angeordnet, entlang dem sich das Volumen 7 erstreckt. Auf diese Weise beträgt die Länge des Bereichs entlang der Rotationsachse 100 max. 120 %, insbesondere max. 110 %, besonders vorteilhaft max. 105 %, des Abstands zwischen der ersten Ebene 11 und der zweiten Ebene 12, somit des Abstands . zwischen der ersten Öffnung 8 und der zweiten Öffnung 9. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass.kein unnötiges Kanalvolumen 7 vorhanden ist, das von dem Massenstrom nicht durchströmt wird.
Eine Stirnfläche 10 des Einsatzes 6 liegt nahe der ersten Ebene 11 an dem Gehäuse 2 an. Dabei ist vorgesehen, dass die Stirnfläche 10 durch den Einsatz 6 an das Gehäuse 2 gepresst ist, sodass ein Massestrom zwischen Stirnseite 10 und Gehäuse 2 nicht möglich ist. Die Stirnseite 10 stellt zumindest bereichsweise eine Grenze für das Kanalvolumen 7 dar. So ist in dem ersten Ausführungsbeispiel die Stirnseite 10 abgeschrägt, sodass lediglich die radial äußerste Kante der Stirnseite 10 die Grenze für das Kanalvolumen 7 darstellt.
Von der Stirnseite 10 bis zumindest zu der zweiten Öffnung 8 weist der Einsatz 4 vorteilhafterweise keinerlei Berührpunkte mit dem Gehäuse 2 auf. Dies gilt insbesondere für eine äußere Umfangsfläche der Außenwand 5, die keinerlei Berührungspunkte und/oder Befestigungspunkte mit dem Gehäuse 2 aufweist. Eine Ausnahme bildet lediglich die Stirnseite 10 selbst, da die Stirnseite 10 an dem Gehäuse 2 anliegt.
Durch das Bereitstellen der kennfeldstabilisierenden Maßnahme in Form des Kanalvolumens 7 zusammen mit der ersten Öffnung 8 und der zweiten Öffnung 9 ist ein Auftreten von Drehklang vermieden oder, insbesondere stärker als im Stand der Technik, abgeschwächt. Dabei zeigt der Abgasturbolader 1 ein vorteilhaftes Verhalten hinsichtlich Drehklang vor allem bei Drehzahlen des Verdichterrads 3 bis 100.000 U/min. Ebenfalls ist ein sehr geringer Pegel bezüglich Zischens vorhanden, wobei das Zischen insbesondere in einem Bereich zwischen 300 und 6000 Hz liegt. Dies ist insbesondere in kritischen Verdichterkennfeldbereichen nahe der Pumpgrenze vorteilhaft. Somit erlaubt der Abgasturbolader 1 gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine vorteilhafte Verbesserung hinsichtlich des Auftretens akustischer Effekte wie Drehklang und Zischen. Durch das stegfreie Kanalvolumen 7 zusammen mit der ersten Öffnung 8 und der zweiten Öffnung 9, die in Form einer Vielzahl von Bohrungen realisiert sind, können solche unerwünschten Effekte wie Drehklang und/oder Zischen vermieden oder abgeschwächt werden.
2 zeigt schematisch einen Abgasturbolader 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zur Vereinfachung der Abbildung ist auf eine Darstellung des Verdichterrads 3 verzichtet. Der einzige Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels zu dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Mittelachsen der Bohrungen der ersten Öffnung 8 senkrecht zu der Rotationsachse 100 orientiert sind. Somit sind die Mittelachsen der Bohrung in der ersten Öffnung 8 nicht wie im ersten Ausführungsbeispiel abgeschrägt. Durch das Anordnen der Mittelachsen der Bohrungen der ersten Öffnung 8 senkrecht zu der Mittelachse 100 ist das Fertigen des Einsatzes 4 vereinfacht. Dennoch können dieselben Vorteile erreicht werden wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Die ersten Öffnungen 8 und zweiten Öffnungen 9, wie in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt, lassen sich insbesondere beliebig miteinander kombinieren. Auf diese Weise lässt sich die kennfeldstabilisierende Maßnahme an unterschiedliche Abgasturbolader anpassen.
In den Ausführungsbeispielen ist das Innenvolumen 6 stets rotationssymmetrisch zu der Rotationsachse 100 des Verdichterrads 3 gezeigt. Alternativ kann das Innenvolumen 6 auch asymmetrisch um die Rotationsachse 100 angeordnet sein.
Der Einsatz 4 und das Gehäuse 2 sind vorteilhafterweise durch Schrauben miteinander mechanisch verbunden. In einer Alternative können Einsatz 4 und Gehäuse 2 durch andere Maßnahmen, insbesondere formschlüssig, stoffschlüssig oder reibschlüssig, miteinander verbunden sein. In einer weiteren Alternative ist ebenso möglich, dass der Einsatz 4 und das Gehäuse 2 einstückig ausgebildet sind.
Bezugszeichenliste:

1: Abgasturbolader
2: Gehäuse
3: Verdichterrad
4: Einsatz
5: Außenwand
6: Innenvolumen
7: Kanalvolumen
8: erste Öffnung
9: zweite Öffnung
10: Stirnseite
11: erste Position
12: zweite Position
100: Rotationsachse
200: Abstand zwischen erster Öffnung und zweiter Öffnung

Claims

Abgasturbolader (1) umfassend • ein Gehäuse (2) zur Aufnahme eines Verdichterrads (3), wobei das Verdichterrad (3) um eine Rotationsachse (100) rotierbar ist, und • einen mit dem Gehäuse (2) mechanisch verbundenen Einsatz (4), ◯ wobei der Einsatz (4) hohl ausgebildet ist, sodass eine Außenwand (5) ein Innenvolumen (6) umschließt, und ◯ wobei über das Innenvolumen (6) ein Fluid zu dem Verdichterrad (3) zuführbar ist, • wobei zwischen der Außenwand (5) und dem Gehäuse (2) ein Kanalvolumen (7) ausgespart ist, • wobei die Außenwand (5) zumindest eine erste Öffnung (8) und zumindest eine zweite Öffnung (9) aufweist, die an unterschiedlichen Positionen entlang der Rotationsachse (100) angeordnet sind, • wobei das Kanalvolumen (7) durch die Außenwand (5) von dem Innenvolumen (6) getrennt und durch die erste Öffnung (8) und die zweite Öffnung (9) mit dem Innenvolumen (6) verbunden ist, • wobei eine verdichterradseitige Stirnseite (10) des Einsatzes (4) an dem Gehäuse (2) anliegt, wobei die Stirnseite (10) zumindest teilweise ein Ende eines Bereichs entlang der Rotationsachse (100) darstellt, entlang dem sich das Kanalvolumen (7) erstreckt, • wobei das Kanalvolumen (7) durch das Anliegen der Stirnseite (10) an dem Gehäuse (2) gegenüber dem Innenvolumen (6) abgedichtet ist, und • wobei die erste Öffnung (8) radial außerhalb des Verdichterrads (3) und entlang der Rotationsachse (100) auf Höhe des Verdichterrads (3) angeordnet ist, wodurch ein Teil des das Verdichterrad (3) erreichenden Massestroms durch das Verdichterrad (3) radial nach außen durch die erste Öffnung (8) in das Kanalvolumen (7) transportierbar ist.
Abgasturbolader (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kanalvolumen (7) entlang der Rotationsachse (100) zumindest teilweise um den Einsatz (4) herum erstreckt.
Abgasturbolader (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kanalvolumen (7) entlang der Rotationsachse (100) über einen Bereich erstreckt, dessen Länge entlang der Rotationsachse (100) maximal 120% eines entlang der Rotationsachse (100) gemessenen Abstands (200) zwischen der ersten Öffnung (8) und der zweiten Öffnung (9) beträgt.
Abgasturbolader (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnung (8) und/oder die zweite Öffnung (9) eine Vielzahl von Bohrungen und/oder Schlitzen umfasst.
Abgasturbolader (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vielzahl von Bohrungen und/oder Schlitzen senkrecht oder unter einem Winkel von zumindest 45° zu der Rotationsachse (100) erstrecken.
Abgasturbolader (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (4) mit dem Gehäuse (2) über Verbindungselemente mechanisch verbindbar ist.