DE3817617A1 - Abgasturbolader fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine mit den weiteren im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der DE-OS 26 14 699 ist beispielsweise ein Abgasturbo­ lader der gattungsgemäßen Bauart bekannt. Bei diesem werden die Lager der Turboladerwelle mit Schmieröl aus dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine geschmiert. Das aus den Lagern austretende Schmieröl wird durch eine Öffnung in den Kurbelraum abgeleitet.

Im Innenraum des Lagergehäuses herrscht somit der Druck aus dem Kurbelraum vor. Sofern ein solcher Abgasturbolader bei einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung einge­ setzt wird, besteht die Gefahr, daß infolge einer Absenkung des Ladedruckes während der Abgasrückführung, der Druck im Verdichtungsraum des Verdichters kleiner wird als im Innenraum des Lagergehäuses. Hierdurch besteht die Gefahr, daß Schmieröl aus dem Lagergehäuse in das Verdichtergehäuse übertritt, wodurch die Ladeluftleitung verschmutzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasturbo­ lader der gattungsgemäßen Bauart derart weiterzubilden, daß ein Verlust von Schmieröl aus dem Lagergehäuse verhind­ ert wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Druckausgleichskammer ist der Innenraum des Lagergehäuses vom Verdichtungsraum räumlich entkoppelt. Die Druckausgleichskammer wirkt als Pufferzone zwischen beiden Räumen, die bei einem auftretenden Druckge­ fälle zwischen Innenraum und Verdichtungsraum einen solchen Druckausgleich schafft, das aus dem Innenraum des Lagergehäuses kein Schmieröl zum Verdichtungsraum hin abgesaugt werden kann.

Gemäß den Merkmalen des Anspruches 2 wird auf baulich einfache Weise ein Druckausgleich dadurch geschaffen, daß die Druckausgleichskammer mit der Atmosphäre durch bei­ spielsweise eine Belüftungsbohrung verbunden ist. Die Kammer besitzt somit immer einen höheren Druck als der Innenraum des Lagergehäuses. Außerdem ergibt sich hierdurch ein Druckausgleich zwischen den Räumen, da bei einem auftretenden Unterdruck im Verdichtungsraum Luft aus der Kammer abgesaugt und durch nachströmende Luft von außen ein eventuelles Druckgefälle ausgeglichen werden kann.

Anstelle von Atmosphärenluft ist es auch denkbar, die Kammer mit Druckluft zu beaufschlagen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird durch eine Rücklaufbohrung gemäß Anspruch 3 sichergestellt, daß in die Druckausgleichskammer eingedrungenes Schmieröl in den Innenraum zurückgeführt werden kann. Der Querschnitt der Rücklaufbohrung ist dabei so bemessen, daß das Druckniveau im Innenraum des Lagergehäuses nur unwesentlich gestört ist.

Schließlich ist es durch eine weitere Druckausgleichskammer gemäß Anspruch 5 möglich, zu verhindern, daß Schmieröl aus dem Innenraum zum Expansionsraum der Turbine abgesaugt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand eines im Längsschnitt dargestellten Abgasturboladers näher beschrieben.

Ein Abgasturbolader 1 für eine nicht dargestellte Brenn­ kraftmaschine umfaßt ein Lagergehäuse 2, an dem stirnseitig jeweils ein Verdichtergehäuse 3 und ein Turbinengehäuse 4 angeflanscht ist. Im Innenraum 5 des Lagergehäuses 2 ist eine Turboladerwelle 6 in zwei Lagerstellen 7 und 8 drehbar gelagert. Die Turboladerwelle 6 durchsetzt den Innenraum 5 in Längsrichtung und ragt mit einem Wellenende aus verdichterseitigen Gehäuseöffnungen 9 und 10 in den Verdichtungsraum 11 des Verdichtergehäuses 3 und mit dem anderen Wellenende aus einer turbinenseitigen Gehäuseöff­ nung 12 in einen Expansionsraum 13 des Turbinengehäuses 4 vor.

Auf dem verdichterseitigen Wellenende ist dabei ein Verdichterlaufrad 14 und auf dem turbinenseitigen Wellenen­ de ein Turbinenlaufrad 15 befestigt. Die Gehäuseöffnungen 9, 10 und 12 sind mittels Dichtungen 16 bis 18 gegenüber der Turboladerwelle 6 abgedichtet. Beide Lagerstellen 7 und 8 werden über ein Kanalsystem 19 im Lagergehäuse 2 mit Schmieröl aus dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine versorgt. Der Innenraum 5 des Lagergehäuses 2 ist durch eine Ablauföffnung 20 an den Kurbelraum der Brennkraftma­ schine angeschlossen. Aus den Lagerstellen 7 und 8 ab­ tropfendes Schmieröl wird aus dem Innenraum 5 durch die Ablauföffnung 20 direkt in den Kurbelraum abgeleitet.

Zwischen Verdichtungsraum 11 und Innenraum 5 ist gemäß der Erfindung eine Druckausgleichskammer 21 angeordnet. Die Druckausgleichskammer 21 kann dabei durch entsprechende Ausnehmungen an den benachbart liegenden Wandteilen von Verdichtergehäuse 3 und/oder Lagergehäuse 2, oder wie die Abbildung zeigt, in einem getrennten Gehäuseeinsatz 22 vorgesehen sein. Der Gehäuseeinsatz 22 besitzt dabei die Form einer Doppelscheibe mit einem dazwischen liegenden Hohlraum als Druckausgleichskammer 21 und ist in einer Gehäusebohrung 23 des Lagergehäuses 2 konzentrisch zur Turboladerwelle 6 passend eingesetzt, wobei die Gehäuseöff­ nung 9 und 10 mit den entsprechenden Dichtungen 16 und 17 in den Scheiben angeordnet sind. Über eine Belüftungsboh­ rung 24 ist die Druckausgleichskammer 21 mit der Atmosphä­ re verbunden. Damit sind beide Räume 5 und 11 durch eine Kammer mit einem annähernd konstant bleibenden höheren Druckniveau voneinander getrennt. Die Kammer 21 wirkt dabei insofern druckausgleichend, als das unabhängig vom Druckniveau in den Räumen 5 und 11 Luftströmungen nur noch zwischen den Räumen 5, 11 und der Kammer 21 erfolgen. Der die Kammer 21 durchsetzende Teil der Turboladerwelle 6 ist mit einem Schleuderring 25 versehen. Hierdurch wird eventuell infolge von Kapillarwirkungen an der Dichtung 17 aus dem Lagergehäuse 2 austretendes Schmieröl von der Welle 6 entfernt. Dieses Schmieröl wird aus der Kammer 21 durch eine Rücklaufbohrung 26 in den Innenraum 5 zurückge­ leitet. Außerdem ist vor der Dichtung 16 ein Leitblech 27 vorgesehen, welches Schmieröl von der verdichterseitigen Gehäuseöffnung 9 fernhält.

Im Rahmen der Erfindung kann die Kammer 21 zur Erzielung eines höheren Druckniveaus gegenüber dem Innenraum 5 auch mit Druckluft beaufschlagt werden. Schließlich wäre es auch noch denkbar, auf der Turbinenseite in gleicher Weise eine Druckausgleichskammer vorzusehen wie auf der Verdich­ terseite, um einen Schmierölverlust zwischen Innenraum 5 und Expansionsraum 13 zu vermeiden.

Claims (5)

1. Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine mit einem Lagergehäuse zur Lagerung einer Turboladerwelle, über die ein Verdichterlaufrad in einem Verdichtergehäuse von einem Turbinenrad in einem Turbinengehäuse angetrieben wird, wobei Verdichter- und Turbinengehäuse stirnseitig am Lagergehäuse angeflanscht sind und wobei die Lagerung der Turboladerwelle mit Schmieröl versorgt ist, welches durch eine Öffnung in einen Kurbelraum der Brennkraftmaschine ableitbar ist, gekennzeichnet durch eine Druckausgleichskammer (21) zwischen Innenraum (5) des Lagergehäuses (2) und Verdichtungsraum (11) des Verdichter­ gehäuses (3).

2. Abgasturbolader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichskammer (21) mit der Atmosphäre verbunden ist.

3. Abgasturbolader nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Druckausgleichskammer (21) eine Rücklaufboh­ rung (26) zum Innenraum (5) des Lagergehäuses (2) abgeführt ist.

4. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckausgleichskammer (21) ein Überdruck aufgebaut ist.

5. Abgasturbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Expansionsraum (13) des Turbinengehäuses (4) und Innenraum (5) des Lagergehäuses (2) eine Druckaus­ gleichskammer vorgesehen ist.