Turbolader

专利摘要:
Turbolader, aufweisend einen Abgaseinlasskanal (19) mit einem Einführabschnitt (69), der eine Trennwand (79), die einen Bereich von einem Drosseleinlass (81A, 81B) zu einer vorbestimmten Position in einem Abstrom des Drosseleinlasses (81A, 81B) in zwei Abgaseinlasskanäle (19A, 19B) teilt, einen Drosselabschnitt (77A, 77B), dessen Querschnittsfläche von dem Drosseleinlass (81A, 81B) zu einer Position, wo die Trennwand (79) endet, allmählich kleiner wird, einen Verbindungsabschnitt (82), in dem die Abgase (63A, 63B), welche die beiden Abgaseinlasskanäle (19A, 19B) passieren, miteinander verbunden werden, und einen Diffusorabschnitt (78) aufweist, dessen Querschnittsfläche von dem Verbindungsabschnitt (82) zu einem Zungenabschnitt (76) allmählich größer wird.
公开号:DE102004028158A1
申请号:DE102004028158
申请日:2004-06-09
公开日:2005-01-13
发明作者:Takahisa Iino；Toshihiko Nishiyama；Tetsuaki Ogawa；Hiroshi Sugito
申请人:Komatsu Ltd；
IPC主号:F01D9-02

专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft einen Turbolader.
[0002] Alsein Mittel zur Erhöhungdes Füllungsgradeseines Motors ist ein Turbolader bekannt, der die Luft komprimiertund durch Drehung eines Turbinenrades unter Nutzung der Energievon Abgas und durch Antreiben eines Kompressorrades eines Zentrifugaltyps über einemit dem Turbinenrad monolithisch ausgebildete Welle an den Motorabführt.
[0003] In 7 ist ein Schema eines Rohrleitungssystemseines Motors unter Verwendung eines Turboladers nach dem Stand derTechnik gezeigt. Als ein Beispiel wird ein Sechszylinder-Reihenmotor 62 zurErläuterungverwendet. Der Motor 62 weist sechs linear angeordneteZylinder auf, die in drei frontseitige Zylinder 64A unddrei rückseitigeZylinder 64B eingeteilt sind, die eine frontseitige Zylindergruppe undeine rückseitigeZylindergruppe bilden.
[0004] Diefrontseitigen Zylinder 64A weisen Auslassöffnungenauf, die in einen frontseitigen Auspuffkrümmer 65A zum Abführen vonAbgas 63A aus den frontseitigen Zylindern 64A münden. Dierückseitigen Zylinder 64B weisenAuslassöffnungenauf, die in einen rückseitigenAuspuffkrümmer 65B zumAbführen vonAbgas 63B aus den rückseitigenZylindern 64B münden.
[0005] Dasaus dem frontseitigen Auspuffkrümmer 65A austretendeAbgas 63A strömt über einAuspuffrohr 75A in einen ersten Abgaseinlasskanal 19A einesTurboladers 11. Das aus dem rückseitigen Auspuffkrümmer 65B austretendeAbgas 63B strömt über einAuspuffrohr 75B in einen zweiten Abgaseinlasskanal 19B desTurboladers 11.
[0006] Aufdiese Weise ist es durch Vorsehen des frontseitigen und des rückseitigenAuspuffkrümmers 65A, 65B undder zugehörigenAuspuffrohre 75A, 75B für die frontseitigen und dierückseitigenZylinder 64A, 64B möglich, eine gegenseitige Beeinflussung derAbgase 63A, 63B zu reduzieren. Ein Turbinenrad 14 wirddurch die Strömungder durch die Abgaseinlasskanäle 19A, 19B hindurchströmenden Abgase 63A, 63B gedreht,und ein Kompressorrad 16 wird über eine mit dem Turbinenrad 14 verbundeneWelle 23 gedreht. Die dadurch komprimierte Luft wird über einenNachkühler 67 gekühlt und über einenLadeluftverteiler 71 den jeweiligen Zylindern 64A, 64B zugeführt.
[0007] Alsnächsteswird der Turbolader 11 ausführlich erläutert. Wie in 8 und 9 gezeigt,weist der Turbolader 11 einen abgasseitigen Abschnitt 12,der Rotationsenergie von den Abgasen 63A, 63B abgibt, undeinen ladeluftseitigen Abschnitt 13 auf, der die Luft durchdiese Rotationsenergie komprimiert und dem Motor zuführt.
[0008] Derabgasseitige Abschnitt 12 weist das Turbinenrad 14 auf,das von einem Turbinengehäuse 15 umgebenist. Das Turbinengehäuse 15 weisteinen Abgaseinlasskanal 19 auf, der an der Innenseite über eineTrennwand 66 in den ersten und den zweiten Abgaseinlasskanal 19A, 19B geteiltist. Das frontseitige und das rückseitigeAuspuffrohr 75A, 75B sind mit dem ersten bzw.dem zweiten Abgaseinlasskanal 19A, 19B verbunden.Der Abgaseinlasskanal 19 weist einen annähernd linearenEinführabschnitt 69, dermit dem frontseitigen und dem rückseitigenAuspuffrohr 75A, 75B verbunden ist, und einenSpiralabschnitt 68 auf, der ringförmig ausgebildet ist, um einenAußenumfangsabschnittdes Turbinenrades 14 zu umgeben.
[0009] DasTurbinengehäuse 15 weisteinen Abgasaunlasskanal 21 auf, der die Abgase 63A, 63B nach derEnergieübertragungan das Turbinenrad 14 aus dem Turbinengehäuse 15 auslässt. DerAbgasauslasskanal 21 ist annähernd zylindrisch ausgebildet, umannäherndkoaxial zum Drehmittelpunkt des Turbinenrades 14 zu sein.Ein Öffnungsabschnittan einer dem Abgasauslasskanal 21 gegenüberliegenden Seite ist durcheine abgasseitige Innenplatte 22 geschlossen.
[0010] DasTurbinenrad 14 wird durch die Energie der aus den Abgaseinlasskanälen 19A, 19B einströmenden Abgase 63A, 63B gedreht.Die monolithisch mit dem Turbinenrad 14 ausgebildete Welle 23 dringt durchdie abgasseitige Innenplatte 22 hindurch und ist mittelseines Lagers 24 drehbar abgestützt. Das Turbinenrad 14 unddie Welle 23 sind im Allgemeinen aus einer Superlegierungauf Nickelbasis und einer Stahllegierung hergestellt.
[0011] DasKompressorrad 16 des Zentrifugaltyps, das die Luft komprimiert,ist an einer dem Turbinenrad 14 gegenüberliegenden Seite der Welle 23 (nachfolgendals Endabschnittsseite der Welle 23 bezeichnet) angebracht.Das Kompressorrad 16 weist eine Mehrzahl von Schaufelabschnitten 18 aufund wird in dessen Mittelabschnitt von einer Befestigungsöffnung 25 durchdrungen.Die Welle 23 ist in die Befestigungsöffnung 25 mit einerleichten Spielpassung oder Schrumpfpassung eingesetzt. Das Kompressorrad 16 istdurch Schrauben einer Befestigungsmutter 26 auf einen andem Endabschnitt der Welle 23 ausgebildeten Außengewindeabschnitt 40 ander Welle 23 fixiert.
[0012] DasKompressorrad 16 ist in dem Kompressorgehäuse 17 untergebracht.Das Kompressorgehäuse 17 weisteinen Ladelufteinlasskanal 27 auf, der die Luft zu demKompressorrad 16 ansaugt. Der Ladelufteinlasskanal 27 istannäherndzylindrisch ausgebildet, um koaxial zum Drehmittelpunkt des Kompressorrades 16 zusein. Die von dem Kompressorrad 16 komprimierte Luft wirdzentrifugal übereinen Ladeluftauslasskanal 28 ausgelassen, der ringförmig ausgebildetist, um einen Außenumfangsabschnittdes Kompressorrades 16 zu umgeben. Wie in 7 gezeigt, wird die komprimierte Ladeluftbeim Passieren des Nachkühlers 67 gekühlt und über den Ladeluftverteiler 71 denjeweiligen Zylindern 64A, 64B zugeführt.
[0013] Jedochtritt bei dem herkömmlichenTurbolader das folgende Problem auf. Der Abgaseinlasskanal 19 istmittels der Trennwand 66 in den ersten und den zweitenAbgaseinlasskanal 19A, 19B nicht nur in dem Einführabschnittgetrennt, sondern auch in dem Spiralabschnitt 68. Aus diesemGrunde sind besonders in dem Turbinengehäuse 15, dessen Durchgangsquerschnittsfläche für eine geringeFlussrate klein ist, die Strömungskanäle für die Abgase 63A, 63B eng,so dass ein hoher Energieverlust eintritt.
[0014] Fernerwird in den letzten Jahren als Gegenmaßnahme gefordert, Stickoxide(NOx) zu reduzieren, die in den Abgasen 63A, 63B desDieselmotors 62 enthalten sind.
[0015] Einewirksame Maßnahme,die dieses Problem löst,ist eine Technik, die als EGR (Abgasrückführung) System bezeichnet wird.Hierbei wird ein Teil der aus dem Motor 62 ausgelassenenAbgase 63A, 63B an ein Ladesystem des Motors 62 abgegebenund zurückgeführt.
[0016] Wiein 10 gezeigt, sindein frontseitiger und ein rückseitigerEGR-Kanal 73A, 73B mit dem frontseitigen bzw.dem rückseitigenAuspuffkrümmer 65A, 65B verbunden,die ihrerseits mit den jeweiligen frontseitigen und rückseitigenZylindern 64A, 64B verbunden sind. Der frontseitigeund der rückseitige EGR-Kanal 73A, 73B sindmit dem Ladeluftverteiler 71 für die Zylinder 64A, 64B verbunden.Somit wird ein Teil der in die Auspuffkrümmer 65A, 65B eintretendenAbgase 63A, 63B (nachfolgend als EGR-Gase 74A, 74B bezeichnet)von den EGR-Kanälen 73A, 73B über denLadeluftverteiler 71 zu den Zylindern 64A, 64B zurückgeführt.
[0017] Jedochtritt hierbei das Problem auf, dass, wenn die EGR-Kanäle 73A, 73B indieser Weise mit dem frontseitigen bzw. dem rückseitigen Auspuffkrümmer 65A, 65B verbundensind, die Vorrichtung großeAbmessungen hat, da die beiden EGR-Kanäle 73A, 73B undderen Management erforderlich sind. Darüber hinaus ist es notwendig,verschiedene Bauteile, wie EGR-Kühler 72A, 72B zumKühlender EGR-Gase 74A, 74B, zwischen den jeweiligen EGR-Kanälen 73A, 73B anzuschließen. Fernersind zwei Sätzevon Rohren fürKühlwasserzu den EGR-Kühlern 72A, 72B usw.erforderlich, so dass der Aufbau der Vorrichtung komplex ist.
[0018] Fernerwurde, wie in 11 gezeigt,ein Aufbau in Betracht gezogen, bei dem der EGR-Kanal 73B nurmit dem einen Auspuffkrümmer 65B verbundenist und das EGR-Gas 74B zu dem Ladeluftverteiler 71 zurückgeführt wird.Jedoch tritt hierbei eine Differenz zwischen einem Rohrleitungswiderstanddes frontseitigen Auspuffkrümmers 65A unddem des rückseitigenAuspuffkrümmers 65B auf.Aus diesem Grunde weicht die Flussrate des von den frontseitigenZylindern 64A ausgelassenen Abgases 63A von derFlussrate des von den rückseitigenZylindern 64B ausgelassenen Abgases 63B ab. Infolgedessentritt das Problem auf, dass die Verbrennung in jedem der Zylinder 64A, 64B nichtgleichmäßig erfolgtund somit ein Ungleichgewicht beim Betrieb auftritt.
[0019] Fernerwurde, wie in 12 gezeigt,auch ein Aufbau in Betracht gezogen, bei dem das frontseitige unddas rückseitigeAuspuffrohr 75A, 75B als gemeinsames Auspuffrohr 75 irgendwokurz vor dem Abgaseinlasskanal 19 mit diesem verbundenist, ohne dass eine Trennwand 66 in dem Abgaseinlasskanal 19 vorgesehenist. Hierbei ist ein EGR-Kanal 73 mitdem Auspuffrohr 75 verbunden, und das EGR-Gas 74 wird über einenEGR-Kühler 72 zudem Ladeluftverteiler 71 zurückgeführt.
[0020] Jedochtritt hierbei das Problem auf, dass zum Beispiel in einem Zustand,in dem das von den frontseitigen Zylindern 64A ausgelasseneAbgas 63A zurückbleibt,das Abgas 63B von den rückseitigenZylindern 64B in das Auspuffrohr 75 eintritt.Infolgedessen tritt eine gegenseitige Beeinflussung der Abgase ein,indem die Strömungdes Abgases 63B von den rückseitigen Zylindern 64B durchdie Strömungdes Abgases 63A von den frontseitigen Zylindern 64A behindertwird, so dass die Pumpleistung des Motors erhöht wird und somit der Kraftstoffverbrauchverschlechtert wird.
[0021] Umeine solche gegenseitige Beeinflussung der Abgase zu vermeiden,ist zum Beispiel in dem japanischen Patentdokument JP-A-8-28286eine Technik offenbart, bei der die gegenseitige Beeinflussung derAbgase durch Vorsehen von zwei Turbinenrädern vermieden wird, obwohlhierbei kein EGR-System verwendet wird. Jedoch werden durch dasVorsehen von zwei Turbinenräderndas von dem Turbolader eingenommene Volumen und somit die Kostenerhöht.
[0022] Fernerist aus dem japanischen Patentdokument JP-A-57-124028 eine Technik bekannt, bei der diegegenseitige Beeinflussung der Abgase durch Vorsehen einer Spiralkammerinnerhalb der Auspuffkrümmerverhindert wird. Jedoch haben bei dieser Technik die Auspuffkrümmer sehrgroßeAbmessungen. Dementsprechend kann diese Technik nur bei großen Motoren,wie einem Schiffsmotor, verwendet werden, und es ist schwierig,diese Technik bei einer Vorrichtung mit einem begrenzten Einbauraum,wie einer Baumaschine, anzuwenden.
[0023] Mitder Erfindung wird ein Turbolader mit einem kompakten Aufbau geschaffen,bei dem kaum eine gegenseitige Beeinflussung der Abgase eintritt undder auch bei einem Motor des EGR-Typs anwendbar ist.
[0024] Dieswird gemäß der Erfindungerreicht durch einen Turbolader mit einem Abgaseinlasskanal, dereinen Einführabschnitt,der von einem Drosseleinlass, durch den hindurch ein Abgas eingeführt wird,annäherndlinear ausgebildet ist, einen Spiralabschnitt, der einen Umfangeines Turbinenrades ringförmigumgibt, und einen Zungenabschnitt aufweist, der in einem hinterenEndabschnitt einer Rolle des Spiralabschnitts, der den Umfang desTurbinenrades ringförmigumgibt, vorgesehen ist und eine Begrenzung gegen den Einführabschnittbildet, der von dem Drosseleinlass, durch den hindurch das Abgas eingeführt wird,annäherndlinear ausgebildet ist. Der Einführabschnittdes Abgaseinlasskanals weist eine Trennwand, die einen Bereich vondem Drosseleinlass zu einer vorbestimmten Position in einem Abstromdes Drosseleinlasses in zwei Abgaseinlasskanäle teilt, einen Drosselabschnitt,dessen Querschnittsflächevon dem Drosseleinlass zu einem Drosselauslass, wo die Trennwandendet, allmählich kleinerwird, einen Verbindungsabschnitt, in dem die Abgase, welche diebeiden Abgaseinlasskanälepassieren, miteinander verbunden werden, und einen Diffusorabschnittauf, dessen Querschnittsflächevon dem Verbindungsabschnitt zu dem Zungenabschnitt allmählich größer wird.
[0025] Dadurch,dass ein Pulswandler in dem Abgaseinlasskanal innerhalb des Turboladersgeschaffen wird, wird ein kompakter Aufbau erreicht. Ferner kanndurch den Pulswandler eine gegenseitige Beeinflussung zwischen denvon den Drosseleinlässen anzwei Stellen eingeführtenAbgasen reduziert werden. Außerdemwird, da ein dynamischer Druck wirksam in einen statischen Druckumgewandelt werden kann, der Verlust an Energie zum Drehen des Turbinenradesgering.
[0026] Beidem Turbolader gemäß der Erfindung kanndie Summe der Querschnittsflächender Abgaseinlasskanälean dem Drosselauslass 50–80%der Querschnittsflächedes Abgaseinlasskanal an dem Zungenabschnitt sein, oder in dem Diffusorabschnitt kanndie minimale Querschnittsflächeder Abgaseinlasskanäle50–80%der maximalen Querschnittsflächen derAbgaseinlasskanälesein. Dadurch wird der Energieverlust gering, wenn der dynamischeDruck als statischer Druck wiedererlangt wird.
[0027] Beidem Turbolader gemäß der Erfindung kannder Abstand zwischen dem Drosseleinlass und dem Drosselauslass 20–40% desAbstandes von dem Drosseleinlass zu einem hinteren Ende des Zungenabschnittssein. Dadurch ist es möglich,die gegenseitige Beeinflussung der Abgase durch ausreichende Erhöhung derStrömungsgeschwindigkeitender Abgase zu verhindern, und da der Diffusorabschnitt lang ist,kann der dynamische Druck wirksam in den statischen Druck umgewandeltwerden.
[0028] Beidem Turbolader gemäß der Erfindung kannein EGR-Kanal, dereinen Teil des durch den Abgaseinlasskanal hindurch strömenden Abgases auslässt unddiesen Teil des Abgases zu einer Ladeluftseite eines Motors zurückführt, miteinem Abstrom des Verbindungsabschnitts verbunden sein. Dadurch istes möglich,den einen Teil des Abgases mittels nur eines EGR-Kanals auszulassen,ohne das Gleichgewicht zwischen den aus der frontseitigen und der rückseitigenZylindergruppe ausgelassenen Abgasen zu zerstören. Dementsprechend wird dieAnzahl der Bauteile des EGR-Kühlersund so weiter gering.
[0029] DieErfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnungzeigen:
[0030] 1 ein Schema eines Rohrleitungssystemseines Motors unter Verwendung eines Turboladers gemäß einerersten Ausführungsformder Erfindung;
[0031] 2 einen Schnitt des Turboladersgemäß der erstenAusführungsformder Erfindung;
[0032] 3 einen Schnitt entlangder Linie 3-3 in 2;
[0033] 4 einen Schnitt entlangder Linie 4-4 in 3;
[0034] 5 ein Schema eines Rohrleitungssystemseines Motors unter Verwendung eines Turboladers gemäß einerzweiten Ausführungsformder Erfindung;
[0035] 6 einen Schnitt eines Abgaseinlasskanalsdes Turboladers gemäß der zweitenAusführungsform;
[0036] 7 ein Schema eines Rohrleitungssystemseines Motors unter Verwendung eines Turboladers gemäß dem Standder Technik;
[0037] 8 eine perspektivische Ansichtdes Turboladers gemäß dem Standder Technik;
[0038] 9 einen Schnitt des Turboladersgemäß dem Standder Technik;
[0039] 10 ein Schema eines Rohrleitungssystemseines Motors unter Verwendung eines EGR-Systems gemäß dem Standder Technik;
[0040] 11 ein Schema eines anderenRohrleitungssystems eines Motors unter Verwendung eines EGR-Systemsgemäß dem Standder Technik; und
[0041] 12 ein Schema eines nochanderen Rohrleitungssystems eines Motors unter Verwendung einesEGR-Systems gemäß dem Standder Technik.
[0042] MitBezug auf die Zeichnung werden Ausführungsformen der Erfindungerläutert.
[0043] Zunächst wirdeine erste Ausführungsform derErfindung anhand eines Beispiels eines Motors ohne EGR-System beschrieben.Wie in 1-4 gezeigt, sind die Auspuffrohre 75A, 75B mitdem frontseitigen bzw. dem rückseitigenAuspuffkrümmer 65A, 65B verbunden.Der Einführabschnitt 69 desAbgaseinlasskanals 19 ist von dessen Drosseleinlässen 81A, 81B biszu etwa dessen halber Längemittels einer Trennwand 79 in die zwei Abgaseinlasskanäle 19A, 19B geteilt.Die Auspuffrohre 75A, 75B sind mit den Drosseleinlässen 81A, 81B derjeweiligen Abgaseinlasskanäle 19A, 19B verbunden.
[0044] Dieaus den Zylindern 64A, 64B ausgelassenen Abgase 63A, 63B strömen über denfrontseitigen und den rückseitigenAuspuffkrümmer 65A, 65B und dasfrontseitige und das rückseitigeAuspuffrohr 75A, 75B in die Drosseleinlässe 81A, 81B derbeiden Abgaseinlasskanäle 19A, 19B.Die Abgase 63A, 63B werden an einem Verbindungsabschnitt 82 aufhalbem Wege des Einführabschnitts 69,wo die Trennwand 79 endet, miteinander verbunden.
[0045] Zugleichsind, wie in 4 gezeigt,die beiden Abgaseinlasskanäle 19A, 19B derartaufgebaut, dass deren Querschnittsflächen an den Drosseleinlässen 81A, 81B amgrößten sindund bis zu Drosselauslässen 80A, 80B,wo die Trennwand 79 endet, allmählich kleiner werden. Das heißt, dassDrosselabschnitte 77A, 77B zwischen den Drosseleinlässen 81A, 81B undden Drosselauslässen 80A, 80B ausgebildetsind. Infolgedessen erhöhendie in die Drosseleinlässe 81A, 81B eingetretenenAbgase 63A, 63B allmählich ihre Strömungsgeschwindigkeitund treffen in dem Verbindungsabschnitt 82 ein.
[0046] Im Übrigen sindals Strukturen der Drosselabschnitte 77A, 77B in 4 eine Außenwandund eine Innenwand des Turbinengehäuses 15 gezeigt, dienach innen konkav verlaufen, jedoch ist die Erfindung nicht daraufbeschränkt.Zum Beispiel können dieDrosselabschnitte 77A, 77B derart ausgebildet sein,dass die Außenwandflach ist und die Innenwand nach innen vorsteht.
[0047] DerAbgaseinlasskanal 19 ist derart aufgebaut, dass in einemAbstrom des Verbindungsabschnitts 82 dessen Querschnittsfläche allmählich größer wird.Dadurch wird ein Diffusorabschnitt 78 gebildet. Im Übrigen istdie Richtung von Zustrom zu Abstrom durch die Strömungsrichtungdes Abgases definiert, die mit den Pfeilen 63A, 63B in 3 gezeigt ist.
[0048] Durchein solches Diffusorteil 78 erlangen die aus den Drosselabschnitten 77A, 77B mithohen Geschwindigkeiten austretenden Abgase 63A, 63B allmählich wiederden statischen Druck. Die Abgase 63A, 63B strömen ohnegrößeren Energieverlustin den Spiralabschnitt 68, wodurch das Turbinenrad 14 angetriebenwird. Zugleich ist, wie in 3 gezeigt, aneinem hinteren Endabschnitt einer Rolle des Spiralabschnitts 68,der den Umfang des Turbinenrades 14 ringförmig umgibt,ein Zungenabschnitt 76 vorgesehen, der eine Begrenzunggegen den Einführabschnitt 69 bildet,der annäherndlinear von dem Einlass ausgebildet ist, über den das Abgas eingeführt wird.
[0049] Wieoben erläutert,sind gemäß der ersten Ausführungsformder Erfindung in dem Abgaseinlasskanal 19 des Turbinengehäuses 15 dieDrosselabschnitte 77A, 77B und diesen folgendder Diffusorabschnitt 78 vorgesehen. Dadurch ist es möglich, denPulswandler kompakt zu bilden und die Energie der Abgase 63A, 63B effizientauf das Turbinenrad 14 zu übertragen.
[0050] Dasaus dem frontseitigen Auspuffkrümmer 65A austretendeAbgas 63A und das aus dem rückseitigen Auspuffkrümmer 65B austretendeAbgas 63B werden miteinander verbunden, nachdem deren Strömungsgeschwindigkeitin den jeweiligen Drosselabschnitten 77A, 77B erhöht wurde.Dementsprechend wird das Auftreten einer gegenseitigen Beeinflussungder Abgase erschwert.
[0051] Im Übrigen istes zweckmäßig, dassder Abstand zwischen den Drosseleinlässen 81A, 81B und denDrosselauslässen 80A, 80B 20–40% desAbstandes zwischen den Drosseleinlässen 81A, 81B unddem hinteren Ende des Zungenabschnitts 76 beträgt. Da diegegenseitige Beeinflussung der Abgase durch ausreichende Erhöhung derStrömungsgeschwindigkeitdes Abgases verhindert werden kann und der Diffusorabschnitt 78 miteiner ausreichenden Längevorgesehen werden kann, ist es möglich,den dynamischen Druck effizient in den statischen Druck umzuwandeln.
[0052] Esist zweckmäßig, dassdie Summe der Querschnittsflächender beiden Abgaseinlasskanäle 19A, 19B anden Drosselauslässen 80A, 80B 50–80% derQuerschnittsflächedes Abgaseinlasskanals 19 an dem Zungenabschnitt 76 beträgt oderin dem Diffusorabschnitt 78 die minimale Querschnittsfläche derAbgaseinlasskanäle 19A, 19B 50–80% dermaximalen Querschnittsflächeder Abgaseinlasskanäle 19A, 19B beträgt. Wenndie Abgase 63A, 63B den Diffusorabschnitt 78 passieren,ist es möglich, dendynamischen Druck in den statischen Druck umzuwandeln, wobei derEnergieverlust reduziert wird.
[0053] Alsnächsteswird eine zweite Ausführungsformder Erfindung erläutert.Wie in 5 und 6 gezeigt, ist der EGR-Kanal 73 miteiner Außenseitedes Spiralabschnitts 68 des Abgaseinlasskanals 19 verbunden.Ein EGR-Gas 74, das überden EGR-Kanal 73 ausgelassen wird, wird über denLadeluftverteiler 71 zu jedem der Zylinder 64A, 64B gefördert undzurückgeführt.
[0054] Gleichermaßen istdie zweite Ausführungsformderart angepasst, dass die Abgase 63A, 63B, nachdemsie miteinander verbunden wurden, in den EGR-Kanal 73 alsEGR-Gas 74 eintreten. Da die aus dem frontseitigen unddem rückseitigenAuspuffkrümmer 65A, 65B austretendenAbgase 63A, 63B gleichmäßig in den EGR-Kanal 73 eintreten,tritt bei der Verbrennung kein Ungleichgewicht zwischen den frontseitigenund den rückseitigenZylindern 64A, 64B auf. Dementsprechend wird zusätzlich zuden Vorteilen der ersten Ausführungsformauch mit dem EGR-System ein zuverlässiger Betrieb des Motors 62 ermöglicht.
[0055] Nachdemder statische Druck der Abgase 63A, 63B durchden Diffusorabschnitt 78 wiedererlangt wurde, wird einTeil davon überden EGR-Kanal 73 als EGR-Gas 74 ausgelassen.
[0056] Dementsprechendtreten zu ein Austrittszeit kaum Druckverluste der Abgase 63A, 63B auf,so dass der Energieverlust gering ist.
[0057] Im Übrigen istin 6 der EGR-Kanal 73 stromabwärts desZungenabschnitts 76 vorgesehen, jedoch kann der EGR-Kanal 73 auchim Wesentlichen in derselben Position wie der Zungenabschnitt 76 oderetwas stromaufwärtsdes Zungenabschnitts 76 vorgesehen sein. Das heißt, es genügt, wennder EGR-Kanal 73 so angepasst ist, dass der Druckverlustso gering wie möglichist, wenn das EGR-Gas 74 ausgelassen wird.

权利要求:
Claims (5)
[1] Turbolader, aufweisend einen Abgaseinlasskanal(19), der ein Abgas (63A, 63B) zu einemTurbinenrad (14) führt, wobeider Abgaseinlasskanal (19) aufweist: einen Einführabschnitt(69), der von einem Drosseleinlass (81A, 81B),durch den hindurch das Abgas (63A, 63B) eingeführt wird,annäherndlinear ausgebildet ist; einen Spiralabschnitt (68),der einen Umfang des Turbinenrades (14) ringförmig umgibt;und einen Zungenabschnitt (76), der in einem hinteren Endabschnitteiner Rolle des Spiralabschnitts (68), der den Umfang desTurbinenrades (14) ringförmig umgibt, vorgesehen istund eine Begrenzung gegen den Einführabschnitt (69) bildet,der von dem Drosseleinlass (81A, 81B), durch denhindurch das Abgas (63A, 63B) eingeführt wird,annäherndlinear ausgebildet ist, und wobei der Einführabschnitt (69) aufweist: eineTrennwand (79), die den Abgaseinlasskanal (19)in einen ersten Abgaseinlasskanal (19A) und einen zweitenAbgaseinlasskanal (19B) innerhalb eines Bereichs von demDrosseleinlass (81A, 81B) zu einer vorbestimmtenPosition in einem Abstrom des Drosseleinlasses (81A, 81B)teilt, einen Drosselabschnitt (77A, 77B),dessen Querschnittsflächevon dem Drosseleinlass (81A, 81B) zu einer Position,wo die Trennwand (79) endet, allmählich kleiner wird, einenVerbindungsabschnitt (82), in dem die Abgase (63A, 63B),die den ersten Abgaseinlasskanal (19A) und den zweitenAbgaseinlasskanal (19B) passieren, miteinander verbundenwerden, und einen Diffusorabschnitt (78), dessen Querschnittsfläche vondem Verbindungsabschnitt (82) zu dem Zungenabschnitt (76)allmählichgrößer wird.
[2] Turbolader nach Anspruch 1, wobei die Summe der Querschnittsflächen desersten Abgaseinlasskanals (19A) und des zweiten Abgaseinlasskanals(19B) in der Position, wo die Trennwand (79) endet,50–80%der Querschnittsflächedes Abgaseinlasskanals (19) an dem Zungenabschnitt (76)ist.
[3] Turbolader nach Anspruch 1, wobei in dem Diffusorabschnitt(78) die minimale Querschnittsfläche des Abgaseinlasskanals(19) 50–80%der maximalen Querschnittsflächedes Abgaseinlasskanals (19) ist.
[4] Turbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Länge desStrömungskanalsdes Drosselabschnitts (77A, 77B) von dem Drosseleinlass(81A, 81B) zu der Position, wo die Trennwand (79)endet, 20–40%der Längedes Strömungskanalsdes Einführabschnitts(69) von dem Drosseleinlass (81A, 81B)zu einem hinteren Ende des Zungenabschnitts (76) ist.
[5] Turbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein EGR-Kanal(73), der einen Teil des durch den Abgaseinlasskanal (19)hindurch strömenden Abgases(63A, 63B) auslässt und den Teil des Abgases(63A, 63B) zu einer Ladeluftseite eines Motors (62)zurückführt, miteinem Abstrom des Verbindungsabschnitts (82) verbundenist.

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2005-04-28| 8110| Request for examination paragraph 44|

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2007-07-05| 8364| No opposition during term of opposition|

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2013-04-18| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20130101 |

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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