CH720039A2

CH720039A2 - Compressor of a turbocharger and turbocharger

Info

Publication number: CH720039A2
Application number: CH000971/2023A
Authority: CH
Inventors: Griesshaber Frank; Niebuhr Johannes; Michael Mark
Original assignee: Man Energy Solutions Se
Priority date: 2022-09-14
Filing date: 2023-09-06
Publication date: 2024-03-28
Also published as: CH720039B1; DE102022123502A1

Abstract

Verdichter (10) eines Turboladers, mit einem Verdichtergehäuse (11), mit einem im Verdichtergehäuse (11) aufgenommenen Verdichterrotor (12), wobei das Verdichtergehäuse (11) ein Einsatzstück (13) aufweist, welches im Bereich des Verdichterrotors (12) radial außen einen Strömungskanal (15) für ein Medium begrenzt, wobei das Verdichtergehäuse (11) einen Spiralgehäuseabschnitt (14) aufweist, der stromabwärts des Einsatzstücks (13) einen Strömungskanal (16) für das verdichtete Medium begrenzt, wobei das Verdichtergehäuse (11) einen saugseitigen Deckel aufweist, welcher in Strömungsrichtung des Mediums stromaufwärts des Einsatzstücks (13) angeordnet und mit dem Spiralgehäuseabschnitt (14) verbunden ist, und wobei der saugseitige Deckel radial innen einen Aufprallabschnitt (17a) für das Einsatzstück (13) und radial außen einen gegenüber der Radialrichtung (R) des Verdichtergehäuses (11) schräggestellten, konischen Verbindungsabschnitt (17b) zum Spiralgehäuseabschnitt (14) aufweist.Compressor (10) of a turbocharger, with a compressor housing (11), with a compressor rotor (12) accommodated in the compressor housing (11), wherein the compressor housing (11) has an insert piece (13) which delimits a flow channel (15) for a medium radially on the outside in the region of the compressor rotor (12), wherein the compressor housing (11) has a spiral housing section (14) which delimits a flow channel (16) for the compressed medium downstream of the insert piece (13), wherein the compressor housing (11) has a suction-side cover which is arranged upstream of the insert piece (13) in the flow direction of the medium and is connected to the spiral housing section (14), and wherein the suction-side cover has an impact section (17a) for the insert piece (13) radially on the inside and a conical connecting section (17b) inclined relative to the radial direction (R) of the compressor housing (11) for spiral casing section (14).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Verdichter eines Turboladers und einen Turbolader. [0001] The invention relates to a compressor of a turbocharger and a turbocharger.

[0002] Ein Turbolader verfügt über eine Turbine zur Entspannung eines ersten Mediums, insbesondere zur Entspannung von Abgas, sowie über einen Verdichter zur Verdichtung eines zweiten Mediums, insbesondere von Ladeluft, unter Nutzung der bei der Entspannung des ersten Mediums in der Turbine gewonnenen Energie. Die Turbine verfügt über ein Turbinengehäuse sowie einen Turbinenrotor. Der Verdichter verfügt über ein Verdichtergehäuse sowie einen Verdichterrotor. Turbinenrotor und Verdichterrotor sind über eine Welle gekoppelt, die in einem Lagergehäuse gelagert ist, wobei das Lagergehäuse einerseits mit dem Turbinengehäuse und andererseits mit dem Verdichtergehäuse verbunden ist. [0002] A turbocharger has a turbine for expanding a first medium, in particular for expanding exhaust gas, and a compressor for compressing a second medium, in particular charge air, using the energy gained during the expansion of the first medium in the turbine. The turbine has a turbine housing and a turbine rotor. The compressor has a compressor housing and a compressor rotor. The turbine rotor and compressor rotor are coupled via a shaft which is mounted in a bearing housing, the bearing housing being connected on the one hand to the turbine housing and on the other hand to the compressor housing.

[0003] DE 10 2017 106 360 A1 offenbart den grundsätzlichen Aufbau eines Turboladers. Insbesondere ist dort offenbart, dass das Verdichtergehäuse des Verdichters des Turboladers ein Einsatzstück sowie einen Spiralgehäuseabschnitt aufweist. Das Einsatzstück begrenzt radial außen, anschließend an den Verdichterrotor einen Strömungskanal für das Medium im Bereich des Verdichterrads, wobei sich in Strömungsrichtung des Mediums gesehen, stromabwärts des Einsatzstücks der Spiralgehäuseabschnitt anschließt, welcher einen Strömungskanal für das zu verdichtende Medium begrenzt. [0003] DE 10 2017 106 360 A1 discloses the basic structure of a turbocharger. In particular, it is disclosed there that the compressor housing of the compressor of the turbocharger has an insert piece and a spiral housing section. The insert piece delimits a flow channel for the medium in the area of the compressor wheel radially on the outside, adjacent to the compressor rotor, wherein, viewed in the flow direction of the medium, the spiral housing section adjoins downstream of the insert piece, which delimits a flow channel for the medium to be compressed.

[0004] Nach der DE 10 2017 106 360 A1 weisen sowohl das Einsatzstück als auch der Spiralgehäuseabschnitt einen in Umfangsrichtung umlaufenden Bund bzw. Flansch auf, über welchen das Einsatzstück und der Spiralgehäuseabschnitt über eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind. [0004] According to DE 10 2017 106 360 A1, both the insert piece and the spiral housing section have a collar or flange running around the circumference, via which the insert piece and the spiral housing section are connected to one another via a screw connection.

[0005] Im Betrieb kann es infolge hoher Belastungen des Verdichterrotors zu einem Bersten des Verdichterrotors kommen. Hierbei können Bruchstücke oder Fragmente des Verdichterrotors das Verdichtergehäuse durchschlagen. Dies stellt ein erhebliches Gefährdungspotential für Bedienpersonal dar. Ferner können Bruchstücke oder Fragmente, die das Verdichtergehäuse durchschlagen, in der Umgebung des Turboladers befindliche technische Einrichtungen beschädigen. Es besteht daher Bedarf an einem Verdichter eines Turboladers, bei welchem die Gefahr, dass im Falle eines Berstens des Verdichterrotors Bruchstücke oder Fragmente desselben das Verdichtergehäuse durchschlagen, reduziert ist. [0005] During operation, the compressor rotor may burst as a result of high loads on the compressor rotor. In this case, fragments or pieces of the compressor rotor can penetrate the compressor housing. This represents a significant risk potential for operating personnel. Furthermore, fragments or pieces that penetrate the compressor housing can damage technical equipment located in the vicinity of the turbocharger. There is therefore a need for a compressor of a turbocharger in which the risk of fragments or pieces of the compressor rotor penetrating the compressor housing in the event of a bursting of the compressor rotor is reduced.

[0006] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Verdichter eines Turboladers und einen Turbolader mit einem solchen Verdichter zu schaffen. [0006] Based on this, the present invention is based on the object of creating a novel compressor of a turbocharger and a turbocharger with such a compressor.

[0007] Diese Aufgabe wird durch einen Verdichter eines Turboladers nach Anspruch 1 und durch einen Turbolader nach Anspruch 9 gelöst. [0007] This object is achieved by a compressor of a turbocharger according to claim 1 and by a turbocharger according to claim 9.

[0008] Erfindungsgemäß weist das Verdichtergehäuse einen saugseitigen Deckel auf, welcher in Strömungsrichtung des Mediums stromaufwärts des Einsatzstücks angeordnet und mit dem Spiralgehäuseabschnitt verbunden ist, wobei der saugseitige Deckel radial innen einen Aufprallabschnitt für das Einsatzstück und radial außen einen gegenüber der Radialrichtung des Verdichtergehäuses schräggestellten, konischen Verbindungsabschnitt zum Spiralgehäuseabschnitt auf. [0008] According to the invention, the compressor housing has a suction-side cover which is arranged upstream of the insert piece in the flow direction of the medium and is connected to the spiral housing section, wherein the suction-side cover has an impact section for the insert piece radially on the inside and a conical connecting section to the spiral housing section radially on the outside, which is inclined with respect to the radial direction of the compressor housing.

[0009] Der in Strömungsrichtung des Mediums gesehen stromaufwärts des Einsatzstücks angeordnete, saugseitige Deckel des Verdichtergehäuses, der über den schräggestellten, konischen Verbindungsabschnitt mit dem Spiralgehäuseabschnitt verbunden ist, kann im Fall eines Berstens des Verdichterrotors auf denselben einwirkende Kräfte absorbieren bzw. aufnehmen und dämpfen. [0009] The suction-side cover of the compressor housing, which is arranged upstream of the insert piece as seen in the flow direction of the medium and is connected to the spiral housing section via the inclined, conical connecting section, can absorb or absorb and dampen forces acting on the compressor rotor in the event of the rotor bursting.

[0010] Der saugseitige Deckel wirkt als Kraftbegrenzer für auf denselben wirkende Kräfte und kann Fragmente oder Bruchstücke, die im Falle eines Berstens des Verdichterrotors entstehen, zurückhalten. Die Gefahr, dass Fragmente oder Bruchstücke eines Verdichterrotors im Falle eines Berstens desselben in die Umgebung gelangen, kann so deutlich reduziert werden. [0010] The suction-side cover acts as a force limiter for forces acting on it and can hold back fragments or pieces that arise in the event of a compressor rotor bursting. The risk of fragments or pieces of a compressor rotor entering the environment in the event of a compressor rotor bursting can thus be significantly reduced.

[0011] Vorzugsweise schließt der Verbindungsabschnitt des Deckels mit der Radialrichtung des Verdichtergehäuses einen Winkel zwischen 10° und 50°, vorzugsweise zwischen 25° und 35°, ein. Dies ist für eine Kräfteabsorption und Dämpfung der Kräfte im Fall eines Berstens des Verdichterrotors besonders vorteilhaft. [0011] Preferably, the connecting section of the cover forms an angle of between 10° and 50°, preferably between 25° and 35°, with the radial direction of the compressor housing. This is particularly advantageous for absorbing and damping the forces in the event of a bursting of the compressor rotor.

[0012] Vorzugsweise weist der Aufprallabschnitt eine radiale Dicke auf, die größer ist als die radiale Dicke eines dem Aufprallabschnitt gegenüberliegenden Abschnitts des Einsatzstücks. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Verbindungsabschnitt eine axiale Dicke aufweist, die kleiner ist als die radiale Dicke des Aufprallabschnitts. Über einen solchen Aufprallabschnitt kann die kinetische Energie, die im Falle eines Berstens des Verdichterrotors Bruchstücke oder Fragmente desselben auf das Einsatzstück übertragen, vom Einsatzstück optimal auf den Deckel übertragen werden. Der konische Verbindungsabschnitt, der gegenüber der Radialrichtung des Verdichtergehäuses schräggestellt ist, kann sich definiert verformen und die Belastung gedämpft und kontinuierlich in Richtung auf den Spiralgehäuseabschnitt übertragen. Hierdurch kann die sogenannte Containment-Sicherheit des Verdichtergehäuses bei einem Bersten des Verdichterrotors erhöht werden. [0012] Preferably, the impact section has a radial thickness that is greater than the radial thickness of a section of the insert piece opposite the impact section. Furthermore, it is preferably provided that the connecting section has an axial thickness that is smaller than the radial thickness of the impact section. Via such an impact section, the kinetic energy that is transferred to the insert piece by fragments or pieces of the compressor rotor in the event of a bursting of the compressor rotor can be optimally transferred from the insert piece to the cover. The conical connecting section, which is inclined relative to the radial direction of the compressor housing, can deform in a defined manner and transfer the load in a dampened and continuous manner towards the spiral housing section. This can increase the so-called containment safety of the compressor housing in the event of a bursting of the compressor rotor.

[0013] Vorzugsweise entspricht die radiale Dicke des Aufprallabschnitts dem 1,2- bis 3,5-fachen, vorzugsweise dem 1,3- bis 1,9-fachen, der radialen Dicke des dem Aufprallabschnitt gegenüberliegenden Abschnitts des Einsatzstücks. Vorzugsweise entspricht die axiale Dicke des Verbindungsabschnitts dem 0,5- bis 0,9-fachen, vorzugsweise dem 0,6- bis 0,8-fachen, der radialen Dicke des Aufprallabschnitts. Dies ist für eine Kräfteabsorption und Dämpfung der Kräfte im Fall eines Berstens des Verdichterrotors besonders vorteilhaft. [0013] Preferably, the radial thickness of the impact section corresponds to 1.2 to 3.5 times, preferably 1.3 to 1.9 times, the radial thickness of the section of the insert piece opposite the impact section. Preferably, the axial thickness of the connecting section corresponds to 0.5 to 0.9 times, preferably 0.6 to 0.8 times, the radial thickness of the impact section. This is particularly advantageous for force absorption and damping of the forces in the event of a bursting of the compressor rotor.

[0014] Vorzugsweise ist der radial innere Aufprallabschnitt des saugseitigen Deckels über einen sich in Radialrichtung erstreckenden Anbindungsabschnitt des saugseitigen Deckels für ein Strömungsrohr mit dem gegenüber der Radialrichtung schräggestellten Verbindungsabschnitt des saugseitigen Deckels verbunden. Dies erlaubt eine vorteilhafte Anbindung eines Strömungsrohrs für das im Verdichter zu verdichtende Medium an den saugseitigen Deckel, um zum Beispiel einen Schalldämpfer an den saugseitigen Deckel anzubinden. [0014] Preferably, the radially inner impact section of the suction-side cover is connected to the connecting section of the suction-side cover, which is inclined relative to the radial direction, via a connection section of the suction-side cover for a flow pipe, which extends in the radial direction. This allows an advantageous connection of a flow pipe for the medium to be compressed in the compressor to the suction-side cover, for example in order to connect a silencer to the suction-side cover.

[0015] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1: einen Querschnitt durch ein Verdichtergehäuse eines erfindungsgemäßen Verdichters eines Turboladers; und Fig. 2 einen perspektivische Ansicht der Fig. 1.[0015] Preferred developments of the invention emerge from the dependent claims and the following description. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, without being limited thereto. In the drawing: Fig. 1: a cross section through a compressor housing of a compressor according to the invention of a turbocharger; and Fig. 2 is a perspective view of Fig. 1.

[0016] Ein Turbolader verfügt über eine Turbine zur Entspannung eines ersten Mediums, insbesondere zur Entspannung von Abgas einer Brennkraftmaschine. Ferner verfügt ein Turbolader über einen Verdichter zur Verdichtung eines zweiten Mediums, insbesondere von Ladeluft, und zwar unter Nutzung von in der Turbine bei der Entspannung des ersten Mediums gewonnener Energie. Die Turbine verfügt über ein Turbinengehäuse und einen Turbinenrotor. Der Verdichter verfügt über ein Verdichtergehäuse und einen Verdichterrotor. Der Verdichterrotor ist mit dem Turbinenrotor über eine Welle gekoppelt, die in einem Lagergehäuse gelagert ist, wobei das Lagergehäuse zwischen dem Turbinengehäuse und dem Verdichtergehäuse positioniert und sowohl mit dem Turbinengehäuse und dem Verdichtergehäuse verbunden ist. Dieser grundsätzliche Aufbau eines Turboladers ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig. [0016] A turbocharger has a turbine for expanding a first medium, in particular for expanding exhaust gas from an internal combustion engine. A turbocharger also has a compressor for compressing a second medium, in particular charge air, using energy gained in the turbine when the first medium is expanded. The turbine has a turbine housing and a turbine rotor. The compressor has a compressor housing and a compressor rotor. The compressor rotor is coupled to the turbine rotor via a shaft that is mounted in a bearing housing, the bearing housing being positioned between the turbine housing and the compressor housing and being connected to both the turbine housing and the compressor housing. This basic structure of a turbocharger is familiar to the person skilled in the art addressed here.

[0017] Die hier vorliegende Erfindung betrifft Details eines Verdichters eines Turboladers, nämlich Details des Verdichtergehäuses des Verdichters. Fig. 1 und 2 zeigen jeweils einen Ausschnitt aus einem Verdichter 10 eines Turboladers, wobei in Fig. 1 und 2 ein Verdichtergehäuse 11 und ein Verdichterrotor 12 gezeigt sind. Der Verdichterrotor 12 ist im Verdichtergehäuse 11 drehbar gelagert. [0017] The present invention relates to details of a compressor of a turbocharger, namely details of the compressor housing of the compressor. Fig. 1 and 2 each show a section of a compressor 10 of a turbocharger, with a compressor housing 11 and a compressor rotor 12 being shown in Fig. 1 and 2. The compressor rotor 12 is rotatably mounted in the compressor housing 11.

[0018] Das Verdichtergehäuse 11 verfügt über ein Einsatzstück 13, welches sich radial außen an den Verdichterrotor 12 anschließt und den Verdichterrotor 12 radial außen zumindest abschnittsweise umschließt. Das Einsatzstück 13 begrenzt radial außen einen Strömungskanal 15 für durch den Verdichter 10 zu leitendes Medium im Bereich des Verdichterrotors 12. [0018] The compressor housing 11 has an insert piece 13 which is connected radially to the outside of the compressor rotor 12 and encloses the compressor rotor 12 radially on the outside at least in sections. The insert piece 13 delimits a flow channel 15 radially on the outside for medium to be conducted through the compressor 10 in the area of the compressor rotor 12.

[0019] Das Verdichtergehäuse 10 verfügt weiterhin über einen Spiralgehäuseabschnitt 14, der stromabwärts des Einsatzstücks 13 einen Strömungskanal 16 für das verdichtete Medium begrenzt. Die Pfeile S visualisieren eine Strömung des Mediums durch den Verdichter 10, wobei Fig. 1 entnommen werden kann, dass der Rotor 12 in Axialrichtung A angeströmt ist, dass im Bereich des Verdichterrotors 12 verdichtete Medium in Radialrichtung R umgelenkt wird und dann in den Strömungskanal 16 des Spiralgehäuses 12 eintritt. [0019] The compressor housing 10 also has a spiral housing section 14 which delimits a flow channel 16 for the compressed medium downstream of the insert piece 13. The arrows S visualize a flow of the medium through the compressor 10, whereby it can be seen from Fig. 1 that the rotor 12 is flowed against in the axial direction A, that in the area of the compressor rotor 12 compressed medium is deflected in the radial direction R and then enters the flow channel 16 of the spiral housing 12.

[0020] Das Verdichtergehäuse 11 des erfindungsgemäßen Verdichters 10 verfügt weiterhin in Strömungsrichtung S des Mediums gesehen stromaufwärts des Einsatzstücks 13 über einen saugseitigen Deckel 17, der mit dem Spiralgehäuse 14 verbunden ist. Der saugseitige Deckel 17 weist radial innen einen Aufprallabschnitt 17a für das Einsatzstück 13 und radial außen einen gegenüber der Radialrichtung R des Verdichtergehäuses 11 schräggestellten, konischen Verbindungsabschnitt 17b zum Spiralgehäuseabschnitt 14 des Verdichtergehäuses 10 auf. Über den Verbindungsabschnitt 17b ist der saugseitige Deckel 17 mit dem Spiralgehäuse 14 vorzugsweise durch Verschrauben verbunden. [0020] The compressor housing 11 of the compressor 10 according to the invention also has a suction-side cover 17, upstream of the insert piece 13, as seen in the flow direction S of the medium. The suction-side cover 17 has an impact section 17a for the insert piece 13 on the inside and a conical connecting section 17b, which is inclined relative to the radial direction R of the compressor housing 11, to the spiral housing section 14 of the compressor housing 10 on the outside. The suction-side cover 17 is connected to the spiral housing 14 via the connecting section 17b, preferably by screwing.

[0021] Zwischen dem radial inneren Aufprallabschnitt 17a des saugseitigen Deckels 17 und dem gegenüber der Radialrichtung R schräggestellten, konischen Verbindungsabschnitt 17b des saugseitigen Deckels 17 ist ein sich in Radialrichtung R erstreckender Anbindungsabschnitt 17c des saugseitigen Deckels 17 ausgebildet, an welchem ein Strömungsrohr mit dem Deckel 17 verbunden werden kann. Über ein solches Strömungsrohr kann das Medium, welches im Verdichter 10 zu verdichten ist, dem Verdichter 10 zum Beispiel ausgehend von einem Schalldämpfer (nicht gezeigt) zugeführt werden. [0021] Between the radially inner impact section 17a of the suction-side cover 17 and the conical connecting section 17b of the suction-side cover 17, which is inclined relative to the radial direction R, a connecting section 17c of the suction-side cover 17 is formed, which extends in the radial direction R and to which a flow pipe can be connected to the cover 17. The medium which is to be compressed in the compressor 10 can be supplied to the compressor 10 via such a flow pipe, for example starting from a silencer (not shown).

[0022] Der Aufprallabschnitt 17a des Deckels 17 ist von einem dem Aufprallabschnitt 17a gegenüberliegenden Abschnitt des Einsatzstücks 13 durch einen Spalt 18 getrennt. Der Aufprallabschnitt 17a weist dabei eine radiale Dicke X1 auf, die größer ist als die radiale Dicke X2 des dem Aufprallabschnitt 17a gegenüberliegenden Abschnitts des Einsatzstücks 13. Sollten im Falle eines Berstens des Verdichterrotors 12 Bruchstücke oder Fragmente des Verdichterrotors 12 kinetische Energie auf das Einsatzstück 13 übertragen und sich das Einsatzstück 13 in Richtung auf den saugseitigen Deckel 17 bewegen, so kann das Einsatzstück 13 definiert auf den Aufprallabschnitt 17a des saugseitigen Deckels 17 auftreffen und kinetische Energie in denselben eintragen. [0022] The impact section 17a of the cover 17 is separated from a section of the insert piece 13 opposite the impact section 17a by a gap 18. The impact section 17a has a radial thickness X1 that is greater than the radial thickness X2 of the section of the insert piece 13 opposite the impact section 17a. If, in the event of a bursting of the compressor rotor 12, fragments of the compressor rotor 12 transfer kinetic energy to the insert piece 13 and the insert piece 13 moves in the direction of the suction-side cover 17, the insert piece 13 can impact the impact section 17a of the suction-side cover 17 in a defined manner and introduce kinetic energy into it.

[0023] Vorzugsweise beträgt die radiale Dicke X1 des Aufprallabschnitts 17a dem 1,2- bis 3,5-fachen, vorzugsweise dem 1,3- bis 1,9-fachen, der radialen Dicke X2 des dem Aufprallabschnitt 17a gegenüberliegenden Abschnitts des Einsatzstücks 13. [0023] Preferably, the radial thickness X1 of the impact portion 17a is 1.2 to 3.5 times, preferably 1.3 to 1.9 times, the radial thickness X2 of the portion of the insert piece 13 opposite the impact portion 17a.

[0024] Der gegenüber der Radialrichtung R des Verdichters schräggestellte, konische Verbindungsabschnitt 17b des saugseitigen Deckels 17 schließt mit der Radialrichtung R vorzugsweise einen Winkel α zwischen 10° und 50°, bevorzugt zwischen 25° und 35° ein und kann dann, wenn kinetische Energie, ausgehend vom Einsatzstück 13 über den Aufprallabschnitt 17a in den saugseitigen Deckel 17 eingetragen wird, sich definiert verformen und den Lasteintrag dämpfen. [0024] The conical connecting section 17b of the suction-side cover 17, which is inclined relative to the radial direction R of the compressor, preferably encloses an angle α of between 10° and 50°, preferably between 25° and 35°, with the radial direction R and can then, when kinetic energy is introduced into the suction-side cover 17 from the insert piece 13 via the impact section 17a, deform in a defined manner and dampen the load input.

[0025] Der Winkel α, mit welchem der konische Verbindungsabschnitt 17b des saugseitigen Deckels 17 gegenüber der Radialrichtung R des Verdichters schräggestellt oder geneigt ist, ist derart orientiert, dass in Durchströmungsrichtung des Einsatzstücks 13 bzw. des Verdichterrotors 12 gesehen, ein radial inneres Segment des Verbindungsabschnitt 17b, welches an den Anbindungsabschnitt 17c des saugseitigen Deckels 17 angrenzt, stromaufwärts eines radial äußeren Segments des Verbindungsabschnitt 17b, welches an den Spiralgehäuseabschnitt 14 angrenzt, liegt. [0025] The angle α at which the conical connecting section 17b of the suction-side cover 17 is inclined or tilted with respect to the radial direction R of the compressor is oriented such that, viewed in the flow direction of the insert piece 13 or the compressor rotor 12, a radially inner segment of the connecting section 17b, which adjoins the connection section 17c of the suction-side cover 17, lies upstream of a radially outer segment of the connecting section 17b, which adjoins the spiral casing section 14.

[0026] Eine axiale Dicke X3 des Verbindungsabschnitts 17b ist vorzugsweise kleiner als die radiale Dicke X1 des Aufprallabschnitts 17a, wobei die axiale Dicke X3 des Verbindungsabschnitts 17 insbesondere dem 0,5- bis 0,9-fachen, vorzugsweise dem 0,6- bis 0,8-fachen, der radialen Dicke X1 des Aufprallabschnitts entspricht. [0026] An axial thickness X3 of the connecting portion 17b is preferably smaller than the radial thickness X1 of the impact portion 17a, wherein the axial thickness X3 of the connecting portion 17 corresponds in particular to 0.5 to 0.9 times, preferably 0.6 to 0.8 times, the radial thickness X1 of the impact portion.

[0027] Dann, wenn im Falle eines Berstens des Verdichterrotors 12 Bruchstücke oder Fragmente des Verdichterrotors 12 kinetische Energie auf das Einsatzstück 13 übertragen, kann das Einsatzstück 13 definiert auf den Aufprallabschnitt 17a des saugseitigen Deckels 17 aufschlagen, wobei dann die in den saugseitigen Deckel 17 eingetragene kinetische Energie über eine definierte Verformung des Verbindungsabschnitts 17b absorbiert und gedämpft wird und letztendlich in den Spiralgehäuseabschnitt 14 des Verdichtergehäuses 11, mit welchem der saugseitige Deckel 17 verbunden ist, eingetragen wird. Im Falle eines Berstens auftretende Kräfte können so gedämpft werden, der Deckel 17 begrenzt im Containment-Fall wirkende Kräfte und kann Fragmente oder Bruchstücke des Verdichterrotors 12 im Falle eines Berstens desselben zurückhalten. Es wird die Gefahr reduziert, dass Bruchstücke oder Fragmente eines berstenden Verdichterrotors 12 das Verdichtergehäuse 10 durchschlagen und in die Umgebung gelangen. [0027] If, in the event of a bursting of the compressor rotor 12, pieces or fragments of the compressor rotor 12 transfer kinetic energy to the insert piece 13, the insert piece 13 can impact in a defined manner on the impact section 17a of the suction-side cover 17, wherein the kinetic energy introduced into the suction-side cover 17 is then absorbed and dampened via a defined deformation of the connecting section 17b and is ultimately introduced into the spiral casing section 14 of the compressor casing 11, to which the suction-side cover 17 is connected. Forces occurring in the event of a bursting can thus be dampened, the cover 17 limits forces acting in the containment case and can hold back fragments or pieces of the compressor rotor 12 in the event of a bursting of the same. The risk of pieces or fragments of a bursting compressor rotor 12 penetrating the compressor housing 10 and entering the environment is reduced.

[0028] Wie bereits ausgeführt, dient der zwischen dem Aufprallabschnitt 17a und dem Verbindungsabschnitt 17b positionierte Anbindungsabschnitt 17c des saugseitigen Deckels der Anbindung eines Strömungsrohrs, um im Verdichter 10 zu verdichtendes Medium dem Verdichter 10 zuzuführen. [0028] As already stated, the connection section 17c of the suction-side cover positioned between the impact section 17a and the connecting section 17b serves to connect a flow pipe in order to supply the medium to be compressed in the compressor 10 to the compressor 10.

[0029] Der saugseitige Deckel 17 des Verdichters 10 ist im Hinblick auf Belastungen, die in einem Containment-Fall bzw. im Falle eines Berstens des Verdichterrotors 12 auftreten, optimal ausgelegt. Im Falle eines Berstens des Verdichterrotors 12 wirkende Kräfte können gedämpft und definiert absorbiert werden. Der saugseitige Deckel 17 wirkt als Kraftbegrenzer und Rückhaltevorrichtung für Fragmente oder Bruchstücke eines berstenden Verdichterrotors 12. [0029] The suction-side cover 17 of the compressor 10 is optimally designed with regard to loads that occur in a containment case or in the event of a bursting of the compressor rotor 12. Forces acting in the event of a bursting of the compressor rotor 12 can be dampened and absorbed in a defined manner. The suction-side cover 17 acts as a force limiter and retaining device for fragments or pieces of a bursting compressor rotor 12.

[0030] Die Erfindung betrifft weiterhin einen Turbolader, der einen solchen Verdichter 10 umfasst. [0030] The invention further relates to a turbocharger comprising such a compressor 10.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

[0031] 10 Verdichter 11 Verdichtergehäuse 12 Verdichterrotor 13 Einsatzstück 14 Spiralgehäuseabschnitt 15 Strömungskanal 16 Strömungskanal 17 Deckel 17a Aufprallabschnitt 17b Verbindungsabschnitt 17c Anbindungsabschnitt 18 Spalt A Axialrichtung R Radialrichtung S Strömungsrichtung X1 Dicke X2 Dicke X3 Dicke α Winkel [0031] 10 Compressor 11 Compressor housing 12 Compressor rotor 13 Insert 14 Spiral housing section 15 Flow channel 16 Flow channel 17 Cover 17a Impact section 17b Connecting section 17c Attachment section 18 Gap A Axial direction R Radial direction S Flow direction X1 Thickness X2 Thickness X3 Thickness α Angle

Claims

1. Compressor (10) of a turbocharger, with a compressor housing (11), with a compressor rotor (12) accommodated in the compressor housing (11), wherein the compressor housing (11) has an insert piece (13) which delimits a flow channel (15) for a medium radially on the outside in the area of the compressor rotor (12), wherein the compressor housing (11) has a spiral housing section (14) which delimits a flow channel (16) for the compressed medium downstream of the insert piece (13),characterized in that the compressor housing (11) has a suction-side cover (17) which is arranged upstream of the insert piece (13) in the flow direction of the medium and is connected to the spiral housing section (14), the suction-side cover (17) has an impact section (17a) for the insert piece (13) radially on the inside and a radially outside opposite the radial direction (R) of the Compressor housing (11) has an inclined, conical connecting section (17b) to the spiral housing section (14).

2. Compressor according to claim 1, characterized in that the connecting section (17b) of the cover (17) encloses an angle (α) between 10° and 50°, preferably between 25° and 35°, with the radial direction (R) of the compressor housing (11).

3. Compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the impact section (17a) has a radial thickness (X1) which is greater than the radial thickness (X2) of a section of the insert piece (13) opposite the impact section (17a).

4. Compressor according to claim 3, characterized in that the radial thickness (X1) of the impact section (17a) corresponds to 1.2 to 3.5 times, preferably 1.3 to 1.9 times, the radial thickness (X2) of the section of the insert piece (13) opposite the impact section (17a).

5. Compressor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting portion (17b) has an axial thickness (X3) which is smaller than the radial thickness (X1) of the impact portion (17a).

6. Compressor according to claim 5, characterized in that the axial thickness (X3) of the connecting section (17b) corresponds to 0.5 to 0.9 times, preferably 0.6 to 0.8 times, the radial thickness (X1) of the impact section (17a).

7. Compressor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radially inner impact section (17a) of the suction-side cover (17) is connected to the connecting section (17b) of the suction-side cover (17) which is inclined with respect to the radial direction (R) via a connecting section (17c) of the suction-side cover (17) for a flow tube, which connecting section extends in the radial direction (R).

8. Compressor according to one of claims 3 to 7, characterized in that a gap (18) is formed between the impact section (17a) and the section of the insert piece (13) opposite the impact section (17a).

9. Turbocharger, with a turbine for expanding a first medium, with a compressor (10) for compressing a second medium using energy gained in the turbine during the expansion of the first medium, characterized in that the compressor (10) is designed according to one of claims 1 to 8.