EP0856639A2 - Abgasturbine eines Turboladers - Google Patents

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EP0856639A2
EP0856639A2 EP98810023A EP98810023A EP0856639A2 EP 0856639 A2 EP0856639 A2 EP 0856639A2 EP 98810023 A EP98810023 A EP 98810023A EP 98810023 A EP98810023 A EP 98810023A EP 0856639 A2 EP0856639 A2 EP 0856639A2
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EP
European Patent Office
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turbine
exhaust gas
housing
seal
nozzle ring
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Withdrawn
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EP98810023A
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EP0856639A3 (de
Inventor
Marcel Meier
Martin Seiler
Claus Weisheit
Marcel Zehnder
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Accelleron Industries AG
Original Assignee
ABB Turbo Systems AG
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
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Publication date
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Publication of EP0856639A3 publication Critical patent/EP0856639A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/048—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector for radial admission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/045—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector for radial flow machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers

Definitions

  • the invention relates to the exhaust gas turbine of a turbocharger, with one in the inflow duct arranged the exhaust gas turbine, the working medium on the turbine blades conductive nozzle ring.
  • the nozzle rings of the exhaust gas turbines of turbochargers are changed by Operating conditions, i.e. Increase or decrease in pressure and temperature of the working medium, highly stressed. Depending on the used Turbine and according to the specific conditions of use, the working medium have a large temperature gradient. Because a nozzle ring opposite the turbine components surrounding it always have a low mass possesses, it is subject to relatively strong temperature expansions.
  • the nozzle ring is often attached by simply jamming it in the Exhaust turbine housing. Since the nozzle ring does not change accordingly in this case can expand, material warping and cracks occur, so that such a nozzle ring does not have a sufficient lifespan. So he has to be exchanged in relatively short time intervals, which in addition to additional Cost also results in a loss of turbine work.
  • the invention tries to avoid all of these disadvantages. You have the task to create a nozzle ring for the exhaust gas turbine of a turbocharger, which in addition to an improved service life also a constant efficiency guaranteed.
  • a radial expansion gap is formed between the turbine housing and the nozzle ring and at least in this expansion gap a seal is arranged.
  • the nozzle ring consists of two in the recess arranged fasteners, which over a number are connected to each other by guide vanes. Either in at least one of the Fasteners or in at least one of the fasteners surrounding components of the turbine housing is a seal receiving circumferential groove formed.
  • the seal is designed as a lamellar ring.
  • One out of one is particularly advantageous sufficient heat-resistant material, such as chrome nickel steel existing double lamellar ring.
  • Such a seal encloses you 720 ° angle. It can not only withstand high temperatures of up to 750 ° C Resist undamaged but also provides an improved seal of the expansion gap. This can further increase turbine efficiency and the service life of the nozzle ring can also be increased.
  • the seal is also made of a sufficiently heat-resistant Made of existing piston ring material. This is another possibility given to seal the expansion gap, which according to the concrete operating conditions is available.
  • an embodiment of the invention is based on a Radial turbine of a turbocharger shown.
  • the exhaust gas turbocharger mainly consists of a compressor, not shown and an exhaust gas turbine designed as a radial turbine 1.
  • the radial turbine 1 has a turbine housing 2, with a spiral gas inlet housing 3, a gas outlet housing 4 designed as a gas outlet flange and a Intermediate wall, turbine-side housing component 5.
  • a turbine wheel 7 In the turbine housing 2 is a turbine wheel 7 with rotor blades carried by a shaft 6 8 rotatably mounted. There is also no compressor on shaft 6 shown compressor wheel arranged.
  • the gas inlet housing 3 goes downstream into an inflow duct 9 for the exhaust gases 10 a connected to the exhaust gas turbocharger, also not shown Internal combustion engine over.
  • a nozzle ring 11 is form-fitting in the inflow channel 9 between the gas inlet housing 3 and the gas outlet flange 4 and the intermediate wall 5 arranged.
  • the shaft 6 is by means of bearings 12 in a bearing housing 13 rotatably mounted.
  • the gas inlet housing 3 and the bearing housing 13 are connected to one another via a tensioning band 14 arranged in the circumferential direction.
  • the gas outlet flange 4 and the gas inlet housing 3 are by screws 15 releasably attached to each other (Fig. 1).
  • the nozzle ring 11 consists of two annular fastening elements 16, 17, which are connected to one another via a number of guide vanes 18.
  • the turbine housing 2 for Receiving the nozzle ring 11 has the turbine housing 2 in the region of the transition from the gas inlet housing 3 to the gas outlet flange 4 or to the intermediate wall 5 a recess 19.
  • a radial expansion gap 20 is formed, which is both the axial and the radial expansion of the nozzle ring 11 allowed.
  • Gas inlet side of the nozzle ring 11 is in the fastener 17 a circumferential groove 21 is arranged and in the flow direction of the exhaust gases 10 aligned.
  • the groove 21 takes a double lamellar ring, i.e. seal 22 enclosing an angle of 720 °.
  • the double slat ring 22 is made of chrome-nickel steel, although of course other heat-resistant ones Materials can be used.
  • Both in the groove 21 and in the recess 19 of the turbine housing 2 is a sealing surface 23, 24 for each Double lamellar ring 22 arranged (Fig. 2).
  • a simple one or a triple slat ring can be used.
  • Figure 3 is a longitudinal section through the indicated in Figure and also only partially shown double lamellar ring 22 shown. For the sake of clarity an enlarged view was chosen.
  • exhaust gases 10 first enter the spiral Gas inlet housing 3 of the radial turbine 1. Be in the gas inlet housing 3 it accelerates and via the nozzle ring 11 with an optimal flow angle passed to the turbine wheel 7. There the exhaust gases 10 are finally expanded. They give a power, which drives the shaft 6 and so that the compressor wheel serves.
  • the nozzle ring can 11 Expand freely in both the axial and radial directions. Doing so the exhaust gas pressure acting via the inflow duct 9 and the expansion gap 20 the double lamellar ring 22 always on the sealing surface 23 of the groove 21. Accordingly an extensive sealing of the expansion gap 20 is achieved. At Corresponding test bench tests were able to achieve efficiency gains of up to three points compared to variants without sealing the expansion gap 20 be determined.
  • the circumferential groove 21 is in the Gas outlet flange 4 formed (Fig. 4).
  • This is a second variant of the arrangement given the seal 22, which with appropriate design requirements is used.
  • a second sealing surface 23 arranged in the groove 21 Sealing surface 27 is formed on the fastening element 17 of the nozzle ring 11.
  • the function of this double lamellar ring 22 is analogous to the first exemplary embodiment.
  • the circumferential groove 21 can also be in the fastening element 16 or in the partition 5, i.e. also gas inlet or gas outlet side of the Nozzle ring 11 are formed (not shown).
  • a piston ring is designed in a third exemplary embodiment Seal 28 on the gas inlet side of the nozzle ring 11, between its fastening element 17 and the gas inlet housing 3.
  • the piston ring 28 is received by a correspondingly adapted groove 29.
  • a sealing surface 30, 31 for the piston ring 28 is arranged.
  • To ensure a good seal To ensure a piston ring 28 is used with a hooked impact (not shown). All other components of the radial turbine 1 are analogous to the first Embodiment formed.
  • the function of the piston ring 28 corresponds the function of the double lamellar ring 22.

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Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Düsenring für die Abgasturbine eines Turboladers zu schaffen, welcher neben einer verbesserter Lebensdauer auch einen konstanten Wirkungsgrad garantiert. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwischen dem Turbinengehäuse (2) und dem Düsenring (11) ein radialer Dehnungsspalt (20) ausgebildet und im Dehnungsspalt (20) zumindest eine Dichtung (22) angeordnet ist. Dazu ist in zumindest einem der Befestigungselemente (16, 17) des Düsenrings (11) oder in zumindest einem der die Befestigungselemente (16, 17) umgebenden Bauteile (3, 4, 5) des Turbinengehäuses (2) eine die Dichtung (22) aufnehmende, umlaufende Nut (21) ausgebildet. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft die Abgasturbine eines Turboladers, mit einem im Einströmkanal der Abgasturbine angeordneten, das Arbeitsmedium auf die Turbinenschaufeln leitenden Düsenring.
Stand der Technik
Die Düsenringe der Abgasturbinen von Turboladern werden durch wechselnde Betriebsbedingungen, d.h. Erhöhung oder Absenkung von Druck und Temperatur des Arbeitsmediums, hoch beansprucht. In Abhängigkeit von der verwendeten Turbine und entsprechend den konkreten Einsatzbedingungen kann das Arbeitsmedium einen grossen Temperaturgradienten aufweisen. Weil ein Düsenring gegenüber den ihn umgebenden Turbinenbauteilen stets nur eine geringe Masse besitzt, ist er relativ starken Temperaturdehnungen unterworfen.
Häufig erfolgt die Befestigung des Düsenrings durch einfaches Verklemmen im Gehäuse der Abgasturbine. Da sich der Düsenring in diesem Fall nicht entsprechend ausdehnen kann, kommt es zu Materialverwerfungen und Rissen, so dass ein solcher Düsenring keine ausreichende Lebensdauer besitzt. Er muss demnach in relativ kurzen Zeitintervallen ausgetauscht werden, was neben zusätzlichen Kosten auch einen Arbeitsausfall der Turbine zur Folge hat.
Aus diesem Grund muss zwischen dem Düsenring und den ihn umgebenden Bauteilen ein ausreichend grosser Dehnungsspalt ausgebildet werden. Bei einer solchen Lösung tritt jedoch der Nachteil einer nicht unerheblichen Bypass-Strömung des Arbeitsmediums durch den Dehnungsspalt hindurch auf. Dadurch kann es zu einer deutlichen Verringerung des Wirkungsgrades der Turbine kommen.
Um diese Nachteile zu beseitigen wurde entsprechend der EP 00 24 275-A1 ein Düsenring entwickelt, welcher sich sowohl in axialer als auch in radialer Richtung frei ausdehnen kann und trotzdem einen verschliessbaren Dehnungsspalt aufweist. Dazu erfolgt die Arretierung dieses Düsenrings hauptsächlich mittels eines elastischen Elements, welches den Düsenring aufgrund einer Vorspannung ständig gegen dessen Sitz im Turbinengehäuse drückt. Dabei erfolgt gleichzeitig eine Abdichtung des Dehnungsspalts.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Vorspannung des elastischen Elements aufgrund der hohen Temperaturen des Arbeitsmediums und des Düsenrings nachlässt. Die abnehmende Vorspannung des elastischen Elements führt schliesslich dazu, dass der Düsenring nicht mehr an seinem Sitz anliegt und der Dehnungsspalt wiederum eine Bypass-Strömung durchlässt. Demnach kann auch bei dieser Lösung die Abdichtung des Dehnungsspaltes gegenüber einer Bypass-Strömung nicht dauerhaft gewährleistet und damit eine zunehmende Verringerung des Wirkungsgrades nicht verhindert werden.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung versucht, alle diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Düsenring für die Abgasturbine eines Turboladers zu schaffen, welcher neben einer verbesserter Lebensdauer auch einen konstanten Wirkungsgrad garantiert.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zwischen dem Turbinengehäuse und dem Düsenring ein radialer Dehnungsspalt ausgebildet und in diesem Dehnungsspalt zumindest eine Dichtung angeordnet ist. Dabei besteht der Düsenring aus zwei in der Ausnehmung angeordneten Befestigungselementen, welche über eine Anzahl von Leitschaufeln miteinander verbunden sind. Entweder in zumindest einem der Befestigungselemente oder in zumindest einem der die Befestigungselemente umgebenden Bauteile des Turbinengehäuses ist eine die Dichtung aufnehmende, umlaufende Nut ausgebildet.
Beim Betrieb des Turboladers erlaubt der zwischen dem Düsenring und dem Turbinengehäuse ausgebildete radiale Dehnungsspalt eine freie Ausdehnung des Düsenrings sowohl in axiale als auch in radiale Richtung. Gleichzeitig wird die Dichtung aufgrund des Abgasdruckes der mit dem Turbolader verbundenen Brennkraftmaschine gegen die Nut gedrückt, wodurch eine weitgehende Abdichtung des Dehnungsspaltes erreicht wird. Auf diese Weise wird einerseits ein ausreichendes Spiel für die Wärmedehnung des Düsenrings und andererseits eine geeignete Abdichtung der Bypass-Strömung gewährleistet.
Es ist besonders zweckmässig, wenn die umlaufende Nut in Strömungsrichtung der Abgase ausgerichtet ist. Dadurch kann eine besonders grosse Dichtfläche realisiert werden, was eine verbesserte Abdichtung und damit einen höheren Turbinenwirkungsgrad zur Folge hat.
Entsprechend den konkreten Platzverhältnissen im Bereich des Düsenrings kann die Dichtung jeweils zwischen dem Düsenring und entweder dem Gaseintrittgehäuse, dem turbinenseitigen Gehäusebauteil oder dem Gasaustrittgehäuse angeordnet werden.
Die Dichtung ist als Lamellenring ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist ein aus einem ausreichend hitzebeständigen Werkstoff, wie beispielsweise Chromnickelstahl bestehender Doppel-Lamellenring. Eine solche Dichtung umschliesst einen Winkel von 720°. Sie kann daher nicht nur hohen Temperaturen von bis zu 750°C unbeschadet widerstehen sondern sorgt auch für eine verbesserte Abdichtung des Dehnungsspaltes. Damit kann der Turbinenwirkungsgrad nochmals gesteigert und auch die Standzeit des Düsenrings erhöht werden.
Alternativ dazu ist die Dichtung als ebenfalls aus einem ausreichend hitzebeständigen Werkstoff bestehender Kolbenring ausgebildet. Damit ist eine weitere Möglichkeit zur Abdichtung des Dehnungsspaltes gegeben, welche entsprechend den konkreten Einsatzbedingungen zur Verfügung steht.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer mit einem Düsenring versehenen Radialturbine eines Turboladers dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Teillängsschnitt der Radialturbine;
Fig. 2
einen vergrösserten Ausschnitt von Fig. 1, im Bereich des Düsenrings;
Fig. 3
einen Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Dichtung, entsprechend Fig. 1, jedoch vergrössert dargestellt;
Fig. 4
eine Darstellung entsprechend Fig. 2, jedoch in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5
eine Darstellung entsprechend Fig. 2, jedoch in einem dritten Ausführungsbeispiel.
Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind von der Anlage beispielsweise die Verdichterseite des Abgasturboladers und die mit der Radialturbine verbundene Brennkraftmaschine. Die Strömungsrichtung des Arbeitsmittels ist mit Pfeilen bezeichnet.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Der Abgasturbolader besteht hauptsächlich aus einem nicht dargestellten Verdichter und einer als Radialturbine ausgebildeten Abgasturbine 1. Die Radialturbine 1 besitzt ein Turbinengehäuse 2, mit einem spiralförmigen Gaseintrittgehäuse 3, einem als Gasaustrittflansch ausgebildeten Gasaustrittgehäuse 4 und einem als Zwischenwand ausgebildeten, turbinenseitigen Gehäusebauteil 5. Im Turbinengehäuse 2 ist ein von einer Welle 6 getragenes Turbinenrad 7 mit Laufschaufeln 8 drehbar gelagert. Verdichterseitig ist auf der Welle 6 ein ebenfalls nicht dargestelltes Verdichterrad angeordnet.
Das Gaseintrittgehäuse 3 geht stromab in einen Einströmkanal 9 für die Abgase 10 einer mit dem Abgasturbolader verbundenen, gleichfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine über. Im Einströmkanal 9 ist ein Düsenring 11 formschlüssig zwischen dem Gaseintrittgehäuse 3 und dem Gasaustrittflansch 4 sowie der Zwischenwand 5 angeordnet. Die Welle 6 ist mittels Lagern 12 in einem Lagergehäuse 13 drehbar gelagert. Das Gaseintrittgehäuse 3 und das Lagergehäuse 13 sind über ein in Umfangsrichtung angeordnetes Spannband 14 miteinander verbunden. Der Gasaustrittflansch 4 und das Gaseintrittgehäuse 3 sind durch Schrauben 15 lösbar aneinander befestigt (Fig. 1).
Der Düsenring 11 besteht aus zwei ringförmigen Befestigungselementen 16, 17, welche über eine Anzahl von Leitschaufeln 18 miteinander verbunden sind. Zur Aufnahme des Düsenrings 11 weist das Turbinengehäuse 2 im Bereich des Übergangs vom Gaseintrittgehäuse 3 zum Gasaustrittflansch 4 bzw. zur Zwischenwand 5 eine Ausnehmung 19 auf. In dieser Ausnehmung 19, d.h. zwischen dem Düsenring 11 und dem Turbinengehäuse 2, ist ein radialer Dehnungsspalt 20 ausgebildet, welcher sowohl die axiale als auch die radiale Ausdehnung des Düsenrings 11 erlaubt. Gaseintrittseitig des Düsenrings 11 ist im Befestigungselement 17 eine umlaufende Nut 21 angeordnet und in Strömungsrichtung der Abgase 10 ausgerichtet. Die Nut 21 nimmt eine als Doppel-Lamellenring ausgebildete, d.h. einen Winkel von 720° umschliessende Dichtung 22 auf. Der Doppel-Lamellenring 22 besteht aus Chromnickelstahl, wobei natürlich auch andere hitzebeständige Werkstoffe Verwendung finden können. Sowohl in der Nut 21 als auch in der Ausnehmung 19 des Turbinengehäuses 2 ist jeweils eine Dichtfläche 23, 24 für den Doppel-Lamellenring 22 angeordnet (Fig. 2). In Abhängigkeit von den Dichtungsanforderung und den Platzverhältnissen können selbstverständlich auch ein einfacher oder ein dreifacher Lamellenring verwendet werden.
In Figur 3 ist ein Längsschnitt durch den in Figur angedeuteten und zudem nur teilweise dargestellten Doppel-Lamellenring 22 gezeigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde dazu eine vergrösserte Darstellung gewählt.
Zur Montage des Doppel-Lamellenrings 22 wird dieser gemeinsam mit dem Düsenring 11 auf einen leicht kleineren Aussendurchmesser 25 der Ausnehmung 19 geschoben. Dadurch entsteht eine Vorspannung des Doppel-Lamellenrings 22, wodurch dieser stets an der Dichtfläche 24 anliegt. Um das Aufziehen des Doppel-Lamellenrings 22 zu erleichtern ist die Ausnehmung 19 im Bereich des Gaseintrittgehäuses 3 mit einer Abschrägung 26 versehen.
Beim Betrieb der mit dem Abgasturbolader verbundenen, als Dieselmotor ausgebildeten Brennkraftmaschine gelangen deren Abgase 10 zunächst in das spiralförmige Gaseintrittgehäuse 3 der Radialturbine 1. Im Gaseintrittgehäuse 3 werden sie beschleunigt und über den Düsenring 11 mit einem optimalen Strömungswinkel zum Turbinenrad 7 geleitet. Dort werden die Abgase 10 schliesslich entspannt. Sie geben dabei eine Leistung ab, welche dem Antrieb der Welle 6 und damit des Verdichterrades dient.
Aufgrund der Ausbildung des radialen Dehnungsspaltes 20 kann sich der Düsenring 11 sowohl in axiale als auch in radiale Richtung frei ausdehnen. Dabei drückt der über den Einströmkanal 9 und den Dehnungsspalt 20 einwirkende Abgasdruck den Doppel-Lamellenring 22 stets an die Dichtfläche 23 der Nut 21. Demzufolge wird eine weitgehende Abdichtung des Dehnungsspaltes 20 erreicht. Bei entsprechenden Prüfstandsversuchen konnten Wirkungsgradgewinne von bis zu drei Punkten gegenüber Varianten ohne Abdichtung des Dehnungsspaltes 20 festgestellt werden.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die umlaufende Nut 21 im Gasaustrittflansch 4 ausgebildet (Fig. 4). Damit ist eine zweite Variante zur Anordnung der Dichtung 22 gegeben, welche bei entsprechenden konstruktiven Voraussetzungen zur Anwendung kommt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist ausser der in der Nut 21 angeordneten Dichtfläche 23 eine zweite Dichtfläche 27 am Befestigungselement 17 des Düsenrings 11 ausgebildet. Die Funktion dieses Doppel-Lamellenrings 22 ist analog dem ersten Ausführungsbeispiel. Natürlich kann die umlaufende Nut 21 auch im Befestigungselement 16 oder in der Zwischenwand 5, d.h. ebenfalls gaseintritt- bzw. gasaustrittseitig des Düsenrings 11, ausgebildet werden (nicht dargestellt).
Gemäss Figur 5 ist in einem dritten Ausführungsbeispiel eine als Kolbenring ausgebildete Dichtung 28 gaseintrittseitig des Düsenrings 11, zwischen dessen Befestigungselement 17 sowie dem Gaseintrittgehäuse 3, angeordnet. Der Kolbenring 28 wird von einer entsprechend angepassten Nut 29 aufgenommen. Sowohl in der Nut 29 als auch in der Ausnehmung 19 des Turbinengehäuses 2 ist jeweils eine Dichtfläche 30, 31 für den Kolbenring 28 angeordnet. Um eine gute Abdichtung zu gewährleisten, kommt ein Kolbenring 28 mit verhaktem Stoss zum Einsatz (nicht dargestellt). Alle weiteren Bauteile der Radialturbine 1 sind analog dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die Funktion des Kolbenrings 28 entspricht der Funktion des Doppel-Lamellenrings 22.
Bezugszeichenliste
1
Abgasturbine, Radialturbine
2
Turbinengehäuse
3
Gaseintrittgehäuse
4
Gasaustrittgehäuse, Gasaustrittflansch
5
turbinenseitiger Gehäusebauteil, Zwischenwand
6
Welle
7
Turbinenrad
8
Laufschaufel
9
Einströmkanal
10
Abgas
11
Düsenring
12
Lager
13
Lagergehäuse
14
Spannband
15
Schraube
16
Befestigungselement
17
Befestigungselement
18
Leitschaufel
19
Ausnehmung
20
Dehnungsspalt
21
Nut
22
Dichtung, Doppel-Lamellenring
23
Dichtfläche, von 21
24
Dichtfläche, von 19
25
Aussendurchmesser
26
Abschrägung
27
Dichtfläche, von 17
28
Dichtung, Kolbenring
29
Nut
30
Dichtfläche, von 29
31
Dichtfläche, von 19

Claims (10)

  1. Abgasturbine eines Turboladers, mit einem aus einem Gaseintrittgehäuse (3), einem Gasaustrittgehäuse (4) sowie zumindest einem turbinenseitigen Gehäusebauteil (5) bestehenden Turbinengehäuse (2), einem auf einer Welle (6) drehbar gelagerten Turbinenrad (7) mit Laufschaufeln (8), einem im Turbinengehäuse (2), stromauf des Turbinenrades (7) ausgebildeten Einströmkanal (9) für die Abgase (10) einer mit dem Turbolader verbundenen Brennkraftmaschine sowie mit einem im Einströmkanal (9) angeordneten, in einer Ausnehmung (19) des Turbinengehäuses (2) befestigten, die Abgase (10) auf die Laufschaufeln (8) leitenden Düsenring (11), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Turbinengehäuse (2) und dem Düsenring (11) ein radialer Dehnungsspalt (20) ausgebildet und im Dehnungsspalt (20) zumindest eine Dichtung (22, 28) angeordnet ist.
  2. Abgasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenring (11) aus zwei in der Ausnehmung (19) angeordneten Befestigungselementen (16, 17) besteht, welche über eine Anzahl von Leitschaufeln (18) miteinander verbunden sind und entweder in zumindest einem der Befestigungselemente (16, 17) oder in zumindest einem der die Befestigungselemente (16, 17) umgebenden Bauteile (3, 4, 5) des Turbinengehäuses (2) eine die Dichtung (22, 28) aufnehmende, umlaufende Nut (21) ausgebildet ist.
  3. Abgasturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Nut (21) in Strömungsrichtung der Abgase (10) ausgerichtet ist.
  4. Abgasturbine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (22, 28) zwischen dem Gaseintrittgehäuse (3) und dem Düsenring (11) angeordnet ist.
  5. Abgasturbine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (22, 28) zwischen dem turbinenseitigen Gehäusebauteil (5) und dem Düsenring (11) angeordnet ist.
  6. Abgasturbine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (22, 28) zwischen dem Gasaustrittgehäuse (4) und dem Düsenring (11) angeordnet ist.
  7. Abgasturbine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (22) als Lamellenring, insbesondere als Doppel-Lamellenring, ausgebildet ist.
  8. Abgasturbine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenring (22) aus einem ausreichend hitzebeständigen Werkstoff, insbesondere aus Chromnickelstahl besteht.
  9. Abgasturbine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (28) als Kolbenring ausgebildet ist.
  10. Abgasturbine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (28) aus einem ausreichend hitzebeständigen Werkstoff, insbesondere aus Chromnickelstahl besteht.
EP98810023A 1997-01-29 1998-01-20 Abgasturbine eines Turboladers Withdrawn EP0856639A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19703033A DE19703033A1 (de) 1997-01-29 1997-01-29 Abgasturbine eines Turboladers
DE19703033 1997-01-29

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Publication Number Publication Date
EP0856639A2 true EP0856639A2 (de) 1998-08-05
EP0856639A3 EP0856639A3 (de) 2000-04-19

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EP98810023A Withdrawn EP0856639A3 (de) 1997-01-29 1998-01-20 Abgasturbine eines Turboladers

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EP (1) EP0856639A3 (de)
JP (1) JP3004616B2 (de)
KR (1) KR19980070758A (de)
CN (1) CN1192513A (de)
CZ (1) CZ292035B6 (de)
DE (1) DE19703033A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7384236B2 (en) 2002-12-02 2008-06-10 Abb Turbo Systems Ag Exhaust-gas-turbine casing
EP3929407A1 (de) * 2020-06-23 2021-12-29 ABB Schweiz AG Modularer düsenring für eine turbinenstufe einer strömungsmaschine

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6565468B2 (en) 1999-12-21 2003-05-20 The Gates Corporation Tensioner with damping mechanism
JP4370662B2 (ja) * 2000-03-17 2009-11-25 アイシン精機株式会社 可変容量ターボチャージャ
US6287091B1 (en) * 2000-05-10 2001-09-11 General Motors Corporation Turbocharger with nozzle ring coupling
EP1180632A1 (de) * 2000-08-07 2002-02-20 ABB Turbo Systems AG Axiales Sicherungssystem
DE10051223A1 (de) 2000-10-16 2002-04-25 Alstom Switzerland Ltd Verbindbare Statorelemente
JP2003184563A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Aisin Seiki Co Ltd 可変容量ターボチャージャ
EP1394363B1 (de) * 2002-08-26 2006-03-01 BorgWarner Inc. Verstellbares Leitgitter für eine Turbineneinheit
EP1536103B1 (de) 2003-11-28 2013-09-04 BorgWarner, Inc. Strömungsmaschine mit Leitgitter und Befestigungseinrichtung dafür
JP4729901B2 (ja) * 2004-11-01 2011-07-20 株式会社Ihi 過給機および密封装置
US8047772B2 (en) * 2005-03-30 2011-11-01 Honeywell International Inc. Variable geometry turbine for a turbocharger and method of controlling the turbine
US8152489B2 (en) * 2006-08-18 2012-04-10 Ihi Corporation Motor-driven supercharger
US7559199B2 (en) 2006-09-22 2009-07-14 Honeywell International Inc. Variable-nozzle cartridge for a turbocharger
JP5045304B2 (ja) * 2007-08-16 2012-10-10 株式会社Ｉｈｉ ターボチャージャ
JP4952558B2 (ja) * 2007-12-12 2012-06-13 株式会社Ｉｈｉ ターボチャージャ
JP2009197633A (ja) * 2008-02-20 2009-09-03 Ihi Corp ターボチャージャ
DE102008057878A1 (de) * 2008-11-18 2010-05-20 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
JP5402061B2 (ja) * 2009-02-17 2014-01-29 株式会社Ｉｈｉ ターボチャージャ
JP5402682B2 (ja) * 2010-01-29 2014-01-29 株式会社Ｉｈｉ ターボチャージャのシール装置
US8857178B2 (en) * 2011-06-28 2014-10-14 Caterpillar Inc. Nozzled turbocharger turbine and associated engine and method
DE112012003266T5 (de) * 2011-09-27 2014-05-22 Borgwarner Inc. Halbdurchlässiges Medium zur Abdichtung einer Betätigungswelle
JP5710452B2 (ja) * 2011-11-16 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ
IN2014DN08616A (de) * 2012-03-30 2015-05-22 Borgwarner Inc
JP5949164B2 (ja) * 2012-05-29 2016-07-06 株式会社Ihi 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
JP6051791B2 (ja) * 2012-11-06 2016-12-27 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ
EP2733311B1 (de) * 2012-11-16 2019-01-02 ABB Turbo Systems AG Düsenring
JP6331423B2 (ja) * 2014-01-29 2018-05-30 株式会社Ihi 可変容量型過給機
JP6542246B2 (ja) * 2014-10-02 2019-07-10 株式会社Ihi 可変容量型過給機
CN104564174B (zh) * 2014-12-29 2017-01-18 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 一种燃气轮机透平静叶弹性密封结构
US9810238B2 (en) 2015-03-09 2017-11-07 Caterpillar Inc. Turbocharger with turbine shroud
US10066639B2 (en) 2015-03-09 2018-09-04 Caterpillar Inc. Compressor assembly having a vaneless space
US9752536B2 (en) 2015-03-09 2017-09-05 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US10006341B2 (en) 2015-03-09 2018-06-26 Caterpillar Inc. Compressor assembly having a diffuser ring with tabs
US9777747B2 (en) 2015-03-09 2017-10-03 Caterpillar Inc. Turbocharger with dual-use mounting holes
US9915172B2 (en) 2015-03-09 2018-03-13 Caterpillar Inc. Turbocharger with bearing piloted compressor wheel
US9650913B2 (en) 2015-03-09 2017-05-16 Caterpillar Inc. Turbocharger turbine containment structure
US9638138B2 (en) 2015-03-09 2017-05-02 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9822700B2 (en) 2015-03-09 2017-11-21 Caterpillar Inc. Turbocharger with oil containment arrangement
US9903225B2 (en) 2015-03-09 2018-02-27 Caterpillar Inc. Turbocharger with low carbon steel shaft
US9890788B2 (en) 2015-03-09 2018-02-13 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9683520B2 (en) 2015-03-09 2017-06-20 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9739238B2 (en) 2015-03-09 2017-08-22 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9732633B2 (en) 2015-03-09 2017-08-15 Caterpillar Inc. Turbocharger turbine assembly
US9879594B2 (en) 2015-03-09 2018-01-30 Caterpillar Inc. Turbocharger turbine nozzle and containment structure
CN106337697B (zh) * 2016-09-13 2019-02-01 中国北方发动机研究所(天津) 一种喷嘴环密封结构
US10731546B2 (en) * 2017-02-06 2020-08-04 Borgwarner Inc. Diffuser in wastegate turbine housings
DE102017114397A1 (de) * 2017-06-28 2019-01-03 2G Energy AG Verfahren zur Anpassung eines Turboladers sowie eines Stationärmotorsystems sowie Turbolader und Stationärmotorsystem
WO2019044777A1 (ja) * 2017-08-28 2019-03-07 株式会社豊田自動織機 ターボチャージャ
DE102017127628A1 (de) * 2017-11-22 2019-05-23 Man Energy Solutions Se Turbine und Turbolader
US10612418B2 (en) * 2018-03-22 2020-04-07 GM Global Technology Operations LLC Nested flange joint
KR20240161676A (ko) 2022-03-22 2024-11-12 터보 시스템즈 스위츠랜드 엘티디. 레이디얼 터빈용 노즐 링, 배기 터빈, 및 터보차저
CN119053772A (zh) * 2022-05-25 2024-11-29 株式会社Ihi 涡轮机以及增压器
JP7841974B2 (ja) * 2022-07-13 2026-04-07 本田技研工業株式会社 ガスタービン及びラジアルタービンノズルの組付方法
DE102022118731A1 (de) 2022-07-26 2024-02-01 Rolls-Royce Solutions GmbH Turbinenanordnungen, Turbolader und Brennkraftmaschine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0024275A1 (de) 1979-08-15 1981-03-04 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Arretierung von Düsenringen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE111098C (de) *
US1154777A (en) * 1914-02-21 1915-09-28 Gen Electric Attaching means for nozzles.
US1922017A (en) * 1931-10-27 1933-08-08 Gen Electric Elastic fluid turbine
FR994013A (fr) * 1944-12-05 1951-11-09 Rateau Soc Perfectionnement à l'exécution des distributeurs et tuyères de turbines
US2668006A (en) * 1949-11-08 1954-02-02 Baldwin Lima Hamilton Corp Turbocharger
US3068638A (en) * 1953-06-09 1962-12-18 Laval Steam Turbine Inc De Turbocharger for internal com. bustion engines
DE1040569B (de) * 1954-07-08 1958-10-09 Westinghouse Electric Corp Befestigung der Duesensegmente im Gehaeuse einer Dampfturbine
US3737247A (en) * 1971-04-12 1973-06-05 Garrett Corp Composite nozzle
JPS5257410A (en) * 1975-11-07 1977-05-11 Hitachi Ltd Leakage sealing mechanism for axial fluid machine
US4242040A (en) * 1979-03-21 1980-12-30 Rotoflow Corporation Thrust adjusting means for nozzle clamp ring
US4311432A (en) * 1979-11-20 1982-01-19 United Technologies Corporation Radial seal
US4687412A (en) * 1985-07-03 1987-08-18 Pratt & Whitney Canada Inc. Impeller shroud
DE3541508C1 (de) * 1985-11-23 1987-02-05 Kuehnle Kopp Kausch Ag Abgasturbolader
US4679984A (en) * 1985-12-11 1987-07-14 The Garrett Corporation Actuation system for variable nozzle turbine
GB2234295B (en) * 1989-07-21 1993-07-21 Rolls Royce Plc Gas turbine engine compressor assembly
US5249920A (en) * 1992-07-09 1993-10-05 General Electric Company Turbine nozzle seal arrangement

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0024275A1 (de) 1979-08-15 1981-03-04 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Arretierung von Düsenringen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7384236B2 (en) 2002-12-02 2008-06-10 Abb Turbo Systems Ag Exhaust-gas-turbine casing
US7946809B2 (en) 2002-12-02 2011-05-24 Abb Turbo Systems Ag Exhaust-gas-turbine casing
EP3929407A1 (de) * 2020-06-23 2021-12-29 ABB Schweiz AG Modularer düsenring für eine turbinenstufe einer strömungsmaschine
WO2021259862A1 (de) * 2020-06-23 2021-12-30 Abb Switzerland Ltd. Modularer düsenring für eine turbinenstufe einer strömungsmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
CZ292035B6 (cs) 2003-07-16
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