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1. WO2020120254 - ABGASTURBINE MIT VARIABLER GEOMETRIE FÜR EINEN ABGASTURBOLADER

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

1. Abgasturbine (20) eines Abgasturboladers (1 ) mit einem Turbinengehäuse (21 ), das eine Lagergehäuseseite (23) und eine Abgas-Austrittsseite (24) aufweist, wobei in dem Turbinengehäuse (21 )

- ein Turbinenlaufrad (12), um eine Turbinenachse (11 ) drehbar, in einem Laufradraum (25) angeordnet ist,

- ein Abgas-Spiralkanal (22), der den Laufradraum (25) in radialem Abstand umgreift, angeordnet ist, sowie

- eine Abgasleiteinrichtung (50), in einem Übergangsbereich radial zwischen einer Turbinenrad-Eintrittsöffnung (26) des Laufradraums (25) und dem Abgas-Spiralkanal (22), zur Überleitung eines Abgasmassenstromes aus dem Abgas-Spiralkanal (22) auf das Turbinenlaufrad (12), angeordnet ist, wobei die Abgasleiteinrichtung (50) aufweist:

- einen um das Turbinenlaufrad (12) konzentrisch umlaufenden, den

Abgas-Spiralkanal (22) und den Laufradraum (25) verbindenden Ringkanal (54) mit einer Ringkanal-Hinterwand (55) auf der Lagergehäuseseite (23) und einer Ringkanal-Vorderwand (56) auf der Abgas-Austrittsseite (24), wobei durch den Abstand zwischen Ringkanal-Hinterwand (55) und

Ringkanal-Vorderwand (56) eine Ringkanalbreite (57) definiert ist;

- eine Mehrzahl von im Ringkanal (54) angeordneten Abgas-Leitschaufeln (60), die jeweils eine Schaufeleintrittskante (61 ), eine Schaufelaustrittskante

(62) und eine Schaufeldrehachse (63) aufweisen, die sich, in Bezug auf die Turbinenachse (11 ) zumindest überwiegend axial, zwischen der

Ringkanal-Hinterwand (55) und der Ringkanal-Vorderwand (56) erstrecken, wobei die Abgasleitschaufeln (60), um ihre jeweiligen Schaufeldrehachsen

(63), von einer Geschlossen-Stellung, in der sich die

Schaufelaustrittskannten (62) in einer radial äußeren Position befinden, über einen radialen Schwenkbereich (65) hinweg, bis in eine Geöffnet-Steil ung, in der sich die Schaufelaustrittskanten (62) in einer radial inneren Position, in minimalem Abstand zum Turbinenlaufrad (12), befinden, drehbar gelagert sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Ringkanalbreite (57), zumindest in einem nach radial innen an den radialen Schwenkbereich (65) der Schaufelaustrittskanten (62)

anschließenden radialen Bereich, in radialer Richtung auf die Turbinenachse (11 ) zu, bis zur Turbinenrad-Eintrittsöffnung (26) des Laufradraums (25), auf der Seite der Ringkanal-Vorderwand (56) zunimmt.

2. Abgasturbine (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Ringkanalbreite (57), zumindest ab einem Bereich der radial inneren 5% bis 15% des radialen Schwenkbereichs (65) der Schaufelaustrittskanten (62), zunimmt.

3. Abgasturbine (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Ringkanalbreite (57), zumindest ab einem Bereich der radial inneren 15% bis 33% des radialen Schwenkbereichs (65) der Schaufelaustrittskanten (62), zunimmt.

4. Abgasturbine (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Ringkanalbreite (57), zumindest ab einem Bereich des radial inneren Drittels bis zumindest ab einem Bereich der radial inneren Hälfte des radialen Schwenkbereichs (65) der Schaufelaustrittskanten (62), zunimmt.

5. Abgasturbine (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass die Ringkanalbreite (57) bis hin zur

Turbinenrad-Eintrittsöffnung (26) des Laufradraums (25) auf einen Wert zunimmt, der zwischen dem 1 ,05-fachen oder dem 1 ,2-fachen bis

einschließlich dem 1 ,5-fachen Wert der ursprünglichen Ringkanalbreite (57) liegt.

6. Abgasturbine (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Ringkanalbreite (57) entlang einer Linearkontur oder einer Kreiskontur oder einer Hyperbelkontur oder einer Parabelkontur der Ringkanal-Vorderwand (56), bis zur Turbinenrad-Eintrittsöffnung (26) des Laufradraums (25) hin, zunimmt.

7. Abgasturbine (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass die Ringkanal-Vorderwand (56) zumindest teilweise durch eine im Turbinengehäuse (21 ) angeordnete Deckringscheibe (52) der Abgasleiteinrichtung (50) gebildet ist, wobei die gesamte Zunahme der Ringkanalbreite (57) auf einer nach radial innen an die Deckringscheibe (52) anschließenden Turbinengehäusewand (21 a) ausgebildet ist.

8. Abgasturbine (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil bis hin zu der gesamten Zunahme der Ringkanalbreite (57) auf der Deckringscheibe (52) ausgebildet ist.

9. Abgasturbine (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass die Ringkanal-Hinterwand (55) durch eine im Turbinengehäuse (21 ) angeordnete Lagerringscheibe (51 ) der

Abgasleiteinrichtung (50) gebildet ist.

10. Abgasturbolader (1 ), insbesondere für eine Brennkraftmaschine, der eine

Abgasturbine (20) und einen mittels der Abgasturbine (20) angetriebenen Radialverdichter (30), sowie eine dazwischen angeordnete

Läuferlagereinheit (40) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasturbine (20) die Merkmale gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche aufweist.