Turbine für einen Abgasturbolader Die Erfindung betrifft eine Turbine für einen Abgasturbolader, welcher ein Turbinengehäuse aufweist, in welchem ein erster und ein zweiter Strömungskanal vorgesehen sind, die jeweils einen Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich aufweisen. Aus der DE 10 2010 008 411 AI ist eine Turbine für einen Ab ^¬ gasturbolader bekannt. Diese Turbine weist ein Turbinengehäuse auf, in welchem ein von einem Abgas einer Verbrennungskraft ^¬ maschine beaufschlagbares Turbinenrad vorgesehen ist und welches zumindest zwei zumindest bereichsweise fluidisch voneinander getrennte und von dem Abgas durchströmbare Fluten aufweist. Des Weiteren ist zumindest ein verstellbares Ventil vorgesehen. Dieses weist eine einen Umströmungskanal verschließende

Verschließstellung und eine den Umströmungskanal zumindest bereichsweise freigebende Offenstellung auf. Über dieses Ventil ist das Turbinenrad zumindest von einem Teil des Abgases umgehbar. Dabei sind die zumindest zwei Fluten in wenigstens einer Stellung des Ventils zumindest bereichsweise in einem Trennbereich durch das Ventil fluidisch voneinander getrennt. Ferner weist das Ventil zumindest eine Zwischenstellung auf, in welcher der Umströmungskanal verschlossen und die zumindest zwei Fluten in dem Trennbereich fluidisch miteinander verbunden sind. Bei diesem Ventil handelt es sich um einen Axialschieber oder um einen Drehschieber, welcher unter Verwendung eines Stellers gegen den vom Abgas ausgeübten Druck betätigt werden muss. Des Weiteren ist bei dieser Vorgehensweise die Regelbarkeit des Ventils begrenzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Turbine für einen Abgasturbolader anzugeben, der die vorstehend angegebenen Nachteile nicht aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Turbine mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Durch die vorliegende Erfindung wird eine Turbine für einen Abgasturbolader bereitgestellt, welcher ein Turbinengehäuse aufweist, in welchem ein erster und ein zweiter Strömungskanal vorgesehen sind, die jeweils einen Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich aufweisen, wobei im Eingangsbereich der

Strömungskanäle ein selbstregelnder Drehschieber angeordnet ist, der ein verstellbares Strömungskanalverschlusselement aufweist .

Die Vorteile der Erfindung bestehen im Wesentlichen darin, dass das Strömungskanalverschlusselement dann, wenn im Betrieb des Abgasturboladers zwischen den beiden Strömungskanälen eine Druckdifferenz auftritt, das Strömungsverschlusselement au ^¬ tomatisch als Folge dieser Druckdifferenz verstellt wird. Diese automatische Verstellung erfolgt derart, dass der Verbin- dungsbereich zwischen den beiden Strömungskanälen geöffnet wird, so dass Abgas von dem Strömungskanal, in welchem der höhere Druck herrscht, in den Strömungskanal geleitet wird, in welchem der geringere Druck herrscht. Der Öffnungsgrad zwischen den beiden Strömungskanälen ist abhängig von der herrschenden Druckdif- ferenz. Ist diese Druckdifferenz größer als ein definierter Druckdifferenzschwellenwert, dann ist der Übergangsbereich zwischen den beiden Strömungskanälen vollständig geöffnet. Durch dieses selbstregelnde Öffnen des Strömungskanalverschluss- elementes des Drehschiebers in Abhängigkeit von einer zwischen den Strömungskanälen bestehenden Druckdifferenz wird eine einfache, kostengünstige, platzsparende und strömungsgünstige Verbindungsmöglichkeit zwischen den beiden im Turbinengehäuse vorgesehenen Strömungskanälen geschaffen. Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt Figur 1 eine Blockdarstellung zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus eines Abgasturboladers,

Figur 2 eine erste perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist,

Figur 3 eine zweite perspektivische Darstellung zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist,

Figur 4 eine dritte perspektivische Darstellung zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist,

Figur 5 eine vierte perspektivische Darstellung zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist,

Figur 6 eine erste perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist,

Figur 7 eine zweite perspektivische Darstellung zur Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist, und

Figur 8 eine dritte perspektivische Darstellung zur Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist.

Die Figur 1 zeigt eine Blockdarstellung zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus eines Abgasturboladers 1.

Dieser Abgasturbolader 1 weist eine Turbine 2 auf, die ein in einem Turbinengehäuse 3 angeordnetes Turbinenrad 4 enthält. Weiterhin weist der Abgasturbolader 1 einen Verdichter 5 auf, der ein in einem Verdichtergehäuse 6 angeordnetes Verdichterrad 7 enthält. Ferner weist der Abgasturbolader 1 eine Lagervorrichtung 9 auf, die ein Lagergehäuse 10 enthält, welches mit dem Verdichtergehäuse 6 und dem Turbinengehäuse 3 verbunden ist. Im Lagergehäuse 10 ist eine Welle 8 gelagert, in deren einem Endbereich das Turbinenrad 4 und in deren anderem Endbereich das Verdichterrad 7 angeordnet sind. Das Turbinenrad 4 und das Verdichterrad 7 können dabei an der Welle 8 befestigt sein oder integraler Bestandteil der Welle 8 sein.

Im Betrieb des Abgasturboladers treibt ein dem Abgasturbolader zugeführter Abgasstrom eines Kraftfahrzeugs das Turbinenrad 4 an, wodurch die fest mit dem Turbinenrad 4 verbundene Welle 8 in eine Drehbewegung versetzt wird. Diese Drehbewegung wird auf das ebenfalls fest mit der Welle 8 verbundene Verdichterrad 7 übertragen. Mittels des Verdichterrades 7 wird dem Verdichter 5 zugeführte Frischluft verdichtet und zusammen mit dem benötigten Kraftstoff den Brennräumen des Motors des Kraftfahrzeugs zur Erhöhung der Motorleistung zugeführt.

Das Turbinengehäuse 3 weist zwei parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle auf, wie sie beispielsweise bei sogenannten

Twin-Scroll- Abgasturboladern verwendet werden. Dies ermöglicht bei einer Verwendung eines zweiflutigen Abgaskrümmers der Brennkraftmaschine eine getrennte Zuführung der Abgase auf das Turbinenrad. Der Vorteil dieser Massnahme besteht darin, dass eine gegenseitige negative Beeinflussung der einzelnen Zylinder bei einem Ladungswechsel vermieden wird. Dabei werden im Ab ^¬ gaskrümmer die Abgaskanäle von beispielsweise zwei Zylindern bei Vierzylindermotoren zu einem Abgasstrang zusammengefasst , über jeweils einen der Strömungskanäle weitergeleitet und erst kurz vor dem Turbinenrad wieder zusammengeführt. Durch diese Vor ^¬ gehensweise wird erreicht, dass der Abgasgegendruck reduziert ist und der Gaswechsel der Brennkraftmaschine verbessert ist, was wiederum zu einem niedrigeren Verbrauch, einer erhöhten Leistung und einer Verbesserung des Ansprechverhaltens der Brenn- kraftmaschine führt.

Bei einer derartigen Brennkraftmaschine treten Betriebszustände auf, in denen die beiden Strömungskanäle strömungstechnisch unterschiedlich stark miteinander verbunden sein müssen.

Bei der vorliegenden Erfindung sind die beiden Strömungskanäle in ihrem Eingangsbereich unter Verwendung eines selbstregelnden Drehschiebers miteinander gekoppelt, welcher ein Strömungs- kanalverschlusselement aufweist. In Abhängigkeit von der Stellung dieses Strömungskanalverschlusselementes können die beiden Strömungskanäle vollständig voneinander entkoppelt sein, vollständig miteinander verbunden sein oder teilweise mitei- nander verbunden sein. Die Grundeinstellung des Strömungska- nalverschlusselementes ist derart, dass die beiden Strö ^¬ mungskanäle vollständig voneinander entkoppelt sind. Diese Grundeinstellung wird durch Verwendung einer Einstellvor- richtung herbeigeführt, welche unter anderem zwei vorgespannte Federelemente aufweist. Im Betrieb des Abgasturboladers treten Betriebszustände auf, in denen entgegen der vorstehend genannten Grundeinstellung eine mehr oder weniger starke Verkopplung der beiden Strömungskanäle vorteilhaft ist. Ein derartiger Be ^¬ triebszustand liegt dann vor, wenn der Druck in den beiden Strömungskanälen unterschiedlich ist. Zum Ausgleich dieser Druckdifferenz zwischen den beiden Strömungskanälen ist der Drehschieber selbstregelnd ausgebildet in dem Sinne, dass sein Strömungskanalverschlusselement in Abhängigkeit von der herrschenden Druckdifferenz automatisch verstellt wird, um den Verbindungsbereich zwischen den beiden Strömungskanälen mehr oder weniger weit zu öffnen. Durch diese Öffnung kann Abgas von demjenigen Strömungskanal, in welchem der höhere Druck herrscht, in den anderen Strömungskanal geleitet werden, in welchem ein niedrigerer Druck herrscht.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele für die Ausge ^¬ staltung eines derartigen Drehschiebers anhand der Figuren 2 bis 8 näher erläutert. Die Figur 2 zeigt eine erste perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist. Von dieser Turbine 2 ist der Eingangsbereich des Turbinengehäuses 3 dargestellt, in welchem das Abgas der Brennkraftmaschine in das Turbinengehäuse 3 eingeleitet wird. In diesem Eingangsbereich des Turbinengehäuses 3 sind auch die Eingangsbereiche 13, 14 der beiden Strömungskanäle 11, 12 positioniert. Diese Strömungs ^¬ kanäle 11, 12 werden -was in der Figur 2 nicht dargestellt ist- in ihren Ausgangsbereichen wieder zusammengeführt, um das durchgeleitete heiße Abgas dem Turbinenrad zuzuführen und dieses anzutreiben . Im Eingangsbereich der Strömungskanäle 11, 12 ist ein

selbstregelnder Drehschieber 15 vorgesehen, welcher ein verstellbares Strömungskanalverschlusselement 16 aufweist. Des Weiteren weist der Drehschieber 15 einen mit dem Strömungs- kanalverschlusselement 16 verbundenen oder einstückig mit diesem ausgebildeten Stellarm 17 auf. Dieser Stellarm 17 ist Bestandteil einer Einstellvorrichtung 18, zu welcher des Weiteren eine Halteplatte 19, Einstellfedern 20 und 21, Federhalteelemente 22, 23 und 24 und ein Verbindungselement 25 gehören. In seiner in der Figur 2 dargestellten Grundeinstellung verschließt das Strömungskanalverschlusselement 16 den Verbin ^¬ dungsbereich zwischen den beiden Strömungskanälen 11 und 12, so dass diese Strömungskanäle 11 und 12 strömungstechnisch von ^¬ einander getrennt sind. Des Weiteren sind in der in der Figur 2 gezeigten Grundeinstellung die Strömungskanäle 11 und 12 für das ihnen vom Abgaskrümmer zugeführte Abgas, welches in Axial ^¬ richtung in den jeweiligen Strömungskanal eintritt, offen, so dass dieses Abgas ungehindert in die Strömungskanäle einströmen kann .

Die in der Figur 2 dargestellte Grundeinstellung des Strö- mungskanalverschlusselements 16 wird dadurch herbeigeführt und gehalten, dass die beiden Einstellfedern 20 und 21 mit jeweils einer bestimmten Vorspannung versehen werden, die derart gewählt ist, dass die genannte Grundeinstellung des Strömungskanal- verschlusselements herbeigeführt ist.

Wie aus der Figur 2 ersichtlich ist, ist ein Endbereich der Einstellfeder 20 an einem Federhalteelement 22 befestigt und der andere Endbereich der Einstellfeder 20 an einem Federhalteelement 23. Des Weiteren ist ein Endbereich der Einstellfeder 21 an einem Federhalteelement 24 befestigt und der andere Endbereich der Einstellfeder 21 ebenfalls am Federhalteelement 23. Die Federhalteelemente 22 und 24 sind auf der Halteplatte 19 be ^¬ festigt. Das Federhalteelement 23 ist über das Verbindungs ^¬ element 25 im oberen Endbereich des Stellarms 17 mit diesem verbunden .

Im Falle einer Drehung des Strömungskanalverschlusselementes 16 wird diese Drehung über den Stellarm 17 auf das Verbindungs ^¬ element 25 und über dieses auf das Federhalteelement 23 übertragen, welches folglich ebenfalls verdreht wird.

Die Figur 3 zeigt eine zweite perspektivische Darstellung zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist. Aus dieser Figur 3 ist ersichtlich, dass die Halteplatte 19 in ihrem Innenbereich hohl ausgebildet ist und in ihrem radial innenliegenden Bereich eine stufenförmige Vertiefung aufweist, in welcher ein Querarm 17a des Stellarmes 17 drehbar gelagert ist. Das Strömungskanalverschlusselement 16, welches in der Figur 3 hinter dem Stellarm 17 angeordnet und deshalb in dieser Figur 3 nicht sichtbar ist, befindet sich ebenso wie bei der Figur 2 in seiner Grundeinstellung und verschließt den Verbindungsbereich zwischen den beiden Strömungskanälen 11 und 12, so dass diese Strömungskanäle 11 und 12 strömungstechnisch voneinander getrennt sind.

Die Figur 4 zeigt eine dritte perspektivische Darstellung zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist. In dieser Darstellung sind die Bauteile des Drehschiebers von schräg oben ohne das Turbinengehäuse dargestellt.

Die Figur 5 zeigt eine vierte perspektivische Darstellung zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist. In dieser Darstellung sind die Bauteile des Drehschiebers von schräg unten ohne das Turbinengehäuse dargestellt. Aus dieser Figur ist insbesondere die Befestigung der Federhalteelemente 22 und 24 an der Halteplatte 19 sowie eine einstückige Ausbildung des Stellarmes 17 mit dem Strömungskanalverschlusselement 16 er ^¬ sichtlich .

Die Figur 6 zeigt eine erste perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist. Dieses zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 2 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass bei dem in der Figur 6 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel die Einsteilvorrichtung 18 auf ihrer

Oberseite von einem Deckel 26 abgedeckt ist, so dass insbesondere die vorgespannten Einstellfedern 20 und 21 nicht freiliegend auf der Oberseite des Turbinengehäuses angeordnet sind, sondern geschützt im Innenraum des Deckels 26. Des Weiteren unterscheidet sich das in der Figur 6 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel von den in den Figuren 2 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die ersten Endbereiche der Ein ^¬ stellfedern 20 und 21 nicht an gesonderten, auf einer Halteplatte befestigten Federhalteelementen 22 und 24, sondern im Innen- bereich des Deckels 26 an diesem Deckel selbst oder an einer Aufnahme des Turbinengehäuses befestigt sind.

Dies geht besser aus den Figuren 7 und 8 hervor, welche eine zweite und eine dritte perspektivische Darstellung zur Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels für eine Turbine, die einen selbstregelnden Drehschieber aufweist, zeigen.