Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug umfassend ein Gehäuse sowie einen im Gehäuse angeordneten Ventilsitz.

Abgasturbolader sind im Kraftfahrzeugbereich weit verbreitet und dienen nach an sich bekanntem Prinzip zur Verdichtung der einem Verbrennungsmotor zugeführten Frischluft. Ein entsprechender Abgasturbolader weist dabei häufig einen sogenannten Bypass oder Bypasskanal auf, mit dessen Hilfe der über die Turbine des Abgasturboladers geleitete Abgasstrom gesteuert werden kann, indem bei Bedarf ein Teil des Abgasstromes über den Bypasskanal an der Turbine vorbei geführt wird. Die Steuerung des Abgasstromes erfolgt dabei typischerweise mithilfe eines im Bypasskanal angeordneten Ventils, dem sogenannten Waste-Gate-Ventil, dessen Stellung vorgegeben werden kann und den über den Bypasskanal fließenden Abgasteilstrom bestimmt. Ein derart ausgestalteter Abgasturbolader ist beispielsweise in der DE 10 2010 013 702 A1 beschrieben.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen vorteilhaft ausgestalteten Abgasturbolader anzugeben sowie ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Abgasturboladers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Abgasturbolader mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten. Die im Hinblick auf den Abgasturbolader angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren übertragbar und umgekehrt.

Ein entsprechender Abgasturbolader ist dabei für den Kraftfahrzeugbereich ausgelegt und umfasst ein Gehäuse sowie einen im Gehäuse angeordneten Ventilsitz. Der Ventilsitz ist hierbei als separates Element, vorgefertigtes Bauteil oder vorgefertigte Baugruppe ausgestaltet und mithilfe zumindest eines elastischen Sicherungselements formschlüssig im Gehäuse gehalten.

Ein derart ausgestalteter Abgasturbolader bietet unter anderem den Vorteil, dass der Ventilsitz bei Bedarf, also beispielsweise im Verschleißfall, ausgetauscht werden kann. Dies ist insbesondere deswegen von Vorteil, da der Ventilsitz in erster Linie als Dichtelement dient, welches einem gewissen Verschleiß unterliegt, der sich ungünstig auf die Effektivität des Abgasturboladers auswirkt.

Durch die Befestigung des Ventilsitzes mittels eines elastischen Sicherungselements wiederum ist der Ventilsitz einerseits sicher in seiner Position im Gehäuse des Abgasturboladers gehalten und andererseits gestaltet sich das Einsetzen des Ventilsitzes in das Gehäuse relativ einfach. Die Befestigungslösung ist dabei insbesondere auch sehr temperaturbeständig und dementsprechend wird die Befestigung durch die im Betrieb des Abgasturboladers auftretenden Temperaturen nicht beeinträchtigt, wie dies beispielsweise bei einer Befestigung des Ventilsitzes mittels eines Presssitzes der Fall ist.

Zweckdienlicher Weise wird die formschlüssige Verbindung weiter mithilfe des elastischen Sicherungselements dadurch ausgebildet, dass das Sicherungselement oder Federelement zur Verbindung von Ventilsitz und Gehäuse gespannt wird und nach Positionierung im Gehäuse zumindest teilweise entspannt ist. Die zumindest teilweise Entspannung erfolgt dabei vorteilhafterweise automatisch, sobald der Ventilsitz seine vorgesehene Position im Gehäuse erreicht, wodurch die Montage oder das Einsetzen des Ventilsitzes erleichtert ist.

Gemäß einer Ausgestaltungsvariante ragt das elastische Sicherungselement weiter im zumindest teilweise entspannten Zustand in eine Materialaussparung im Gehäuse hinein, so dass mittels des elastischen Sicherungselements und der Materialaussparung eine Art Spundung realisiert ist, die sich ausbildet, wenn der Ventilsitz die vorgesehene Position im Gehäuse des Abgasturboladers im Rahmen eines Montagevorgangs erreicht.

Alternativ oder ergänzend hierzu ist eine Materialaussparung am Hülsenkörper ausgebildet, in die das elastische Sicherungselement in analoger Weise hineinragt, so dass mittels des elastischen Sicherungselements und der Materialaussparung oder der Materialaussparungen eine Art Spundung bzw. Nut-Feder-Verbindung realisiert ist

Weiter bevorzugt ist der Ventilsitz ringförmig oder hülsenartig ausgestaltet und zudem bevorzugt ist zumindest eine der Materialaussparungen als umlaufende Nut und somit als ringförmige Materialaussparung ausgebildet. Derartige Materialaussparungen lassen sich relativ einfach realisieren und beispielsweise durch Fräsen in des Gehäuse bzw. den Ringkörper oder Hülsenkörper des Ventilsitzes einarbeiten.

Insbesondere, wenn die Materialaussparung im Gehäuse und/oder die Materialaussparung des Ventilsitzes ringförmig ausgestaltet ist bzw. sind, so ist es weiter vorteilhaft, dass elastische Sicherungselement als Federelement nach Art eines Sprengrings auszugestalten. Hierdurch lässt sich das elastische Sicherungselement auf einfache Weise am Ringkörper bzw. am Hülsenkörper des Ventilsitzes oder im Gehäuse positionieren, wobei das elastische Sicherungselement nachfolgend am Ringkörper bzw. am Hülsenkörper des Ventilsitzes bzw. im Gehäuse gehalten ist, was wiederum einer einfachen Montage zugutekommt.

Des Weiteren ist es günstig das Gehäuse des Abgasturboladers derart zu gestalten, dass dieses einen Anschlag, insbesondere einen ringförmigen Anschlag, für den Ventilsitz aufweist, an dem der Ventilsitz im montierten Zustand anliegt, beispielsweise mit einer Stirnseite. Im Rahmen der Montage des Ventilsitzes wird dieser dann zum Beispiel in den Bypasskanal mit gespanntem elastischen Sicherungselement eingesetzt und in Richtung der vorgesehenen Position verschoben, bis dieser die vorgesehene Position und somit den Anschlag erreicht, woraufhin sich das gespannte elastische Sicherungselement in die das elastische Sicherungselement ergänzende Materialaussparung hinein entspannt und damit quasi einrastet.

Zweckdienlicher Weise wird nachfolgend das Ventil, welches bevorzugt durch eine Ventilklappe gegeben ist, aus derselben Richtung in den Bypasskanal eingeführt und in Richtung Ventilsitz bewegt, bis dieses den Ventilsitz und somit die vorgesehene Position erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einer Schnittdarstellung einen Abgasturbolader mit einem

Turbinengehäuse und einem Ventilsitz,

Fig. 2 in einer vergrößerten Schnittdarstellung ein Teil des

Turbinengehäuses und den Ventilsitz sowie Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht den Ventilsitz,

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Ein nachfolgend exemplarisch beschriebener und in Fig. 1 skizzierter Abgasturbolader 2 ist Teil eines nicht näher dargestellten Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs und dementsprechend in einem Kraftfahrzeug eingebaut.

Dabei umfasst der Abgasturbolader 2 ein Turbinengehäuse 4, in dem eine Turbine 6 angeordnet ist. Über diese Turbine 6 wird im Betrieb des Abgasturboladers 2 ein Abgasstrom des Verbrennungsmotors geleitet, wodurch die Turbine 6 und somit letzten Endes der Abgasturbolader 2 angetrieben wird.

Zur Steuerung der Drehzahl der Turbine 6 wird der über die Turbine 6 geleitete Abgasstrom reguliert, indem ein variabel einstellbarer Abgasteilstrom über einen Bypasskanal 8 an der Turbine 6 vorbeigeleitet wird. Der über den Bypasskanal 8 geführte Abgasteilstrom wird hierbei mithilfe eines Ventils 10 reguliert, welches als Ventilklappe ausgebildet ist und den Bypasskanal 8 in einer Stellposition verschließt. In eben dieser Stellposition liegt das Ventil 10 an einem Ventilsitz 12 an, der als separates Bauteil im Turbinengehäuse 4 gehalten und als ringförmiges Dichtelement ausgebildet ist.

Befestigt ist der nach Art eines Sitzringes ausgestaltete Ventilsitz 12 mithilfe eines Sprengrings 14, der in einer umlaufenden Ringnut 16 am Ventilsitz 12 einliegt und in eine ringförmige Rastnut 18 im Turbinengehäuse 4 hineinragt oder hineingreift. Im Rahmen der Montage, bei der die vorgefertigte Baugruppe aus Ventilsitz 12 und Sprengring 14 in das Turbinengehäuse 4 eingesetzt wird, wird zunächst der Sprengring 14 durch Kompression gespannt und in diesem Zustand wird die Baugruppe in den Bypasskanal 8 des Turbinengehäuses 4 eingeführt.

Nachfolgend wird die Baugruppe aus Ventilsitz 12 und Sprengring 14 in Richtung eines ringförmigen Anschlags 20 verschoben, bis diese ihre vorgesehene Endposition erreicht und am Anschlag 20 stirnseitig anliegt, wodurch sich der Sprengring 14 in die Rastnut 18 im Turbinengehäuse 4 ausdehnt und sich dabei entspannt. Hierdurch verrastet die Baugruppe aus Ventilsitz 12 und Sprengring 14 in der vorgesehenen Position und der Ventilsitz 12 ist nachfolgend formschlüssig im Turbinengehäuse 4 gehalten.

Ist der Ventilsitz 12 im Turbinengehäuse 4 positioniert, so wird im Folgenden das Ventil 10 in den Bypasskanal 8 eingeführt und in Richtung Ventilsitz 12 verschoben, bis dieses stirnseitig am Ventilsitz 12 anliegt und den Bypasskanal 8 verschließt. Durch einen nicht näher dargestellten Stellmechanismus lässt sich das Ventil 10 im Turbinengehäuse 4 des Abgasturboladers 2 im Bypasskanal 8 verschieben, also vom Ventilsitz 12 wegbewegen, wodurch ein Teil des Abgasstromes über den Bypasskanal 8 an der Turbine 6 vorbeigeführt werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste

2 Abgasturbolader

4 Turbinengehäuse

6 Turbine

8 Bypasskanal

10 Ventil

12 Ventilsitz

14 Sprengring

16 Ringnut

18 Rastnut

20 Anschlag