Die Erfindung betrifft einen Radialverdichter, insbesondere für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau ist es bekannt, eine Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben eines Kraftwagens mit wenigstens einem Abgasturbolader auszustatten. Ein solcher Abgasturbolader umfasst eine von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbare Turbine sowie einen

Verdichter zum Verdichten von der Verbrennungskraftmaschine zuzuführender Luft. Dabei ist der Verdichter von der Turbine antreibbar, sodass - da die Turbine von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist - im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden kann.

Der Radialverdichter umfasst wenigstens zwei miteinander verbundene Gehäuseteile, durch welche jeweils teilweise ein Aufnahmebereich für ein Verdichterrad begrenzt ist. Im fertig hergestellten Zustand des Radialverdichters beziehungsweise des

Abgasturboladers ist das Verdichterrad im Aufnahmebereich aufgenommen und dabei um eine Drehachse relativ zu den Gehäuseteilen drehbar. Bei einem der Gehäuseteile handelt es sich beispielsweise um ein Verdichtergehäuse, wobei es sich bei dem anderen Gehäuseteil um ein sogenanntes Lagergehäuse handeln kann. Beispielsweise sind die Gehäuseteile separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden.

Der Abgasturbolader umfasst üblicherweise einen Rotor, welcher das Verdichterrad und eine drehfest mit dem Verdichterrad verbundene Welle umfasst. Ferner umfasst der Rotor üblicherweise ein Turbinenrad der Turbine, wobei das Turbinenrad ebenfalls drehfest mit der Welle verbunden ist. Dadurch ist das Verdichterrad über die Welle von dem von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Turbinenrad antreibbar. Üblicherweise ist der Rotor um die genannte Drehachse relativ zu den Gehäuseteilen drehbar an dem Lagergehäuse gelagert. Dabei sind die Gehäuseteile beispielsweise in axialer Richtung des Radialverdichters aufeinanderfolgend beziehungsweise

nacheinander angeordnet.

Der Radialverdichter weist ferner einen stromab des Aufnahmebereichs angeordneten Diffusor auf, welcher von der von dem Verdichterrad abströmenden und verdichteten Luft durchströmbar ist. Dies bedeutet, dass der Diffusor im Allgemeinen ein von der Luft durchströmbarer Kanal ist. Ferner ist eine separat von den Gehäuseteilen ausgebildete Leiteinrichtung vorgesehen, welche eine Mehrzahl von in dem Diffusor angeordneten Leitschaufeln aufweist. Die Leitschaufeln dienen zum Leiten der den Diffusor

durchströmenden Luft, um dadurch vorteilhafte Strömungsbedingungen im Diffusor zu schaffen. Die Leiteinrichtung wird üblicherweise kraftschlüssig mit dem Lagergehäuse verbunden, insbesondere verschraubt. Ferner ist es bekannt, die Leitschaufeln direkt in eines der Gehäuseteile zu fräsen. Beide Methoden zum Darstellen der Leiteinrichtung sind mit hohen Herstellungszeiten und hohen Kosten verbunden.

Ferner offenbart die WO 2013/150038 A1 eine Leiteinrichtung mit einer Mehrzahl von Leitschaufeln, welche jeweils einen Stift aufweisen. Ferner umfasst die Leiteinrichtung einen Ring. Die jeweiligen Stifte der Leitschaufeln verlaufen in radialer Richtung und sind in jeweiligen, korrespondierenden Aufnahmen des Rings aufgenommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radialverdichter der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung beziehungsweise Montage des Radialverdichters realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Radialverdichter mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen

Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Um einen Radialverdichter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung beziehungsweise Montage des Radialverdichters geschaffen werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leiteinrichtung, insbesondere in axialer Richtung des Radialverdichters, zwischen den Gehäuseteilen angeordnet und gehalten ist und ein den Leitschaufeln gemeinsames und vorzugsweise einstückig ausgebildetes

Grundelement umfasst, das zumindest teilweise in einer ersten Aufnahme eines ersten der Gehäuseteile aufgenommen ist. Dabei sind die Leitschaufeln teilweise in einer zweiten Aufnahme des zweiten Gehäuseteils aufgenommen und mit dem Grundelement verbunden. Die Leiteinrichtung an sich kann besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Beispielsweise kann die Leiteinrichtung kostengünstig durch Umformen, mechanisches Bearbeiten wie beispielsweise Fräsen, oder Urformen, insbesondere Gießen, hergestellt werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die

Leitschaufeln einstückig mit dem Grundelement ausgebildet sind. Das Grundelement ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen ringförmig und dabei beispielsweise als

Basisring oder Kreisplatte ausgebildet. Da die Leitschaufeln mit dem Grundelement verbunden beziehungsweise einstückig ausgebildet sind, können die mehreren

Leitschaufeln gemeinsam und somit auf besonders einfache Weise gehandhabt und montiert werden.

Im Rahmen dieser Montage ist es auf besonders einfache Weise möglich, die

Leiteinrichtung als Ganzes in axialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen anzuordnen und insbesondere zwischen den miteinander verbundenen Gehäuseteilen zu klemmen, sodass die Leiteinrichtung einerseits über die Leitschaufeln und andererseits über das Grundelement in den jeweiligen Aufnahmen jeweils teilweise aufgenommen und somit in ihrer Position fixiert ist. Hierbei kann die Leiteinrichtung, insbesondere in radialer

Richtung, beispielsweise formschlüssig mit den Gehäuseteilen zusammenwirken, da sich die Leiteinrichtung in radialer Richtung an jeweiligen, die jeweiligen Aufnahmen zumindest teilweise begrenzenden Wandungsbereichen der Gehäuseteile abstützen kann. Auch in axialer Richtung kann die Leiteinrichtung beispielsweise formschlüssig mit den

Gehäuseteilen zusammenwirken, da die Leiteinrichtung in axialer Richtung an jeweiligen, die jeweiligen Aufnahmen zumindest teilweise begrenzenden Wandungsbereichen der Gehäuseteile abstützbar oder abgestützt ist.

Beispielsweise sind die Gehäuseteile zumindest in axialer Richtung mittels einer

Klemmkraft miteinander verbunden, wobei diese Klemmkraft mittels wenigstens eines Verbindungselements, insbesondere einer Schelle wie beispielsweise einer Bandschelle und vorzugsweise einer V-Bandschelle, bewirkt ist. Diese Klemmkraft wird über die Gehäuseteile und insbesondere die Aufnahmen beispielsweise auf die Leiteinrichtung übertragen, sodass die Leiteinrichtung mittels der Klemmkraft in axialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen geklemmt und somit in ihrer Lage fixiert ist. Hierdurch können die Herstellungs- und Montagekosten des Radialverdichters im Vergleich zu herkömmlichen Radialverdichtern gesenkt werden. Gleichzeitig kann ein besonders hoher Wirkungsgrad realisiert werden, da die

Leiteinrichtung als im Diffusor angeordnetes Nachleitgitter zum Leiten von Luft ausgebildet ist, wodurch besonders vorteilhafte Strömungsbedingungen im Diffusor geschaffen werden können.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und

Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht eines

Radialverdichters, insbesondere für einen Abgasturbolader einer

Verbrennungskraftmaschine, mit einer zwischen zwei Gehäuseteilen des Radialverdichters gehaltenen und eine Mehrzahl von Leitschaufeln aufweisenden Leiteinrichtung, welche ein den Leitschaufeln gemeinsames und zumindest teilweise in einer ersten Aufnahme eines ersten der Gehäuseteile aufgenommenes Grundelement umfasst, mit welchem die teilweise in einer zweiten Aufnahme des zweiten Gehäuseteils

aufgenommenen Leitschaufeln verbunden sind; und

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der Leiteinrichtung.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Radialverdichter für einen Abgasturbolader einer

Verbrennungskraftmaschine, welche beispielsweise als Hubkolben- Verbrennungsmaschine ausgebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist

beispielsweise zum Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, ausgebildet und weist einen von Abgas der

Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgastrakt sowie einen von Luft

durchströmbaren Ansaugtrakt auf. Mittels des Ansaugtrakts wird Luft in wenigstens einen Brennraum, insbesondere Zylinder, der Verbrennungskraftmaschine geführt, wobei die Luft mittels des Radialverdichters 10 verdichtet wird. Der Abgasturbolader umfasst eine in Fig. 1 nicht erkennbare Turbine, welche in dem Abgastrakt angeordnet und von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Hierzu umfasst die Turbine ein

Turbinengehäuse sowie ein in dem Turbinengehäuse angeordnetes Turbinenrad, welches um eine Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse drehbar und von dem Abgas antreibbar ist. Das Turbinenrad ist Bestandteil eines Rotors des Abgasturboladers, welcher eine mit dem Turbinenrad drehfest verbundene und um die Drehachse drehbare Welle umfasst.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass der Radialverdichter 10 ein erstes Gehäuseteil in Form eines Verdichtergehäuses 12 sowie ein zweites Gehäuseteil in Form eines

Lagergehäuses 14 des Abgasturboladers umfasst. Durch die Gehäuseteile

(Verdichtergehäuse 12 und Lagergehäuse 14) ist jeweils teilweise ein Aufnahmebereich 16 begrenzt, in welchem ein in Fig. 1 ausschnittsweise erkennbares Verdichterrad 18 des Radialverdichters 10 angeordnet ist. Das Verdichterrad 18 ist Bestandteil des genannten Rotors und dabei drehfest mit der Welle verbunden, sodass das Verdichterrad 18 um die Drehachse relativ zu den Gehäuseteilen drehbar ist. Dadurch, dass sowohl das

Turbinenrad als auch das Verdichterrad 18 mit der Welle drehfest verbunden sind, ist das Verdichterrad 18 über die Welle von dem Turbinenrad antreibbar, wodurch mittels des Verdichterrads 18 die den Ansaugtrakt durchströmende Luft verdichtet wird. Dadurch kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden.

Aus Fig. 1 ist ferner erkennbar, dass die Gehäuseteile separat voneinander ausgebildet und in axialer Richtung des Radialverdichters 10 aufeinanderfolgend angeordnet sowie mittels eines Verbindungselements in Form einer als V-Bandschelle 20 ausgebildeten Schelle miteinander verbunden sind. Mittels der V-Bandschelle 20 ist eine zumindest in axialer Richtung des Radialverdichters 10 wirkende Klemmkraft bewirkt, mittels welcher die Gehäuseteile miteinander verklemmt und dadurch aneinander gehalten und

miteinander verbunden sind.

Der Radialverdichter 10 weist ferner einen von der vom Verdichterrad 18 abströmenden und verdichteten Luft durchströmbaren Kanal in Form eines Diffusors 22 auf, welcher stromab des Aufnahmebereichs 16 angeordnet ist und sich vorliegend zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckt. Der Diffusor 22 ist einerseits fluidisch mit dem Aufnahmebereich 16 und andererseits fluidisch mit einem Strömungskanal 24 des Radialverdichters 10 verbunden, sodass die mittels des Verdichterrads 18 verdichtete Luft in den Diffusor 22 einströmen und von dem Diffusor 22 in den Strömungskanal 24 strömen kann. Der Strömungskanal 24 ist beispielsweise ein Spiralkanal, welcher sich zumindest im Wesentlichen spiralförmig in Umfangsrichtung des Verdichterrads 18 beziehungsweise des Aufnahmebereichs 16 über dessen Umfang erstreckt.

Der Radialverdichter 10 umfasst ferner eine Leiteinrichtung 26, welche separat von den Gehäuseteilen ausgebildet ist sowie eine Mehrzahl von in dem Diffusor 22 angeordneten Leitschaufeln aufweist, von denen In Fig. 1 eine mit 28 bezeichnete Leitschaufel erkennbar ist. Fig. 2 zeigt die Leiteinrichtung 26 in einer schematischen Vorderansicht, wobei in Fig. 2 die Leitschaufeln 28 erkennbar sind. Die im Diffusor 22 angeordneten Leitschaufeln dienen zum Leiten der den Diffusor 22 durchströmenden Luft und sorgen dabei für vorteilhafte Strömungsbedingungen im Diffusor 22. Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass die jeweilige Leitschaufel 28 als Tragflächenprofil ausgebildet sein kann.

Um nun eine besonders zeit- und kostengünstige Montage beziehungsweise Herstellung des Radialverdichters 10 zu realisieren, umfasst die in axialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen angeordnete und insbesondere an den Gehäuseteilen gehaltene

Leiteinrichtung 26 ein den Leitschaufeln gemeinsames Grundelement in Form einer Kreisplatte 30, welche - wie aus Fig. 2 erkennbar ist - zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist. Die Kreisplatte 30 an sich ist einstückig ausgebildet, wobei die Leitschaufeln 28 mit der Kreisplatte 30 verbunden sind. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Leitschaufeln 28 einstückig mit der Kreisplatte 30 ausgebildet sind, wobei die Leitschaufeln 28 und die Kreisplatte 30 beispielsweise durch Umformen, mechanisches Bearbeiten wie beispielsweise Fräsen, oder Urformen, insbesondere Gießen, hergestellt sein können.

Das Lagergehäuse 14 weist eine erste Aufnahme 32 mit einer in axialer Richtung verlaufenden Tiefe t auf, wobei das Verdichtergehäuse 12 eine zweite Aufnahme 34 aufweist. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Kreisplatte 30 zumindest teilweise und vorzugsweise zumindest überwiegend oder vollständig in der ersten Aufnahme 32 angeordnet ist, wobei die Kreisplatte 30 in radialer Richtung an wenigstens einem die erste Aufnahme 32 zumindest teilweise begrenzenden Wandungsbereich des

Lagergehäuses 14 abgestützt ist. Ferner ist die Kreisplatte 30 in axialer Richtung an wenigstens einem die Aufnahme 32 teilweise begrenzenden Wandungsbereich des Lagergehäuses 14 abgestützt. Die Aufnahme 34 kann als eine große, zusammenhängende Aufnahme ausgebildet sein, in welcher die Leitschaufeln 28 aufgenommen sind. Alternativ ist es denkbar, dass je Leitschaufel 28 eine Aufnahme 34 vorgesehen ist, sodass mehrere, voneinander getrennte, einzelne Aufnahmen 34 vorgesehen sind. In beiden Fällen sind die jeweiligen Leitschaufeln 28 teilweise in der wenigstens einen zweiten Aufnahme 34 angeordnet, wobei die jeweiligen Leitschaufeln 28 zumindest in axialer Richtung an wenigstens einem die wenigstens eine Aufnahme 34 begrenzenden Wandungsbereich des Verdichtergehäuses 12 abgestützt sind. Femer kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Leitschaufeln 28 in radialer Richtung an wenigstens einem die zweite Aufnahme 34 zumindest teilweise begrenzenden

Wandungsbereich des Verdichtergehäuses 12 abgestützt sind.

Insgesamt ist aus Fig. 1 erkennbar, dass die Leiteinrichtung 26 mittels der Klemmkraft, mittels welcher die Gehäuseteile miteinander verbunden sind, zwischen den

Gehäuseteilen geklemmt und dadurch in ihrer Lage fixiert ist. Die Kreisplatte 30 kann mit einer Presspassung oder Spielpassung in der ersten Aufnahme 32 angeordnet sein. Die jeweilige Leitschaufel 28 weist eine in axialer Richtung verlaufende Höhe I auf, welche größer als eine in axialer Richtung verlaufende Breite b des Diffusors 22 ist. Dies bedeutet, dass die Höhe I der Leitschaufeln 28 größer als die auch als Diffusorhöhe bezeichnete Breite b ist, was dazu führt, dass mit Hilfe der V-Bandschelle 20 die als Nachleitgitter ausgebildete Leiteinrichtung 26 zwischen den Gehäuseteilen in ihrer Position gehalten wird. Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Leitschaufeln 28 jeweils mit wenigstens einer Formschräge versehen sind, um eine Herstellung durch Umformen zu ermöglichen.

Vorzugsweise gelten folgende geometrische Verhältnisse:

O ä i b < 0,45 wobei mit x das Übermaß der etwaig vorgesehenen Presspassung vorgegeben ist. Dabei ergibt sich x zu: x = I - b. Ferner gilt vorzugsweise:

0 < 7 b < 10.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausgestaltung des Radialverdichters 10 kann an der x-Achse gespiegelt werden, sodass beispielsweise die Aufnahme 32 mit der Tiefe t nicht im Lagergehäuse 14, sondern im Verdichtergehäuse 12 vorgesehen ist. Ferner ist aus Fig, 1 erkennbar, dass die erste Aufnahme 32 und die zweite Aufnahme 34 in axialer Richtung gegenüberliegend, das heißt auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, sodass die Leiteinrichtung 26 besonders einfach in die jeweiligen Aufnahmen 32, 34 eingebracht und dementsprechend montiert werden kann.

Bezugszeichenliste

10 Radialverdichter

12 Verdichtergehäuse

14 Lagergehäuse

16 Aufnahmebereich

18 Verdichterrad

20 V-Bandschelle

22 Diffusor

24 Strömungskanal

26 Leiteinrichtung

28 Leitschaufel

30 Kreisplatte

32 erste Aufnahme

34 zweite Aufnahme b Breite

I Höher

t Tiefe