(57)【要約】【課題】  音響的に作用する不完全部分を有する排気ガスターボチャージャを提供する。【解決手段】  本発明は、排気ガスターボチャージャ（１）であって、バイパス開口部（９）を備えたバイパスダクト（１０）を有するタービンハウジング（２）を有し；およびタービンハウジング（２）に閉鎖位置と開放位置の間で枢転可能に取り付けられた制御フラップ（３）であって、閉鎖位置にあるとき、排気ガスを導き且つバイパス開口部（９）を含むハウジング壁（１１）の支持領域（８）上に存在する制御フラップ（３）を有し、少なくとも１つの流れ不完全部分（１２Ａ、１２Ｂ；２３Ａ、２３Ｂ）が、制御フラップ（３）の支持領域（８）においてタービンハウジング壁（１１）に、および／または制御フラップ（３）に配置される、排気ガスターボチャージャ（１）に関する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスターボチャージャ（１）であって、
バイパス開口部（９）を備えたバイパスダクト（１０）を有するタービンハウジング（２）を有し、および
前記タービンハウジング（２）に閉鎖位置と開放位置の間で枢転可能に取り付けられた制御フラップ（３）であって、閉鎖位置にあるとき、排気ガスを導き且つ前記バイパス開口部（９）を含むハウジング壁（１１）の支持領域（８）上に存在する制御フラップ（３）を有し、
少なくとも１つの流れ不完全部分（１２Ａ、１２Ｂ；２３Ａ、２３Ｂ）が、前記制御フラップ（３）の前記支持領域（８）において前記ハウジング壁（１１）に、および／または前記制御フラップ（３）に配置されることを特徴とする、排気ガスターボチャージャ（１）。
【請求項２】
複数の流れ不完全部分（１２Ａ、１２Ｂ；２３Ａ、２３Ｂ）がある場合、これらが前記バイパス開口部（９）の周囲の周りに様々な間隔（Ａ１、Ａ２）で離れて分散されて配置されることを特徴とする請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項３】
前記流れ不完全部分（１２）が前記バイパス開口部（９）の周りに完全に延在することを特徴とする請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項４】
複数の流れ不完全部分（１２）が提供されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの流れ不完全部分（１２）が、適用に応じて変化する幅（Ｂ）および／または深さ（Ｔ）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項６】
前記流れ不完全部分（１２）が前記バイパス開口部（９）の周りに部分的に延在することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項７】
前記支持領域（８）における前記流れ不完全部分（１２Ａ、１２Ｂ；２３Ａ、２３Ｂ）の位置が変わることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項８】
前記流れ不完全部分（１２）の数が適用に応じて変わることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項９】
前記少なくとも１つの流れ不完全部分（１２）が挿入リング（１３）に形成され、前記挿入リング（１３）は、前記バイパス開口部（９）に挿入されるとき、前記ハウジング壁（１１）を形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項１０】
少なくとも１つの流れ不完全部分（１２Ａ、１２Ｂ；２３Ａ、２３Ｂ）を特徴とする、排気ガスターボチャージャ（１）のバイパス開口部（９）の挿入リング（１３）。
【請求項１１】
請求項２〜８の少なくとも１つを特徴とする、請求項１０に記載の挿入リング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部による排気ガスターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の関連の中で実施された試験は、制御フラップの領域で聞き取れるノイズが動作中に発生し得ることを示した。この点において、試験は９ｋＨｚの領域の主に高周波数のノイズが発生し得ることを示した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、ノイズ特性の点で改善された、請求項１の前提部で特定されたタイプの排気ガスターボチャージャを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は請求項１の特徴によって達成される。
【０００５】
詳細には、この目的は、バイパス開口部を有するバイパスダクトが設けられたタービンハウジングを有する排気ガスターボチャージャによって達成される。排気ガスターボチャージャはさらに制御フラップを有し、制御フラップはタービンハウジングに閉鎖位置と開放位置の間で枢転可能に取り付けられる。この場合、制御フラップは、その閉鎖位置にあるとき、排気ガスを導きバイパス開口部が配置されるハウジング壁の支持領域上に存在する。本発明によれば、少なくとも１つの流れ不完全部分（ｆｌｏｗ  ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ）が制御フラップの支持領域においてハウジング壁に配置されることが提供される。あるいはまたはさらに、制御フラップ自体にそのような流れ不完全部分を提供することもできる。
【０００６】
少なくとも１つの流れ不完全部分が、制御フラップの支持領域において、排気ガスを導くハウジング壁に、および／または制御フラップ自体に配置されるという事実により、流れまたはハウジング縁部の振動励起が少なくとも低減される。
【０００７】
従属項は本発明の有利な発展に関する。
【０００８】
複数の流れ不完全部分のケースにおいて、それらの間の間隔が変わる場合、これは、異なる周波数での流れの拡散した励起という利点を生む。
【０００９】
さらなる特定の好ましい実施形態において、流れ不完全部分は、面取り部または切欠き部の形態であることができ、これは簡単な生産性、および流れまたはハウジング部分の全体的に弱められた励起という利点を生む。
【００１０】
異なる質量流量および異なるバイパス開口部の直径を考慮すると、多様な複数の流れ不完全部分は、これら条件を考慮することを可能にするために、有利かもしれない。
【００１１】
同様にこの利点は、流れ不完全部分の幅および／または深さが適用に応じて変えられる場合に生じる。
【００１２】
切欠き部または面取り部に加えて、流れ不完全部分として突起または流れ案内形状部を提供することも可能であり、これらはバイパス開口部に突出する。原則的に、この実施形態に関して、切欠き部または面取り部の規定と同じ利点を達成することが可能である。
【００１３】
さらに、本発明によれば、１つまたは複数の面取り部または切欠き部を提供することが可能であり、１つまたは複数の面取り部または切欠き部は、上で既に説明したように、多様な間隔でバイパス開口部の周囲にそれぞれ配置することができる。その代わりとして、バイパス開口部の周囲に完全に延在する面取り部または切欠き部を提供することが可能である。
【００１４】
請求項１０および１１は、本発明による排気ガスターボチャージャのバイパス開口部用の挿入リングを、独立して販売できる物として定義し、この挿入リングは、排気ガスターボチャージャの既存のバイパス開口部に挿入できるレトロフィット部品の形態であることが同じく可能である。単段システムの場合、バイパス開口部は、タービンホイールを迂回するためにタービン入口をタービン出口に接続する開口であることができる。多段システムの場合、バイパス開口部は、ターボチャージャ全体を迂回するように機能することができる。
【００１５】
本発明のさらなる詳細、特徴および利点は、図面に基づく以下の例示的実施形態の記載から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による排気ガスターボチャージャの第１の実施形態の概略断面図を示す。
【図２】制御フラップおよびバイパス開口部を有する排気ガスターボチャージャのタービンハウジングの一部の概略的に単純化された拡大断面図を示す。
【図３】挿入リングの斜視図を示す。
【図４】本発明による排気ガスターボチャージャのさらなる実施形態の拡大断面図の図２に対応する図を示す。
【図５】それぞれ、従来技術によるターボチャージャの場合、および本発明の原理によるターボチャージャの場合における、流れ周波数に対してプロットされた流れの幅の概略的に単純化された図を示す。
【図６】それぞれ、従来技術によるターボチャージャの場合、および本発明の原理によるターボチャージャの場合における、流れ周波数に対してプロットされた流れの幅の概略的に単純化された図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は本発明による排気ガスターボチャージャ１を示し、排気ガスターボチャージャ１はウェイストゲート構成が設けられたタービンハウジング２を含む。このウェイストゲート構成はバイパスダクト１０を有し、バイパスダクト１０はタービン入口とタービン出口を接続し、およびこのため、バイパス開口部９が設けられている。さらに、ウェイストゲート構成は制御フラップ３を有し、制御フラップ３は、タービンハウジングに、図１に示される閉鎖位置と開放位置の間で枢転可能に取り付けられる。制御フラップ（ウェイストゲートフラップ）３を作動するために、手段が作動装置４、この例では制御カプセルから構成され、作動装置４は制御ロッド５、接続片６および外側レバー７を介して制御フラップ３に接続され、その結果、この作動装置４を使用して制御フラップ３を前述の閉鎖位置および開放位置へ枢転させることができ、開放位置で制御フラップ３はバイパスダクト１０のバイパス開口部９を開放し、その結果、供給される排気ガスを、タービンホイール１９を通過してタービンハウジング出口２０へ案内することができる。
【００１８】
本発明による排気ガスターボチャージャ１は当然のことながら、そのようなターボチャージャの他の全ての構成要素、具体的にはコンプレッサホイールおよびコンプレッサハウジングを備えたコンプレッサなども有するが、これらは本発明の原理を説明するために詳細に記載される必要はない。
【００１９】
図２はタービンハウジング２の部分断面図を示し、図面中、バイパス開口部９を有するバイパスダクト１０を見ることができる。外側レバー７に接続される制御シャフト１８に内側レバー２２を介して接続された制御フラップ３は閉鎖位置にあり、閉鎖位置でバイパスダクト１０またはバイパス開口部９は閉鎖される。
【００２０】
この閉鎖位置において、タービンハウジング２のタービン壁１１の支持領域８が形成され、制御フラップ３は前記支持領域の上に存在し、このとき、その外側周囲リムは、図２で詳細に見ることができるように、前記タービン壁１１の端面２１上にある。
【００２１】
原則的に自由に選択可能である幅Ｂおよび深さＴを有することができる少なくとも１つの流れ不完全部分１２Ａ、１２Ｂが、前記支持領域８に配置される。
【００２２】
図２においてこの流れ不完全部分１２Ａ、１２Ｂは支持領域８のみに配置されているが、本発明によれば、１つのそのような流れ不完全部分または複数のそのような流れ不完全部分を制御フラップ３に提供することも可能であり、これらは制御フラップの、支持領域８上に存在する領域に配置される。
【００２３】
本発明によれば、流れ不完全部分は、バイパス開口部９の周りに部分的に延在するか、この開口９の周りに完全に延在するように形成することが可能である。
【００２４】
さらに、上で既に記載したように、複数のそのような流れ不完全部分１２Ａ、１２Ｂを設けることが可能である。
【００２５】
幅Ｂおよび深さＴは、複数の流れ不完全部分１２Ａ、１２Ｂの場合、適用に応じて適合または選択可能であり、各流れ不完全部分それぞれが異なる幅および深さを有することが可能であるが、全ての流れ不完全部分がそれらの幾何学的構成および寸法の両方に関して同じ形態を有することも原則的に可能である。
【００２６】
さらに、本発明によれば、騒音低減を達成可能にするために、流れ不完全部分の位置を適用ごとに変えることが可能である。
【００２７】
このことは流れ不完全部分の数の選択にもあてはまり、数も同じくケースごとに変えることができる。
【００２８】
特定の好ましい実施形態において、バイパス開口部９は、図３に示される挿入リング１３が提供される。バイパス開口部９に挿入されると、この挿入リング１３は、図２に示される実施形態のタービンハウジング壁１１に対応する壁領域を形成し、これは支持領域８を含む。従って、支持領域８に対応する挿入リングのこの領域は、少なくとも１つの流れ不完全部分１２Ａ、１２Ｂが提供される。挿入リング１３が提供されると、しかし、複数の流れ不完全部分１２Ａ、１２Ｂを、図３から分かるように、異なる幅および深さおよび位置で提供することも可能である。
【００２９】
図４は、本発明による排気ガスターボチャージャのさらなる実施形態の、図２に対応する図を示す。図２に示される実施形態と対照的に、この実施形態において、２つの突起または流れ案内形状部２３Ａおよび２３Ｂが、流れ不完全部分として提供されている。この実施形態においても、面取り部または切欠き部に基づいて上に記載されたように、これら流れ案内形状部の数、位置および寸法およびそれらの間隔を変えることが可能である。従って、図４で視認できる２つの流れ案内形状部２３Ａおよび２３Ｂは、突起の形態の１つまたは複数のそのような流れ不完全部分の単なる代表である。
【００３０】
それ以外、図４で視認できるさらなる構成要素に関して、図２の記載を参照することができる。
【００３１】
図５および６は、バイパス開口部を通る流れの幅のわずかに単純化された図を概略的に示す。図５は、この点において、既知の構成のピークＰ１〜Ｐ４を示し、これらは図６と比較して、バイパス開口部９の流れ不完全部分１２に例として割り当てられた、本発明による構成のピークＰ１’〜Ｐ４’よりかなり高い。
【００３２】
少なくとも１つの流れ不完全部分が、バイパス開口部の周りで制御フラップ自体におよび／または制御フラップの支持領域に提供されているので、８．７ｋＨｚ範囲の本体発生ノイズは、もはや測定不能な測度まで低減可能であり、これは、本発明の関連の中で実行されたさらなる試験によって示された。０．５７ｋＨｚ範囲において、これら試験はさらに、本体発生ノイズを大幅に低減することが可能であることを示した。
【００３３】
要するに、従って以下のことを確立することができる。すなわち、リング周囲（制御フラップの支持領域）に不確定の幅、深さ、数および位置の流れ不完全部分を導入することにより、本発明による排気ガスターボチャージャの流れノイズの生成／励起を、従って音響特性を、大幅に改善することが可能になる。
【００３４】
本発明の上記開示に加えて、本明細書により図１〜６のその概略図が明白に参照される。
【符号の説明】
【００３５】
１  排気ガスターボチャージャ
２  タービンハウジング
３  制御フラップ
４  作動装置
５  制御ロッド
６  接続片
７  外側レバー
８  支持領域
９  バイパス開口部
１０  バイパスダクト
１１  タービンハウジング壁
１２、１２Ａ、１２Ｂ  流れ不完全部分（面取り部、切欠き部）
１３  挿入リング
１４、１５  出口領域
１６、１７  ベースコーナ
１８  制御シャフト
１９  タービンホイール
２０  タービン出口
２１  端面
２２  内側レバー
Ａ１、Ａ２  可変間隔
２３Ａ、２３Ｂ  突起または流れ案内形状部
Ｂ  幅
Ｔ  深さ
Ｐ１−Ｐ４  従来技術のピーク
Ｐ１’−Ｐ４’  本発明の原理によるピーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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