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Title:
COMPRESSOR HOUSING, RADIAL COMPRESSOR WITH A COMPRESSOR HOUSING OF THIS TYPE, RADIAL COMPRESSOR ARRANGEMENT, EXHAUST GAS TURBOCHARGER AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/037886
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a compressor housing (9) for a radial compressor (7), with a receiving chamber (17) for a compressor impeller (15), an outflow region (19) and a collecting cavity (21), wherein the compressor housing (9) has a flow connection (23) between the collecting cavity (21) and the outflow region (19), and a valve device (25) which is arranged and configured to change a flow cross section of the flow connection (23) between the collecting cavity (21) and the outflow region (19).

Inventors:
KECH JOHANNES (DE)
MÄNNLE TOBIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/071603
Publication Date:
February 22, 2024
Filing Date:
August 03, 2023
Export Citation:
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Assignee:
ROLLS ROYCE SOLUTIONS GMBH (DE)
International Classes:
F04D29/44; F04D27/02
Foreign References:
JPS569696A1981-01-31
US20080038112A12008-02-14
US20060045772A12006-03-02
US20080118341A12008-05-22
Attorney, Agent or Firm:
KORDEL, Mattias et al. (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Verdichtergehäuse (9) für einen Radialverdichter (7), mit einem Aufnahmeraum (17) für ein Verdichterrad (15), einem Ab Strömbereich (19) und einem Sammelhohlraum (21), wobei das Verdichtergehäuse (9) eine strömungstechnische Verbindung (23) zwischen dem Sammelhohlraum (21) und dem Ab Strömbereich (19) sowie eine Ventilvorrichtung (25) aufweist, die angeordnet und eingerichtet ist, um einen Strömungsquerschnitt der strömungstechnischen Verbindung (23) zwischen dem Sammelhohlraum (21) und dem

Ab strömbereich (19) zu verändern.

2. Verdichtergehäuse (9) nach Anspruch 1, wobei das Verdichtergehäuse (9) eine erste Gehäusewandung (29) aufweist, die den Aufnahmeraum (17), den Ab strömbereich (19) und den Sammelhohlraum (21) zumindest bereichsweise begrenzt, wobei in der ersten Gehäusewandung (29) mindestens eine in den Sammelhohlraum (21) mündende Ausströmbohrung (31) und mindestens eine in den Ab strömbereich (19) mündende Einströmbohrung (33) ausgebildet ist, wobei der Sammelhohlraum (21) strömungstechnisch über die mindestens eine Ausströmbohrung (31) und die mindestens eine Einströmbohrung (33) mit dem Ab strömbereich (19) verbunden ist.

3. Verdichtergehäuse (9) nach Anspruch 2, wobei das Verdichtergehäuse (9) einen Ringraum (35) aufweist, in den einerseits die mindestens eine Ausströmbohrung (31) und andererseits die mindestens eine Einströmbohrung (33) mündet, sodass der Sammelhohlraum (21) mit dem

Ab strömbereich (19) strömungstechnisch über den Ringraum (35) verbunden ist.

4. Verdichtergehäuse (9) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Verdichtergehäuse (9) eine zweite Gehäusewandung (37) aufweist, die einen Sammelhohlraum -Wandabschnitt (39) der ersten Gehäusewandung (29) mit einem Abströmbereich-Wandabschnitt (41) der ersten Gehäusewandung (29) verbindet, wobei insbesondere der Ringraum (35) durch die erste Gehäusewandung (29) und durch die zweite Gehäusewandung (37) begrenzt ist.

5. Verdichtergehäuse (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Ventilvorrichtung (25) eingerichtet ist, um zumindest eine Bohrung (31, 33), ausgewählt aus der Ausströmbohrung (31) und der Einströmbohrung (33), wahlweise zu öffnen und zu schließen. 6. Verdichtergehäuse (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die erste Gehäusewandung (29) eine Mehrzahl an in den Ab Strömbereich (19) mündenden Einströmbohrungen (33) aufweist, die insbesondere entlang eines Umfangs in gleichen Winkelab ständen verteilt angeordnet sind.

7. Verdichtergehäuse (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die mindestens eine Einströmbohrung (33) düsenförmig ausgebildet ist.

8. Radialverdichter (7), mit einem Verdichtergehäuse (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Radialverdichter (7) nach Anspruch 8, wobei in dem Aufnahmeraum (17) ein Verdichterrad (15), insbesondere mit wenigstens einer rotierenden Leitschaufel (28), angeordnet ist.

10. Radialverdichteranordnung (5), mit einem Radialverdichter (7) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, und mit einer Steuervorrichtung (27), die mit der Ventilvorrichtung (25) wirkverbunden und eingerichtet ist, um die Ventilvorrichtung (25) insbesondere parameterabhängig anzusteuern.

11. Radialverdichteranordnung (5) nach Anspruch 10, wobei die Steuervorrichtung (27) eingerichtet ist, um die Ventilvorrichtung (25) in eine Offenstellung anzusteuern, wenn ein Betriebszustand des Radialverdichters (7) in einem benachbart zu einer Pumpgrenze angeordneten vorbestimmten Kennfeldbereich liegt.

12. Abgasturbolader (3), mit einem Radialverdichter (7) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, oder mit einer Radialverdichteranordnung (5) nach einem der Ansprüche 10 oder 11.

13. Brennkraftmaschine (1), mit einem Radialverdichter (7) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, oder mit einer Radialverdichteranordnung (5) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, oder mit einem Abgasturbolader (3) nach Anspruch 12.

Description:
BESCHREIBUNG

Verdichtergehäuse, Radialverdichter mit einem solchen Verdichtergehäuse, Radialverdichteranordnung, Abgasturbolader und Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verdichtergehäuse, einen Radialverdichter mit einem solchen Verdichtergehäuse, eine Radialverdichteranordnung mit einem solchen Radialverdichter, einen Abgasturbolader mit einer solchen Radialverdichteranordnung oder einem solchen Radialverdichter, und eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Abgasturbolader, einer solchen Radialverdichteranordnung oder einem solchen Radialverdichter.

Radialverdichter der hier angesprochenen Art weisen typischerweise einen Diffusor auf, in dem eine Strömungsgeschwindigkeit des verdichteten Fluids zugunsten eines Druckaufbaus reduziert wird. Verringert sich ein Massenstrom des Fluids in dem Diffusor, kann es zu Strömungsinstabilitäten und/oder Rückströmungen kommen, da ein zur Verfügung stehender Strömungskanal nicht vollständig ausgenutzt wird und ein Druckgradient des Fluids entgegen dessen Strömungsrichtung wirkt. In solchen Betriebssituationen kann es zu Verdichterpumpen des Radialverdichters kommen, wobei insbesondere kein stabiler Motorbetrieb einer den Radialverdichter aufweisenden Brennkraftmaschine möglich ist; insbesondere sind bestimmte Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine nicht fahrbar, und es ist möglich, dass Ziele für den Betrieb der Brennkraftmaschine nicht darstellbar sind. Insbesondere kann Verdichterpumpen dazu führen, dass die Leistung der Brennkraftmaschine reduziert werden muss.

Es ist grundsätzlich möglich, das Kennfeld eines Radialverdichters durch Maßnahmen wie Rezirkulation des geförderten Fluids zu stabilisieren oder zu verschieben. Hierdurch ergeben sich aber insbesondere je nach konkreter Ausgestaltung weitere Nachteile, insbesondere in solchen Kennfeldbereichen, in denen eigentlich kein Verdichterpumpen zu befürchten ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verdichtergehäuse, einen Radialverdichter mit einem solchen Verdichtergehäuse, eine Radialverdichteranordnung mit einem solchen Radialverdichter, einen Abgasturbolader mit einer solchen Radialverdichteranordnung oder einem solchen Radialverdichter, und eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Abgasturbolader, einer solchen Radialverdichteranordnung oder einem solchen Radialverdichter zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verdichtergehäuse für einen Radialverdichter geschaffen wird, das einen Aufnahmeraum für ein Verdichterrad, einen Ab Strömbereich und einen Sammelhohlraum aufweist, wobei das Verdichtergehäuse außerdem eine strömungstechnische Verbindung - insbesondere eine strömungstechnische Rückverbindung - zwischen dem Sammelhohlraum und dem Ab Strömbereich sowie eine Ventilvorrichtung aufweist. Die Ventilvorrichtung ist angeordnet und eingerichtet, um einen Strömungsquerschnitt der strömungstechnischen Verbindung zwischen dem Sammelhohlraum und dem

Ab strömbereich zu verändern. Mittels der strömungstechnischen Verbindung zwischen dem Sammelhohlraum und dem Ab strömbereich kann vorteilhaft ein Kennfeld eines das Verdichtergehäuse aufweisenden Radialverdichters erweitert, verschoben und/oder stabilisiert werden, insbesondere um ein Verdichterpumpen zu vermeiden. Mittels der Ventilvorrichtung ist es vorteilhaft möglich, die entsprechende Veränderung des Kennfelds nur dann und/oder nur in dem Umfang vorzunehmen, wenn oder in dem tatsächlich ein Verdichterpumpen zu befürchten ist. Wird der Radialverdichter dagegen in Kennfeldbereichen betrieben, in denen kein Verdichterpumpen auftritt, kann der Strömungsquerschnitt der strömungstechnischen Verbindung - insbesondere bis auf null - reduziert werden, sodass zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig dasjenige Kennfeld erhalten wird, welches ohne die strömungstechnische Verbindung gegeben wäre. Hierdurch können insbesondere in solchen Betriebsbereichen Nachteile reduziert oder vermieden werden, die ansonsten mit der Veränderung des Kennfelds verbunden wären, insbesondere Wirkungsgradverluste. Insbesondere führt eine Rezirkulation grundsätzlich zu Wirkungsgradverlusten und einer Absenkung des Druckverhältnisses über dem Radialverdichter, was jedoch in solchen Kennfeldbereichen, in denen Verdichterpumpen droht, insbesondere zugunsten eines stabilen Motorbetriebs ohne Leistungseinbußen hingenommen wird. Die Möglichkeit, die Rezirkulation abzuschalten, vermeidet nun vorteilhaft Wirkungsgradverluste des Radialverdichters in den Kennfeldbereichen, in denen kein Verdichterpumpen droht und somit den Wirkungsgradverlusten keine anderweitigen Vorteile gegenüberstehen, insbesondere bei Nennleistung der Brennkraftmaschine. Die Rezirkulation in den Ab Strömbereich führt vorteilhaft zu einer weiteren Verbesserung der Pumpgrenze. Somit führt insbesondere die Kombination aus der variablen, insbesondere zu- und abschaltbaren Rezirkulation einerseits und der Rezirkulation in den Ab strömbereich stromabwärts des Verdichterrads andererseits zu einem erheblich verbesserten Kennfeld und zu einem stabilen, leistungsoptimierten Motorbetrieb.

Die strömungstechnische Verbindung zwischen dem Sammelhohlraum und dem Ab strömbereich ist insbesondere derart ausgebildet, dass im Betrieb des das Verdichtergehäuse aufweisenden Radialverdichters eine Gasströmung von dem Sammelhohlraum - insbesondere entgegengesetzt zu einer Hauptströmungsrichtung in dem Radialverdichter - in den Ab strömbereich strömen kann. Insbesondere ist die strömungstechnische Verbindung eine zusätzlich zu einer entlang der Hauptströmungsrichtung gebildeten ersten strömungstechnischen Verbindung zwischen dem Ab strömbereich und dem Sammelhohlraum gebildete zweite strömungstechnische Verbindung zwischen dem Sammelhohlraum und dem Ab strömbereich. Insbesondere wird die - zweite - strömungstechnische Verbindung daher auch als strömungstechnische Rückverbindung bezeichnet.

Insbesondere ist der Ab strömbereich stromabwärts des Verdichterrads angeordnet.

Insbesondere weist der Ab strömbereich mindestens eine stationäre Leitschaufel, insbesondere eine Mehrzahl an stationären Leitschaufeln, auf.

Insbesondere ist der Sammelhohlraum stromabwärts des Verdichterrads, insbesondere stromabwärts des Abströmbereichs, angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist der Sammelhohlraum Teil eines Diffusorabschnitts des Verdichtergehäuses.

In einer Ausgestaltung weist das Verdichtergehäuse den Diffusorabschnitt auf, der insbesondere den Ab strömbereich und den Sammelhohlraum umfasst oder durch den Ab strömbereich und den Sammelhohlraum gebildet wird. Die Ventilvorrichtung ist insbesondere eingerichtet, um den Strömungsquerschnitt der strömungstechnischen Verbindung zwischen dem Sammelhohlraum und dem Ab Strömbereich parameterabhängig, das heißt in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter, zu verändern.

Insbesondere ist die Ventilvorrichtung eingerichtet, um die strömungstechnische Verbindung - insbesondere parameterabhängig - wahlweise zu unterbrechen oder freizugeben.

Insbesondere ist die Ventilvorrichtung eingerichtet, um die strömungstechnische Verbindung - insbesondere parameterabhängig - vollständig freizugeben oder vollständig zu sperren, oder um die strömungstechnische Verbindung - insbesondere parameterabhängig - graduell, insbesondere in diskreten Schritten oder kontinuierlich, freizugeben.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verdichtergehäuse eine erste Gehäusewandung aufweist, die den Aufnahmeraum, den Ab Strömbereich und den Sammelhohlraum zumindest bereichsweise begrenzt, wobei in der ersten Gehäusewandung mindestens eine in den Sammelhohlraum mündende Ausströmbohrung und mindestens eine in den Ab strömbereich mündende Einströmbohrung ausgebildet ist, wobei der Sammelhohlraum strömungstechnisch über die mindestens eine Ausströmbohrung und die mindestens eine Einströmbohrung mit dem Ab strömbereich verbunden ist. Dies stellt eine ebenso kompakte wie einfach und kostengünstig herstellbare Ausgestaltung des Verdichtergehäuses dar.

Die erste Gehäusewandung kann in einer Ausführungsform mehrteilig ausgebildet sein. In einer anderen Ausführungsform ist die erste Gehäusewandung einteilig, insbesondere materialeinheitlich ausgebildet. Insbesondere kann die erste Gehäusewandung in einer Ausführungsform als Gussteil oder als Teil eines Gussteils ausgebildet sein.

Insbesondere ist die strömungstechnische Verbindung zwischen dem Sammelhohlraum und dem Ab strömbereich über die mindestens eine Ausströmbohrung und die mindestens eine Einströmbohrung hergestellt oder ausgebildet. Insbesondere ist die mindestens eine Ausströmbohrung strömungstechnisch mit der mindestens einen Einströmbohrung derart verbunden, dass die Gasströmung im Betrieb des das Verdichtergehäuse aufweisenden Radialverdichters von dem Sammelhohlraum über die mindestens eine Ausströmbohrung und die mindestens eine Einströmbohrung in den Ab strömbereich strömen kann. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verdichtergehäuse einen Ringraum aufweist, in den einerseits die mindestens eine Ausströmbohrung und andererseits die mindestens eine Einströmbohrung mündet, sodass der Sammelhohlraum mit dem

Ab strömbereich strömungstechnisch über den Ringraum verbunden ist. Die stellt eine besonders kompakte Ausgestaltung des Verdichtergehäuses dar.

Insbesondere umgreift der Ringraum den Aufnahmeraum entlang einer Umfangsrichtung konzentrisch. In einer Ausführungsform ist der Ringraum ein zur Stabilisierung des Verdichtergehäuses oder zum Schutz insbesondere von umstehenden Personen oder benachbarten Anlagen im Fall einer Zerstörung des Verdi chterrads, insbesondere durch Bersten, vorgesehener Schutzraum oder Containmentraum.

Unter einer Axialrichtung wird im Kontext der vorliegenden technischen Lehre insbesondere eine Richtung verstanden, die sich entlang einer gedachten Drehachse des Verdichterrads erstreckt, wenn dieses bestimmungsgemäß in dem Verdichtergehäuse, insbesondere in dem Aufnahmeraum, angeordnet ist. Die Umfangsrichtung umgreift die Axialrichtung konzentrisch. Eine radiale Richtung steht senkrecht auf der Axialrichtung.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verdichtergehäuse eine zweite Gehäusewandung aufweist, die einen Sammelhohlraum-Wandabschnitt der ersten Gehäusewandung mit einem Abströmbereich-Wandabschnitt der ersten Gehäusewandung verbindet. Dies stellt eine besonders einfache Ausgestaltung dar, um das Verdichtergehäuse mechanisch zu stabilisieren und den Ringraum auszubilden.

Insbesondere ist der Ringraum einerseits durch die erste Gehäusewandung und andererseits durch die zweite Gehäusewandung - insbesondere vollständig - begrenzt.

In einer Ausführungsform kann die zweite Gehäusewandung mehrteilig ausgebildet sein. In einer anderen Ausführungsform ist die zweite Gehäusewandung einteilig, insbesondere materialeinheitlich ausgebildet. Insbesondere kann die zweite Gehäusewandung in einer Ausführungsform einteilig, insbesondere materialeinheitlich mit der ersten Gehäusewandung ausgebildet sein. Insbesondere kann das Verdichtergehäuse mit der ersten Gehäusewandung und der zweiten Gehäusewandung in einer Ausführungsform als Gussteil ausgebildet sein.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ventilvorrichtung eingerichtet ist, um zumindest eine Bohrung, ausgewählt aus der Ausströmbohrung und der Einströmbohrung, wahlweise zu öffnen und zu schließen. Dies stellt eine besonders einfache und kompakte Möglichkeit dar, den Strömungsquerschnitt der strömungstechnischen Verbindung zu verändern.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Gehäusewandung eine Mehrzahl an in den Abströmbereich mündenden Einströmbohrungen aufweist. Insbesondere auf diese Weise kann sehr effizient ein Teil des Fluids aus dem Sammelhohlraum in den Abströmbereich rezirkuliert werden, um das Verdichterkennfeld zu verändern.

Insbesondere sind die Einströmbohrungen entlang eines Umfangs, das heißt insbesondere entlang der Umgangsrichtung, in gleichen Winkelabständen verteilt angeordnet. Dies erlaubt eine besonders gleichmäßige und effiziente Rezirkulation eines Teils des verdichteten Fluids.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die erste Gehäusewandung eine Mehrzahl an in den Sammelraum - und insbesondere in den Ringraum - mündenden Ausströmbohrungen aufweist. Insbesondere sind die Ausströmbohrungen entlang des Umfangs, das heißt insbesondere entlang der Umgangsrichtung, in gleichen Winkelabständen verteilt angeordnet.

Insbesondere ist die Ventilvorrichtung eingerichtet, um alle Ausströmbohrungen und/oder alle Einströmbohrungen - insbesondere zeitgleich - wahlweise zu öffnen oder zu schließen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Einströmbohrung düsenförmig ausgebildet ist. Dies erlaubt eine gerichtete und damit besonders effiziente Einströmung des rezirkulierten Fluids in den Ab Strömbereich.

In einer Ausführungsform weist die mindestens eine düsenförmige Einströmbohrung einen in die erste Gehäusewandung integrierten oder eingesetzten Einsatz, insbesondere Düseneinsatz, auf oder ist als ein solcher Einsatz ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist die mindestens eine düsenförmige Einströmbohrung durch die erste Gehäusewandung geformt oder gebildet.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Radialverdichter geschaffen wird, der ein erfindungsgemäßes Verdichtergehäuse oder ein Verdichtergehäuse nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit dem Radialverdichter ergeben sich insbesondere diejenigen Vorteile, die bereits zuvor in Zusammenhang mit dem Verdichtergehäuse erläutert wurden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Aufnahmeraum ein Verdichterrad angeordnet ist.

Insbesondere weist das Verdichterrad wenigstens eine rotierende Leitschaufel, insbesondere eine Mehrzahl an rotierende Leitschaufeln, auf.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Radialverdichteranordnung geschaffen wird, die einen erfindungsgemäßen Radialverdichter oder einen Radialverdichter nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist, sowie eine Steuervorrichtung, die mit der Ventilvorrichtung wirkverbunden und eingerichtet ist, um die Ventilvorrichtung anzusteuem. In Zusammenhang mit der Radi al verdi chteranordnung ergeben sich insbesondere diejenigen Vorteile, die bereits zuvor in Zusammenhang mit dem Verdichtergehäuse oder dem Radialverdichter erläutert wurden.

Insbesondere ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Ventilvorrichtung parameterabhängig, das heißt abhängig von wenigstens einem Parameter, anzusteuem. Auf diese Weise kann eine sehr flexible Veränderung des Kennfelds des Radialverdichters vorgenommen werden, wobei das Kennfeld insbesondere unverändert bleiben kann, wenn der Radialverdichter in einem Kennfeldbereich betrieben wird, in dem kein Verdichterpumpen zu befürchten ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist, um die Ventilvorrichtung in eine Offenstellung anzusteuern, wenn ein Betriebszustand des Radialverdichters in einem benachbart zu einer Pumpgrenze angeordneten vorbestimmten Kennfeldbereich liegt. Insbesondere in einem solchen Kennfeldbereich besteht die Gefahr, dass Verdichterpumpen auftritt, weshalb es vorteilhaft ist, wenn die Ventilvorrichtung in die Offenstellung angesteuert wird, um die strömungstechnische Verbindung freizugeben.

In einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Ventilvorrichtung in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Parameter derart anzusteuern, dass die strömungstechnische Verbindung wahlweise vollständig freigegeben oder vollständig gesperrt, oder graduell, insbesondere in diskreten Schritten oder kontinuierlich, freigegeben wird.

Der wenigstens eine Parameter ist insbesondere ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Druck stromabwärts des Radialverdichters, einem Druckverlust über dem Radialverdichter, einer Drehzahl des Verdichterrads, und einem Massenstrom über den Radialverdichter. Insbesondere diese Parameter spannen ein Kennfeld des Radialverdichters auf und sind daher geeignet, um ein Risiko für ein Verdichterpumpen zu evaluieren und gegebenenfalls entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.

In einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die strömungstechnische Verbindung abhängig von einem Vergleich des wenigstens einen Parameters mit einem zugeordneten Grenzwert freizugeben oder zu sperren.

Insbesondere ist die Steuervorrichtung mit wenigstens einem Parametersensor wirkverbunden, der angeordnet und eingerichtet ist, um den wenigstens einen Parameter zu erfassen. Der wenigstens eine Parametersensors ist insbesondere ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Drucksensor, einem Drehzahlmesser, und einem Massenstromsensor.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist, um den wenigstens einen Parameter zu berechnen oder durch Simulation zu ermitteln, oder um den wenigstens einen Parameter von einer anderen Rechenvorrichtung, beispielsweise dem Steuergerät einer Brennkraftmaschine, zu empfangen.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Abgasturbolader geschaffen wird, der einen erfindungsgemäßen Radialverdichter oder einen Radialverdichter nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist, oder der eine erfindungsgemäße Radialverdichteranordnung oder eine Radi al verdi chteranordnung nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. In Zusammenhang mit dem Abgasturbolader ergeben sich insbesondere diejenigen Vorteile, die bereits zuvor in Zusammenhang mit der Radialverdichteranordnung, dem Radialverdichter oder dem Verdichtergehäuse erläutert wurden.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, die einen erfindungsgemäßen Radialverdichter oder einen Radialverdichter nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist, oder die eine erfindungsgemäße Radi al verdi chteranordnung oder eine Radi al verdi chteranordnung nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist, oder die einen erfindungsgemäßen Abgasturbolader oder einen Abgasturbolader nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. In Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere diejenigen Vorteile, die zuvor bereits in Zusammenhang mit dem Verdichtergehäuse, dem Radialverdichter, der Radialverdichteranordnung oder dem Abgasturbolader erläutert wurden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine mit einem Ausführungsbeispiel eines Abgasturboladers, einem Ausführungsbeispiel einer Radi al verdi chteranordnung, einem Ausführungsbeispiel eines Radialverdichters und einem Ausführungsbeispiel eines Verdichtergehäuses.

Die einzige Fig. zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine 1 mit einem Ausführungsbeispiel eines Abgasturboladers 3, einem Ausführungsbeispiel einer Radialverdichteranordnung 5, einem Ausführungsbeispiel eines Radialverdichters 7 und einem Ausführungsbeispiel eines Verdichtergehäuses 9.

Der Abgasturbolader 3 weist insbesondere eine in einem Abgaspfad 11 der Brennkraftmaschine 1 angeordnete Turbine 13 auf, die mit einem Verdichterrad 15 des Radialverdichters 7 antriebswirkverbunden ist.

Das Verdichtergehäuse 9 weist einen Aufnahmeraum 17 für das Verdichterrad 15, einen

Ab strömbereich 19 und einen Sammelhohlraum 21 auf. Außerdem weist das Verdichtergehäuse 9 eine strömungstechnische Verbindung 23 zwischen dem Sammelhohlraum 21 und dem Ab strömbereich 19 sowie eine Ventilvorrichtung 25 auf, wobei die Ventilvorrichtung 25 angeordnet und eingerichtet ist, um einen Strömungsquerschnitt der strömungstechnischen Verbindung 23 zwischen dem Sammelhohlraum 21 und dem Ab strömbereich 19 insbesondere parameterabhängig zu verändern, insbesondere die strömungstechnische Verbindung 23 wahlweise zu unterbrechen oder freizugeben.

Insbesondere ist in dem Ab strömbereich 19 wenigstens eine stationäre Leitschaufel 26 angeordnet. Das Verdichterrad 15 weist insbesondere wenigstens eine rotierende Leitschaufel 28 auf.

Die Radialverdichteranordnung 5 weist eine Steuervorrichtung 27 auf, die mit der Ventilvorrichtung 25 wirkverbunden und eingerichtet ist, um die Ventilvorrichtung 25 insbesondere in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter anzusteuern. Der wenigstens eine Parameter ist vorzugsweise ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Druck stromabwärts des Radialverdichters 7, einem Druckverlust über dem Radialverdichter 7, einer Drehzahl des Verdi chterrads 15, und einem Massenstrom über den Radialverdichter 7.

Die Steuervorrichtung 27 ist insbesondere eingerichtet, um die Ventilvorrichtung 25 in eine Offenstellung anzusteuem, wenn ein Betriebszustand des Radialverdichters 7 in einem benachbart zu einer Pumpgrenze angeordneten vorbestimmten Kennfeldbereich liegt.

Insbesondere weist das Verdichtergehäuse 9 eine erste Gehäusewandung 29 auf, die den Aufnahmeraum 17, den Ab strömbereich 19 und den Sammelhohlraum 21 zumindest bereichsweise begrenzt. In der ersten Gehäusewandung 29 sind mindestens eine in den Sammelhohlraum 21 mündende Ausströmbohrung 31 und mindestens eine in den

Ab strömbereich 19 mündende Einströmbohrung 33 ausgebildet ist, wobei der Sammelhohlraum 21 strömungstechnisch über die mindestens eine Ausströmbohrung 31 und die mindestens eine Einströmbohrung 33 mit dem Ab strömbereich 19 verbunden ist.

Insbesondere weist das Verdichtergehäuse 9 einen Ringraum 35 auf, in den einerseits die mindestens eine Ausströmbohrung 31 und andererseits die mindestens eine Einströmbohrung 33 mündet, sodass der Sammelhohlraum 21 mit dem Ab Strömbereich 19 strömungstechnisch über den Ringraum 35 verbunden ist.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Verdichtergehäuse 9 eine zweite Gehäusewandung 37 auf, die einen Sammelhohlraum-Wandabschnitt 39 der ersten Gehäusewandung 29 mit einem Ab strömbereich-Wandab schnitt 41 der ersten Gehäusewandung 29 verbindet. Insbesondere ist der Ringraum 35 einerseits durch die erste Gehäusewandung 29 und andererseits durch die zweite Gehäusewandung 37 begrenzt.

Die Ventilvorrichtung 25 ist insbesondere eingerichtet, um zumindest eine Bohrung, ausgewählt aus der Ausströmbohrung 31 und der Einströmbohrung 33, wahlweise zu öffnen und zu schließen, hier insbesondere die Ausströmbohrung 31.

Insbesondere weist die erste Gehäusewandung 29 eine Mehrzahl an in den Ab Strömbereich 19 mündenden Einströmbohrungen 33 auf, die vorzugsweise entlang eines Umfangs um eine Drehachse A des Verdichterrads 15 in gleichen Winkelabständen verteilt angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich weist die erste Gehäusewandung 29 eine Mehrzahl an in den Sammelraum 21 mündenden Ausströmbohrungen 31 auf, die vorzugsweise entlang des Umfangs um die Drehachse A des Verdichterrads 15 in gleichen Winkelabständen verteilt angeordnet sind.

Bevorzugt ist die mindestens eine Einströmbohrung 33 düsenförmig ausgebildet, wobei sie insbesondere integral mit der ersten Gehäusewandung 29 ausgebildet, insbesondere durch diese ausgeformt, oder aber insbesondere als Düseneinsatz in diese eingesetzt ist.