Motore a combustione

Componenti chiave degli ICE

Testa del cilindro

Testa del cilindro

Nelle autovetture, la testa del cilindro è solitamente realizzata in leghe di alluminio, con struttura e caratteristiche da lavorare che variano leggermente a seconda del carburante del motore. È posizionata sul corpo del cilindro ed è responsabile della fornitura di carburante e aria fresca. A causa dei requisiti di qualità e tolleranza estremamente elevati, la testa del cilindro è il componente più impegnativo da lavorare nella produzione di motori. Grazie al controllo preciso delle valvole nel sistema di distribuzione e agli attriti minimi dei cuscinetti dell’albero a camme, il consumo di carburante e, di conseguenza, le emissioni vengono ridotti già prima del processo di combustione. 

Lavorazioni principali: 

• Sistema di distribuzione 
• Foro dell’iniettore 
• Foro del cuscinetto dell’albero a camme 
• Fresatura a spianare 
• Foro della candela

Corpo del gruppo cilindro

Corpo del gruppo cilindro

Il gruppo cilindro, noto anche come blocco motore, è l’elemento centrale di ogni motore a combustione. A seconda del modello di veicolo e delle dimensioni del motore, esistono diverse tipologie e dimensioni, che vanno dal motore a 2 cilindri in linea al motore a 12 cilindri a V. Nel settore automobilistico, si utilizzano principalmente leghe di alluminio per il loro vantaggio in termini di peso. Ciò costringe i produttori di auto a utilizzare guarnizioni in ghisa o rivestimenti resistenti all’usura per garantire un’elevata durata, soprattutto per quanto riguarda i fori dei cilindri. Di conseguenza, i produttori di utensili si trovano sempre più spesso ad affrontare lavorazioni miste o rivestimenti altamente abrasivi nei processi di asportazione truciolo. Con l’aumento delle pressioni di combustione dei motori moderni, aumentano anche i requisiti di carico meccanico e termico, il che porta a un innalzamento delle esigenze di qualità per gli elementi da lavorare. 

Lavorazioni principali: 

• Foro del cilindro 
• Foro dell’albero a gomiti 
• Processo di levigatura

Biella

Biella

Per le bielle, soggette a carichi pesanti e variabili, vengono utilizzati materiali in acciaio ad alta resistenza come 70MnVS4 o C70. Il movimento lineare dei pistoni viene convertito in un movimento rotatorio dell’albero a gomiti. Per ridurre la massa in movimento durante il funzionamento del motore, il peso dei componenti è ridotto al minimo. Nel corso degli anni si è sviluppata una vasta gamma di varianti, ad esempio con forme parallele, trapezoidali o a gradini, che comportano diverse procedure di foratura durante la lavorazione del piccolo occhiello della biella. A causa delle enormi quantità prodotte, i produttori sono particolarmente attenti all’efficienza dei costi nella produzione in serie.

Lavorazioni principali: 

• Occhiello grande 
• Occhiello piccolo 
• Foro per vite

Turbocompressore

Turbocompressore

Per aumentare l’efficienza e le prestazioni dei moderni motori a combustione, si utilizzano sempre più frequentemente turbocompressori. Grazie all’apporto di aria compressa tramite il turbocompressore, si aumenta l’efficienza dei motori e si riducono le emissioni. Con una velocità fino a 300.000 giri al minuto, è indispensabile soddisfare i requisiti di qualità, soprattutto per quanto riguarda la coassialità e la rotondità. Materiali estremamente abrasivi e fortemente legati, soprattutto sul lato dei gas di scarico, richiedono utensili per asportazione truciolo con la massima resistenza all’usura. Se le quantità di utensili per le diverse lavorazioni vengono aumentate anche solo di pochi componenti, ciò comporta per i produttori un enorme vantaggio economico.

Lavorazioni principali: 

• Superficie di raccordo del corpo del turbocompressore 
• Corpo della turbina 
• Foro del perno di controllo 
• Contorno interno della turbina e nastro a V 
• Lavorazione del collegamento

Bilanciere/braccio mobile

Bilanciere/braccio mobile

Importante per le prestazioni e l’efficienza dei motori a combustione è il controllo ad alta precisione delle valvole di aspirazione e di scarico. Nel settore automobilistico, di solito vengono controllate quattro valvole per cilindro: due per l’aspirazione dell’aria fresca o della miscela aria-carburante e le altre due per lo scarico dei gas di combustione. A seconda del modello di motore, per i sistemi di azionamento delle valvole OHV e SOHC vengono utilizzati diversi bilancieri o bracci mobili (su rullo) per ridurre al minimo l’attrito e la relativa usura delle parti in movimento. Inoltre, tramite le rondelle di regolazione integrate, è possibile impostare e ripristinare il gioco delle valvole per garantire un processo di combustione ottimale e prevenire possibili danni al motore.

Lavorazioni principali: 

• Foro cuscinetto 
• Foro di accoppiamento

Rail

Rail

Conosciuto come common rail nei motori diesel, ora il carburante viene iniettato nella camera di combustione anche di un’auto a benzina su due, attraverso efficienti sistemi di iniezione diretta. La miscela aria-carburante si forma dapprima nella camera di combustione. Ciò garantisce motori a benzina più potenti con consumi ridotti e minori emissioni di scarico. I crescenti requisiti di pressione fino a 2.500 bar sono decisivi per l’utilizzo di materiali che presentano difficoltà di lavorazione moderata e complessa come l’acciaio fuso o l’acciaio inossidabile.

Lavorazioni principali: 

• Foro centrale del rail 
• Foro dell’iniettore / trasferimento iniettore 
• Collegamento ad alta pressione 
• Lavorazione delle estremità

Albero a gomiti

Albero a gomiti

La forma base dell’albero a gomiti è determinata principalmente dal numero di cilindri e dalla variante del motore. Tuttavia, gli alberi, per lo più in acciaio forgiato, devono diventare sempre più leggeri per ridurre le emissioni. Ciò significa che sono necessarie ulteriori lavorazioni nella produzione di componenti già complessi. Inoltre, a causa delle crescenti pressioni di combustione dei motori moderni, l’albero a gomiti è costantemente esposto a maggiori sollecitazioni di flessione e torsione, con conseguenti requisiti di qualità superiori.

Lavorazioni principali: 

• Foro centrale di alleggerimento 
• Foro del canale dell’olio 
• Lavorazione delle estremità