内燃エンジン
内燃エンジンは1世紀以上にわたってモビリティを特徴付けてきました。厳しい排ガス規制や代替駆動システムの出現にも関わらず、内燃エンジンは多様性と適応性を象徴しています。ダウンサイジングやターボチャージングといった効率向上技術で内燃エンジンの競争力を維持し、合成燃料により持続可能な将来性を与えています。特定の地域ではeモビリティが優勢ですが、燃焼技術は今後も何百万台もの新車に電力を供給し続け、世界の自動車産業にとって不可欠な存在であり続けるでしょう。
乗用車分野では、シリンダヘッドは通常アルミニウム合金から鋳造され、エンジン燃料によって構造や加工すべき特徴が若干異なります。シリンダヘッドはシリンダーブロックに取り付けられ、燃料と新鮮な空気を供給します。非常に高い品質と公差が要求されるため、シリンダヘッドはエンジン生産で最も高い要求をされる加工部品です。バルブトレインの正確なバルブ制御とカムシャフトベアリングの摩擦損失の最小化により、燃焼プロセスが始まる前から燃料消費量と排出ガスが削減されます。
機械加工のハイライト
シリンダーブロックはエンジンブロックとも呼ばれ、あらゆる内燃エンジンの中心的な要素です。車種やエンジンサイズによって、直列2気筒エンジンからV型12気筒エンジンまで、様々な設計やサイズがあります。重量の優位性から、最近の自動車分野ではアルミ合金が主に使用されています。このため、自動車メーカーは、特にシリンダーボアに鋳造ライナーや耐摩耗性コーティングを使用し、長寿命を保証することを余儀なくされています。その結果、工具メーカーは、機械加工に混合加工や極めて研磨性の高いコーティングを使用することが多くなっています。最新エンジンの燃焼圧力の増大は、機械的および熱的負荷の要件も増大させ、とりわけ加工形状に対する品質要求の増大につながります。
機械加工のハイライト
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:
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:
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:
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:
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:
23.03.2023
Digital tool management with more than 750 tools from MAPAL ensures smooth large-scale production at Schabmüller Automobiltechnik.
30.06.2022
How the complete machining of turbochargers becomes even more productive with indexable insert milling cutters from the NeoMill range.
09.12.2019
High-precision MAPAL actuating tools and a special setting fixture ensure precise and economical production at Mercedes-Benz in Mannheim.