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

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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

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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

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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

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Bilanciere/braccio mobile

Rocker/toggle lever

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

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Rail

Rail

As in diesel engines known as common rail, fuel is now also injected into the combustion chamber of every second new petrol car via efficient direct injection systems, in which the air-fuel mixture is first formed in the combustion chamber. This enables more powerful petrol engines with reduced fuel consumption and lower exhaust emissions. The increasing pressure requirements of up to 2,500 bar are decisive for the use of moderately to difficult-to-machine materials such as cast steel or stainless steel.

Machining highlights:

• High-pressure Connection
• Injector bore
• End machining
• Connection machining
• Centrail rail bore

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Crankshaft

Crankshaft

The basic design of the crankshaft is largely determined by the number of cylinders and the engine layout. However, the steel shafts, which are generally forged, have to be made lighter and lighter to reduce emissions. This means that additional machining operations are required in the manufacture of the already complex components. Furthermore, due to the increasing combustion pressures of modern engines, the crankshaft is constantly exposed to increased bending and torsional stresses, which results in higher quality requirements. 

Highlight machining:

• Flange and spigot Surface
• Oil bore
• Central relief bore
• Face bearing bore

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Face and sealing surfaces

Face and sealing surfaces

Machining flat sealing surfaces in the combustion engine requires the utmost in dimensional accuracy, flatness and surface quality – often in dry conditions. MAPAL supplies high-performance face milling tools with maximum number of teeth, sturdy tool design and optimal chip removal. Whether roughing or finishing: The solutions are designed for cost-effectiveness, process reliability and component quality.

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