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
气缸曲轴箱(又称为发动机缸体)是每台内燃机的核心部件。根据车型和发动机大小的不同,有各种不同的设计和尺寸,从2缸直列发动机到12缸V型排列发动机。由于铝合金具有重量轻的优势,目前主要用于汽车行业。这就迫使汽车制造商使用铸铁内衬或耐磨涂层,特别是在气缸内孔,以保证高里程数。因此,刀具制造商在切削加工过程中越来越多地遇到混合加工或极度磨蚀性涂层的情况。现代发动机燃烧压力的增加也提高了对机械和热负荷的要求,从而导致对加工特征的质量要求不断提高。
亮点加工:
连杆采用 70MnVS4 或 C70 等高强度钢材料,可承受交替的重负荷。活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。为了减少电机运行时的移动质量,组件的重量要降到最低。多年来,这导致了大量的变体,例如,平行、梯形或阶梯形,这带来了多种多样的中心定位钻情况,尤其是在加工连杆小头时。由于生产量巨大,制造商在批量生产时特别注重成本效益。
亮点加工:
为了提高现代内燃机的效率和性能,废气涡轮增压器如今得到了越来越广泛的应用。通过涡轮增压器提供的压缩空气可提高发动机的效率,同时减少排放量。在转速高达 300,000 rpm 的情况下,必须满足质量要求,尤其是同轴度和圆度。极度磨蚀性的高合金材料,尤其是在废气侧的材料对于刀具设计,要求切削刀具具有最大的耐磨性。 若仅通过几个组件就能延长不同加工方式的刀具使用寿命,这对于制造商来说具有巨大的成本优势。
亮点加工:
进气门和排气门的高精度控制对于内燃机的性能和效率非常重要。在汽车领域,每个气缸通常控制四个阀门,其中两个阀门控制新鲜空气或空气燃料混合物的入口,另外两个控制废气出口。根据发动机设计的不同,OHV 和 SOHC 阀门控制中使用不同的翻转杠杆或(滚子)滞后杠杆,以将活动部件的摩擦和相关磨损降至最低。此外,可以使用集成调节盘调节或重新调节气门间隙,以保证最佳的燃烧过程并防止可能的发动机损坏。
亮点加工:
在柴油发动机中被称为高压共轨,现在每两辆新汽油车中的燃料都采用高效的汽油直接喷射技术喷入燃烧室。空气/燃料混合物仅在燃烧室中形成。这使得汽油发动机的功率更高,油耗更低,废气排放更少。对压力的要求越来越高,最高可达 2,500 巴,这对使用铸钢或不锈钢等中等或难切削加工材料至关重要。
亮点加工:
曲轴的基本结构形式很大程度上取决于气缸数量和发动机设计。然而,为了减少排放量,大多数锻钢轴必须变得越来越轻。在生产已经很复杂的部件时,需要进行额外的加工操作。此外,由于现代发动机的燃烧压力不断增加,曲轴不断承受更大的弯曲和扭转应力,这对质量要求提出了更高的要求。
亮点加工:
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