Zerspanungslösungen für Verbrennungsmotoren

Fokuskomponenten aus dem Bereich ICE

Zylinderkopf

Zylinderkopf

Im Pkw-Bereich wird der Zylinderkopf in der Regel aus Aluminiumlegierungen gegossen, wobei sich je nach Motorkraftstoff der Aufbau und die zu bearbeitende Merkmale leicht unterscheiden. Er wird auf das Zylinderkurbelgehäuse aufgesetzt und ist für die Kraftstoff- und Frischluftversorgung zuständig. Der Zylinderkopf ist aufgrund seiner extrem hohen Qualitäts- und Toleranzanforderungen die anspruchsvollste zu zerspanende Komponente in der Motorenfertigung. Durch die präzise Ventilsteuerung im Ventiltrieb oder auch durch minimale Reibungsverluste der Nockenwellenlagerung wird der Kraftstoffverbrauch und somit auch der Emissionsausstoß bereits vor dem Verbrennungsvorgang verringert.

Highlightbearbeitungen:

• Ventiltrieb
• Injektorbohrung
• Nockenwellenlagerbohrung
• Wasserstopfenbohrung 

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Zylinderkurbelgehäuse

Zylinderkurbelgehäuse

Das Zylinderkurbelgehäuse oder auch Motorblock genannt ist das zentrale Element jedes Verbrennungsmotors. Je nach Fahrzeugmodell und Motorgröße gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Bauarten und Größen, vom 2-Zylinder Reihenmotor bis zur 12-Zylinder V-Anordnung. Aufgrund des Gewichtsvorteils kommen im Automobilbereich heutzutage überwiegend Aluminiumlegierungen zum Einsatz. Dies zwingt die Automobilhersteller speziell bei der Zylinderbohrung zur Verwendung von Gussbuchsen oder verschleißfesten Beschichtungen, um eine hohe Laufleistung zu garantieren. Dadurch treffen Werkzeughersteller bei der Zerspanung vermehrt auf Mischbearbeitungen oder äußerst abrasive Beschichtungen. Durch die erhöhten Verbrennungsdrücke moderner Motoren steigen auch die mechanischen und thermischen Belastungsanforderungen, was unter anderem zu steigenden Qualitätsanforderungen der zu bearbeitende Merkmale führt. 

Highlightbearbeitungen:

• Zylinderbohrung 
• Wasserpumpenbohrung 
• Kurbelwellenlagerbohrung 

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Biela

Biela

Se utilizan materiales de acero de alta resistencia, como 70MnVS4 o C70, para las bielas, que están sometidas a cargas pesadas alternas. El movimiento lineal de los pistones se convierte en un movimiento de rotación del cigüeñal. Para reducir la masa en movimiento durante el funcionamiento del motor, se minimiza el peso de los componentes. A lo largo de los años, esto ha dado lugar a una enorme gama de variantes con, por ejemplo, formas paralelas, trapezoidales o escalonadas, que conllevan una gran variedad de situaciones de roscado, especialmente al mecanizar el pequeño ojo de biela. Debido a las enormes cantidades de producción, los fabricantes se centran especialmente en la rentabilidad de la producción en serie.
Procedimientos importantes de resaltar

•     Ojo grande
•     Ojo pequeño
•     Barrenado de agujeros para tornillos
   

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Turbocompresor

Turbocompresor

Para aumentar la eficacia y el rendimiento de los motores de combustión modernos, hoy en día se utilizan cada vez más los turbocompresores de gases de escape. El suministro de aire comprimido a través del turbocompresor aumenta la eficacia de los motores y reduce al mismo tiempo las emisiones. A velocidades de hasta 300.000 rpm, es imperativo que se cumplan los requisitos de calidad, especialmente en lo que respecta a la coaxialidad y la redondez. Los materiales extremadamente abrasivos y de alta aleación, especialmente en el lado de los gases de escape, exigen la máxima resistencia al desgaste de las herramientas de mecanizado. Si las cantidades de vida útil de las herramientas para las distintas operaciones de mecanizado aumentan, aunque solo sea en unos pocos componentes, esto supone una enorme ventaja de costes para los fabricantes.
Procedimientos importantes de resaltar

•     Superficie de conexión de la carcasa del turbocompresor
•     Carcasa de la turbina
•     Perforación del pasador de control
•     Contorno interno de la turbina y banda V
•     Tratamiento de la conexión
   

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Balancines/seguidores de leva

Balancines/seguidores de leva

El control de alta precisión de las válvulas de admisión y escape es importante para el rendimiento y la eficacia de los motores de combustión. En el sector automotriz, por lo general se controlan cuatro válvulas por cilindro, de las cuales dos regulan la entrada de aire fresco o la mezcla de aire-combustible, y las otras dos el escape de gases. Dependiendo del diseño del motor, se utilizan diferentes tipos de balancines o seguidores de leva (de rodillo) en sistemas de válvulas OHV y SOHC, para reducir la fricción y el desgaste de las partes móviles al mínimo. Además, el juego de válvulas se puede ajustar y reajustar mediante los discos de ajuste integrados para garantizar un proceso de combustión óptimo y evitar posibles daños en el motor.
Procedimientos importantes de resaltar

•  Agujero de rodamiento
•  Agujero de ajuste

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Riel

Rail

In Dieselmotoren bekannt als Common Rail, wird inzwischen auch in jedem zweiten Benziner-Neuwagen der Kraftstoff über effiziente Direkteinspritzungen in den Brennraum eingespritzt. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wir hier erst im Brennraum gebildet . Dies ermöglicht leistungsstärkere Ottomotoren bei reduziertem Kraftstoffverbrauch und niedrigere Abgas-Emissionen. Die steigenden Druckanforderungen von bis zu 2.500 Bar sind ausschlaggebend für die Verwendung von mäßig bis schwer zerspanbarer Werkstoffe wie Stahlguss oder Edelstahl.

Highlightbearbeitungen:

• Hochdruckanschluss
• Injektorbohrung
• Endenbearbeitung
• Anschlussbearbeitung 
• Zentrale Railbohrung

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Kurbelwelle

Kurbelwelle

Die grundlegende Bauform der Kurbelwelle wird maßgeblich durch die Anzahl der Zylinder und der Motorauslegung vorgegeben. Allerdings müssen die meist geschmiedeten Stahlwellen zur Emissionsreduzierung immer gewichtsärmer werden. So sind bei der Herstellung der ohnehin aufwendigen Komponenten zusätzliche Bearbeitungsoperationen nötig. Zudem wird aufgrund der steigenden Verbrennungsdrücke moderner Motoren die Kurbelwelle stets erhöhten Biegungs- und Torsionsbeanspruchungen ausgesetzt, was erhöhte Qualitätsanforderungen mit sich bringt.

Highlightbearbeitungen:

• Flansch- und Zapfenfläche
• Ölbohrung
• Zentrale Erleichterungsbohrung
• Stirnlagerbohrung

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Plan- und Dichtflächen

Plan- und Dichtflächen

Die Bearbeitung ebener Dichtflächen im Verbrennungsmotor erfordert höchste Maßhaltigkeit, Ebenheit und Oberflächengüte – oft unter trockenen Bedingungen. MAPAL bietet dafür leistungsstarke Planfräswerkzeuge mit maximaler Zähnezahl, stabiler Werkzeugauslegung und optimaler Spanabfuhr. Ob Schruppen oder Schlichten: Die Lösungen sind auf Wirtschaftlichkeit, Prozesssicherheit und Bauteilqualität ausgelegt.

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