内燃机
一个多世纪以来,内燃机一直在塑造着各种的机动性。无论严格的排放标准和替代驱动系统(绿色汽车)的出现,它们都代表着多样性和适应性。小型化和涡轮增压等提高效率的技术使内燃机能够在竞争中保持竞争力,而合成燃料则赋予它们可持续的未来潜力。尽管电动汽车在某些地区占据主导地位,但燃烧技术未来仍将继续驱动为数百万辆新车辆,并成为全球汽车行业不可或缺的一部分。
在汽车领域,气缸盖通常由铝合金铸造而成,根据发动机燃料的不同,其结构和需要加工的特征也略有不同。它安装在气缸曲轴箱上,负责燃料和新鲜空气的供应。由于对质量和公差的要求极高,气缸盖是发动机生产中加工要求最高的组件。通过气门传动机构中精确的气门控制和凸轮轴轴承中最小的摩擦损失,甚至在燃烧过程开始之前就降低了油耗,从而减少了排放。
亮点加工:
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
コンロッドには、70MnVS4やC70などの高強度鋼材が使用され、交互に大きな負荷がかかります。ピストンの直線運動は、クランクシャフトの回転運動に変換されます。エンジン運転中の可動質量を減らすため、コンポーネントの重量は最小限に抑えられています。このため、長年にわたり、例えば平行、台形、段付きなど、さまざまな形状の部品が生み出され、特に小径のピストンピン穴工を加工する際には、多種多様なボーリングが必要となります。生産量が膨大であるため、メーカーは特に連続生産における費用対効果に重点を置いています。
機械加工のハイライト
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:
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:
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.
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