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:
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:
Um die Effizienz und die Leistung moderner Verbrennungsmotoren zu steigern, werden heutzutage vermehrt Abgasturbolader eingesetzt. Durch die komprimierte Luftzufuhr über den Turbolader wird der Wirkungsgrad von Motoren gesteigert und zugleich der Emissionsausstoß verringert. Bei Drehzahlen von bis zu 300.000/min müssen die Qualitätsanforderungen speziell an Koaxialität und Rundheit zwingend eingehalten werden. Extrem abrasive, hochlegierte Werkstoffe speziell auf der Abgasseite verlangen bei der Werkzeugauslegung höchste Verschleißfestigkeit der Zerspanungswerkzeuge. Werden hierfür die Werkzeugstandmengen bei den unterschiedlichen Bearbeitungen auch nur um wenige Bauteile erhöht, hat dies für die Hersteller einen enormen Kostenvorteil.
Highlightbearbeitungen:
Wichtig für die Leistung und die Effizienz von Verbrennungsmotoren ist die hochpräzise Steuerung der Ventile für Ein- und Auslass. Im Automobilbereich werden in der Regel vier Ventile pro Zylinder angesteuert, wobei zwei den Einlass für Frischluft oder Luft-Kraftstoffgemisch und die anderen zwei den Abgasauslass steuern. Je nach Motorauslegung werden bei OHV- und SOHC-Ventilansteuerungen verschiedene Kipphebel oder (Rollen-)Schlepphebel eingesetzt, um die Reibung und den damit verbundenen Verschleiß der beweglichen Teile auf ein Minimum zu reduzieren. Zudem kann über die integrierten Einstellscheiben das Ventilspiel ein- und nachgestellt werden, um einen optimalen Verbrennungsprozess zu garantieren und möglichen Motorschäden vorzubeugen.
Highlightbearbeitungen:
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:
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:
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