Herstellung und Werkzeugbau von Metallteilen für Kraftstoffeinspritzsysteme

Wo Präzision auf die Straße trifft

Die heutigen Automobile sind unglaublich komplex, und selbst ein einzelnes System innerhalb eines Motors kann eine fast verblüffende Komplexität aufweisen. Nehmen Sie zum Beispiel Kraftstoffeinspritzsysteme. Vor langer Zeit sind benzinbetriebene Automobile den Weg von Diesel-Lkw gegangen, indem sie die Kraftstoffeinspritzung verwenden, um einen feinen Kraftstoffnebel entweder direkt vor die Einlassventile des Motors oder neuerdings mit Direkteinspritzsystemen in die Brennräume selbst zu liefern. Durch die Zerstäubung von Kraftstoff in einen Luft-Kraftstoff-Nebel, der eine leichtere Verbrennung des Kraftstoffs ermöglicht, erhöhen diese Kraftstoffeinspritzsysteme die Kraftstoffeffizienz und verbessern die Reaktionszeiten des Motors.

Was sind einige Teileanforderungen für Kraftstoffeinspritzsysteme?

Kraftstoffeinspritzsysteme sind kompliziert konstruiert und bestehen aus vielen verschiedenen Teilen, die aus einer Reihe von Materialien hergestellt sind, darunter Kunststoffe, Keramiken und Metalle. Alle diese Teile müssen unterschiedlichen Umgebungsbedingungen standhalten und raue Betriebsbedingungen überstehen – egal, ob es sich um Außentemperaturen unter dem Gefrierpunkt oder um kochend heiße Temperaturen unter der Motorhaube handelt. Darüber hinaus ist es wichtig, dass die Komponenten in Kraftstoffeinspritzsystemen auch unter der Hitze des Motors und den Temperaturen (heiß oder kalt) der Umgebung richtig ausgerichtet bleiben.

Außerdem müssen die Komponenten von Kraftstoffeinspritzsystemen aus Materialien hergestellt sein, die die Auswirkungen von Erdölprodukten, die Lösungsmittel sind, und den üblicherweise zugesetzten Chemikalien überstehen können. Wie wir in der Ethanoldebatte gesehen haben, gibt es Bedenken, dass einige Mineralölprodukte die Lebensdauer einiger Komponenten des Kraftstoffsystems beeinträchtigen können, wobei die Leistung im Laufe der Zeit aufgrund von Korrosionseffekten abnimmt.

Um die Auspuffemissionen effektiv zu reduzieren und den Kraftstoffverbrauch zu erhöhen, benötigen Kraftstoffeinspritzsysteme Komponenten, die sehr präzise sind und auf enge Toleranzen für Eigenschaften wie Ebenheit, Parallelität und Rechtwinkligkeit ausgelegt sind.

Warum werden Metallteile in Kraftstoffeinspritzsystemen verwendet?

Es ist keine große Überraschung, dass Kraftstoffeinspritzsysteme mit wenigen Ausnahmen viele Metallkomponenten sowie Metallteile als Werkzeuge bei der Herstellung vieler dieser Komponenten verwenden. Alle diese Metallkomponenten – in verschiedenen Größen und Formen wie Ringe, Abstandshalter und Rohre und unter Verwendung verschiedener Materialien, die von Aluminium und kohlenstoffarmen Stählen für leichte Komponenten bis hin zu gehärteten Stählen und speziellen Nichteisenmetallen für kritische Komponenten reichen – müssen fachmännisch hergestellt und den Herstellern von Kraftstoffeinspritzsystemen zur Verfügung gestellt werden. Und hier kommt die Metal Cutting Corporation ins Spiel.

Metal Cutting stellt Metallteile her, die so konstruiert sind, dass sie Temperaturschwankungen standhalten – sowohl der enormen Hitze des Motors als auch der Hitze/Kälte der Umgebung – und um ein Verziehen zu verhindern und die präzise Ausrichtung beizubehalten, die in Kraftstoffeinspritzsystemen erforderlich ist, selbst unter extremen Bedingungen. Wir haben Metallkomponenten mit einer Gesamtmaßtoleranz von 5 Mikron hergestellt, um eine effektive Abdichtung zu ermöglichen und Lecks zu verhindern, die die Leistung beeinträchtigen, schädliche Emissionen erzeugen und den Kraftstoffverbrauch verringern würden – ganz zu schweigen von kostspieligen Garantiereparaturen und rufschädigenden, schlechten Kundenerfahrungen.

Warum sind Präzisionswerkzeuge in Kraftstoffeinspritzsystemen so wichtig?

Für die Werkzeugbestückung von Metallteilen bei der Herstellung von Kraftstoffeinspritzsystemen stellt Metal Cutting die EDM-Lochelektrode her, die das Loch in die Kraftstoffeinspritzdüsen selbst bohrt.

Während die Kraftstoffeinspritzsysteme in Benzin- und Dieselmotoren etwas unterschiedliche Technologien verwenden – bei Dieselmotoren muss der Kraftstoff an einem genauen Punkt im Motorzyklus eingespritzt werden, aber dieses Maß an Präzision ist bei einem Benzinmotor nicht erforderlich –, erfordern alle diese Systeme Kraftstoff, der durch ein Loch in der Kraftstoffeinspritzdüse (oder einem Direkteinspritzsystem) eingespritzt wird, um den flüssigen Kraftstoff zu zerstäuben und das erforderliche Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erzeugen. In beiden Fällen, insbesondere bei Dieselmotoren, wird der Kraftstoff mit sehr hohem Druck eingespritzt.

In den meisten Kraftstoffeinspritzsystemen gibt es normalerweise mehrere Löcher, und sie müssen alle so identisch wie möglich sein, um sicherzustellen, dass der Kraftstoff vollständig zerstäubt wird und es keine Inkonsistenzen gibt, die Schäden verursachen könnten. Wenn beispielsweise ein Loch größer ist als die anderen, wirkt der Kraftstoff, der durch dieses Loch fließt, wie eine Lötlampe und schneidet buchstäblich durch eine Zylinderwand oder, im Fall eines Dieselmotors, durch eine Zylinderlaufbuchse – was zu teuren Motorreparaturen führt und kostspielige Ausfallzeiten.

Die Definition von „identisch“ ist im Laufe der Zeit präziser geworden. Wo zum Beispiel Einspritzdüsenlöcher früher einen Durchmesserunterschied von 0,001 Zoll haben konnten, ist das heute völlig inakzeptabel. Aus diesem Grund stellt Metal Cutting Werkzeuge her, die eine Durchmessertoleranz von weniger als 20 Millionstel Zoll oder einem halben Mikrometer Gesamtdurchmessertoleranzbereich beibehalten.

Bei einer so komplexen Technologie sind dies nur einige der Faktoren, die bei der Herstellung oder Bearbeitung von Metallteilen für den Einsatz in Kraftstoffeinspritzsystemen zu berücksichtigen sind. Als Präzisionsmetallverarbeitungsunternehmen für die Automobilindustrie ist Metal Cutting ein Experte für das Schneiden, Schleifen, Läppen und Polieren aller Metalle mit sehr engen Toleranzen. Wir bieten auch Sekundäroperationen wie Biegen, Winkelschneiden sowie Anspitzen und Schlitzen von Rohren, Drähten und Stangen mit kleinem Durchmesser an. Darüber hinaus sind Wolfram- und Molybdänprodukte wie Drähte, Bänder und Stäbe erhältlich.

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