Großer Verbrennungsmotor mit detaillierter Darstellung seiner komplexen Komponenten.

Qualitätssicherung für Verbrennungsmotoren

Eine strenge Qualitätssicherung der Einzelkomponenten ist entscheidend, um diese optimal integrieren zu können und die Funktionalität des Gesamtsystems sicherzustellen. Um einen zuverlässigen Dauerbetrieb unter hoher Last und auch schnelle Anlaufzeiten oder Wechsel zwischen den Betriebsmodi zu garantieren, werden hochwertige Bauteile benötigt. Zentrale Leistungsindikatoren wie Laufruhe, Langlebigkeit und Effizienz, insbesondere auch der Kraftstoffverbrauch und die Ausgangsleistung, werden maßgeblich von der Komponentenqualität beeinflusst. Hohe Standards in diesen Bereichen sind daher entscheidend für eine optimale Leistung und Zuverlässigkeit des Verbrennungsmotors.

Zylinderblöcke und -köpfe

  • Bearbeiteter Metallzylinderkopf mit hervorgehobenen Ventilsitzen und Präzisionsbohrungen.

    Herausforderungen

    Zylinderkopf und Motorblock bilden die zentrale Motorstruktur und enthalten Kolben, Kurbelwelle, Nockenwelle sowie weitere zentrale Komponenten. Aus Gusseisen oder Aluminiumlegierungen gefertigt, sorgen sie für Stabilität und Hitzebeständigkeit des Motors und enthalten darüber hinaus alle verbrennungsrelevanten Komponenten wie Ventile und Einspritzdüsen.

    Zu den Herausforderungen der Qualitätssicherung zählen präzise Geometrien, optimale Oberflächenrauheit und exakt ausgerichtete Lager. Diese sind wichtig für die strukturelle Integrität, eine passgenaue Montage sowie geringere Reibung und weniger Verschleiß. Präzise Ventilsitze sowie Schmier- und Kühlungfunktionen sichern dabei die ordnungsgemäße Funktion und Abdichtung, während Einspritzdüsen einen effizienten Betrieb gewährleisten. All diese Aspekte sind entscheidend nicht nur für die Effizienz und Zuverlässigkeit des Motors, sondern auch für seine Langlebigkeit.

  • KMG-Messtaster mit Rubintaster zur Messung der bearbeiteten Oberfläche des Motorblocks für eine hochpräzise Dimensionsprüfung.

    Lösungen

    ZEISS Qualitätslösungen unterstützen die präzise Fertigung langlebiger Zylinderblöcke und -köpfe.

    Mithilfe von Koordinatenmessgeräten von ZEISS werden bearbeitete Bauteile hochgenau geprüft. Hierbei werden sowohl komplexe Geometrien, Form- und Lagetoleranzen als auch weitere Oberflächenmerkmale erfasst. Optische 3D-Scanner wie ZEISS ATOS 5 liefern kontaktlos detaillierte Oberflächendaten und geometrische Merkmale von Gussformen und Gussteilen. Mikroskopielösungen eröffnen präzise Einblicke in Mikrostruktur, Materialzusammensetzung, Fehlerbilder und technische Reinheit.

    ZEISS PiWeb unterstützt Datenmanagement und Analyse – von der Datenerfassung über Visualisierung und Berichterstattung bis zu fundierten Entscheidungen.

Kolben und Pleuelstangen

  • Querschnitt eines Kolbens mit Pleuelstange und Ringen, Lagersitz und bearbeiteten Oberflächen für die messtechnische Prüfung.

    Herausforderungen

    Kolben spielen eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von chemischer Energie in mechanische Bewegung. Um eine optimale Leistung zu erzielen, müssen die Kolben präzise Spezifikationen einhalten, die die Umwandlung einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung ermöglichen, die dann über Pleuelstangen auf die Kurbelwelle übertragen wird.

    Zu den technischen Herausforderungen zählen präzise Maße, um Verschleiß zu reduzieren und eine effiziente Verbrennung zu ermöglichen. Eine geeignete Oberflächengüte minimiert Reibung und verbessert die Abdichtung. Zudem müssen Kolben und Ringe auf Maßhaltigkeit und Integrität geprüft werden. Präzise ausgerichtete und ausgewuchtete Pleuelstangen sichern eine gleichmäßige Bewegungsübertragung und reduzieren die Belastung der Kurbelwelle.

  • Schnitt eines Kolbens mit Schaftbeschichtung, Ringnuten und Bolzenbohrung zur Maß- und Oberflächenprüfung.

    Lösungen

    Das ZEISS Portfolio bietet ein breites Spektrum an Lösungen zur Qualitätssicherung von Kolben und Pleuelstangen.

    Während KMGs hochpräzise Messungen zur Sicherstellung der Maßgenauigkeit ermöglichen, können innere Strukturen mit den Röntgensystemen und Computertomographen von ZEISS zerstörungsfrei analysiert werden. Mikroskopielösungen von ZEISS eröffnen anhand ihrer hochauflösender Bildgebungsverfahren detaillierte Einblicke in die Mikrostruktur und Materialzusammensetzung.

    ZEISS PiWeb lässt sich nahtlos in den Prozess-Workflow integrieren und unterstützt effizientes Datenmanagement und Analysen durch eine durchgängige Dokumentation von der anfänglichen Produktion bis zum Ende der Nutzungsdauer. Damit dient PiWeb als Grundlage für fundierte Entscheidungen.

Kurbelwellen und Nockenwellen

  • Präzisionsgefertigtes Nockenwellenbauteil für die Messung von Motorkomponenten mit ZEISS Metrology.

    Herausforderungen

    Kurbel- und Nockenwellen sind krititsche Bauteile in Motorsystemen. Sie spielen daher eine zentrale Rolle bei der Umwandlung und Steuerung von Bewegung und Verbrennung. Kurbelwellen wandeln die lineare Bewegung der Kolben in eine Drehbewegung um, die die Räder des Fahrzeugs oder Antriebswellen für andere Maschinen, etwa elektrische Generatoren, antreibt. Die Nockenwelle hingegen regelt die Steuerzeiten der Einlass- und Auslassventile des Motors und synchronisiert diese mit der Kurbelwelle für eine optimale Motorleistung.

    Um die Effizienz und Zuverlässigkeit dieser Komponenten aufrechtzuerhalten, sind präzise Messungen unerlässlich. Das breite Portfolio von ZEISS Industrial Quality Solutions bietet eine Vielzahl an innovativen Lösungen für eine präzise Messung von Kurbel- und Nockenwellen.

  • Präzisionsbearbeitete Kurbelwelle für die Prüfung und Messung von Motorkomponenten mit ZEISS Messtechnik.

    Lösungen

    Enge Toleranzen verhindern vorzeitigen Verschleiß und unerwünschte Vibrationen an geschmiedeten Bauteilen.

    Die optische 3D-Messtechnik von ZEISS misst Geometrien, Maßparameter und Oberflächenmerkmale von Druckgussformen sowie geschmiedeten Nocken- und Kurbelwellen präzise. KMGs wie ZEISS PRISMO oder die MMZ-Familie prüfen Form, Profil, Position, Rundlauf und weitere Merkmale fertiger Bauteile mit hoher Genauigkeit. Ergänzend analysieren ZEISS Mikroskopielösungen Materialzusammensetzung und Eigenschaften nach Schmieden und Wärmebehandlung im Detail und bewerten die technische Sauberkeit.

    ZEISS PiWeb fügt sich nahtlos in den Workflow ein, verbessert Datenmanagement und Analyse und vereinfacht Erfassung, Visualisierung und Berichterstellung. Zugleich dokumentiert die Software den gesamten Lebenszyklus von der Produktion bis zum Ende der Nutzungsdauer.

Ventile, Einspritzdüsen oder Vergaser

  • Kraftstoffeinspritzdüse zur Sicherstellung eines homogenen Gemischs mit der zugeführten Luft.

    Herausforderungen

    Innovative Messtechnik ist für die Qualitätssicherung von Motorkomponenten unerlässlich und sichert deren Effizienz und Zuverlässigkeit. Ventile, Einspritzdüsen und Vergaser stellen dabei unterschiedliche messtechnische Anforderungen in Bezug auf die Motorleistung. Ventile benötigen präzise Maßhaltigkeit und hohe Oberflächenqualität, um zuverlässig abzudichten und Verschleiß zu minimieren. Bei Einspritzdüsen ist eine exakte Geometrie entscheidend, um Leckagen zu vermeiden. Vergaser erfordern korrekte Abmessungen von Mischkammer und Drosselventil; zusätzlich werden bewegliche Teile auf Verschleiß geprüft.

  • Reihe metallischer Einspritzdüsen, die auf einer sauberen Oberfläche angeordnet sind.

    Lösungen

    ZEISS KMGs messen Ventilsitze und weitere kritische Merkmale hochgenau und sichern so Funktion und Effizienz.

    Optische 3D-Scanner bieten berührungslose Messlösungen, die sich ideal für die Prüfung empfindlicher Komponenten und die Erfassung detaillierter Oberflächendaten sowie geometrischer Merkmale von Gussteilen eignen. ZEISS Mikroskopielösungen analysieren Mikrostruktur und Materialzusammensetzung mit hochauflösender Bildgebung.

    ZEISS PiWeb unterstützt effizientes Datenmanagement und Analyse – von Erfassung, Visualisierung und Berichterstellung bis zur durchgängigen Dokumentation von Produktion, Reparatur bis zum Ende des Lebenszyklus als Grundlage für fundierte Entscheidungen.

Success Story

INNIO Group analysiert mit ZEISS Lösung chemische Zusammensetzung von Restschmutzpartikeln.
07.02.2024

ZEISS Lösungen für die technische Sauberkeit: ZEISS EVO

INNIO Group analysiert mit ZEISS Lösung chemische Zusammensetzung von Restschmutzpartikeln.

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