بلوک موتور (بلوک سیلندر)

بدنه موتور در واقع ساختاریست که سیلندرها و دیگر اجزای یک موتور احتراق داخلی (موتور درون سوز) را در خود جای داده است. در موتورهای اولیه خودرو، بدنه موتور فقط شامل بلوک سیلندرها می شد و محفظه لنگ به صورت جداگانه به آن متصل می شد. بدنه های موتور امروزی معمولا محفظه لنگ را به صورت عضوی درونی در خود جای داده اند. بدنه موتور همچنین شامل اجزایی نظیر مسیرهای عبور سیال مبرد و همچنین روغن می باشد.

واژه "بلوک سیلندر" اغلب به عنوان واژه متناظر بدنه موتور استفاده می شود هرچند از نظر فنی به بدنه موتور (یعنی چندین سیلندر به هم چسبیده) مونوبلاک می گویند. واژه مرسوم دیگر برای بدنه موتور همان "بلوک" می باشد.

بیشتر بخوانید: واشر سرسیلندر

اجزای بدنه موتور

ساختار اصلی یک موتور (یعنی همان بلوک تنها بدون هیچ قطعه متحرکی) معمولا شامل سیلندرها، مسیرهای عبور سیال مبرد، منافذ روغن، محفظه لنگ و سرسیلندر(ها) می باشد. اولین موتورهای تولید شده از سال 1880 تا 1920 معمولا از اجزای جداگانه ای برای هر کدام از موارد فوق استفاده می کرد که در فرایند مونتاژ با پیچ به یکدیگر متصل می شدند. اما موتورهای امروزی اکثر این اجزا را به منظور کاهش هزینه ساخت در یک قطعه ترکیب نموده اند.

از استفاده از چندین قطعه مختلف و جداگانه در بدنه موتور تا استفاده از و تولید موتور تک بلوک مسیری تدریجی و پیوسته طی شده است. تجمیع قطعات به میزان بسیاری وابسته به پیشرفت تکنولوژی در ریخته گری و ماشین کاری بوده است. برای مثال، ساخت یک موتور کم هزینه و کاربردی V8 تا زمانی که شرکت فورد تکنولوژی ساخت موتورهای سرتخت V8 خود را پیدا نکرد، عملی نبود. این تکنیک ها بعدا در دیگر موتورها توسط دیگر سازنده ها به کار گرفته شد.

موتور De Dion Bouton، در حدود دهه 1950. سرسیلندرها به صورت جزیی از بدنه موتور هستند، اگرچه که محفظه لنگ عضوی جدا می باشد. نیمه پایینی محفظه لنگ شامل انبار روغن نیز می باشد.

بلوک سیلندر برای یک موتور خطی 6 سیلندر

بلوک سیلندر ساختاریست که شامل سیلندر و روکش سیلندر و مسیرهای سیال مبرد می باشد. در دهه های اولیه توسعه موتورهای احتراق داخلی، سیلندرها را معمولا به صورت جداگانه ریخته گری می نمودند، بنابراین بلوک سیلندر به صورت جداگانه برای هر سیلندر تولید می شد. پس از آن در موتورها استفاده از دو یا سه سیلندر به صورت یک بلوک سیلندر یک پارچه مرسوم شد و موتور از ترکیب چندین بلوک سیلندر تشکیل می شد.

در موتورهای اولیه با چندین بانک سیلندر، مانند موتورهای V6، V8 یا تخت 6 سیلندر، هر بانک شامل یک بلوک سیلندر جدا (یا چندین بلوک به ازای هر بانک) می شد. از دهه 1930، روش های تولید انبوه منجر به این شده که هر دو بانک سیلندر موجود تبدیل به یک بلوک سیلندر کلی شوند.

سیلندرهای ریخته گری در یک بلوک 6 تایی با محفظه لنگ داخلی (در پشت زمینه توربوشارژر مشخص است)

انواع چیدمان سیلندر

در بلوک های با سیلندرهای تر (wet liner) از دیواره های سیلندر کاملا جداشدنی استفاده می شود که با استفاده از واشرهای مخصوصی درون بلوک جا داده می شوند. به آن ها wet liner گفته می شود، زیرا سمت بیرونی آن ها در تماس مستقیم با سیال مبرد قرار دارد. به عبارت دیگر، این فقط یک روکش صرف نیست و در واقع کل دیواره را شامل می شود.

از مزیت های این نوع بلوک تر می توان به فضای کاهش یافته مورد نیاز و گرم شدن سریع تر مایع سیال در هنگام استارت سرد که منجر به مصرف سوخت کمتر در هنگام استارت و همچنین گرم شدن سریع تر بخاری ماشین می شود، اشاره کرد.

بلوک های سیلندر خشک (dry liner) از مواد خود بلوک یا یک روکش جدا داخل بلوک برای تشکیل قسمت اصلی دیواره سیلندر استفاده می کند. روکش های اضافه نیز در درون نصب می شود که سمت بیرونی آن ها "خشک" می ماند و توسط مواد بلوک احاطه می شوند.

در هر دو طراحی خشک یا تر، روکش ها (یا لاینرها) را می توان تعویض نمود و بدین صورت می توان بدون تعویض خود بلوک قابلیت بالقوه تعمیر یا تعویض موتور را ایجاد نمود هرچند در عمل این اتفاق به ندرت قابل امکان است.

سیلندرهای ریخته گری در دو بلوک سه تایی

موتور مونوبلاک ها (Monoblocs)

موتوری که در آن تمامی سیلندرها در یک بلوک مشترک باشند به موتور مونوبلاک (یک تکه) معروف است. اکثر موتورهای امروزی (شامل ماشین ها، کامیون ها، اتوبوس ها و تراکتورها) از چنین طراحی استفاده می کنند، تعدادی محدودی از موتورهای امروزی از بلوک جداگانه برای هر سیلندر استفاده می کنند. این امر منجر به این شده که عبارت "بدنه موتور" معمولل در طراحی مونوبلاک استفاده شود و خود واژه مونوبلاک بسیار به ندرت به کار برده  شود.

در سال های اولیه استفاده از موتورهای احتراق داخلی، تکنولوژی ریخته گری می توانست قالب های بزرگ یا قالب هایی با منافذ پیچیده داخلی برای عبور ژاکت آب درست کند اما از عهده انجام همزمان این دو امر برنمی آمد. سیلندرهای اکثر موتورهای اولیه به خصوص آن ها که بیشتر از 4 سیلندر داشتند، به صورت جفتی یا سه تایی ساخته شده و در نهایت با پیچ به یک محفظه لنگ متصل می شد.

با پیشرفت صنعت ریخته گری، می توان کل بلوک سیلندر 4، 6 و 8 تایی را در یک قطعه قالب گیری نمود. این ساختار یک تکه ساده تر بوده و هزینه کمتری برای تولید دارد. برای موتورهای با ساختار خطی، به این معنی است که تمامی سیلندرها به علاوه محفظه لنگ را می توان در یک قطعه ساخت. یکی از اولین موتورهای تولید شده با این روش موتور خودروی فورد مدل T بود که در سال 1908 معرفی شد. این روش بعدها در موتورهای خطی 6 سیلندر و به وفور از اوایل دهه 1920 به بعد استفاده شد.

تا دهه 1930، اکثر موتورهای V شکل از یک بلوک جداگانه برای هر ردیف سیلندر استفاده می کردند که این دو بلوک به یک محفظه لنگ مشترک (که خود جداگانه ریخته گری شده بود) پیچ می شد. به دلایل اقتصادی، بعضی از موتورها به نحوی طراحی شده بودند که از یک قالب معین چپ و راست برای هر ردیف استفاده کنند. به عنوان یک استثنا می توان از موتور V12 لانسیا مدل22 ½° در سال 1919 نام برد که از یک بلوک تکی مرکب از هر دو ردیف استفاده می کرد. موتور V8 سرتخت فورد معرفی شده در سال 1932 نشان گر پیشرفت بزرگی در زمینه تولید مقرون به صرفه موتورهای V شکل بود. این اولین موتور V8 با بلوک ریخته گری یک پارچه بود که توانست برای اولین بار استفاده از خودروی با موتور V8 را مقرون به صرفه نماید.

طراحی های تجاری ژاکت آب برای موتورهای مونوبلاک اجازه وجود فضای کمتر بین سیلندرها را فراهم کرده است. طراحی مونوبلاک همچنین باعث بهبود استحکام مکانیکی موتور در برابر خمش و تنش های بسیار مهم پیچشی به دلیل افزایش تعداد سیلندرها، طول موتور و نرخ قدرت آن شده است.

یک موتور سرتخت مرسوم در سال های 1930 تا 1960 شامل محفظه لنگ داخلی (سرسیلندر به جهت تصویرسازی بهتر به سمت بالا خم شده است)

محفظه لنگ یکپارچه

اکثر بدنه موتورهای امروزی به جز معدودی از موتورهای غیرمعمول V شکل یا شعاعی و همچنین موتورهای بزرگ کشتی، به صورت مونوبلاک برای تمامی سیلندرها و همچنین محفظه لنگ ساخته می شوند. در چنین مواردی، انتهای پایینی ردیف سیلندرها به نحوی محفظه لنگ را شکل می دهد هرچند هنوز هم آن  را علی رغم یکپارچه بودنش با سیلندرها به نام محفظه لنگ صدا می کنند.

با استفاده از روکش های سیلندر آهنی و یاتاقان ها باعث کمتر شدن اثر نرمی آلومینیوم شده است. بعضی از موتورها به جای روکش سیلندر از اسپری حرارتی قوس وایر پلاسمای منتقل شده به منظور کاهش وزن استفاده می کنند. همچنین در بعضی از موتورهای دیزلی از آهن با گرافیت متراکم (CGI) استفاده می شود.

موتورهایی با سرسیلندر یکپارچه

بعضی از موتورهای کوچک در رده مصرف کنندگان از نوعی طراحی مونوبلاک استفاده می کنند که در آن سرسیلندر، بلوک و نیمی از محفظه لنگ در یک قالب ریخته گری می شوند. یک دلیل برای این امر، جدا از هزینه، این است که ارتفاع کلی موتور کاهش یابد. از عیوب آن می توان به تعمیرات سخت تر و حتی غیرممکن آن اشاره کرد.

از موتور هوندا مدل سری GC و GXV می توان به عوان مثالی از این نوع موتور نام برد که در شرکت هوندا به موتورهای Uniblock معروف هستند.

موتور هوندا مدل GX 160 بر روی خودروی چمن زن

محفظه لنگ با انتقال قدرت یکپارچه

چندین ماشین با موتورهای متقاطع از بدنه موتور شامل یک محفظه لنگ و سیستم انتقال قدرت (گیربکس) یکپارچه استفاده کرده اند. از ماشین هایی که از این چیدمان استفاده کرده اند می توان از لامبورگینی مدل Miura و چندین خودرو دیگر که از موتورهای شرکت BMC سری A و E نام برد. این طراحی معمولأ سبب می شود که موتور و سیستم انتقال قدرت از یک نوع روغن استفاده کند.

بسیاری از تراکتورهای مزارع دارای بلوک سیلندر، محفظه لنگ، سیستم انتقال و محور عقب یکپارچه هستند. یکی از مثال های اولیه تراکتور Fordson می باشد.

موتور معکوس V12 هوانورد مدل DB 605

مواد بدنه موتور

بدنه های موتور معمولا با استفاده از چدن و یا آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری می شوند. بدنه آلومینیومی بسیار سبک تر بوده و انتقال حرارت بهتری دارد اما بدنه چدنی نیز مزایای مختص به خود را داشته و هنوز هم بعضی از تولیدکنندگان از این جنس برای ساخت بدنه موتور خود استفاده می کنند.

شما میتوانید با وارد شدن به صفحه تماس با ما و با تماس گرفتن با کارشناسان ما برای خرید انواع  لوازم یدکی کیا و لوازم یدکی هیوندای اقدام کنید.