Wat is een cilinderblok en hoe werkt het?

Het cilinderblok van de motor, vaak kortweg cilinder genoemd, herbergt fundamentele onderdelen zoals cilinders, zuigers, drijfstangen en krukassen. Als centrale structuur van het cilinderblok vormt het de ruggengraat van een verbrandingsmotor. Het ondersteunt een aantal hulpsystemen en biedt de motor daarnaast uitgebreide structurele ondersteuning. De kenmerken en werking van dit cruciale werktuigbouwkundige onderdeel worden uitgelegd in dit artikel van MyMROmarts.

Wat is een cilinderblok?

Het cilinderblok, ook wel motorblok of motorcilinderblok genoemd, is ontworpen om de stabiliteit en smering van de motor te handhaven bij verschillende temperaturen en belastingen. Tegelijkertijd sturen ze olie via meerdere oliekanalen naar alle onderdelen van de motor, waardoor alle vitale onderdelen worden gesmeerd.

De structuur van het motorblok bevat de cilinders en andere motoronderdelen van een verbrandingsmotor. Het wordt beschouwd als het hart van de motor en een van de centrale componenten ervan. Het cilinderblok is een aandrijfelement dat veel wordt gebruikt in bouwmachines. Het zet de drukenergie van samengeperste lucht om in mechanische energie, en het aandrijfmechanisme realiseert een heen-en-weergaande lineaire beweging, zwenkbeweging of rotatiebeweging.

Soorten cilinderblokken

Cilinderblokken worden geclassificeerd op basis van de configuratie van de motorcilinder. Er zijn drie hoofdtypen cilinderblokken. Hieronder vindt u gedetailleerde informatie over deze blokken.

1. Boxermotor cilinder

Boxermotoren zijn in principe V-motoren met een vlakke druk. In dit cilinderblok zijn twee cilinders in twee rijen tegenover elkaar geplaatst. Dit ontwerp staat ook wel bekend als de pannenkoekmotor. Deze motor vereist zeer weinig hoofdruimte, waardoor de motorruimte zeer compact kan zijn. V-motoren maken gebruik van deze 4-cilinderopstelling. Deze is luchtgekoeld en achterin de auto gemonteerd. Het motorblok wordt ook gebruikt in Porsche, Subaru en enkele andere premium motoren.

2. Inline-motorcilinder

Het lijnmotorblok bestaat uit een reeks cilinders die zo zijn geplaatst dat ze in één rij draaien. Auto's met dit motorblok lopen soepel. Daarom worden ze vooral gebruikt waar hoge toerentallen nodig zijn. Dit wordt vooral gebruikt in personenauto's.

3. V-motorcilinder

De V-cilinder is een populair type cilinder dat tegenwoordig veel wordt gebruikt. In deze configuratie zijn de motoren in twee rijen geplaatst. Deze twee rijen staan ​​in een hoek ten opzichte van elkaar. De V-hoek wordt klein gehouden, meestal 15° tot 20°, omdat hoe groter de hoek, hoe moeilijker het is om de motor in balans te houden. Dit type motor is moeilijk in balans te houden vanwege het contragewicht op de krukas. De krukas heeft slechts twee krukken en de drijfstangen van de tegenoverliggende cilinders zijn in twee rijen aan dezelfde krukpen bevestigd. Elke twee drijfstangen zijn aan een krukpen bevestigd. Er zijn verschillende soorten V-motoren: V16, V8 voor zwaar materieel en V4 voor kleine motorfietsen.

Classificatie vindt plaats op basis van de structurele kenmerken en ontwerpprincipes van het cilinderblok. Er zijn drie hoofdtypen cilinderblokken. Hieronder vindt u meer informatie.

1. Algemeen type cilinderblok

Een kenmerk dat dit type cilinderblok onderscheidt, is dat het montagevlak van het oliecarter zich op dezelfde hoogte bevindt als het rotatiecentrum van de krukas. Enkele voordelen zijn de geringe afmetingen, het lage gewicht, het kleine, compacte ontwerp, de eenvoudige verwerking en de eenvoudige demontage. Helaas worden ze meestal gebruikt in kleine en middelgrote motoren en hebben ze onvoldoende sterkte en stijfheid, evenals een slechte afdichting aan de voor- en achterkant van de krukas.

2. Portaalcilinderblok

Dit type cilinderblok kenmerkt zich doordat het inbouwvlak van het oliecarter lager ligt dan het rotatiecentrum van de krukas. Voordelen: goede sterkte en stijfheid, bestand tegen hoge mechanische belastingen, eenvoudige en betrouwbare afdichting en gemakkelijk onderhoud. Nadeel: slecht produceerbaar en moeilijk te verwerken.

3. Tunneltype cilinderblok

Het hoofdlagergat van de krukas van dit type cilinderblok is een integraal type, met wentellagers. Het hoofdlagergat is relatief groot en de krukas wordt vanaf de achterkant van het cilinderblok belast. Voordelen: compacte constructie, goede stijfheid en sterkte. Nadelen: hoge eisen aan de bewerkingsnauwkeurigheid, slecht vakmanschap en lastige demontage en montage van de krukas.

Materiaal van het motorcilinderblok

Het materiaal van het motorblok bestaat uit twee hoofdtypen: gietijzer en aluminium. Gietijzer, vaak gekozen vanwege zijn sterkte, wordt over het algemeen gegoten met grijs gietijzer, waardoor het een populaire keuze is voor veel motorblokken. Om de sterkte en slijtvastheid van het cilinderblok te verbeteren, wordt in de huidige motoren ook hoogwaardig grijs gietijzer gebruikt, dat nikkel, chroom, molybdeen, fosfor en andere elementen bevat. Sommige zeer sterke dieselmotoren worden gegoten met geavanceerder nodulair gietijzer of vermiculair grafietijzer.

De andere is van aluminium. Voor de benzinemotoren die nu in kleine auto's worden gebruikt, zijn er steeds meer cilinderblokken te koop van aluminiumlegering of aluminium-magnesiumlegering. Ze zijn gemaakt van aluminiumlegering of aluminium-magnesiumlegering.

De beste aftermarket-motorblokken bestaan ​​voornamelijk uit aluminiumlegering, gietijzer en andere materialen. Dit artikel biedt een gedetailleerde analyse van de voor- en nadelen van motorcilinderblokken van gietijzer of aluminiumlegering.

Voordelen van een gietijzeren cilinderblok

Een van de grootste voordelen van een gietijzeren cilinderblok is de betaalbaarheid, wat de productiekosten aanzienlijk kan verlagen. Dit maakt het een populaire keuze voor het bouwen van cilinderblokken in zware machines. Het gietijzeren cilinderblok biedt ook voordelen zoals hoge drukbestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid en een geringe vervorming. De cilinderblokken van veel grote voertuigen zijn gemaakt van gietijzer. De sterkte, stijfheid, slijtvastheid en trillingsabsorptie van het gietijzeren cilinderblok zijn uitstekend, maar het grootste nadeel is het hoge gewicht.

Voordelen van een cilinderblok van aluminiumlegering

Dit voordeel is vooral merkbaar in de snelle warmteafvoer van de cilinderbehuizing van aluminiumlegering, omdat aluminiumlegering een hogere warmteoverdrachtssnelheid heeft dan gietijzer. Hoewel aluminiumlegering lichter is, heeft het een lagere algehele kwaliteit dan gietijzer voor hetzelfde volume. Roestvorming is moeilijk en de cilinder van aluminiumlegering is beter bestand tegen de oxidatiereactie die antivries veroorzaakt. De belangrijkste voordelen zijn een laag gewicht en een effectieve warmteafvoer; de sterkte, stijfheid, slijtvastheid en trillingsabsorptie van het cilinderblok zijn echter minder dan die van gietijzeren cilinderblokken.

Omdat het cilinderblok de hoogste temperatuur in de motor heeft, moet de thermische geleidbaarheid van het materiaal groter zijn. Slechts enkele kosteneffectieve motoren maken gebruik van aluminiumlegering vanwege de hoge kosten, hoewel dit beter voldoet aan de warmteafvoerbehoeften van de motor onder dit criterium. De lage productiekosten van gietijzer maken het een veelgebruikt materiaal. Hierdoor presteert het cilinderblok van aluminiumlegering over het algemeen beter, zelfs als de kosten buiten beschouwing worden gelaten.

Beide materialen hebben hun voor- en nadelen. De cilinderbehuizing van aluminiumlegering is lichter en voert warmte beter af. Het grootste voordeel is de flexibiliteit van de werking. Theoretisch gezien zal de kwaliteit van de aluminiumlegering zorgen voor een lager brandstofverbruik. Maar het enige voordeel van een gietijzeren cilinder is dat deze iets sterker is.

Wat is de functie van het cilinderblok?

Een van de belangrijkste functies van het cilinderblok is dat het de zuiger, drijfstang en krukas omsluit. Het garandeert de nauwkeurige positie van bewegende onderdelen zoals zuigers, drijfstangen, krukassen, enz. Tegelijkertijd ondersteunt het cilinderblok de motorcomponenten, waaronder airconditioningcompressoren, dynamo's, in- en uitlaatspruitstukken en andere apparatuur. Bovendien bevat het cilinderblok smerende circulatieonderdelen zoals een oliecarter, oliepomp, oliefilter, enz. Tegelijkertijd speelt het cilinderblok een essentiële rol in het koelcircuit.

Concluderend kan gesteld worden dat het cilinderblok de hoeksteen vormt van verbrandingsmotoren. Het huisvest cruciale componenten zoals zuigers, drijfstangen en krukassen, biedt structurele ondersteuning en faciliteert smeer- en koelsystemen. Of het nu gemaakt is van gietijzer of aluminiumlegering, elk materiaal van het cilinderblok biedt zijn eigen voordelen en uitdagingen en draagt ​​bij aan de algehele prestaties en efficiëntie van de motor. Naarmate de technologie van zwaar materieel zich verder ontwikkelt, blijft het cilinderblok een essentieel onderdeel. Afhankelijk van de specifieke behoeften van de gebruiker wordt de keuze gemaakt vanuit verschillende perspectieven: het type cilinderblok, de functie van het cilinderblok en het materiaal van het motorcilinderblok.