بلوک موتور ساختار که شامل سیلندر، و سایر قطعات، یک موتور احتراق داخلی است. در موتورهای اولیه خودرو، بلوک موتور فقط از بلوک سیلندر تشکیل شده بود که یک میل لنگ جداگانه به آن وصل شده بود.
بلوک‌های موتور مدرن معمولا میل لنگ را با بلوک سیلندر به عنوان یک جزء یکپارچه دارند. بلوک‌های موتور اغلب شامل عناصری مانند گذرگاه‌های خنک کننده و مخزن روغن است .
اصطلاح «بلوک سیلندر» اغلب به جای بلوک موتور استفاده می‌شود، اگرچه از نظر فنی بلوک یک موتور مدرن (یعنی چند سیلندر در یک جزء واحد) به عنوان یک بلوک طبقه‌بندی می‌شود. اصطلاح رایج دیگر برای بلوک موتور به سادگی «بلوک» است.
تا سال ۲۰۱۳، دامنه گسترده‌ای از سامانه‌های پیش‌رانش برای خودروها و وسایل نقلیه‌ی دیگر در دسترس یا قابل استفاده بوده‌اند.
نیمه پایینی میل لنگ نیز مخزن روغن است.
موتورهای درونسوز مبتنی بر سوخت بنزین، گازوئیل (دیزل)، پروپان یا گاز طبیعی، خودروهای هیبریدی، پلاگین هایبریدها، خودروهای پیل سوختی مبتنی بر سوخت هیدروژن و تمامی خودروهای برقی، گزینه‌هایی هستند که تاکنون به‌عنوان سامانه‌های قابل استفاده برای خودروها ارائه شده‌اند.
با توجه به شعاع حرکتی محدود و هزینه بالای باتری‌ها، خودروهای نیازمند سوخت گویا در این میان نسبت به خودروهای برقی برتری دارند. برخی از این گزینه‌ها نیز نیازمند احداث شبکه‌ای از جایگاه‌های سوخت یا ایستگاه‌های شارژ هستند.
کشورهای اروپایی و ژاپن با به‌کارگیری پیشرفته‌ترین فناوری‌ها در طراحی‌های پیشرفته، که در نتیجه‌ی سرمایه‌گذاری‌های قابل توجه در تحقیقات و توسعه میسر شده‌است، نسبت به خودروسازان و تأمین‌کنندگان قطعات چینی، که تا سال ۲۰۱۳ بودجه‌های کمی را به توسعه اختصاص داده‌بودند و ظرفیت کافی برای ساخت قطعات لازم برای پیشرانه‌ها و موتورهایی با فناوری بالا را نداشته‌اند، به برتری دست یافته‌اند.
مهم‌ترین مشخصه یک موتور خودرو (در مقایسه با یک موتور ثابت یا یک موتور دریایی)، نسبت توان به وزن بالای آن است. امکان دستیابی به این مشخصه بواسطهٔ بهره‌مندی از سرعت چرخشی بالا فراهم می‌شود. با این حال، موتورهای خودرو در بعضی مواقع جهت استفاده در وسایل نقلیهٔ دریایی دستخوش تغییرات و اصلاحاتی می‌شوند که این موضوع منجر به ساخت موتورهای خودروی دریایی می‌شود.
بلوک موتور
ساختار اصلی یک موتور (یعنی بلوک بلند، بدون احتساب هرگونه قطعه متحرک) معمولا شامل سیلندر، مجاری خنک کننده و روغن، میل لنگ و سر (سیلندر) است.
اولین موتورهای تولیدی دهه ۱۸۸۰ تا ۱۹۲۰ معمولا از قطعات جداگانه برای هر یک از این عناصر استفاده می‌کردند، که هنگام مونتاژ موتور به هم پیچ شدند. با این حال، موتورهای مدرن اغلب بسیاری از این عناصر را در یک جزء واحد ترکیب می‌کنند تا هزینه‌های تولید را کاهش دهند .
تکامل از اجزای جداگانه به یک بلوک موتور که چندین عنصر را ترکیب می‌کند (موتور تک بلوک) در طول تاریخ موتورهای احتراق داخلی پیشرفت تدریجی بوده است.
ادغام عناصر متکی بر توسعه تکنیک‌های ریخته‌گری و ماشین‌کاری است. به عنوان مثال، تا زمانی که فورد تکنیک‌های مورد استفاده برای ساخت موتور V8 تخت فورد را توسعه نداد، یک موتور V8 ارزان قیمت کاربردی نبود. این تکنیک‌ها سپس برای موتورها و تولیدکنندگان دیگر به کار گرفته شد.
انواع بلوک سیلندر، اجزا و وظایف آن
موتور خودرو یک سیستم پیچیده و دارای اجزای مختلف است. هریک از این اجزا، که ممکن است کوچک یا بزرگ و از جنس‌های مختلف باشند، در درجه اهمیت خاصی قرار دارند. اما در نهایت وظیفه این مجموعه تامین نیروی لازم برای به حرکت در آوردن خودرو است.
این نیرو نیز با صورت گرفتن یک احتراق کامل و بی‌نقص در موتور تامین می‌شود. یعنی انفجاری که درون محفظه احتراق صورت می‌گیرد منبع نیروی خودرو است. محفظه احتراق به بخشی از سیلندر که شامل فضای بین پیستون و سرسیلندر می‌شود اطلاق می‌گردد. بنابراین می‌توان گفت سیلندرها، که تقریبا تمام اجزای انفجار و اتاقک احتراق را در خود جای می‌دهند از اصلی‌ترین بخش‌های موتور هستند.
بر همین اساس موتورها را براساس تعداد سیلندر و آرایش آنها تقسیم‌بندی می‌کنند. اما سیلندرها به خودی خود هیچ هویتی ندارند و این بلوک سیلندر است که به سیلندر موتور و حتی نحوه آرایش آن ماهیت می‌بخشد.
بلوک سیلندر در واقع اسکلت و بدنه اصلی یک موتور درون سوز است که بخش اعظم حجم موتور را به خود اختصاص می‌دهد. این بخش از موتور به نوعی پایه و تکیه‌گاه اجزای دیگر نیز محسوب می‌شود به طوری که محل نصب اجزایی مانند، میل‌لنگ، رینگ پیستون، شاتون، سرسیلندر، کارتل و منیفولد گاز را در خود جای می‌دهد. بنابراین می‌توان گفت فلسفه تولید و استفاده از بلوک سیلندر ایجاد یکپارچگی بین اجزای مختلف موتور به وسیله آن و تعدد در سیلندرها است.
سیلندر تقریبا اصلی‌ترین قسمت در صورت گرفتن احتراق است، اما یک سیلندر به تنهایی نمی‌تواند نیروی مورد نیاز خودرو را تامین کند و برای به حرکت در آمدن آن نیاز به قرار گرفتن سیلندرها در آرایشی منظم کنار هم است. این آرایش توسط بلوک سیلندر تنظیم می‌شود.
به این صورت که بلوک سیلندر را که قطعه‌ای ساخته شده از چدن ریخته‌گری است، به گونه‌ای طراحی می‌کنند که ضمن دارا بودن فضاهای لازم برای نصب دیگر اجزا و مجراهای مورد نیاز عبور روغن و مایع خنک‌کننده، سوراخهایی استوانه‌ای شکل درون خود دارد. این استوانه‌های توخالی دیواره سیلندرها را تشکیل می‌دهند.
سیلندر که با قرار گرفتن واشر سرسیلندر و سرسیلندر روی بلوک و تکمیل دیواره‌ها شکل می‌گیرد، محفظه احتراق را تشکیل می‌دهد که پیستون در آن بالا و پایین رفته و ضمن فراهم آوردن تراکم لازم از مخلوط سوخت و روغن برای ایجاد احتراق، نیروی ایجاد شده از انفجار را نیز به سایر قسمت‌ها منتقل می‌کند.
اجزایی که روی بلوک سیلندر سوار می‌شوند
بلوک سیلندر به عنوان تکیه‌گاه اجزای دیگر موتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. مانند اسکلت که اعضا و بخش‌های مختلف روی آن تکیه کرده و بدن انسان شکل می‌گیرد، بلوک نیز به موتور شکل و ساختار متحد می‌دهد. ساختمان این اسکلت، پیش از سوار شدن بخش‌های متفاوت، پر از حفره‌ها و مجاری مختلف است. اما طراحی هیچ‌یک از آنها بی‌هدف و بیهوده نبوده و هریک از آنها کارایی خاص خود را دارند. برخی از آنها مسیر عبور آب و روغن هستند و برخی دیگر محل نصب اجزای مختلف.
اجزای اصلی که روی بلوک سیلندر سوار می‌شوند:
کارتر یا کارتل روغن
کارتر خودرو در واقع یک محفظه ایست که میل لنگ در آن قرار می گیرد و بزرگترین قطعه ایست که به شکل یک محفظه درون موتور قرار دارد. کفی کارتر خود به شکل مخزن است که روغن موتور داغ در آن جمع می شوند و این مجموعه در واقع از میل لنگ و شاتون در برابر اشیای خارجی محافظت می کند.
کارتل انتهای بلوک سیلندر یا در واقع زیر آن نصب می‌شود. این قطعه که نام صحیح آن کارتر است ضمن محافظت از میل‌لنگ روغن موتوره داغ خارج شده از موتور را درون محفظه مخصوص خود نگه می‌دارد تا پیش از بازگشت به موتور به دمای مناسب برسند. کارتل بعد از بلوک بزرگترین بخش حجمی موتور است.
سرسیلندر
روی بلوک سوار شده و به وسیله کپه‌هایی به آن چفت می‌شود. معمولا از جنس بلوک سیلندر است و اجزایی مانند سوپاپ‌ها و شمع‌ها روی آن سوار می‌شوند.
در یک موتور درونسوز سرسیلندر یا بستار به قطعه‌ای گفته می‌شود که بر فراز بخش بالایی سیلندرها قرار دارد.
چنانچه بلوک سیلندر یک موتور را به تنهایی دیده باشید. متوجه شده‌اید که قسمت فوقانی آن باز بوده و پیستونها در درون سیلندرها قابل دیدن هستند. در ضمن سوراخهایی در بدنه موتور وجود دارد (بدنه موتورهای بلوک سیلندر است) که انتهای آنها باز است. برای تکمیل شدن ساختار بلوک سیلندر به سرسیلندر نیاز است. (خودرو) جنس اکثر سرسیلندرها از آلیاژهای آهن (چدن دانه ریز) یا آلیاژهای آلومینیوم به دو صورت ریختگی یا تزریقی در داخل قالب‌های مخصوص ساخته می‌شود.
واشر سرسیلندر
واشر سرسیلندر قطعه‌ای در موتور وسایل نقلیه است که فضای بین سیلندر و سرسیلندر را آب‌بندی می‌کند تا از فرار گاز از محفظه احتراق، نشت آب از کانال‌های آب و نشت روغن از کانال‌های روغن جلوگیری کند. آب‌بندی واشر سرسیلندر امر مهمی است چراکه هر گونه نشتی در عملکرد موتور تأثیر گذار بوده و می‌تواند موجب کاهش قدرت و راندمان موتور شود. جنس واشر سرسیلندر معمولا از پنبه نسوز، فولاد و مس است تا بتواند فشار و حرارت زیاد ناشی از موتور را تحمل کند.
زمانی که واشر سرسیلندر تغییر شکل می‌دهد یا به‌اصطلاح می‌سوزد، قابلیت آب‌بندی آن از بین می‌رود. کم شدن آب رادیاتور، انسداد مجراهای عبور آب در موتور، نقص فنی در ترموستات، نقص فنی در واتر پمپ، پیچ خوردگی شلنگ‌های ورودی و خروجی رادیاتور و رانندگی طولانی در ترافیک و فشار بر موتور در فصل گرما از دلایل خراب شدن واشر سرسیلندر هستند.
بین سرسیلندر و بلوک قرار می‌گیرد و سیلندرها را عایق بندی می‌کند. معمولا با وجود قابلیت ارتجاعی از استحکام لازم نیز برخوردار است و مقاومت دمایی بالایی دارد.
میل‌لنگ
میل‌لَنگ قطعه‌ای در موتورها است که حرکت خطی پیستونها را تبدیل به حرکت دورانی می‌کند.
میل‌لنگ معمولاً به وسیله یاتاقان روی بلوک سیلندر سوار می‌شود و قطعه‌ای بنام «بغل یاتاقانی» خلاصی یا لقی طولی میل لنگ را تنظیم می‌کند. خلاصی میل‌لنگ در یاتاقان کمتر یک دهم میلی‌متر است.
میل لنگ دارای لنگ‌ها یا نقاط اتصال ثابت و متحرک می‌باشد، لنگ‌های ثابت به وسیله یاتاقان‌های ثابت روی بلوک سیلندر بسته می‌شوند و فقط حرکت چرخشی دارند و به همین جهت به این نام خوانده می‌شوند.
لنگ‌های متحرک که علاوه بر حرکت چرخشی حرکت دورانی نیز دارند به وسیله یاتاقان متحرک به شاتون وصل می‌شوند.
شاتون نیز از طریق گژن پین به پیستون متصل می‌گردد و به این طریق حرکت رفت و برگشت پیستون که کورس پیستون نامیده می‌شود به حرکت دورانی تبدیل می‌شود.
میل‌لنگ بین کارتل و بلوک قرار می‌گیرد. در واقع زیر بلوک بخشی طراحی شده است که مخصوص قرار گرفتن میل‌لنگ است و پس از سوار شدن میل‌لنگ کارتل زیر آن نصب می‌شود.
میل‌لنگ ضمن انتقال نیروی ایجاد شده از احتراق درون سیلندرها به چرخ‌ها، حرکت رفت و برگشتی موتور را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند. این نیرو توسط شاتون که به پیستون متصل است به میل‌لنگ منتقل می‌شود.
سینی موتور
این قطعه که فلزی یا پلاستیکی است جلوی بلوک نصب می‌شود. زنجیر تایم، دنده میل‌لنگ، دنده میل سوپاپ و مانیفولدهای سوخت روی این سینی سوار می‌شوند. علاوه‌بر این سینی از موتور در برابر وزن وارده از سوی دیگر اجزا و ضربات محافظت می‌کند.
کاربرد سینی زیر موتور
- سینی زیر موتور خودرو قطعه ای پلاستیکی و در بعضی خودروها فلزی است.
- این قطعه به طور کلی بخشی از قطعات موتوری است.
- وظیفه سینی زیر موتور خودرو حفاظت از موتور است.
- کاپوت از بالا و سینی زیر موتور از زیر وظیفه حفاظت از موتور را دارند.
- جنس سینی زیر موتور خودرو پلاستیکی و در بعضی از خودروها فلزی است.
- سینی زیر موتور خودرو باید ویژگی های خاصی داشته باشد که بتواند به خوبی از موتور حفاظت کند.
- انعظاف پذیر باشد و محکم که هم در صورت وارد شدن صربه از بین نرود و هم مقاوم باشد.
- سینی زیر موتور خودرو باید تمامی قسمت زیرین موتور را پوشش دهد.
- در برابر گل و لای و آب از موتور محفاظت کند.
- علاوه بر موتور از گیربکس اجزای آن محافظت کند.
- دمای موتور را حفظ کند تا در فصول سرد سال یا مناطقی با آب و هوای سرد از سرد شدن موتور جلوگیری کند.
- در برابر تغییرات آب و هوایی مقاوم باشد و از بین نرود.
- جنس سینی زیر موتور خودرو باید به گونه‌ای باشد که در صورت تماس با آب زنگ نزند.
بخوانید: صفر تا صد تعویض آب رادیاتور خودرو
چرخ لنگر یا فلایویل
پشت بلوک سیلندر به گونه‌ای نصب می‌شود که با انتهای میل‌لنگ در ارتباط است. این قطعه که یک دیسک گردان چدنی است چرخ لنگر نیز نامیده می‌شود. فلایویل در موتور حرکت میل‌لنگ را تنظیم می‌کند.
سه کاربرد مهم چرخ لنگر عبارتند از:
فراهم‌آوردن انرژی پیوسته هنگامی که منبع انرژی ناپیوسته‌است. برای نمونه چرخ لنگرهایی که در موتورهای رفت و برگشتی استفاده می‌شوند چنین کاربردی دارند، زیرا گشتاور حاصل از موتور ناپیوسته‌است.
انتقال انرژی با سرعتی که از عهده یک منبع انرژی پیوسته بر نمی‌آید. برای اینکار انرژی را در طول زمان در چرخ لنگر ذخیره می‌کنند و سپس به صورت ناگهانی آن را آزاد می‌کنند.
برای کنترل جهت یک سامانهٔ مکانیکی. در چنین کاربردهایی تکانه زاوایه‌ای چرخ لنگر را هنگام انتقال انرژی به/از چرخ لنگر عمدا به بار منتقل می‌کنند.
انرژی یک فلایویل با سرعت بالا (حداکثر تا ۶۰ هزار دور در دقیقه) دارای قدرت تخریب زیادی است. انرژی یک فلایویل یک کیلو وات ساعتی، قادر است خودرویی با اندازه متوسط را بیشتر از ۱۰۰ فوت به‌طور عمودی در هوا بلند کند. در نتیجه، قسمت چرخنده آن باید در محفظه‌ای محافظ، محبوس شود. ۳نکته که باید برای طراحی چرخ طیارها در خودروی هیبریدی مد نظر گرفته شود، عبارتند از:
- احتمال شکستگی روتور و برخورد با محفظه آن به هنگام حرکت یا بر اثر تصادف.
- اثر ژیروسکپی فلایویل می‌تواند سبب واژگونی خودرو به هنگام چرخش مسیر شود.
- شوک ناشی از مسیر جاده، می‌تواند بر عملکرد فلایویل تأثیر بگذارد.
به دلیل قدرت بالای مورد نیاز برای چرخ طیارها در حالت اتوماتیک، ولتاژ مورد نیاز بسیار زیاد و معمولا در حدود ۳۰۰ تا ۵۰۰ ولت است. این ولتاژ بالا، ممکن است باعث وارد شدن شوک الکتریکی به راننده، سرنشینان و تعمیرکاران شود. برای ساختن فلایویل مطمئن، باید اثرات هر یک از اجزای دیگر خودرو و خصوصیات سیستم در نظر گرفته شود.
اجزای جزئی و کوچک دیگری که روی بلوک نصب شده و به سایر قطعات اصلی کمک می‌کنند نیز شامل واتر پمپ، پمپ بنزین و فیلتر روغن و پایه آن می‌شود. این قطعات معمولا توسط واشرها به صورت جداگانه و مجزا عایق‌بندی می‌شوند. همچنین بلوک سیلندر قطعات دیگری مانند پیستون و شاتون را درون خود جای می‌دهد
بلوک موتور ساختار که شامل سیلندر، و سایر قطعات، یک موتور احتراق داخلی است. در موتورهای اولیه خودرو، بلوک موتور فقط از بلوک سیلندر تشکیل شده بود که یک میل لنگ جداگانه به آن وصل شده بود.
بلوک‌های موتور مدرن معمولا میل لنگ را با بلوک سیلندر به عنوان یک جزء یکپارچه دارند. بلوک‌های موتور اغلب شامل عناصری مانند گذرگاه‌های خنک کننده و گالری روغن است .
اصطلاح «بلوک سیلندر» اغلب به جای بلوک موتور استفاده می‌شود، اگرچه از نظر فنی بلوک یک موتور مدرن (یعنی چند سیلندر در یک جزء واحد) به عنوان یک بلوک طبقه‌بندی می‌شود. اصطلاح رایج دیگر برای بلوک موتور به سادگی «بلوک» است.
.
