Иногда в двигателях с чугунным блоком цилиндров также использовались съёмные гильзы цилиндров. Многие производители двигателей не допускают механическую обработку верхней поверхности блока цилиндров.

Материал — алюминиевый сплав с добавлением кремния и локально упроченными стенками цилиндров. У современного автомобиля блок цилиндров представляет собой единую деталь с картером двигателя. Стенки внутренней полости цилиндра служат также направляющими для поршня при его перемещениях между крайними поло­жениями.

Цилиндр работает в условиях переменных давлений в надпоршневой полости. Ко всему этому, материалы, применяемые для изготовления цилиндров, должны обладать хорошими литейными свойствами и легко обрабатываться на станках.

Так, чугунный блок наиболее жёсткий, а значит — при прочих равных выдерживает более высокую степень форсирования и наименее чувствителен к перегреву. Теплоёмкость чугуна примерно вдвое ниже, чем алюминия, а значит двигатель с чугунным блоком быстрее прогревается до рабочей температуры.

К блоку цилиндров также крепятся различные вспомогательные механизмы двигателя и других систем автомобиля

Если поршни двигателя с таким блоком сделать из чугуна или стали, то они очень быстро износят алюминиевые стенки цилиндров. Если же сделать поршни из мягкого алюминия, то они просто «схватятся» с алюминиевыми стенками, и двигатель заклинит. Алюминий намного дороже чугуна, а технология изготовления гильзованного алюминиевого блока цилиндров намного более трудоёмка и существенно усложняет производство.

Альтернативный подход предполагает цельноалюминиевый блок, стенки цилиндров которого специально упрочняют. Такой блок можно даже в ограниченных пределах растачивать, так как толщина упрочненного слоя алюминия с повышенной концентрацией кристаллов кремния составляет порядка нескольких микрон.

Поэтому блок цилиндров двигателя многих современных автомобилей отливается из алюминиевого сплава

Принцип работы здесь тот же — повышение твёрдости алюминиевых стенок цилиндров. Капремонт также невозможен — только замена блока (поршней ремонтного размера для таких моторов не делают). Блоки из магниевого сплава сочетают твёрдость чугунных и лёгкость алюминиевых. Некоторое исключение — двигатель «Запорожца» с картером из авиационного магниевого сплава МЛ-5 (и отдельными чугунными цилиндрами).

Именно в блоке расположены отверстия цилиндров, в которых перемещаются поршни и происходят все процессы сгорания, в результате которых вырабатывается энергия. Блок цилиндров так же является основой двигателя, к которой крепятся все остальные детали.

К блоку цилиндров крепится картер сцепления или корпус гидротрансформатора автоматической коробки передач. В таких, так называемых нижнееклапанных двигателях головка блока цилиндров была просто крышкой с единственными отверстиями для установки свечей зажигания. Но в современных конструкциях распределительный вал (валы), клапаны, впускные и выпускные каналы расположены в головке блока цилиндров.

Блок цилиндров большинства двигателей отливается из серого легированного чугуна и далее подвергается механической обработке

В таком случае рабочей поверхностью зеркала цилиндра является чугун отливки. При этом чугунные стенки цилиндров обладают высокой износостойкостью. Алюминиевые сплавы гораздо мягче чугуна, поэтому для обеспечения необходимой жёсткости блока приходится делать более толстыми несущие стенки блока и делать сложную систему рёбер жёсткости.

Поршни всех современных двигателей, для облегчения веса, изготавливаются чаще всего из алюминиевых сплавов. Но коэффициент трения в паре материалов «алюминий – алюминий» очень большой и алюминий обладает низкой износостойкостью. Поэтому поверхность цилиндров должна быть изготовлена не из алюминия, а из другого материала.

В результате этого упрочнения износостойкость стенок цилиндров превышает по этому показателю цилиндры, изготовленные из чугуна. Но в этом случае, для снижения коэффициента трения между алюминиевым блоком цилиндров и алюминиевыми поршнями, поршни покрываются тонким слоем железа.

Во время работы двигателя блок цилиндров подвергается значительным температурным и механическим нагрузкам

Но в последнее время такие гильзы применяются довольно редко, поскольку блоки цилиндров со вставными гильзами имеют некоторые, присущие им недостатки. При перегреве двигателя происходит разгерметизация посадки гильзы в блоке, в результате которой происходит утечка охлаждающей жидкости.

Гильзы, запрессованные в материал отливки блока, и не соприкасающиеся непосредственно с охлаждающей жидкостью называются сухими. Во время отливки в блоке цилиндров изготавливаются каналы для прохода охлаждающей жидкости, омывающей гильзы цилиндров.

Так же в блоке цилиндров методом сверления делаются масляные каналы, чаще называемые масляными магистралями, по которым масло от насоса системы смазки поступает ко всем трущимся деталям двигателя. Выходные отверстия сверлений масляных магистралей на наружной поверхности блока цилиндров имеют резьбовые заглушки или герметизируются другими способами.

Для снижения веса, без уменьшения прочности блок часто имеет множество рёбер жёсткости, особенно этим отличаются блоки цилиндров японских автомобилей. Давление расширяющихся рабочих газов давит на поршень и верхнюю стенку камеры сгорания, расположенную в головке блока цилиндров.

Блок цилиндров также испытывает изгибающие усилия. На рисунке видно, что посадочная поверхность головки блока цилиндров абсолютно ровная. Блок цилиндров – основная и самая дорогостоящая часть двигателя. Номер двигателя выбивается на поверхности блока цилиндров. Тщательно промойте и очистите блок цилиндров.