Bahan blok silinder
Secara tradisinya, blok silinder trak dan bas diperbuat daripada besi tuang kelabu, biasanya dialoi dengan sekurang-kurangnya beberapa silikon untuk mengurangkan kerapuhan bahan. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, kebanyakan enjin diesel lebuh raya gerek sederhana dan besar menggunakan pelapik silinder, bermakna bahan asas blok silinder tidak langsung menanggung tekanan dan suhu silinder enjin. Baru-baru ini, terdapat trend ke arah meningkatkan tekanan silinder dengan ketara semasa mengeluarkan enjin yang lebih ringan. Ini telah membawa kepada kemunculan tuangan blok silinder-berat rendah, tinggi-kekuatan hari ini. Membandingkan berat-kepada-nisbah kuasa enjin hari ini dengan tahun 1980-an: kuasa yang dihasilkan bagi setiap paun berat enjin pada enjin hari ini selalunya dua kali ganda berbanding pendahulunya - sekurang-kurangnya sebelum mengambil kira berat semua perkakasan kawalan pelepasan pada enjin semasa. Pada masa kini, kebanyakan pengeluar enjin diesel (OEM) menggunakan besi grafit padat (CGI) dalam pembuatan blok silinder kerana ia ringan dan boleh menahan daya yang lebih tinggi.
Blok Silinder Besi Grafit (CGI) Padat
Blok silinder Compacted Graphite Iron (CGI) telah menjadi faktor utama dalam mengurangkan berat enjin sepanjang dekad yang lalu. Enjin diesel kuasa kuda tinggi kontemporari- selalunya lebih ringan daripada enjin generasi sebelumnya yang menghasilkan hanya separuh kuasa. Hampir semua pengeluar peralatan asal (OEM) menggunakan blok silinder CGI untuk enjin-berat mereka. Kelebihan CGI termasuk:
• 70% lebih ringan daripada blok silinder besi tuang kelabu yang setara
• Had keletihan 200% lebih tinggi daripada besi tuang kelabu
• 40% lebih tegar daripada besi tuang kelabu
Arka Kawat Dipindah Plasma
Pada masa lalu, Caterpillar menggunakan Plasma Transferred Wire Arc (PTWA) sebagai kaedah untuk membaiki pelapik silinder besi tuang dalam enjin diesel, tetapi kini teknologi ini digunakan untuk membolehkan enjin diesel-bertugas ringan dan sederhana menggunakan blok silinder aloi aluminium tanpa pelapik silinder. Proses PTWA menyediakan permukaan-tahan haus dan suhu-yang tinggi pada substrat-besi atau aloi aluminium. Proses itu menggabungkan udara termampat dan elektrik untuk menghasilkan jet plasma dengan suhu sehingga 35,000°F (19,500°C), yang mana wayar dimasukkan melalui pistol berputar. Ini memecahkan wayar kepada titisan bersaiz kira-kira 25 mikron, yang terikat pada tahap molekul ke dinding pelapik silinder. Apabila dawai cair teroksida, ia membentuk struktur kristal yang dipanggil wüstite, dan lapisan pelapisan akhir adalah kira-kira 150 mikron tebal. Apabila PTWA digunakan pada blok silinder aloi aluminium, permukaan sasaran mesti{15}}dirawat terlebih dahulu. Proses PTWA sering dirujuk sebagai pelapisan. Tanpa peralatan khusus, blok silinder bersalut tidak boleh dibaiki.
Fungsi Blok Silinder
Walaupun terdapat beberapa perbezaan antara pengeluar, blok silinder enjin diesel mesti melaksanakan beberapa atau semua fungsi berikut:
• Sediakan lubang silinder untuk pemasangan omboh.
• Sediakan lubang galas utama untuk aci engkol.
• Sediakan saluran penyejuk/jaket air.
• Menyediakan laluan minyak pelincir/galeri minyak.
• Menyediakan lokasi pemasangan untuk komponen enjin lain.
Blok silinder mungkin mengandungi lubang membujur untuk memasang aci sesondol. Rajah 9-2 menunjukkan lubang dan laluan yang dinyatakan di atas. Rajah 9-3 menunjukkan lokasi palam pengembangan atau palam berbentuk cawan-dalam blok enjin enam silinder biasa. Ini biasanya dipasang dengan sedikit gangguan dan dibetulkan menggunakan pelekat berkekuatan sederhana seperti Loctite Blue.
Gerbang Silinder Kamiran
Kebanyakan automotif dan enjin diesel berorek -kecil menggunakan blok silinder kamiran atau tanpa pelapik. Ia kurang berkemungkinan digunakan dalam enjin diesel komersil, terutamanya yang besar-mesin. Pada satu masa, lubang silinder kamiran telah digunakan pada enjin-borek sederhana; mereka secara mengejek dipanggil-sekatan masa. Ini kerana semasa kerja-kerja pengubahsuaian, sukar untuk membuat lubang untuk memasang pelapik silinder kerana jarak lubang silinder yang berdekatan antara satu sama lain. Walau bagaimanapun, dengan kemunculan pengerasan aruhan blok silinder-besi dan proses pelapisan khusus seperti PTWA yang disebutkan di atas, keadaan ini telah berubah. Enjin Cat 3208, Cummins ISB dan MB{14}}900 yang lebih lama (dihasilkan sehingga 2010) ialah contoh enjin dengan pemasangan blok silinder tanpa pelapik silinder. Penjimatan kos awal yang dicapai dengan membuat reka bentuk blok silinder sedemikian boleh diimbangi semasa baik pulih enjin apabila blok silinder perlu diganti, dibosan semula dan dipasang dengan pelapik silinder, atau dihantar semula ke kilang untuk dibaiki. Kelebihan enjin tanpa pelapik silinder adalah seperti berikut:
• Kos permulaan yang lebih rendah
• Tiada risiko kegagalan cincin O-lapik silinder
• Tidak perlu mematuhi spesifikasi protrusi pelapik silinder semasa pemasangan semula
Aruhan-lubang silinder yang dikeraskan tanpa pelapik silinder
Pada penghujung 1990-an, Freightliner/Mercedes-Benz memperkenalkan enjin tanpa pelapik silinder, dengan aruhan lubang silinder-mengeras. Enjin MB-900 siri empat-silinder dan enam-silinder menampilkan ciri aruhan striation heliks-yang unik dalam kawasan penyapu jalur gelang atas. Berbanding dengan enjin lain tanpa pelapik silinder, ini memanjangkan hayat perkhidmatan lubang silinder dengan ketara. Jika gerek silinder haus di luar toleransi, ia boleh-dibosan semula dan dipasang dengan pelapik silinder. Mercedes-Benz mengesyorkan agar hanya pengilang melakukan{15}}pemasangan semula membosankan dan pelapik silinder pada enjin ini. Enjin ini sangat berjaya dalam aplikasi-jalan raya dan luar{17}}jalan raya, tetapi tidak lagi digunakan dalam aplikasi atas jalan selepas tahun model 2010. Namun begitu, sebilangan besar enjin sedemikian masih digunakan sepuluh tahun kemudian.
Pelapik PTWA tanpa pelapik silinder
Proses PTWA yang diterangkan secara ringkas sebelum ini telah digunakan selama bertahun-tahun sebagai kaedah untuk membaiki blok silinder besi tuang tanpa pelapik silinder, tetapi teknologi ini juga boleh digunakan untuk melapisi lubang silinder blok silinder aloi aluminium. Memandangkan pengeluar peralatan asal (OEM) terus berusaha untuk mengurangkan berat enjin diesel, blok silinder aloi aluminium dengan lubang silinder bersalut PTWA-telah digunakan dalam-enjin diesel tugas ringan, dan mungkin hanya menunggu masa sebelum kita melihatnya dalam-enjin diesel tugas berat.
Pelapik silinder basah
Reka bentuk blok silinder membolehkan jaket air bersentuhan terus dengan pelapik silinder dalam lubang silinder; oleh itu, pelapik silinder mestilah mempunyai ketebalan dinding yang mencukupi untuk menahan tekanan pembakaran puncak enjin. Pelapik silinder basah boleh memindahkan haba ke penyejuk dengan berkesan dan mudah diganti semasa baik pulih. Kelemahan utamanya ialah ia mesti kekal tertutup sepanjang hayat perkhidmatannya, dan kegagalan cincin O- boleh menyebabkan pencemaran minyak enjin.
Rajah 9–3 menunjukkan kedudukan dan kaedah pemasangan palam berbentuk-cawan dalam blok-enam silinder lurus.
Klasifikasi Blok Silinder
Blok silinder yang digunakan dalam enjin diesel komersial boleh dikelaskan mengikut jenis seperti berikut:
• Lubang silinder bersepadu atau tiada pelapik silinder
• Permukaan tanpa pelapik silinder
• Pelapik silinder basah
• Pelapik silinder kering
• Gabungan pelapik silinder basah/kering
Faktor lain, seperti dua-kitaran lejang dan penyejukan udara, juga ditunjukkan dalam reka bentuk blok silinder.