Un bloque de cilindros del motor es el núcleo del motor que alberga casi todos los componentes necesarios para que el motor funcione correctamente.
Debido a que los bloques del motor son un componente crítico de un motor, debe cumplir una serie de requisitos funcionales. Estos requisitos incluyen la duración de la vida útil del vehículo, el alojamiento de piezas móviles y fluidos internos, la facilidad de servicio y mantenimiento, y la resistencia a las presiones creadas por el proceso de combustión.
Para que un bloque de motor cumpla con los requisitos funcionales enumerados anteriormente, los materiales de ingeniería utilizados para fabricar el producto deben poseer alta resistencia, módulo de elasticidad, resistencia a la abrasión y resistencia a la corrosión. La alta resistencia es una preocupación particular en los motores diesel, ya que las relaciones de compresión son normalmente de 17.0: 1 o más (en comparación con aproximadamente 10.0: 1 para motores convencionales). El material también debe tener una baja densidad, expansión térmica (para resistir la expansión bajo altas temperaturas de funcionamiento) y conductividad térmica (para evitar fallas bajo altas temperaturas). La buena maquinabilidad y la capacidad de moldeo de la aleación de metal también son factores importantes en la selección del material adecuado, ya que cuanto más difícil sea mecanizar el producto, mayores serán los costos de fabricación. Además de las propiedades mencionadas anteriormente, las aleaciones deben poseer una buena amortiguación de vibraciones para absorber el temblor de las partes móviles.
Con base en los requisitos funcionales del bloque de cilindros y las propiedades del material requeridas para cumplir con los requisitos funcionales, las industrias han utilizado los siguientes materiales para hacer el bloque de cilindros del motor IC:
- Aleaciones de hierro fundido gris
- Motor S54 en línea-6 de BMW, que utiliza un bloque de motor de hierro fundido gris
Hierro Fundido Grafito Compactado
- El V6 2.7 litros de Ford / Peugeot utiliza un bloque de cilindros fabricado en hierro fundido de grafito compactado
Aleaciones de aluminio
- El motor Chevrolet Corvette LS1 V8 que utiliza un bloque de cilindros de aleación de aluminio 319-T5
- Motor en línea-5 de General Motor que utiliza aleación de aluminio A356-T6 como bloque de motor
Aleaciones de magnesio
- El motor R6 de 6 cilindros de BMW utiliza un bloque de cilindros fabricado en aleación de magnesio AMC-SC1.
Mientras que las aleaciones de aluminio y hierro fundido han dominado el mercado de materiales de bloque de motor durante muchos años, los nuevos materiales que alguna vez fueron imposibles o demasiado caros para considerar ahora se han convertido en realidad. En los últimos años, los nuevos procesos de mecanizado y fabricación de materiales han aumentado el uso de hierro fundido de grafito compactado sobre hierro fundido gris como el material de elección para producir bloques de cilindros para vehículos diesel y de petróleo. Pero quizás la mayor innovación en la tecnología de bloque de motor es la producción de una aleación de magnesio que es capaz de funcionar en las difíciles condiciones por las que pasa el motor. La aleación de magnesio AMC-SC1 podrá aumentar la eficiencia del combustible y la relación potencia / peso de los motores automotrices al tiempo que disminuye los niveles de emisión. Aunque esto puede ser un impacto significativo para el motor de combustión interna, enfrenta nuevos desafíos. Los motores que funcionan con celdas de combustible, hidrógeno y electricidad son vehículos extremadamente eficientes que se han vuelto viables en la última década. A medida que los automóviles avanzan más en el siglo XXI, el papel del motor de combustión interna posiblemente disminuya debido a estos nuevos avances, a pesar del uso de aleaciones más ligeras.