Der Motorzylinderblock ist das Gerüst des Motors, um das herum alle anderen Komponenten auf ähnliche Weise montiert werden, wie ein Hilfsrahmen um den Rahmen eines Lastkraftwagens montiert wird. Der Zylinderblock beherbergt die Motorzylinder und das Motorkurbelgehäuse. Nordamerikanische Dieselmotoren für mittlere und schwere -Straßenfahrzeuge verwenden alle Reihen- oder V{5}-Zylinderkonfigurationen, die eine einzelne Kurbelwelle erfordern und daher ein monolithisches Gussteil für den Zylinderblock verwenden. Bei all diesen Motoren besteht der Zylinderblock aus verschiedenen Gusseisenlegierungen. Obwohl die Ölwanne aus Aluminium, Verbundwerkstoffen oder sogar Kunststoff bestehen kann, sind Legierungen auf Eisenbasis aufgrund der Kräfte, denen Dieselmotoren ausgesetzt sind, oft besser für Zylinderblockmaterialien geeignet als Legierungen auf Aluminiumbasis. Wenn derzeit Zylinderblöcke aus Aluminiumlegierung verwendet werden, müssen die Zylinderlaufbuchsen mit einem Plasma-Lichtbogen-Beschichtungsverfahren behandelt werden. Obwohl sich diese Situation ändern kann, werden Dieselmotoren derzeit, wenn sie Zylinderblöcke aus Aluminiumlegierung verwenden, typischerweise in nicht-kommerziellen Anwendungen mit kleinem-Durchmesser eingesetzt.
Um das Gewicht zu reduzieren und die Festigkeit zu erhöhen, wurden die meisten Motorzylinderblöcke in den letzten Jahren mit Legierungen gegossen, und häufig werden spezielle Verfahren eingesetzt, meist in Kombination mit der Oberflächenbeschichtungstechnologie für die Zylinderbohrungen. Abbildung 9-1 zeigt den zerlegten Zylinderblock, der im MaxxForce 13-Motor verwendet wird: Dieser Motor verwendet eine Zylinderblockstruktur aus verdichtetem Graphiteisen (CGI), um die Festigkeit zu erhöhen und das Gewicht zu reduzieren.
Abbildung 9–1 Navistar MaxxForce 13-Zylinderblock aus verdichtetem Graphiteisen (CGI).
Im Streben nach leichteren, stärkeren und langlebigeren Motoren hat die Legierung von Zylinderblöcken in den letzten Jahren zugenommen. Der Zylinderblock muss typischerweise den folgenden Kräften standhalten:
Drehmomentverdrehung
Zylinderdruck
Thermoschock
Eine Drehmomentverdrehung entsteht, wenn die Torsionskraft der Kurbelwelle im Zylinderblock verankert wird. Der Zylinderblock kann Drehmomentverdrehungseffekten ausgesetzt sein, die entweder vom Eingangs- oder vom Ausgangsende der Kurbelwelle ausgehen. Dies bedeutet, dass die Situation bei hohem Zylinderdruck auftreten kann oder umgekehrt vom Getriebesystem erzeugt wird. Ein zu hoher Zylinderdruck, insbesondere bei kleinen Motoren ohne Zylinderlaufbuchsen, kann zum Ausfall führen. Ein Thermoschock tritt auf, wenn ein heißer Zylinderblock plötzlich abkühlt, beispielsweise wenn er in einer Reinigungsstation mit kaltem Wasser gespült wird. Die Drehmomentverdrehung dürfte eher ein Faktor für die Beschädigung moderner Leichtbau-Zylinderblockmodelle sein. Die folgenden Methoden werden verwendet, um die Drehmomentverdrehung des Zylinderblocks zu steuern:
Versteifungsplatten: Zur Erhöhung der Steifigkeit mit dem Flansch an der Unterseite des Zylinderblocks verschraubt.
Stützbolzen: Bolzen, die seitlich durch den Zylinderblock gehen und in die Hauptlagerdeckel eingeschraubt werden.
Gussölwanne mit hohem Widerstandsmoment: Mit dem Kurbelgehäuseflansch des Zylinderblocks und dem Schwungradgehäuse verschraubt.