Il blocco cilindri del motore è la struttura del motore, attorno alla quale tutti gli altri componenti sono assemblati in modo simile a come viene assemblato un sottotelaio attorno al telaio di un camion. Il monoblocco ospita i cilindri del motore e il basamento del motore. I motori diesel nordamericani per servizio medio e pesante su-autostrada-utilizzano tutti configurazioni di cilindri di tipo-in linea o a V-, che richiedono un singolo albero motore e quindi utilizzano una fusione monolitica per il blocco cilindri. In tutti questi motori, il blocco cilindri è realizzato con varie leghe di ghisa. Sebbene la coppa dell'olio possa essere realizzata in alluminio, materiali compositi o anche plastica, a causa delle forze sopportate dai motori diesel, le leghe a base di ferro- sono spesso più adatte per il materiale del blocco cilindri rispetto alle leghe a base di alluminio-. Attualmente, quando si utilizzano monoblocchi in lega di alluminio, le canne dei cilindri devono essere trattate con un processo di rivestimento ad arco trasferito al plasma. Anche se questa situazione potrebbe cambiare, attualmente, quando i motori diesel utilizzano blocchi cilindri in lega di alluminio, vengono generalmente utilizzati in applicazioni non-commerciali, di piccolo-alesaggio.
Per ridurre il peso e aumentare la resistenza, negli ultimi anni la maggior parte dei blocchi cilindri dei motori sono stati fusi con leghe e spesso vengono impiegati processi speciali, solitamente in combinazione con la tecnologia di rivestimento superficiale delle canne dei cilindri. La Figura 9-1 mostra il blocco cilindri smontato utilizzato nel motore MaxxForce 13: questo motore adotta una struttura del blocco cilindri in ghisa a grafite compattata (CGI) per aumentare la resistenza e ridurre il peso.
Figura 9–1 Blocco cilindri Navistar MaxxForce 13 in ghisa a grafite compattata (CGI).
Negli ultimi anni, alla ricerca di motori più leggeri, più resistenti e più durevoli, è aumentata la lega dei blocchi cilindri. Il blocco cilindri in genere deve resistere alle seguenti forze:
Torsione di coppia
Pressione della bombola
Shock termico
La torsione della coppia si verifica quando la forza di torsione dell'albero motore è ancorata al blocco cilindri. Il blocco cilindri può essere soggetto a effetti di torsione della coppia dall'estremità di ingresso o di uscita dell'albero motore. Ciò significa che la situazione può verificarsi ad alta pressione della bombola o, al contrario, essere generata dal sistema di trasmissione. Una pressione eccessiva dei cilindri, soprattutto nei motori di piccole dimensioni senza canne dei cilindri, può causare guasti. Lo shock termico si verifica quando un blocco cilindri caldo viene improvvisamente raffreddato, ad esempio quando viene risciacquato con acqua fredda in un'area di pulizia. È più probabile che la storsione della coppia sia un fattore di danneggiamento dei recenti modelli di blocco cilindri leggeri. I seguenti metodi vengono utilizzati per controllare la torsione della coppia del blocco cilindri:
Piastre di irrigidimento: imbullonate alla flangia nella parte inferiore del blocco cilindri per aumentare la rigidità.
Bulloni di supporto: bulloni che passano lateralmente attraverso il blocco cilindri e sono avvitati nei cappelli dei cuscinetti di banco.
Coppa dell'olio in ghisa ad alto modulo: imbullonata alla flangia del basamento del blocco cilindri e alla campana volano.