Blok motoru je v podstatě pravým srdcem auta klasické koncepce, tedy se spalovacím motorem. Uvnitř tohoto kusu kovu se děje to nejdůležitější, tedy práce pístů ve válcích, která pohání kola.
Blok motoru: litina, hořčík, nebo hliník?
Články na téma blok motoru:
- Otevřený vs. uzavřený blok motoru (1. díl)
- Otevřený vs. uzavřený blok motoru (2. díl)
- Otevřený vs. uzavřený blok motoru (3. díl)
- Blok motoru: Materiál je důležitější, než se na první pohled zdá (1. díl) - právě čtete
- Blok motoru: Materiál je důležitější, než se na první pohled zdá (2. díl)
- Blok motoru z plastu: slepá ulička vývoje
Blok motoru a požadavky na něj
Základní problém bloku motoru je, že na něj máme poměrně přísné požadavky. Některé z nich si ani neuvědomujeme, přesto je naprosto nutné, aby je blok plnil:
Odolnost proti vnitřním tlakům
Elementární požadavek, protože blok se musí vyrovnat s obrovskými tlaky, které se ho v podstatě snaží neustále roztrhnout zevnitř. Při spalování paliva se běžně tyto tlaky pohybují někde mezi 150 a 200 bary. Diesely obvykle pracují s tlaky vyššími, benzinové motory se pohybují kolem spodní hranice, ale samozřejmě to není pravidlo.
- Přečtěte si také: Blok motoru: Proč dnes vítězí otevřený?
Tuhost
Blok nesmí měnit tvar, kroutit se a deformovat, a to za jakýchkoliv okolností, které nastanou. Musí být pevný za tepla, za studena, nesmí se měnit jeho tuhost v čase.
Odolnost proti opotřebení
Není možné měnit motor každých pár tisíc kilometrů. Blok musí snášet zátěž dlouhodobě, nesmí se měnit jeho vlastnosti s tepelnými cykly. Pozor, do toho počítáme i zátěž chemickou, tedy v podobě paliva, ale i oleje nebo různých dalších kapalin, se kterými přijde do styku. Co když na něj nešikovný motorista „ucintne“ trochu brzdové kapaliny? Nic takového nesmí bloku ublížit. Samozřejmě je docela fajn, když blok motoru umí odolat i korozi. Dá se to sice řešit dodatečně, ale odolnost vlhkosti a soli by měl mít do značné míry sám materiál bloku.
Tepelná vodivost
Blok motoru musí odvádět teplo a předávat ho dál chladicí kapalině. Jenže ne každý kov toto umí tak, jak potřebujeme. Pro příklad si můžeme vzít titan, který je například velmi pevný a relativně lehký. Jenže jednou z jeho drobných nevýhod je, že mezi kovy je to tak trochu izolant. Jeho tepelná vodivost je jenom 21 W/m·K, což, jak asi sami uznáte, opravdu není mnoho.
Tepelná roztažnost
Další zásadní faktor. Akceptujeme určité roztažení materiálu bloku, ale jen do určité míry. Jinak by motor ztratil za studena těsnost, protože by se „zmenšil“.
Požadavků je samozřejmě více, vyjmenovali jsme ty nejdůležitější, ale na jeden jsme úmyslně „zapomněli“. Je to cena. Ta totiž není určující například u závodních aut, ale u vozů, které mají být běžně dostupné, je poměrně podstatná. Potřebujeme tedy pro blok materiál snadno dostupný, sehnatelný v požadované kvalitě a množství. Exotické kovy, kterých je nedostatek, nebo se těží v politicky nestabilních regionech, nebudou to pravé pro sériovou výrobu.
Pojďme se tedy podívat na to, z čeho se bloky motorů vyrábějí. V zásadě máme dva nejrozšířenější materiály: litinu a slitiny hliníku. Oba víceméně splňují výše uvedené požadavky.
- Mohlo by vás zajímat: Uzavřený blok: Když motor potřebuje vydržet cokoliv
Litinový blok
Tady se nám potkávají prakticky všechny výhody, respektive vlastnosti, které potřebujeme. Litina je velmi dostupná, vyrobit tlakovým litím ji umí spousta firem. Velmi dobře odolává teplotám, chemickým látkám a je krásně tuhá. Jenže je zde jedno negativum, které zejména v dnešní době hraje podstatnou roli. Je to hmotnost – litina je prostě těžká. V závislosti na jejím složení je její hustota někde kolem 7250 kg/m3.
Problém litiny je také křehkost. Ocel nebo hliník jsou v tomto směru pevnější, litina méně odolává rázovému namáhání a je obtížné ji i opravit například svařováním. Naopak skvělá je její velká tepelná setrvačnost (své o tom vědí majitelé litinových radiátorů).
Na slitiny hliníku se podíváme v následujícím díle.
Zdroj médií: Depositphotos.