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内燃機関において、エンジンブロックとはシリンダーやその他の部品を収容する構造体のことです。初期の自動車エンジンでは、エンジンブロックはシリンダーブロックのみで構成され、それに別個のクランクケースが取り付けられていました。現代のエンジンブロックは通常、クランクケースとシリンダーブロックが一体化され、単一の部品となっています。エンジンブロックには、冷却水通路やオイルギャラリーなどの要素も含まれていることがよくあります。
「シリンダーブロック」という用語は、「エンジンブロック」とほぼ同義語として使われることが多い。しかし、厳密に言えば、現代のエンジンのブロック（つまり、複数のシリンダーが他の部品と一体化したもの）はモノブロックに分類される。
エンジンの主要構造は、一般的にシリンダー、冷却水通路、オイルギャラリー、クランクケース、シリンダーヘッドなどから構成されます。1880年代から1920年代にかけて製造された初期の量産型エンジンでは、各要素が別々の部品で構成され、組み立て時にボルトで固定されていました。しかし、現代のエンジンでは、製造コスト削減のため、多くの要素が一体化された部品が用いられることが多くなっています。
20世紀初頭から、別々の部品から一体型のエンジンブロックへと進化する過程は徐々に進んできた。部品の統合は、鋳造技術と機械加工技術の発展に支えられてきた。例えば、実用的で低コストなV8エンジンは、フォードがフラットヘッドV8エンジンの製造方法を開発するまで実現不可能だった。その後、他のメーカーもこれらの技術を自社のエンジンに応用した。
シリンダーブロックとは、シリンダー本体、シリンダースリーブ、冷却水通路などを収容する構造体です。内燃機関の開発初期には、一体型シリンダー構造は稀で、シリンダーは通常個別に鋳造され、各シリンダーごとに別々のシリンダーブロックが製造されていました。その後、エンジンは2つまたは3つのシリンダーを一体化したシリンダーブロックを採用するようになり、さらに複数のシリンダーブロックを組み合わせたエンジンも登場しました。
V6、V8、水平対向6気筒エンジンなど、複数のシリンダーバンクを備えた初期のエンジンでは、各バンクは通常、1つまたは複数の独立したシリンダーブロックで構成されていました。1930年代以降、大量生産技術の発展により、両方のシリンダーバンク（およびクランクケース）を同一のシリンダーブロックに統合することが可能になりました。
ウェットライナー式シリンダーブロックは、完全に取り外し可能なシリンダー壁を備えており、特殊なガスケットを介してブロックに嵌合します。外側がエンジンの冷却水と直接接触するため、「ウェットライナー」と呼ばれています。つまり、ライナーは単なるスリーブではなく、シリンダー壁全体を指します。
ウェットライナーの利点は、質量と体積が小さいことに加え、冷間始動時に冷却水がより早く加熱されるため、始動時の燃料消費量が少なく、車内暖房をより早く開始できることです。ウェットライナー設計は、ヨーロッパの自動車メーカー、特にルノーとプジョーで人気があり、現在も使用されています。
ドライライナー式シリンダーブロックは、シリンダーブロック自体の材質、またはブロック内部に挿入された独立したライナーのいずれかを使用して、シリンダー壁の骨格を形成します。内部には追加のスリーブが挿入され、外側はブロックの材質に囲まれた「ドライ」な状態を保ちます。
ウェットライナー式でもドライライナー式でも、ライナー（またはスリーブ）は交換可能であり、エンジンブロック自体を交換することなくオーバーホールや再構築が可能な場合もある。しかし実際には、ライナーの取り外しと取り付けは難しく、ほとんどの用途（例えば、最新型の乗用車やトラックなど）では、エンジンの寿命期間中にそのような作業が行われることはまずない。むしろ、エンジンや車両全体が新しいものに交換され、廃棄される可能性の方が高い。
クランクケースは、クランクシャフトを収容する構造体です。シリンダーブロックと同様に、現代のエンジンでは主に一体型の部品となっています。
エンジンブロックは通常、鋳鉄またはアルミニウム合金から鋳造されます。アルミニウムブロックははるかに軽量で、冷却水への熱伝達効率に優れていますが、鉄ブロックには耐久性や熱膨張率の低さなど、いくつかの利点があります。
材料選定による軽量化。現在、量産されているエンジンブロックのほとんどはねずみ鋳物である。軽量化のため、小排気量エンジンのエンジンブロックにはアルミニウム・シリコン合金がより頻繁に使用されるようになった。同等の設計のエンジンブロックでも、アルミニウム・シリコン合金を使用した場合、材料の比重量比と同じ割合で鋳鉄製エンジンブロックよりも軽量になるわけではない。
ねずみ鋳鉄製のエンジンブロックでは、構造の最適化と薄肉鋳造によって軽量化を図ることができる。この鋳造技術を用いることで、一般的に約3mm程度の肉厚を実現できる。これに対し、鋳鉄製エンジンブロックの肉厚は通常4.0～5.5mmである。
強度に優れた鋳造材料であるバーミキュラー黒鉛鋳鉄（GGV）を使用することで、GG 25などの従来の鋳造材料と比較して約30%の軽量化が可能になります。この程度の軽量化を実現するには、材料の特性を考慮したエンジンブロックの設計が必要です。[ 1 ]
すべてのシリンダーが共通のブロックを共有するエンジンは、モノブロックエンジンと呼ばれます。現代のエンジンのほとんどはモノブロック設計を採用しており、各シリンダーごとに独立したブロックを持つエンジンはごくわずかです。このため、「エンジンブロック」という用語が一般的にモノブロック設計を意味し、「モノブロック」という用語はほとんど使われなくなりました。
内燃機関の黎明期には、鋳造技術では複雑な内部構造（ウォータージャケットなど）を持つ大型鋳造品を製造することは不可能でした。初期のエンジン、特に4気筒以上のエンジンは、シリンダーを2個または3個1組で鋳造し、それを別のクランクケースにボルトで固定していました。
鋳造技術の向上に伴い、4気筒、6気筒、または8気筒のシリンダーブロック全体を一体成形することが可能になった。この一体構造は、製造工程がより簡便でコスト効率も高かった。直列型エンジンのシリンダー配置では、すべてのシリンダーとクランクケースを一体部品として製造できた。この方法を用いて製造された初期のエンジンの1つが、1908年に発表されたフォード・モデルTの4気筒エンジンである。この技術は直列6気筒エンジンにも広がり、1920年代半ばには広く普及した。
1930年代までは、ほとんどのV型エンジンは各シリンダーバンクごとに別々のブロック鋳造品を保持しており、両方とも共通のクランクケース（それ自体も別々の鋳造品）にボルトで固定されていました。経済性のために、左右のバンクごとに同じ鋳造品を使用するように設計されたエンジンもありました。[ 3 ] ： 120 1919年のランチア22½°狭角V12は、両方のバンクを組み合わせた単一のブロック鋳造品を使用した稀な例外でした。 [ 3 ]： 50-53 1932年に導入されたフォードのフラットヘッドV8は、手頃な価格のV型エンジンの生産において重要な発展を表していました。これは、単一のエンジンブロック鋳造品を使用した最初のV8エンジンであり、初めて手頃な価格の車にV8エンジンを搭載しました。[ 4 ]
モノブロック設計の共通ウォータージャケットは、シリンダー間の間隔を狭くすることを可能にした。また、モノブロック設計は、シリンダー数、エンジン全長、出力が増加するにつれて、エンジンのねじり剛性を向上させる効果もあった。
現在、一部の特殊なV型エンジンや星型エンジン、大型船舶用エンジンを除き、ほとんどのエンジンブロックは、すべてのシリンダーを1つのブロックに収め、クランクケースを一体化したモノブロック設計を採用している。このような場合、シリンダーバンクのスカート部分が一種のクランクケース領域を形成し、独立した部品ではなくなったにもかかわらず、今でもクランクケースと呼ばれることが多い。
鋼製のシリンダーライナーとベアリングシェルを使用することで、アルミニウムの相対的な柔らかさの影響を最小限に抑えることができます。一部のエンジン設計では、シリンダースリーブの代わりにプラズマ転送ワイヤアーク溶射を使用して、さらに軽量化を図っています。これらのタイプのエンジンは、一部のディーゼルエンジンのように、圧縮黒鉛鋳鉄で作ることもできます。 [ 5 ]
現代の民生用小型エンジンの中には、シリンダーヘッド、シリンダーブロック、クランクケースの半分を一体鋳造したモノブロック構造を採用しているものがある。コスト削減以外にも、エンジン全体の高さを低く抑えることができるため、この構造が採用されている。しかし、主な欠点は、修理に時間がかかり、実用的でなくなる可能性があることだ。
シリンダーヘッドが一体化されたエンジンの例としては、ホンダのGCシリーズおよびGXVシリーズのエンジンがあり、ホンダでは「ユニブロック」と呼ばれることもある。[ 6 ]
横置きエンジンを搭載したいくつかの車は、トランスミッションとクランクケースが一体化したエンジンブロックを使用しています。この配置を採用した車には、1966年から1973年のランボルギーニ・ミウラ[ 7 ]や、BMC AシリーズおよびEシリーズエンジンを使用した車[ 8 ] [ 9 ]などがあります。この設計では、エンジンとトランスミッションが同じオイルを共有することがよくあります。
ホンダCB750などのオートバイは、シリンダーブロックとクランクケースがトランスミッションの一部と一体化した、同様のレイアウトを採用している。
多くの農業用トラクターの設計では、シリンダーブロック、クランクケース、トランスミッション、後車軸が一体化されている。初期の例としては、フォードソン・トラクターが挙げられる。
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