Los pistones son elementos que se encuentra dentro de un motor de combustión interna, motores de vapor u otros mecanismos, estos se encuentran dentro de un cilindro el cual recibe ya sea un líquido combustible o vapor el cual genera una fuerza a base de presión y genera el movimiento del pistón dentro del cilindro permitiendo al motor transferir este movimiento al cigüeñal y de ahí a las llantas permitiendo que este se mueva.
Un pistón se divide en 4 partes principales en las cuales destaca la cabeza del pistón que se encarga de recibir el calor de la quema de los combustibles, los aros que retienen los gases y la lubricación del aceite disipando parte del calor recibido, los alojamientos los cuales se encargan de conectar el pistón y la biela el cual guía el pistón en su movimiento constante.
Índice de contenidos
Que es un pistón
Un pistón es una pieza que forma parte de un mecanismo de funcionamiento dentro de un motor, también conocido como émbolo, se trata de un elemento que se mueve de forma alternativa dentro de un cilindro para interactuar con un fluido.
El pistón es un elemento metálico en forma de cono que se encuentra dentro del cilindro y en el interior del bloque motor. Está cerrado en la parte superior, abierto en la inferior y se sujeta a la biela en la parte intermedia.
Funcionamiento del Pistón Diesel
Comúnmente el pistón cumple con tres funciones principales y específicas:
Primera Función, la retención del aceite es necesaria, para evitar el consumo, evitar depósitos de carbonilla entre las aletas y la cámara de combustión; en estos últimos puede ocasionar el preencendido por puntos incandescentes e incluso agrietar el pistón.
Segunda función está relacionada con el tipo de material, su resistencia mecánica y el diseñador debe tener en cuenta al proyectar los grosores y al elegir el material con el que desea elaborar.
Tercera función (Retención de gases) permite utilizar toda la energía producida en el momento de la combustión y evita que los gases, al pasar al cárter, quemen el aceite provocando una entre las piezas
Motor diésel
Los motores diésel son muy distintos a los motores tradicionales, ya que estos tienen una característica muy particular, no tienen sistema de encendido, ya que no dispone de bujías por el hecho de que el combustible se enciende espontáneamente al ser inyectado a presión dentro del cilindro lleno de aire a muy altas temperaturas.
Aunque este tipo de motores no necesita de un sistema de encendido, su forma de trabajo también es igual a la de un motor que trabaje a gasolina; ya que ambos motores realizan el mismo proceso de los cuatro tiempos, admisión, compresión, combustión y escape.
Tipos de pistones
Vamos a exponer algunos de los tipos de pistones más comunes en el mundo automovilístico y describir brevemente sus características y cómo funcionan, el propósito principal no es enfocarnos en pistones diésel, conoceremos los pistones a nivel general y así conocer el uso, importancia y características.
Pistones monometálicos de falda completa
Son los más sencillos y los más usados desde hace muchos años, la dilatación térmica de la falda es relativamente grande, de ahí que se precisen amplios juegos de acoplamiento y notables ovalizaciones de compensación. Hace unos años, este tipo de pistón tenía un corte, vertical u oblicuo, con la función de hacer más elástica la falda y absorber las dilataciones. Sin embargo, esto implicaba una menor rigidez de la falda que, muchas veces, se rompía.
Pistones de dilatación térmica controlada
Son pistones con pequeñas placas de acero incorporadas durante la fundición, que les ofrecen altas prestaciones desde el punto de vista de la dilatación térmica. En 1925, A. L. Nelson construyó un pistón con placas de invar, aprovechando que este material posee un coeficiente de dilatación muy pequeño respecto al de las aleaciones de aluminio. Posteriormente, en Alemania aparecieron los pistones Autothermik y Autothermatik de la empresa Mahle y los pistones con segmentos de dilatación de la Karl Schmidt.
Pistones para motores de encendido por chispa
Son los pistones que se emplean preferentemente en los motores de 4 tiempos y de 2. Su diámetro va desde 30-70 mm para las motocicletas hasta 58-110 mm para los automóviles. Pueden construirse de varias formas: la cabeza, por ejemplo, puede ser plana, cóncava o convexa. Puede presentar rebajes circulares en correspondencia con la posición de las válvulas de admisión y de escape.
Pistón Autothermik
El pistón Autothermik se caracteriza tanto por el tipo de placas como por la presencia de un corte en el alojamiento del segmento recogedor de aceite, que interrumpe la unión de la cabeza con la falda. El corte determina que la falda esté más fría y, por tanto, que sea más fácilmente controlable.
Pistones para motores diésel
las cabezas de estos pistones varían de forma, pero presentan los mismos problemas: elevado rendimiento de la combustión, disipación del calor de la cámara de combustión y transferencia del impulso de los gases a la biela a través del bulón. De estos problemas, los 2 primeros son los más difíciles de resolver.
Las cámaras del tipo de turbulencia esférica, las de doble turbulencia (Saurer) y las de turbulencia simétrica (Ricardo) son las más usadas y con ellas se trata de obtener una velocidad de rotación del aire aspirado y comprimido muy elevada y simétrica.
Anillos de pistón
Los anillos del motor son esas piezas circulares que vienen en sección rectangular y que se alojan en el émbolo del pistón; cumple con diferentes funciones en el motor, fabricados en una aleación de hierro dúctil de cromo y molibdeno. Los anillos reducen las fugas de los cilindros a un mínimo en condiciones reales de funcionamiento y proporcionan un control máximo de aceite.
