El motor de combustión de nuestro automóvil tiene gran cantidad de partes fijas y partes móviles, pero sin duda, el pistón es una de las partes fundamentales junto a el cigüeñal y las bielas, ya que este conjunto es el que se encarga de comprimir la mezcla aire-combustible y recibir el impulso generado por la combustión.
¿QUE ES EL PISTÓN DEL MOTOR ?
El pistón es un elemento que forma parte de nuestro motor siendo muy importante dentro del funcionamiento del mismo. Conocido también como émbolo no es si no un cilindro abierto por su parte inferior y cerrado en la superior, es un componente que actúa con un movimiento alternativo dentro del cilindro del motor, interactuando con un fluido, y transmitiendo el movimiento hacia la biela, esta energía es la que hará girar al cigüeñal, este último, transforma el movimiento alternativo del pistón en movimiento circular o rotatorio.
¿CUAL ES LA FUNCIÓN DEL PISTÓN DEL MOTOR?
La función principal de un pistón es la de crear una pared móvil con la cámara de combustión, con lo cual puede transmitir la energía que produce la combustión al cigüeñal por medio de un movimiento rectilíneo alternativo en el interior del cilindro. Además el pistón forza la salida de los gases quemados de la combustión en el tiempo de escape y genera también un vacío en el cilindro, con lo cual ayuda a la aspiración de mezcla aire-combustible en la carrera de admisión.
PARTES DEL PISTÓN
Como todo elemento del motor, el pistón también tiene sus partes específicas que a continuación te las detallamos una a una.
Cabeza de Pistón
Es la parte superior del pistón, donde su cara superior se encuentra sometida directamente a la compresión de la mezcla de aire y combustible. Y es aquí donde el pistón recibe gran exigencia en cuanto a temperatura y presión que genera la inflamación de la mezcla.
Zona de landas
Es la área vertical del émbolo donde se trazan las ranuras de compresión y control de aceite.
Cielo
Es la superficie superior de la cabeza del pistón y es aquí donde los gases de la combustión imponen todo su impacto por medio de la inflamación de aire-combustible. Puede presentarse de distintas formas siendo planas, cóncavas, convexas, tener deflectores para producir turbulencia, etc.
Segmentos del Pistón
Conocidos también como aros o anillos, son piezas circulares que se adaptan perfectamente a las ranuras del pistón. Cumplen ciertas funciones como mantener un cierre hermético con la cámara de combustión, controlar la lubricación de las paredes del cilindro, transmitir y disipar el calor a las paredes internas del cilindro. Además debemos mencionar que existen dos tipos de segmentos todo va deacuerdo a las ranuras del embolo.
- Aro de Compresión: son los que se encargan de mantener una estanqueidad en la cámara de combustión, para así no perder presión. Por lo general vienen dos segmentos, al que está primero se lo conoce como aro o segmento de fuego.
- Aro Rascador de Aceite: es el que tiene como función permitir el paso de una parte de aceite a el área superior del cilindro para así lubricar dicho movimiento. Pero en ese preciso momento también elimina el lubricante sobrante por medio de barrido, con lo cual no permite que se acumule aceite en la cámara de combustión, lo que ocasionaría un consumo elevado de aceite en el motor y una mala combustión provocando contaminación.
Barreno
Es el orificio que atraviesa el cuerpo del pistón y es donde se dispondrá el perno que asegura al mecanismo biela-pistón.
Ranura de Compresión
Son comúnmente dos y es el espacio donde se montan los anillos o segmentos que mantienen la compresión en la cámara de combustión.
Ranura de Control de Aceite
Es el espacio donde se dispone el segmento o anillo rascador de aceite.
Falda
Es la parte inferior del pistón que va desde el centro del orificio del perno hasta el pie de biela. Esta parte tiene una superficie de deslizamiento y sirve además como guía del pistón en el interior del cilindro del motor.
Perno del Pistón
Es conocido como bulón y es un pasador tubular que sirve para fijar y asegurar el pistón y la biela.
Fabricación de los pistones
El pistón de nuestro motor puede parecer un elemento sencillo, pero no lo es, ya que debe estar sometido a grandes esfuerzos térmicos y mecánicos propios de la combustión que realizan los motores.
Para la fabricación de pistones se utiliza el aluminio como el principal elemento metálico, ya que posee grandes cualidades, además se le pueden agregar otros elementos como cobre, silicio, magnesio y manganeso, con lo cual se aumenta el rendimiento de los motores dependiendo la aplicación, en que se los vaya a implementar. Con esto se puede definir que tenemos dos procesos para la fabricación de pistones. Estos serán:
- Pistones Forjados
- Pistones Fundidos
TIPOS DE PISTONES
Pistones de Aluminio Fundido (Sufijos P, NP)
Es un proceso muy antiguo pero aún se utiliza en la actualidad, se trata de la fundición de lingotes de aluminio en crisoles grandes, donde el aluminio pasará de estado solido a liquido o simplemente se fundirá el metal. Luego el aluminio fundido se vierte en moldes que son enfriados por agua bajo supervisión de equipos especiales. Después pasa el proceso de mecanizado realizado por maquinarias especializadas y monitoreadas por computadora. Por último pasa por varios procesos térmicos que le otorgara a el pistón todas las propiedades que necesitan para tener un funcionamiento óptimo, y según los requerimientos de las marcas fabricantes.
Pistones Forjados a Presión (Sufijo F)
En este procedimiento se usan trozos de aluminios previamente cortados a medida, que son sometidos a presiones muy altas de hasta 3000 toneladas de fuerza. Después este material para por unos troqueles donde se forja con gran precisión y exactitud la dimensión y todos los detalles que tiene un pistón. Gracias a un proceso de maquinado final se otorga gran calidad a los pistones, que están listos para funcionar en motores tanto particulares como de maquinaria industrial, hasta automóviles de competencia.
Pistones Hipereutecticos (Prefijo H)
Este tipo de pistones son fabricados con una alta tecnología metalúrgica, con lo que se consigue agregar más cantidad de silicio a la composición, lo que nos da como resultado una expansión molecular uniforme. Con esta tecnología se consigue mejores resultados elevando la resistencia y controles térmicos, a mas de soportar fuerzas e inercias propias de la combustión.
Pistones con Capas de recubrimiento (Sufijo C)
Los primeros instantes de funcionamiento que tiene un motor ya sea nuevo o recién reparado, son la clave para la vida del motor. Algunas empresas fabricantes han logrado innovar y mejorar el recubrimiento de las faldas de los pistones. Este proceso nuevo garantiza una vida más larga de nuestro motor, así mismo evita rayaduras de los pistones y problemas de lubricación. Este recubrimiento especial anti-fricción es realizado por la combinación de molibdeno y grafito en la falda de pistón.
CARACTERÍSTICAS DE LOS PISTONES DEL MOTOR
Como hemos mencionado los pistones tienen una gran función que cumplir dentro del funcionamiento del motor de combustión interna, pero para cumplir con su misión están sometidos a grandes esfuerzos mecánicos y exposición a altas temperaturas, por lo cual los émbolos o pistones deben cumplir con ciertas características que mencionamos a continuación:
- Gran capacidad para soportar condiciones extremas a las que están expuestos.
- Ser ligero para no transmitir inercia con lo que aumenta la vibración del motor.
- Mantener estanqueidad al cilindro, evitando fuga de gases.
VIDEO DE FUNCIONAMIENTO DEL PISTÓN DEL MOTOR
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