PISTON
Se trata de un émbolo que se
ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados
segmentos. Efectúa un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el
cilindro a modificar su presión y volumen o transformando en movimiento el cambio
de presión y volumen del fluido.
A través de la articulación de
biela y cigüeñal, su movimiento alternativo se transforma en rotativo en este
último.
Puede formar parte de bombas,
compresores y motores. Se construye normalmente en aleación de aluminio.
Tipos de Pistones.
El pistón es un cilindro abierto
por su base inferior, cerrado en la superior y sujeto a la biela en su parte
intermedia. El movimiento del pistón es hacia arriba y abajo en el interior del
cilindro, comprime la mezcla, transmite la presión de combustión al cigüeñal a
través de la biela, fuerza la salida de los gases resultantes de la combustión
en la carrera de escape y produce un vacío en el cilindro que “aspira” la
mezcla en la carrera de aspiración.
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El pistón, que a primera vista
puede parecer de las piezas mas simples, ha sido y es una de las que ha
obligado a un mayor estudio. Debe ser ligero, de forma que sean mínimas las
cargas de inercia, pero a su vez debe ser lo suficientemente rígido y resistente
para soportar el calor y la presión desarrollados en el interior de l la cámara
de combustión.
Veamos en esta oportunidad
algunos tipos de pistones Sealed Power de Federal Mogul que les proporcionará
una mejor comprensión de las características, beneficios y materiales de estos
pistones para su correcta aplicación.
Comenzaremos por los materiales.
Los pistones de los motores actuales usan como elemento principal el aluminio,
por ser un metal con amplias cualidades.
En la fabricación de los
pistones, al aluminio se le agregan otros elementos para obtener formulas
adecuadas que proporcionan las características particulares necesarias según el
tipo y aplicación del motor. Estas aleaciones son las que permiten obtener un
producto de alta calidad como es el caso de los pistones Sealed Power.
Pistones de aluminio fundido
(Sufijos P, NP)
Uno de los procesos más antiguos
y aún vigente, es el de la fundición de lingotes de aluminio en grandes
Crisoles (donde se calientan los metales hasta que se funden o pasan de sólido
a líquido) que luego se vacían en moldes enfriados por agua bajo sistemas
especiales.
Posteriormente, comienza el
proceso de mecanizado, efectuado por diferentes maquinarias controladas por
computadoras y por último pasan por una serie de procesos térmicos que les dan
las propiedades requeridas por las empresas fabricantes de equipo original.
Estos mismos pistones de la marca Sealed Power son los que tienen los vehículos
que salen de la fábrica y son los mismos ofrecidos en las repuesteras como piezas
de reposición.
Pistones forjados a presión
(Sufijo F)
En éste proceso se utilizan
trozos de barras de aleaciones de aluminio cortados a la medida y sometidos a
presiones de hasta 3000 toneladas de fuerza, En los troqueles se forja con
exactitud las dimensiones del pistón y las ranuras de los anillos con
maquinados a precisión para brindar optima calidad y confiabilidad en el uso de
estos, tanto en motores de uso diario como de trabajos pesados e incluso en los
motores de autos de competencias
Pistones Hipereutecticos (Prefijo
H)
Estos pistones son fabricados con
modernos sistemas de la más alta tecnología metalúrgica en la cual se emplean
nuevas formulaciones que permiten agregar una mayor cantidad de silicio,
lográndose una expansión molecular uniforme de los elementos utilizados en su
composición. Esta técnica de manufactura proporciona a éstos pistones
características especiales, tales como soportar mayor fuerza, resistencia y
control de la dilatación a temperaturas altas, disminuyendo el riesgo de que el
pistón se pegue o agarre en el cilindro, la vida útil es
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEifKBDJOMQCX365RSDAohgPwUeoupTGgpNSwbrWE-6IhbcYKAunMIf6X-XI0_kb0mOTwXAUjJQ4LmEAiWSlpvgQRueJ0mJOcavAx4_lOZZdF42mJPwany0wVZLvCnCxtXNjLlc0fD5WRgM/s200/1211dp_01%252Baluminum_vs_steel%252Bsteel_and_aluminum_pistons.jpg)
mayor ya que las ranuras de los
anillos y el orificio del pasador del pistón son más duraderas, además se
pueden instalar en los nuevos motores e igualmente se usan en motores de años
anteriores. Esta particular tecnología de los pistones Sealed Power se impone
en especial para las nuevas generaciones de motores de alta compresión. Al usar
pistones con prefijo “H” su reparación será confiable.
Pistones con capa de
recubrimiento (Sufijo C)
Los primeros minutos de
funcionamiento de un motor nuevo o reparado son cruciales para la vida del
motor. Los pistones de la marca
Sealed Power han estado a la
vanguardia de la tecnología del recubrimiento de las faldas del pistón.
Inicialmente se utilizó el estaño (éste le da un color opaco figura 3) pero por
ser nocivo a la salud ha sido eliminado por los fabricantes de pistones. En
sustitución se está aplicando el nuevo recubrimiento anti-fricción compuesto
por molibdeno y grafito en las faldas (dándole un color negro, figura 4).
Este proceso patentado por Sealed
Power extiende la vida útil de los motores que lo usan, evita que los pistones
se rayen, ayuda a prevenir daños por la lubricación inadecuada y mejora el
sellado de los pistones.
También se usan los pistones sin
recubrimiento que tienen una apariencia brillante por el color del aluminio al
ser maquinado.
PARTES Y FORMAS DE UN PISTÓN.
El pistón tiene cuatro partes
principales que son :
- La cabeza del pistón que recibe
el calor y el impulso de los gases de la combustión.
- La zona de los anillos que
asegura la retención de los gases y del aceite de lubricación; al mismo tiempo
sirve como disipadora de calor.
- El alojamiento del bulón por
medio del cual se une a la biela.
- La falda, cuya función es guiar
el movimiento dentro del cilindro y ceder el resto del calor al fluido
refrigerante.
La parte que generalmente varía o
que presenta mayores diferencias según el diseño es la cabeza del pistón. Estas
variaciones se realizan para aumentar o disminuir la relación de compresión y/o
para acomodar las válvulas cuando se encuentran abiertas. Dentro de las más
comunes se encuentran:
Pistón de cabeza plana
Utilizado en un principio cuando
se empezó a desarrollar el motor de combustión interna y en aquellos motores
que no requieren alta potencia, como pueden ser los de plantas eléctricas,
vehículos pequeños y motores industriales pequeños. Algunos poseen trabajos
sobre la cabeza para dar espacio a las válvulas.
Pistón de alta compresión
Son pistones diseñados para
aumentar la relación de compresión, su forma en la cabeza depende del tipo de
cámara de combustión, utilizados únicamente en motores a gasolina y no en
diesel.
Pistón de cabeza cóncava
Este tipo de pistón es utilizado
para disminuir la relación de compresión, generalmente en motores Diesel y/o
turbos.
Pistón especial
Existen ciertos tipos de pistones
que se realizan bajo pedido según sus aplicaciones como se puede ver en el caso
de la fotografía un pistón forjado de alta compresión con cavidades para las
cuatro válvulas por cilindro.