El pistón es uno de los elementos del mecanismo de manivela, en el que se basa el principio de funcionamiento de muchos motores de combustión interna. Este artículo analiza el diseño y las características de estas piezas.

Definición

El pistón es una parte que realiza movimientos alternativos en el cilindro y asegura la conversión de cambios en la presión del gas en trabajo mecánico.

Propósito

Con la participación de estas partes se realiza el proceso termodinámico del motor. Dado que el pistón es uno de los elementos del mecanismo de manivela, percibe la presión producida por los gases y transfiere la fuerza a la biela. Además, proporciona el sellado de la cámara de combustión y la eliminación de calor de la misma.

Diseño

El pistón es una pieza de tres piezas, es decir, su diseño incluye tres componentes que realizan Varias funciones, y dos partes: la cabeza, en la que se combinan el fondo y la parte de sellado, y la parte de guía, representada por el faldón.

Fondo

Puede tener una forma diferente dependiendo de muchos factores. Por ejemplo, la configuración de la parte inferior de los pistones de un motor de combustión interna está determinada por la ubicación de otros elementos estructurales, como toberas, bujías, válvulas, la forma de la cámara de combustión, las características de los procesos que en ella ocurren, el diseño general del motor, etc. En todo caso, determina las características de funcionamiento.

Hay dos tipos principales de configuración de fondo de pistón: convexa y cóncava. El primero aporta mayor solidez, pero empeora la configuración de la cámara de combustión. Con un fondo cóncavo, la cámara de combustión, por el contrario, tiene una forma óptima, pero los depósitos de carbón se depositan con mayor intensidad. Con menos frecuencia (en motores de dos tiempos) hay pistones con un fondo representado por una protuberancia reflectora. Esto es necesario cuando se sopla para el movimiento dirigido de los productos de combustión. Las piezas de los motores de gasolina suelen tener un fondo plano o casi plano. A veces tienen ranuras para abrir completamente las válvulas. En los motores con inyección directa, los pistones se caracterizan por una configuración más compleja. En los motores diésel se distinguen por la presencia de una cámara de combustión en el fondo, que proporciona un buen remolino y mejora la formación de la mezcla.

La mayoría de los pistones son de un solo lado, aunque también hay versiones de dos lados que tienen dos fondos.

La distancia entre la ranura del primer anillo de compresión y el fondo se denomina zona de disparo del pistón. Es muy importante el valor de su altura, que es diferente para piezas de diferentes materiales. En cualquier caso, la altura del anillo de fuego que exceda el valor mínimo permitido puede provocar el desgaste del pistón y la deformación del asiento del anillo de compresión superior.

Parte de sellado

Aquí están el raspador de aceite y los anillos de compresión. Para las piezas del primer tipo, los canales tienen orificios pasantes para que el aceite extraído de la superficie del cilindro ingrese al pistón, desde donde ingresa al cárter de aceite. Algunos de ellos tienen una llanta de hierro fundido inoxidable con una ranura para el anillo de compresión superior.

Compuestos de hierro fundido, sirven para crear un ajuste perfecto entre el pistón y el cilindro. Por lo tanto, son la fuente de mayor fricción en el motor, cuyas pérdidas son el 25% de las pérdidas mecánicas totales en el motor. El número y la ubicación de los anillos están determinados por el tipo y propósito del motor. En la mayoría de los casos, se utilizan 2 anillos de compresión y 1 rascador de aceite.

Los anillos de compresión realizan la tarea de evitar que los gases ingresen al cárter desde la cámara de combustión. Las mayores cargas recaen sobre el primero de ellos, por lo que, en algunos motores, su ranura está reforzada con un inserto de acero. Los anillos de compresión pueden ser trapezoidales, cónicos, en forma de barril. Algunos de ellos tienen un recorte.

Sirve para eliminar el exceso de aceite del cilindro y evita que entre en la cámara de combustión. Tiene agujeros para esto. Algunas opciones tienen un expansor de resorte.

Parte guía (falda)

Tiene forma de barril (curvilíneo) o cónica para compensación.Tiene dos mareas para el bulón del pistón. En estas áreas, la falda tiene la mayor masa. Además, se observan las mayores deformaciones de temperatura durante el calentamiento. Se utilizan diversas medidas para reducirlos. Un anillo raspador de aceite puede estar ubicado en la parte inferior de la falda.

Para transferir fuerza desde el pistón o hacia él, se usa con mayor frecuencia una manivela o una varilla. El pasador del pistón sirve para conectar esta parte a ellos. Está fabricado en acero, tiene forma tubular y se puede instalar de varias formas. La mayoría de las veces, se usa un dedo flotante, que se puede girar durante la operación. Para evitar el desplazamiento, se fija con anillos de retención. La fijación rígida se usa con mucha menos frecuencia. El vástago en algunos casos actúa como dispositivo de guía, reemplazando la falda del pistón.

materiales

El pistón del motor puede estar varios materiales. En cualquier caso, deben tener cualidades tales como alta resistencia, buena conductividad térmica, resistencia a la corrosión y bajo coeficiente de expansión lineal y densidad. Para la producción de pistones, se utilizan aleaciones de aluminio y hierro fundido.

Hierro fundido

Se distingue de la solidez grande, la resistencia al desgaste y baja La última propiedad abastece la posibilidad del trabajo de tales émbolos con los juegos pequeños, gracias a que es alcanzada la hermeticidad buena del cilindro. Sin embargo, debido a la importante Gravedad específica Las piezas de hierro fundido se usan solo en aquellos motores donde las masas recíprocas tienen fuerzas de inercia que no representan más de una sexta parte de las fuerzas de presión en la parte inferior del pistón de gas. Además, debido a la baja conductividad térmica, el calentamiento de la parte inferior de las piezas de hierro fundido durante el funcionamiento del motor alcanza los 350-450 ° C, que es especialmente indeseable para las opciones de carburador, ya que conduce a un encendido por incandescencia.

Aluminio

Este material se usa para pistones con mayor frecuencia. Esto se debe a la baja gravedad específica (las piezas de aluminio son un 30 % más ligeras que las piezas de hierro fundido), la alta conductividad térmica (3-4 veces mayor que la del hierro fundido), lo que garantiza que el fondo se caliente a no más de 250 ° C, que permite aumento de grados y compresión y proporciona mejor llenado de los cilindros, y alta antifricción propiedades Al mismo tiempo, el aluminio tiene un 2 veces mayor que el de hierro fundido,coeficiente de expansión lineal, lo que nos obliga a hacer grandes brechas con paredes cilíndricas es decir, tamaños de pistón menos aluminio que hierro fundido pero, para cilindros idénticos. Además, tales detalles y tener un menor resistencia, especialmente cuando se calienta (a 300 ° C, disminuye en un 50-55%, mientras que el hierro fundido nueva york - en 10%).

Para reducir el grado de fricción, las paredes de los pistones están recubiertas de grafito y bisulfuro de molibdeno.

Calor

Como se mencionó, durante la operación pueden calentarse hasta 250-450 ºC Por lo tanto, es necesario tomar medidas destinadas tanto a reducir el calentamiento como a compensar la expansión térmica de las piezas causada por él.

El aceite se utiliza para enfriar los pistones. diferentes caminos se alimentan en su interior: crean una neblina de aceite en el cilindro, la rocían a través de un orificio en la biela o con una boquilla, la inyectan en el canal anular y la hacen circular a través de un serpentín tubular en el fondo del pistón.

Para compensar las deformaciones de temperaturaen zonas de marea faldas giran en ambos lados metal 0,5-1,5 mm de profundidaden forma de ranuras en forma de U o T. Esta medida mejora su lubricación y previene la aparición de e de las deformaciones de temperatura de puntuación, por lo que los datos mi los huecos se llaman frigoríficos. Ellos utilizado en combinación con una falda cónica o en forma de barril.lo compensa lineal expansión debido al hecho de que cuando se calientala falda toma una forma cilíndrica. Además, se utilizan insertos de compensaciónde modo que el diámetro del pistón experimente una limitación expansión térmica en el plano de giro de la biela. También es posible aislar la parte guía de la cabeza que experimenta más calor. Finalmente, las paredes del faldón adquieren propiedades elásticas mediantehaciendo una incisión oblicua en toda su longitud.

Producción tecnológica

Según el método de fabricación, los pistones se dividen en fundidos y forjados (estampados).Detalles del primer tipo utilizado en la mayoría automóviles, y la sustitución de pistones por forjados se utiliza en el tuning. Las opciones forjadas se caracterizan por una mayor resistencia y durabilidad, así como por un menor peso. Por tanto, la instalación de pistones de este tipo aumenta la fiabilidad y el rendimiento del motor.Esto es especialmente importante para los motores que funcionan con cargas elevadas, mientras que las piezas fundidas son suficientes para el uso diario.

Solicitud

El pistón es una pieza multifuncional. Por lo tanto, se usa no solo en motores. Por ejemplo, hay un pistón de pinza de freno,porque funciona de la misma manera. también el mecanismo de manivela se utiliza en algunos modelos de compresores, bombas y otros equipos.

Pistón es una de las partes del mecanismo de manivela del motor y es un elemento integral dividido condicionalmente en una cabeza y una falda. Es la base del proceso de conversión de la energía de combustión del combustible en energía térmica y luego en energía mecánica. El rendimiento del motor, así como su fiabilidad y durabilidad, dependen directamente de la calidad de esta pieza.

Propósito y tipos de pistones.

En el motor, el pistón del motor realiza una serie de funciones, en particular, es:

1. transformación de la presión del gas en fuerza transmitida a la biela;
2. asegurar la estanqueidad de la cámara de combustión;
3. disipador de calor.

El pistón opera bajo condiciones extremas bajo cargas mecánicas consistentemente altas. Por lo tanto, para los motores modernos, están hechos de aleaciones especiales de aluminio, que son livianas y duraderas con suficiente resistencia al calor. Algo menos comunes son los pistones de acero. Anteriormente, se fabricaban principalmente de hierro fundido. La marca del pistón, que necesariamente está presente en cada producto, le indicará de qué está hecho. Estas piezas se fabrican mediante dos métodos: fundición y estampado. Los pistones forjados, comunes en la afinación, se fabrican mediante estampado y no se forjan a mano.

Diseño de pistón

El dispositivo de pistón no es complicado. Esta es una parte integral que, para facilitar la definición, se divide convencionalmente en una falda y una cabeza. forma específica y caracteristicas de diseño Los pistones están determinados por el tipo y modelo del motor. En los tipos comunes de motores de combustión interna de gasolina, solo se pueden ver pistones con cabezas planas o muy parecidas a esta forma. A menudo tienen ranuras diseñadas para maximizar la apertura total de las válvulas. En los motores con inyección directa de combustible, los pistones tienen una forma un poco más compleja. El pistón de un motor diésel tiene una cabeza con una configuración específica para proporcionar un remolino óptimo para una buena formación de la mezcla.

Diagrama de pistones del motor.

Debajo de la cabeza en las ranuras del pistón se colocan en las que se instalan los anillos del pistón. Las faldas de diferentes pistones también son diferentes: con una forma similar a un cono o un barril. Esta configuración permite compensar la dilatación del pistón que se produce cuando se calienta en funcionamiento. Cabe señalar que el pistón adquiere su volumen de trabajo completo solo después de que el motor se haya calentado a la temperatura normal.

Para minimizar el efecto de la fricción lateral constante del pistón en el cilindro, se aplica un material antifricción especial a su superficie lateral, cuyo tipo también depende del tipo de motor. También en la falda del pistón hay orificios especiales con mareas para montar el pasador del pistón.

El funcionamiento del pistón implica su intenso calentamiento. Se enfría, y en diferentes motores de diferentes maneras. Aquí están los más comunes entre ellos:

• suministrando neblina de aceite al cilindro;
• mediante la pulverización de aceite a través de una biela o una boquilla especial;
• mediante inyección de aceite a través del canal anular;
• con la ayuda de una circulación constante de aceite a través de una bobina ubicada directamente en la cabeza del pistón.

No es el pistón mismo el que está en estrecho contacto con las paredes del cilindro, sino sus anillos. Para garantizar la máxima resistencia al desgaste, están fabricados con un grado especial de hierro fundido. El número y ubicación exacta de estos anillos depende del tipo de motor. La mayoría de las veces, el pistón tiene un par de anillos de compresión y otro rascador de aceite.

Anillos de compresión diseñado para evitar que los gases de la cámara de combustión escapen al cárter. El primer aro soporta la carga más pesada, por lo tanto, en todos los motores diésel y de gasolina potentes, en la ranura del primer aro se encuentra adicionalmente un inserto de acero, lo que permite aumentar la resistencia de la estructura. Hay muchos tipos de anillos de compresión que son exclusivos de casi todos los fabricantes independientes.

Anillos raspadores de aceite- para eliminar el exceso de aceite del cilindro y evitar su penetración en la cámara de combustión. Dichos anillos están hechos con una gran cantidad de orificios de drenaje, así como con expansores de resorte, aunque no en todos los modelos de motores.

dispositivo de pistón

El pistón del motor está conectado a la biela a través de un pasador de pistón, una pieza de acero tubular. La forma más común de sujetar el pasador es flotante, gracias a la cual la pieza se puede desplazar durante la operación. Los anillos de retención especiales no permiten que el dedo se mueva hacia los lados. Agarre duro con los dedos este momento prácticamente poco común debido a la evidente mayor vulnerabilidad de este tipo de estructuras.

Desglose del pistón y partes relacionadas.

Durante un funcionamiento intensivo o simplemente prolongado, el pistón puede fallar debido a la presencia de un cuerpo extraño en el cilindro, que el pistón encuentra constantemente durante el movimiento. Tal objeto puede ser una partícula de una biela, o algo más que haya salido volando de la pieza. Las superficies de tal fractura tienen color gris, no se caracterizan por abrasión, grietas y otros signos visuales. El pistón se desintegra rápida y repentinamente.

La fractura provocada por la fatiga del metal se caracteriza por la formación de líneas rasterizadas en la zona problemática. Esto le permite determinar de antemano la presencia de una avería y reemplazar el pistón. Además del envejecimiento, la causa de tal fractura puede ser la ignición por detonación, el aumento de la vibración del pistón debido a la colisión de su cabeza con la culata o el juego excesivo de la falda. En cualquier caso, se forman grietas en la pieza, lo que indica su falla inminente.

Después del desgaste de los anillos, el daño a la cabeza del pistón es el más común.

Además del desgaste y el envejecimiento del metal, las fallas relacionadas con los pistones pueden ocurrir por una variedad de razones, que incluyen:

• violación del régimen de combustión, por ejemplo debido a un retraso en el encendido;
• organización inadecuada de arranque de un motor frío;
• llenar el cilindro con aceite o agua con el motor apagado, que se llama;
• aumento irrazonable de potencia como resultado de la reconfiguración de la electrónica;
• uso de piezas inadecuadas;
• otras razones.

La mayoría de las veces, las reparaciones se llevan a cabo reemplazando el pistón, los anillos o todo el grupo de pistones.

Términos relacionados

Definición.

motor de pistones- una de las variantes del motor de combustión interna, que funciona convirtiendo la energía interna del combustible en combustión en el trabajo mecánico del movimiento de traslación del pistón. El pistón se pone en movimiento por la expansión del fluido de trabajo en el cilindro.

El mecanismo de manivela convierte el movimiento de traslación del pistón en movimiento de rotación del cigüeñal.

El ciclo de trabajo del motor consiste en una secuencia de ciclos de carreras de pistón de traslación de un solo lado. Motores subdivididos de dos y cuatro ciclos de trabajo.

El principio de funcionamiento de los motores de pistón de dos y cuatro tiempos.

Número de cilindros en motores de pistón puede variar según el diseño (de 1 a 24). Se considera que el tamaño del motor es igual a la suma volúmenes de todos los cilindros, cuya capacidad se encuentra por el producto de la sección transversal y la carrera del pistón.

EN motores de pistón diferentes diseños, el proceso de ignición del combustible ocurre de diferentes maneras:

Descarga de chispa eléctrica, que se forma en las bujías. Dichos motores pueden funcionar tanto con gasolina como con otros tipos de combustible (gas natural).

Compresión del cuerpo de trabajo:

EN motores diesel alimentado por gasóleo o gas (con un 5% de adición de gasóleo), se comprime aire, y cuando el pistón alcanza el punto de máxima compresión, se inyecta combustible, que se inflama al entrar en contacto con el aire caliente.

Motores modelo de compresión. El suministro de combustible en ellos es exactamente el mismo que en los motores de gasolina. Por lo tanto, para su funcionamiento se requiere una composición especial del combustible (con impurezas de aire y éter dietílico), así como un ajuste preciso de la relación de compresión. Los motores compresores han encontrado su distribución en las industrias aeronáutica y automotriz.

motores de brillo. El principio de su funcionamiento es similar en muchos aspectos a los motores del modelo de compresión, sin embargo, no carecía de una característica de diseño. El papel de encendido en ellos lo realiza una bujía incandescente, cuyo brillo se mantiene gracias a la energía del combustible quemado en el ciclo anterior. La composición del combustible también es especial, a base de metanol, nitrometano y aceite de ricino. Dichos motores se utilizan tanto en automóviles como en aviones.

motores caloríficos. En estos motores, el encendido se produce cuando el combustible entra en contacto con partes calientes del motor (normalmente la cabeza del pistón). El gas de hogar abierto se utiliza como combustible. Se utilizan como motores de accionamiento en trenes de laminación.

Tipos de combustibles utilizados en motores de pistón:

Combustible líquido – combustible diesel, gasolina, alcoholes, biodiesel;

gases– gases naturales y biológicos, gases licuados, hidrógeno, productos gaseosos del craqueo de petróleo;

Producido en un generador de gas a partir de carbón, turba y madera, el monóxido de carbono también se utiliza como combustible.

Funcionamiento de motores de pistón.

Ciclos del motor descrito en detalle en la termodinámica técnica. Diferentes ciclogramas son descritos por diferentes ciclos termodinámicos: Otto, Diesel, Atkinson o Miller y Trinkler.

Causas de las fallas de los motores de pistones.

eficiencia del motor de pistón.

La máxima eficiencia que se puede obtener en motor de pistones es 60%, es decir un poco menos de la mitad del combustible que se quema se gasta en calentar partes del motor y también sale con el calor de los gases de escape. En este sentido, es necesario equipar los motores con sistemas de refrigeración.

Clasificación de los sistemas de refrigeración:

Aire CO- desprenden calor al aire debido a la superficie exterior acanalada de los cilindros. son los
más en motores débiles (decenas de hp) o en motores de aviones potentes que se enfrían con un flujo de aire rápido.

CO líquido- se utiliza como refrigerante un líquido (agua, anticongelante o aceite), que se bombea a través de la camisa de refrigeración (canales en las paredes del bloque de cilindros) y entra en el radiador de refrigeración, en el que es enfriado por corrientes de aire, natural o de los fanáticos En raras ocasiones, el sodio metálico también se usa como refrigerante, que se derrite con el calor de un motor que se calienta.

Solicitud.

Los motores de pistón, debido a su rango de potencia (1 vatio - 75.000 kW), han ganado gran popularidad no solo en la industria automotriz, sino también en la industria aeronáutica y la construcción naval. También se utilizan para impulsar equipos militares, agrícolas y de construcción, generadores eléctricos, bombas de agua, motosierras y otras máquinas, tanto móviles como estacionarias.

En el grupo cilindro-pistón (CPG) se produce uno de los principales procesos gracias al cual funciona el motor de combustión interna: la liberación de energía como consecuencia de la combustión de la mezcla aire-combustible, que posteriormente se convierte en un motor mecánico. acción - la rotación del cigüeñal. El principal componente de trabajo del CPG es el pistón. Gracias a él, se crean las condiciones necesarias para la combustión de la mezcla. El pistón es el primer componente involucrado en la conversión de la energía recibida.

El pistón del motor tiene forma cilíndrica. Está ubicado en la camisa del cilindro del motor, es un elemento móvil: en el proceso de operación realiza movimientos alternativos y realiza dos funciones.

1. Con el movimiento hacia adelante, el pistón reduce el volumen de la cámara de combustión, comprimiendo la mezcla de combustible, que es necesaria para el proceso de combustión (en los motores diésel, el encendido de la mezcla se produce por su fuerte compresión).
2. Después del encendido de la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión, la presión aumenta bruscamente. En un esfuerzo por aumentar el volumen, empuja el pistón hacia atrás y este realiza un movimiento de retorno, transmitido a través de la biela al cigüeñal.

¿Qué es un pistón de motor de combustión interna de automóvil?

El dispositivo de la pieza incluye tres componentes:

1. Fondo.
2. Parte de sellado.
3. Falda.

Estos componentes están disponibles tanto en pistones macizos (la opción más común) como en piezas compuestas.

Fondo

El fondo es la superficie de trabajo principal, ya que él, las paredes del manguito y la cabeza del bloque forman una cámara de combustión en la que se quema la mezcla de combustible.

El parámetro principal del fondo es la forma, que depende del tipo de motor de combustión interna (ICE) y sus características de diseño.

En los motores de dos tiempos, se utilizan pistones, en los que la parte inferior de forma esférica es la protuberancia de la parte inferior, lo que aumenta la eficiencia de llenar la cámara de combustión con una mezcla y gases de escape.

En los motores de gasolina de cuatro tiempos, la parte inferior es plana o cóncava. Además, se realizan rebajes técnicos en la superficie: rebajes para placas de válvulas (elimina la posibilidad de colisión entre el pistón y la válvula), rebajes para mejorar la formación de la mezcla.

En los motores diesel, los rebajes en la parte inferior son los más dimensionales y tienen una forma diferente. Estos huecos se denominan cámaras de combustión de pistón y están diseñados para crear turbulencias cuando se suministra aire y combustible al cilindro para garantizar una mejor mezcla.

La parte de sellado está diseñada para instalar anillos especiales (compresión y raspador de aceite), cuya tarea es eliminar el espacio entre el pistón y la pared del revestimiento, evitando la penetración de gases de trabajo en el espacio debajo del pistón y lubricantes en la combustión. cámara (estos factores reducen la eficiencia del motor). Esto asegura que el calor se elimine del pistón al manguito.

Parte de sellado

La parte de sellado incluye ranuras en la superficie cilíndrica del pistón, ranuras ubicadas detrás de la parte inferior y puentes entre las ranuras. En los motores de dos tiempos, se colocan adicionalmente inserciones especiales en las ranuras, contra las cuales descansan las cerraduras de los anillos. Estos insertos son necesarios para eliminar la posibilidad de que los anillos giren y se traben en las ventanas de entrada y salida, lo que puede causar su destrucción.


El puente desde el borde de la parte inferior hasta el primer anillo se llama zona de calor. Esta correa percibe el mayor impacto de temperatura, por lo que su altura se selecciona en función de las condiciones de funcionamiento creadas dentro de la cámara de combustión y el material del pistón.

El número de ranuras hechas en la parte de sellado corresponde al número de anillos de pistón (y se pueden usar de 2 a 6). El diseño más común con tres anillos: dos de compresión y un rascador de aceite.

En la ranura para el anillo rascador de aceite, se hacen agujeros para la pila de aceite, que el anillo retira de la pared del manguito.

Junto con el fondo, la parte de sellado forma la cabeza del pistón.

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Falda

El faldón actúa como guía para el pistón, impidiendo que cambie su posición con respecto al cilindro y proporcionando únicamente el movimiento alternativo de la pieza. Gracias a este componente se realiza una conexión móvil del pistón con la biela.

Para la conexión, se hacen agujeros en la falda para instalar el pasador del pistón. Para aumentar la fuerza en el punto de contacto del dedo, se realizan influjos masivos especiales, llamados protuberancias, en el interior de la falda.

Para fijar el pasador en el pistón orificios de montaje debajo de él se proporcionan ranuras para anillos de retención.

tipos de pistones

En los motores de combustión interna, se utilizan dos tipos de pistones, que difieren en su diseño: de una pieza y compuestos.

Las piezas de una pieza se fabrican por fundición, seguidas de mecanizado. En el proceso de fundición, se crea una pieza en blanco a partir de metal, a la que se le da la forma general de la pieza. Además, en las máquinas para trabajar metales, las superficies de trabajo se procesan en la pieza de trabajo resultante, se cortan ranuras para anillos, se hacen agujeros tecnológicos y huecos.

En los elementos compuestos, la cabeza y el faldón están separados y se ensamblan en una sola estructura durante la instalación en el motor. Además, el montaje en una sola pieza se realiza conectando el pistón a la biela. Para esto, además de los agujeros para los dedos en la falda, hay ojales especiales en la cabeza.

La ventaja de los pistones compuestos es la posibilidad de combinar materiales de fabricación, lo que aumenta el rendimiento de la pieza.

Materiales de fabricación

Las aleaciones de aluminio se utilizan como material de fabricación para pistones sólidos. Las piezas fabricadas con tales aleaciones se caracterizan por su bajo peso y buena conductividad térmica. Pero al mismo tiempo, el aluminio no es un material de alta resistencia y resistente al calor, lo que limita el uso de pistones fabricados con él.

Los pistones fundidos también están hechos de hierro fundido. Este material es duradero y resistente a altas temperaturas. Su desventaja es una masa significativa y una baja conductividad térmica, lo que conduce a un fuerte calentamiento de los pistones durante el funcionamiento del motor. Debido a esto, no se usan en motores de gasolina, ya que las altas temperaturas provocan un encendido por incandescencia (la mezcla de aire y combustible se enciende por el contacto con superficies calientes y no por la chispa de una bujía).

El diseño de los pistones compuestos le permite combinar estos materiales entre sí. En tales elementos, la falda está hecha de aleaciones de aluminio, lo que proporciona una buena conductividad térmica, y la cabeza está hecha de acero resistente al calor o hierro fundido.

Pero los elementos tipo compuesto hay desventajas, incluyendo:

• solo se puede usar en motores diesel;
• mayor peso en comparación con el aluminio fundido;
• la necesidad de usar anillos de pistón hechos de materiales resistentes al calor;
• precio más alto;

Debido a estas características, el alcance del uso de pistones compuestos es limitado, se usan solo en motores diesel de gran tamaño.

Video: El principio de funcionamiento del pistón del motor. Dispositivo

El pistón del motor es una de las partes más importantes y, por supuesto, el buen funcionamiento del motor y su larga vida útil dependen del material y la calidad de los pistones. Este artículo, más diseñado para principiantes, describirá todo (bueno, o casi todo) que está relacionado con el pistón, a saber: el propósito del pistón, su dispositivo, los materiales y la tecnología de fabricación del pistón y otros matices.

Quiero advertir de inmediato, queridos lectores, que si alguna matiz importante relacionado con los pistones, o con la tecnología de su fabricación, ya he escrito con más detalle en otro artículo, entonces, por supuesto, no tiene sentido que me repita en este artículo. Simplemente pondré el enlace apropiado, haciendo clic en el cual el querido lector, si lo desea, podrá ir a otro artículo más detallado y familiarizarse con la información necesaria sobre los pistones con más detalle.

A primera vista, a muchos principiantes les puede parecer que el pistón es una pieza bastante simple y es imposible encontrar algo más perfecto en su tecnología de producción, forma y diseño. Pero, de hecho, no todo es tan simple y, a pesar de la simplicidad externa de la forma, los pistones y sus tecnologías de fabricación aún se están mejorando, especialmente en los motores forzados de altas revoluciones más modernos (de serie o deportivos). Pero no nos adelantemos y empecemos de lo simple a lo complejo.

Para empezar, analicemos por qué se necesita un pistón (s) en un motor, cómo funciona, para qué formas de pistones son diferentes motores y luego pasaremos sin problemas a las tecnologías de fabricación.

¿Para qué sirve un pistón de motor?

El pistón, debido al mecanismo de manivela (y, vea la figura a continuación), que se mueve alternativamente en el cilindro del motor, por ejemplo, se mueve hacia arriba, para ser succionado por el cilindro y comprimir la mezcla de trabajo en la cámara de combustión, así como debido a la expansión de los gases combustibles moviéndose hacia abajo en el cilindro, haciendo trabajo, transformando energía térmica combustible combustible en la energía del movimiento, que contribuye (a través de la transmisión) a la rotación de las ruedas motrices del vehículo.

Pistón del motor y fuerzas que actúan sobre él: A - fuerza que presiona el pistón contra las paredes del cilindro; B es la fuerza que mueve el pistón hacia abajo; V es la fuerza transmitida por la fuerza del pistón a la biela y viceversa, G es la fuerza de presión de los gases combustibles que mueve el pistón hacia abajo.

Es decir, de hecho, sin pistón en un motor de un solo cilindro, o sin pistones en un motor de varios cilindros, es imposible mover el vehículo en el que está instalado el motor.

Además, como se puede ver en la figura, varias fuerzas actúan sobre el pistón (también, las fuerzas opuestas que presionan el pistón de abajo hacia arriba no se muestran en la misma figura).

Y basado en el hecho de que varias fuerzas presionan el pistón y con bastante fuerza, el pistón debe tener algunas propiedades importantes, a saber:

• la capacidad de un pistón de motor para soportar la enorme presión de los gases que se expanden en la cámara de combustión.
• la capacidad de comprimir y soportar la alta presión del combustible comprimible (especialmente en).
• la capacidad de resistir la penetración de gases entre las paredes del cilindro y sus paredes.
• la capacidad de transferir una tremenda presión a la biela, a través del pasador del pistón, sin romperse.
• la capacidad de no desgastarse durante mucho tiempo por la fricción contra las paredes del cilindro.
• la capacidad de no atascarse en el cilindro debido a la expansión térmica del material del que está hecho.
• El pistón del motor debe poder soportar la alta temperatura de combustión del combustible.
• tienen una gran fuerza con una masa pequeña para eliminar la vibración y la inercia.

Y estos no son todos los requisitos para los pistones, especialmente en los motores modernos de altas revoluciones. SOBRE propiedades útiles y los requisitos de los pistones modernos, hablaremos más, pero primero, veamos el dispositivo de un pistón moderno.

Como se puede ver en la figura, un pistón moderno se puede dividir en varias partes, cada una de las cuales tiene un significado importante y funciones propias. Pero las partes principales más importantes del pistón del motor se describirán a continuación y comenzaremos con la parte más importante y crítica: desde la parte inferior del pistón.

La parte inferior (parte inferior) del pistón del motor.

Esta es la superficie superior y más cargada del pistón, que mira directamente hacia la cámara de combustión del motor. Y la parte inferior de cualquier pistón está cargada no solo con una gran fuerza de presión de los gases que se expanden a una velocidad tremenda, sino también con una alta temperatura de combustión de la mezcla de trabajo.

Además, la parte inferior del pistón con su perfil determina la superficie inferior de la cámara de combustión y también determina un parámetro tan importante como . Por cierto, la forma del fondo del pistón puede depender de algunos parámetros, por ejemplo, de la ubicación de las velas o boquillas en la cámara de combustión, de la ubicación y el tamaño de la apertura de las válvulas, del diámetro de las placas de las válvulas - en la foto de la izquierda, se ven claramente los huecos para las placas de válvula en el fondo del pistón, que excluyen las válvulas de fondo de encuentro.

Además, la forma y las dimensiones de la parte inferior del pistón dependen del volumen y la forma de la cámara de combustión del motor, o de las características de la mezcla de aire y combustible que se introduce en ella; por ejemplo, en algunos motores antiguos de dos tiempos, una protuberancia característica -Se hizo un peine en la parte inferior del pistón, que desempeña el papel de un reflector y guía el flujo de productos de combustión al soplar. Esta protuberancia se muestra en la figura 2 (la protuberancia en la parte inferior también es visible en la figura anterior, que muestra la disposición del pistón). Por cierto, la Figura 2 también muestra el flujo de trabajo de un antiguo motor de dos tiempos y cómo la protuberancia en el fondo del pistón afecta el llenado con la mezcla de trabajo y los gases de escape (es decir, la mejora de la purga).

Motor de motocicleta de dos tiempos: flujo de trabajo

Pero en algunos motores (por ejemplo, en algunos motores diesel), por el contrario, hay un hueco redondo en la parte inferior del pistón en el centro, por lo que aumenta el volumen de la cámara de combustión y, en consecuencia, la relación de compresión. disminuye

Pero, dado que un rebaje de diámetro pequeño en el centro del fondo no es deseable para un llenado favorable con la mezcla de trabajo (aparecen turbulencias no deseadas), en muchos motores, los rebajes han dejado de hacerse en el fondo del pistón en el centro.

Y para reducir el volumen de la cámara de combustión, es necesario hacer los llamados desplazadores, es decir, hacer un fondo con una cierta cantidad de material, que se encuentra ligeramente por encima del plano principal del fondo del pistón.

Bueno, otro indicador importante es el grosor del fondo del pistón. Cuanto más grueso es, más fuerte es el pistón y mayor es la carga térmica y de potencia que puede soportar durante bastante tiempo. Y cuanto más delgado sea el grosor del fondo del pistón, mayor será la probabilidad de que se queme o se destruya físicamente el fondo.

Pero con un aumento en el grosor del fondo del pistón, la masa del pistón aumenta en consecuencia, lo que es muy indeseable para motores forzados de alta velocidad. Y entonces los diseñadores se comprometen, es decir, "atrapan" medio dorado entre fuerza y ​​peso y, por supuesto, están constantemente tratando de mejorar las tecnologías de producción de pistones para motores modernos (más sobre tecnologías más adelante).

Zona caliente del pistón.

Como se puede ver en la figura anterior, que muestra la disposición del pistón del motor, la parte superior es la distancia desde la parte inferior del pistón hasta su anillo de compresión superior. Debe tenerse en cuenta que cuanto menor sea la distancia desde la parte inferior del pistón hasta el anillo superior, es decir, cuanto más delgada sea la capa superior, mayor será la tensión térmica que experimentarán los elementos inferiores del pistón y más rápido. se desgastarán.

Por lo tanto, para motores forzados de alta tensión, es deseable hacer que la parte superior sea más gruesa, pero esto no siempre se hace, ya que esto también puede aumentar la altura y la masa del pistón, lo que no es deseable para motores forzados y de alta velocidad. Aquí, así como con el grosor del fondo del pistón, es importante encontrar un término medio.

Sección de sellado del pistón.

Esta sección comienza desde la parte inferior de la parte superior hasta el punto donde termina la ranura del anillo del pistón más bajo. En la sección de sellado del pistón, se ubican las ranuras de los anillos del pistón y se insertan los anillos mismos (compresión y extracción de aceite).

Las ranuras de los segmentos no solo mantienen los segmentos del pistón en su lugar, sino que también les proporcionan movilidad (debido a ciertos espacios entre los segmentos y las ranuras), lo que permite que los segmentos del pistón se compriman y se descompriman libremente debido a su elasticidad (que es muy importante si el cilindro está desgastado y tiene forma de barril) . Esto también ayuda a presionar los anillos del pistón contra las paredes del cilindro, lo que elimina la entrada de gases y contribuye a una buena, incluso si el cilindro está ligeramente desgastado.

Como se puede ver en la figura con el dispositivo de pistón, en la ranura (ranuras) destinadas al anillo rascador de aceite hay orificios para el flujo de retorno del aceite del motor, que el anillo (o anillos) raspador de aceite quita de las paredes del cilindro cuando el pistón se mueve en el cilindro.

Además de la función principal (evitar la entrada de gas) de la sección de sellado, tiene otra propiedad importante: es la eliminación (más precisamente, la distribución) de parte del calor del pistón al cilindro y todo el motor. Por supuesto, para una distribución (eliminación) eficaz del calor y para evitar la penetración de gas, es importante que los anillos del pistón encajen muy bien en sus ranuras, pero especialmente en la superficie de la pared del cilindro.

Cabeza de pistón del motor.

La cabeza del pistón es un área común, que incluye la corona del pistón y el área de sellado que ya describí anteriormente. Cuanto más grande y potente sea la cabeza del pistón, mayor será su fuerza, mejor disipación de calor y, en consecuencia, más recursos, pero la masa también es mayor, lo que, como se mencionó anteriormente, no es deseable para los motores de altas revoluciones. Y puede reducir la masa, sin reducir el recurso, si aumenta la fuerza del pistón mejorando la tecnología de fabricación, pero escribiré más sobre esto más adelante.

Por cierto, casi me olvido de decir que en algunos diseños de pistones modernos hechos de aleaciones de aluminio, se hace un inserto de ni-resist en la cabeza del pistón, es decir, un borde de ni-resist (hierro fundido especial que es fuerte y resistente a la corrosión) se vierte en la cabeza del pistón.

Se corta una ranura en este borde para el anillo de pistón de compresión más cargado y superior. Y aunque debido al inserto, la masa del pistón aumenta ligeramente, su fuerza y ​​​​resistencia al desgaste aumentan significativamente (por ejemplo, nuestros pistones domésticos Tutaev fabricados en TMZ tienen un inserto no resistivo).

Altura de compresión del pistón.

La altura de compresión es la distancia en milímetros medida desde la corona del pistón hasta el eje del bulón del pistón (o viceversa). Los diferentes pistones tienen diferentes alturas de compresión y, por supuesto, cuanto mayor es la distancia desde el eje del dedo hasta el fondo, mayor es, y cuanto mayor es, mejor es la compresión y menor es la probabilidad de penetración de gas, pero también mayor será la fuerza de rozamiento y calentamiento del pistón.

En los motores antiguos de baja y baja velocidad, la altura de compresión del pistón era mayor, y en los motores modernos de mayor velocidad, se hizo menor. Aquí también es importante encontrar un término medio, que depende del impulso del motor (a mayor velocidad, menor fricción y menor altura de compresión).

Faldón del pistón del motor.

La falda se llama la parte inferior del pistón (también se llama la parte de guía). El faldón incluye protuberancias de pistón con orificios en los que se inserta el pasador de pistón. La superficie exterior de la falda del pistón es la superficie de guía (soporte) del pistón y esta superficie, como los anillos del pistón, roza contra las paredes del cilindro.

Aproximadamente en la parte media de la falda del pistón hay orejetas en las que hay agujeros para el pasador del pistón. Y como el peso del material del pistón en las mareas es mayor que en otras partes del faldón, las deformaciones por efecto de la temperatura en el plano de las protuberancias serán mayores que en otras partes del pistón.

Por lo tanto, para reducir los efectos de la temperatura (y las tensiones) sobre el pistón en ambos lados, se elimina parte del material de la superficie del faldón, aproximadamente a una profundidad de 0,5-1,5 mm, y se obtienen pequeñas depresiones. Estos rebajes, llamados enfriadores, no solo ayudan a eliminar los efectos de la temperatura y las deformaciones, sino que también evitan la formación de rayas y mejoran la lubricación del pistón a medida que se mueve en el cilindro.

También se debe tener en cuenta que la falda del pistón tiene la forma de un cono (más estrecha en la parte superior cerca de la parte inferior, más ancha en la parte inferior), y en el plano perpendicular al eje del bulón del pistón tiene la forma de un óvalo. Estas desviaciones de la forma cilíndrica ideal son mínimas, es decir, tienen solo unos pocos cientos de mm (estos valores son diferentes: cuanto mayor es el diámetro, mayor es la desviación).

El cono es necesario para que el pistón se expanda uniformemente debido al calentamiento, porque en la parte superior la temperatura del pistón es más alta y
y más dilatación térmica. Y dado que el diámetro del pistón en la parte inferior es ligeramente más pequeño que en la parte inferior, cuando se expande por el calentamiento, el pistón tomará una forma cercana a un cilindro ideal.

Bueno, el óvalo está diseñado para compensar el rápido desgaste de las paredes del faldón, que se desgastan más rápido donde el rozamiento es mayor, y es más alto en el plano de movimiento de la biela.

Gracias a la falda del pistón (más precisamente, a su superficie lateral), se asegura la posición deseada y correcta del eje del pistón con respecto al eje del cilindro del motor. Con la ayuda de la superficie lateral de la falda, las fuerzas transversales se transmiten al cilindro del motor por la acción de la fuerza lateral A (ver la figura superior en el texto, así como la figura de la derecha), que actúa periódicamente sobre el pistones y cilindros, cuando los pistones se desplazan durante la rotación del cigüeñal (mecanismo de biela-cigüeñal).

Además, gracias a la superficie lateral de la falda, el calor se elimina del pistón al cilindro (así como de los anillos del pistón). Cuanto mayor sea la superficie lateral de la falda, mejor será la disipación de calor, menos fugas de gas, menos golpes en el pistón con algo de desgaste en el casquillo de la cabeza superior de la biela (o con un procesamiento incorrecto del casquillo - vea la figura en la izquierda), sin embargo, como con tres anillos de compresión, y no dos (escribí más sobre esto).

Pero si la falda del pistón es demasiado larga, su masa es mayor, se produce más fricción en las paredes del cilindro (en los pistones modernos, se aplica un recubrimiento antifricción a la falda para reducir la fricción y el desgaste), y el exceso de masa y la fricción son muy indeseable en motores modernos (o deportivos) forzados de alta velocidad y, por lo tanto, en tales motores, la falda gradualmente comenzó a hacerse muy corta (la llamada minifalda) y gradualmente casi se deshizo de ella; así es como apareció el pistón en forma de T , que se muestra en la foto de la derecha.

Pero los pistones en forma de T también tienen desventajas, por ejemplo, nuevamente pueden tener problemas con la fricción contra las paredes del cilindro, debido a una superficie lubricada insuficiente de una falda muy corta (ya bajas velocidades).

Con más detalle sobre estos problemas, así como en qué casos se necesitan pistones en forma de T con minifalda en algunos motores, y en qué no, escribí un artículo detallado por separado. También está escrito allí sobre la evolución de la forma del pistón del motor; le aconsejo que lo lea. Bueno, creo que ya hemos descubierto el dispositivo de los pistones y estamos pasando sin problemas a las tecnologías de fabricación de pistones para comprender qué pistones se fabrican. diferentes caminos mejores y cuáles son peores (menos duraderos).

Pistones para motores - materiales de fabricación.

Al elegir un material para la fabricación de pistones, se imponen requisitos estrictos, a saber:

• El material del pistón debe tener excelentes propiedades antifricción (antiagarrotamiento).
• El material del pistón del motor debe tener una resistencia mecánica bastante alta.
• el material del pistón debe tener baja densidad y buena conductividad térmica.
• El material del pistón debe ser resistente a la corrosión.
• el material del pistón debe tener un bajo coeficiente de expansión lineal y ser lo más cercano posible o igual al coeficiente de expansión del material de las paredes del cilindro.

Hierro fundido.

Anteriormente, en los albores de la construcción de motores, desde los primeros automóviles, motocicletas y aviones (aviones), se utilizó hierro fundido gris para el material de los pistones (por cierto, también para los pistones de los compresores). Por supuesto, como cualquier material, el hierro fundido tiene ventajas y desventajas.

De las ventajas, cabe destacar la buena resistencia al desgaste y la resistencia suficiente. Pero más dignidad importante pistones de hierro fundido instalados en motores con bloques (o revestimientos) de hierro fundido: este es el mismo coeficiente de expansión térmica que el cilindro del motor de hierro fundido. Esto significa que los espacios térmicos pueden ser mínimos, es decir, mucho menores que los de un pistón de aluminio que opera en un cilindro de hierro fundido. Esto hizo posible aumentar significativamente la compresión y el recurso del grupo de pistones.

Otra ventaja importante de los pistones de hierro fundido es una ligera disminución (solo un 10 %) de la resistencia mecánica cuando se calienta el pistón. Para un pistón de aluminio, la disminución de la resistencia mecánica durante el calentamiento es significativamente mayor, pero más adelante.

Pero con la llegada de motores más acelerados, cuando se usaban pistones de hierro fundido, su principal inconveniente comenzó a salir a la luz a altas velocidades: una masa bastante grande en comparación con los pistones de aluminio. Y poco a poco se pasó a la fabricación de pistones a partir de aleaciones de aluminio, incluso en motores con bloque o manguito de fundición, aunque había que fabricar pistones de aluminio con entrehierros mucho mayores para eliminar la cuña del pistón de aluminio en la fundición. -cilindro de hierro.

Por cierto, anteriormente en los pistones de algunos motores hicieron un corte oblicuo de la falda, lo que proporcionó las propiedades elásticas de la falda del pistón de aluminio y excluyó que se atascara en el cilindro de hierro fundido; un ejemplo de tal pistón puede ser visto en el motor de motocicleta IZH-49).

Y con el advenimiento de los cilindros modernos, o bloques de cilindros, hechos completamente de aluminio, en los que ya no hay camisas de hierro fundido (es decir, recubiertas con níquel o), también se hizo posible fabricar pistones de aluminio con espacios térmicos mínimos. , porque la expansión térmica de un cilindro de aleación es casi la misma que la de un pistón de aleación.

aleaciones de aluminio Casi todos los pistones modernos de los motores en serie ahora están hechos de aluminio (a excepción de los pistones de plástico de los compresores chinos baratos).

Los pistones hechos de aleaciones de aluminio también tienen ventajas y desventajas. De las principales ventajas, cabe señalar el bajo peso del pistón de aleación ligera, que es muy importante para los motores modernos de alta velocidad. El peso de un pistón de aluminio, por supuesto, depende de la composición de la aleación y de la tecnología de fabricación del pistón, porque un pistón forjado pesa mucho menos que uno hecho de la misma aleación por fundición, pero escribiré sobre tecnologías un un poco más tarde.

Otra ventaja de los pistones de aleación ligera, que pocas personas conocen, es una conductividad térmica bastante alta, que es aproximadamente 3 o 4 veces mayor que la conductividad térmica del hierro fundido gris. Pero, ¿por qué la dignidad, porque con alta conductividad térmica y expansión térmica no es muy pequeña, y tendrá que hacer y tendrá que hacer más espacios térmicos, a menos, por supuesto, que el cilindro sea de hierro fundido (pero con los cilindros de aluminio modernos esto ya no es necesario).

Pero el hecho es que la alta conductividad térmica no permite que el fondo del pistón se caliente más de 250 ° C, y esto contribuye mucho el mejor contenido cilindros del motor y, por supuesto, le permite aumentar aún más la relación de compresión en los motores de gasolina y, por lo tanto, aumentar su potencia.

Por cierto, para fortalecer de alguna manera los pistones fundidos con una aleación ligera, los ingenieros agregan varios elementos de refuerzo a su diseño; por ejemplo, hacen que las paredes y la parte inferior del pistón sean más gruesas, y las protuberancias debajo del pasador del pistón están más fundidas. masivo. Bueno, o hacen inserciones del mismo hierro fundido, ya escribí sobre esto anteriormente. Y, por supuesto, todos estos refuerzos aumentan la masa del pistón y, como resultado, resulta que un pistón más antiguo y más duradero hecho de hierro fundido pierde bastante peso frente a un pistón de aleación ligera, en algún lugar por 10- 15 por ciento

Y aquí surge la pregunta para cualquiera, ¿vale la pena el juego? Vale la pena, porque las aleaciones de aluminio tienen otra propiedad excelente: eliminan el calor tres veces mejor que el mismo hierro fundido. Y esta importante propiedad es indispensable en los motores modernos de altas revoluciones (sobrealimentados y calientes), que tienen una relación de compresión bastante alta.

además tecnologías modernas La producción de pistones forjados (sobre ellos un poco más adelante) aumenta significativamente la resistencia y reduce el peso de las piezas y ya no es necesario reforzar dichos pistones con varios insertos o fundiciones más masivas.

Las desventajas de los pistones hechos de aleaciones de aluminio incluyen tales como: un coeficiente de expansión lineal bastante grande de las aleaciones de aluminio, en el que es aproximadamente el doble que el de los pistones hechos de hierro fundido.

Otra desventaja significativa de los pistones de aluminio es una disminución bastante grande de la resistencia mecánica a medida que aumenta la temperatura del pistón. Por ejemplo: si un pistón de aleación ligera se calienta a trescientos grados, esto conducirá a una disminución de su fuerza hasta dos veces (en aproximadamente un 55 - 50 por ciento). Y para un pistón de hierro fundido, cuando se calienta, la fuerza disminuye significativamente menos, solo entre un 10 y un 15%. Aunque los pistones modernos, hechos de aleaciones de aluminio por forja, y no por fundición, pierden mucha menos fuerza cuando se calientan.

En muchos pistones de aluminio modernos, la reducción de la resistencia mecánica y la expansión térmica excesiva se eliminan mediante tecnologías de fabricación más avanzadas que han reemplazado a la fundición tradicional (más información a continuación), así como insertos de compensación especiales (por ejemplo, los insertos de niresist que mencioné). arriba), que no solo aumentan la resistencia, sino que también reducen significativamente la expansión térmica de las paredes de la falda del pistón.

Pistón del motor - tecnología de fabricación.

No es ningún secreto que con el tiempo, para aumentar la potencia del motor, gradualmente comenzaron a aumentar la relación de compresión y la velocidad del motor. Y para aumentar la potencia sin mucho daño al recurso de los pistones, se mejoraron gradualmente las tecnologías para su fabricación. Pero empecemos por orden: con pistones fundidos convencionales.

Pistones fabricados por fundición convencional.

Esta tecnología es la más simple y antigua, se ha utilizado desde el principio de la historia de la construcción de automóviles y motores, desde pistones de hierro fundido ryh.

La tecnología para la producción de pistones para los motores más modernos por fundición convencional ya casi no se utiliza. Después de todo, la salida es un producto que tiene fallas (poros, etc.) que reducen significativamente la resistencia de la pieza. Sí, y la tecnología de fundición en molde convencional (molde en frío) es bastante antigua, se tomó prestada de nuestros antepasados ​​​​antiguos, que moldearon hachas de bronce hace muchos siglos.

Y la aleación de aluminio vertida en el molde repite la forma del molde (matriz), y luego la pieza aún debe procesarse térmicamente y en máquinas, eliminando el exceso de material, lo que lleva mucho tiempo (incluso en máquinas CNC).

Moldeo por inyección.

La resistencia de un pistón fabricado por fundición simple no es alta, debido a la porosidad de la pieza, y poco a poco muchas empresas se alejaron de este método y comenzaron a fundir pistones a presión, lo que mejoró significativamente la resistencia, ya que casi no hay porosidad.

La tecnología de moldeo por inyección difiere significativamente de la tecnología de fundición convencional de las hachas de la Edad del Bronce y, por supuesto, el resultado es una pieza más precisa y duradera, que tiene una estructura ligeramente mejor. Por cierto, al colar aleaciones de aluminio bajo presión en un molde (esta tecnología también se llama estampado líquido), no solo se moldean los pistones, sino también los marcos de algunas motocicletas y automóviles modernos.

Pero aún así, esta tecnología no es perfecta, e incluso si toma un pistón fundido a presión y lo examina, no encontrará nada en su superficie, pero esto no significa que todo el interior sea perfecto. De hecho, en el proceso de fundición, incluso bajo presión, no se excluye la aparición de vacíos internos y cavernas (diminutas burbujas) que reducen la resistencia de la pieza.

Pero aún así, el moldeo por inyección de pistones (estampado líquido) es significativamente mejor que la fundición convencional, y esta tecnología todavía se usa en muchas fábricas en la fabricación de pistones, marcos, partes de chasis y otras partes de automóviles y motocicletas. Y para aquellos que estén interesados ​​en leer con más detalle sobre cómo se fabrican los pistones forjados en líquido y sobre sus ventajas, a continuación leemos sobre ellos.

Pistones forjados de un coche (moto).

Pistones forjados para automóviles domésticos.

Esta es actualmente la tecnología más avanzada para la producción de pistones de aleación ligera modernos, que tienen muchas ventajas sobre los de fundición y se instalan en los motores más modernos de altas revoluciones con una alta relación de compresión. Los pistones forjados fabricados por empresas de renombre prácticamente no tienen fallas.

Pero no tiene sentido para mí escribir sobre pistones forjados en detalle en este artículo, ya que escribí dos artículos muy detallados sobre ellos, que cualquiera puede leer haciendo clic en los enlaces a continuación.

Eso parece ser todo, si recuerdo algo más sobre un detalle tan importante como el pistón del motor, definitivamente lo agregaré, éxito a todos.