Pistones del motor: dispositivo, propósito, dimensiones

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:12

A pesar de la creciente popularidad de los vehículos eléctricos, el motor de combustión interna sigue siendo el principal tipo de motor de automóvil. Esta unidad tiene la abreviatura ICE y es un motor térmico que convierte la energía de la combustión del combustible en trabajo mecánico. El componente principal del motor de combustión interna es el mecanismo de manivela. Incluye el cigüeñal, camisas, bielas y pistones. Hablaremos de esto último hoy.

Característica

¿Qué es este elemento? El pistón es el componente principal del mecanismo de manivela, que realiza varias funciones a la vez:

• Responde a la presión del gas.
• Transmite fuerzas a la biela.
• Sella la cámara de combustión.
• Elimina el calor de la combustión del combustible.

Así, gracias al pistón, se realiza el proceso termodinámico del motor.

Material

Vale la pena señalarque este elemento está sujeto a cargas extremas, y opera bajo alta presión y temperatura. En vista de esto, se utilizan materiales especiales para la fabricación de pistones de motor. Para que el elemento no se derrita por las altas temperaturas y no se deforme por los golpes de impacto, está hecho de aleación de aluminio. En casos raros, los pistones del motor están hechos de acero. Este elemento se fabrica mediante dos métodos: estampado (pistones forjados) o moldeo por inyección. El último método se utiliza en el 90 por ciento de los casos.

Dispositivo

El diseño del pistón del motor implica la presencia de elementos interconectados. Estos incluyen:

• cabeza;
• pasador de pistón;
• jefes;
• anillos de retención;
• biela de cabeza de pistón;
• inserto de acero;
• falda de pistón;
• anillos de compresión y raspadores de aceite.

Forma

El pistón es un elemento sólido, convencionalmente dividido en dos partes. Esta falda y la parte inferior (cabeza) del pistón. Su forma y diseño repite la propia cámara de combustión. También tenga en cuenta que en los motores de gasolina, el pistón tiene una superficie de cabeza casi plana. En casos raros, pueden estar presentes ranuras en la parte inferior para abrir completamente las válvulas (estos son los llamados pistones sin tapón). A menudo, estos se usan en VAZ ("Priora", "Kalina", "Grant", etc.). En la mayoría de los automóviles extranjeros de gasolina, el fondo del pistón tiene una superficie absolutamente plana.

Si hablamos de motores diesel, aquíel diseño es ligeramente diferente. Estos motores usan pistones con una cámara de combustión de cierta forma. Gracias a ello se asegura una mejor formación de la mezcla (gracias a una buena turbulencia). En estos pistones, la forma del fondo no es plana.

Pero independientemente de si se trata de un motor diésel o de gasolina, siempre hay ranuras en el pistón para instalar los anillos. La falda en sí tiene forma de cono o barril. Esto se hace para compensar la expansión del pistón cuando se calienta. Tenga en cuenta que se aplica adicionalmente una capa de grafito o disulfuro de molibdeno a la superficie de la falda. Estos componentes actúan como material antifricción. También en la falda hay agujeros para sujetar el pasador del pistón. También se les llama jefes.

Refrigeración

Dijimos anteriormente que el pistón de un cilindro de motor está sujeto a una tensión extrema. En particular, la parte inferior y la falda soportan cargas de alta temperatura. Para evitar que el material se sobrecaliente, se proporciona refrigeración por aceite. Podría ser:

• Niebla de aceite en el cilindro.
• Circulación de lubricante a través de la bobina de la cabeza del pistón.
• Salpicar aceite a través de una boquilla, un canal en la zona de los anillos o un orificio especial en la biela.

Rociar líquido a presión. Puede alcanzar las cuatro atmósferas, dependiendo del régimen del motor. Por lo tanto, el aceite de motor realiza no solo la función de lubricación, sino también la de disipación de calor.

Anillos

Estos elementos siempre se instalan en los pistones. Su tarea principal es asegurar una conexión estrecha entre el pistón yparedes de la cámara de combustión del motor. Los anillos están hechos de calidades especiales de hierro fundido. Cabe señalar que estos elementos son la principal fuente de fricción en la central. Las pérdidas pueden alcanzar hasta el 25 por ciento de todas las cargas mecánicas en el motor de combustión interna.

La ubicación de los anillos y su número pueden ser diferentes. Pero en el 90 por ciento de los casos, se usa este esquema: dos anillos de compresión y uno rascador de aceite. Los primeros sirven para evitar el paso de gases desde la cámara al cárter del motor cuando la mezcla se enciende y el motor está en marcha. El primer anillo de compresión tiene forma trapezoidal. El segundo es cónico con una pequeña muesca. Los raspadores de aceite también tienen un expansor de resorte y orificios de drenaje.

Tenga en cuenta que se instala un inserto de metal en los motores diésel, lo que contribuye a la implementación de la relación de compresión máxima.

Y si el anillo de compresión sirve para evitar la penetración de gases, entonces el raspador de aceite garantiza la eliminación del aceite de la superficie de las paredes de los cilindros del motor de combustión interna. Esto evita que el lubricante entre en la cámara de combustión. Pero en los autos de alto kilometraje, los anillos no brindan ese sello y parte del lubricante se filtra en la cámara. Como resultado, un aumento en el consumo de aceite y un humo azul característico del tubo de escape.

Montaje

¿Cómo se conecta el pistón del motor a la biela? Se sujeta con un dedo de acero tubular. Por lo general, en los motores de combustión interna modernos se usa un dedo flotante. Puede girar en la cabeza del pistón y en las protuberancias cuando el motor está funcionando, y para eliminar el desplazamiento, el elementofijado en ambos lados con anillos de retención.

La sujeción rígida de los extremos del dedo se usa muy raramente. El diseño, que incluye el pistón, el pasador y los anillos, se denomina "grupo de pistones". A su vez, es parte integral de la manivela.

VAZ-2110 pistones: especificaciones

Finalmente, damos datos sobre los pistones del automóvil VAZ de la décima familia. Estos elementos tienen una superficie inferior plana y están hechos de aluminio. El diámetro normal es de 82 mm. El tamaño de reparación es 0,4 mm más alto. Tenga en cuenta que hay dos de esos tamaños. La segunda reparación tiene un diámetro de 82,8 milímetros. El tamaño de la zona caliente es de 7,5 milímetros. El diámetro del pasador del pistón es de 22 mm. El volumen de muestras en el pistón es de 11,8 centímetros cúbicos. Altura de compresión - 37,9 mm.

Descubrimos qué es un pistón, cómo funciona y de qué está hecho.