Pistones de Fabrica y Forjados

Pistones de Fabrica y Forjados

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¿Que es un Piston?;
El pistón es un cilindro abierto por su base inferior, cerrado por 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 la 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.

El pistón, que a primera vista puede parecer de las piezas más 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 que se desarrolla dentro de la cámara de combustión.

Piston en general:
Cilindro, pistón, cilindrada, calibre y carrera
La explosión debe producirse en un punto adecuado del recorrido del pistón, para que la onda expansiva se aproveche al máximo.
La explosión tiene lugar en el cilindro, en el que se desliza un émbolo o pistón que tiene forma de vaso invertido. Sobre su superficie superior actúa la presión de la onda expansiva producida por la explosión.

El pistón ajusta dentro del cilindro con holgura de forma que minimice el rozamiento, pero esto produciría la fuga de gases, para evitarla, en unas hendiduras D de la falda E del pistón (figura 2), se instalan unos semianillos flexibles (acerados) denominados segmentos. Hay dos tipos de segmentos, a saber: de compresión A y B y de engrase C (al primer segmento de compresión A, se suele denominar de fuego). Se suelen colocar dos o tres de compresión y uno o dos de engrase.
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El pistón se desplaza en el interior del cilindro desde su punto muerto superior (P.M.S.), que es el más elevado que alcanza, al punto muerto inferior (P.M.I.) que es el más bajo de su recorrido. A esa distancia, se denomina carrera. Al diametro, interior, del cilindro se denomina calibre. Estos datos, se expresan en milímetros.

Entendemos por cilindrada, el volumen comprendido entre el PMS y el PMI, es decir, el volumen de la parte del cilindro que comprende la carrera.
Si un motor tiene varios cilindros, la cilindrada total de éste será la suma de las cilindradas de todos los cilindros.
La cilindrada de un motor, se expresa en centímetros cúbicos (c.c.) o litros y se halla:
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Al alojamiento del conjunto de cilindros de un motor, se denomina bloque de cilindros. Los motores, generalmente, se clasifican tanto por el número de cilindros que montan, como por el sistema en que están dispuestos. Los principales, son:
- Motores de 4, 6 u 8 cilindros en linea.
- Motores de 6, 8 ó 12 cilindros en V.
- Motores de 2 ó 4 cilindros orizontales opuestos.

En el caso de los cilindros en V, dos cabezas de biela irán alojadas en cada code del cigüeñal.
A la capacidad de esfuerzo de un motor, se denomina potencia al freno, se mide en caballos de vapor (C.V.) y se determina aplicando un freno denamométrico al volante motor.
No debemos confundir la potencia al freno con la "potencia fiscal". Esta última se obtiene por una formula, que no tiene nada que ver con la mecánica, y su finalidad es unicamente fiscal.
La relación de compresión es un número abstracto, pero es fundamental para comprender algunas circunstancias, como el tipo de gas-olina a utilizar. Es normal que los motores de gas-oil, tengan una relación de compresión más elevada.

Camara de compresión:

Cada cilindro que cerrado, herméticamente, en su parte superior para que al producirse la explosión el pistón reciba toda la fuerza. La pieza que cierra los cilindros se denomina culata y al ajustarla, debe quedar una pequeña cabidad entre ésta y el PMS, llamada cámara de compresión, comparando su medida con la de todo el cilindro, nos dá la relación de compresión del motor.
Obtendremos la relación de compresión con la formula siguiente:
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Siendo "V" la cilindrada y "v" el volumen de la cámara de compresión, si tomamos V+v = V', el resultado de la formula anterior se expresará como

V':v


Así, podemos deceir que la relción de compresión en un motor de explosión, suele ser, de 7:1 ó 10:1.

Tiempos del motor:
El ciclo de combustión es el conjunto de operaciones que se realizan en un cilindro desdes que entra la mezcla carburada hasta que son espulsados los gases.
Cuando el ciclo se realiza en cuatro etapas, se dice que el motor es de cuatro tiempos: Admisión, Compresión, Explosión y Escape.
Primer tiempo: Admisión
El pistón comienza un movimiento, descendente, entre el PMS y el PMI. El cigüeñal da media vuelta mientras que el pistón, al estar
cerrada la válvula de escape y abierta la de admisión, subciona la mezcla carburada llenando, con ella, el cilindro.
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Segundo tiempo: Compresión
El pistón retorna del PMI al PMS, permaneciendo las dos válvulas cerradas, comprime, progresivamente, la mezcla carburada, dando el cigüeñal otra media vuelta.
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Tercer tiempo: Explosión
Una vez terminada la compresión salta la chispa de la bujía en el centro de la mezcla, que ha sido fuertemente comprimida, lo que hace que el pistón sea despedido con fuerza a su PMI, dando el cigüeñal otra media vuelta. Este tiempo de denomina de explosión o combustión, y las dos válvulas deben permanecer cerradas.
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Cuarto tiempo: Escape
El pistón vuelve a subir a su PMS y en su camino liempia el cilindro de los gases resultantes del tiempo anterior, dado que la válvula de admisión permanece cerrada y la de expulsión abierta. El cigüeñal da otra media vuelta, cerrando el ciclo.
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Este es el ciclo de cuatro tiempos, en el que por cada explosión, de un mismo cilindro, el cugüeñal da dos vueltas completas, perdiendo gran parte de la fuerza entre explosión y explosión.
Si combinamos cuatro cilindros de tal forma que por cada media vuelta haya una explosión, minimizaremos la perdida de fuerza.
RESUMIENDO;
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Reglajes del Motor:
Notese en las figuras 2, 3, 4 y 5, que la posición tando del pistón como de la biela, parece no corresponder con el tiempo que pretende representar. Esto es debido a que corresponden a los tiempos del ciclo practico y no al ciclo teorico que se describe. En teoria, los un tiempo empieza donde termina el anterio, pero si esto fuera realmente así, la potencia del motor se vería muy menguada. Para aprobechar toda la potencia, es necesario solapar los tiempos de manera que antes de que acabe uno ya haya empezado el siguiente. Para conseguir este solapamiento nos serviremos de los reglajes del motor.

Reglaje de admisión:
Consiste en adelantar la apertura de la válvula de admisión y retrasar su cierre, también se denomina avance. Por tanto, la válvula de admisión se abrirá antes de que el pistón llegue a su PMS y se cerrarán después de que haya pasado por su PMI. Con este reglaje, conseguimos un mejor llenado del cilindro con la mezcla carburada.
Un reglaje de motor afecta a los tiempos de admisión, explosión y escape.

Reglaje de explosión o encendido:
Este consiste en adelantar el instante en el que salta la chispa de la bujía, es decir, que se efectuará el encendido antes de que el pistón llege al PMS. El porqué del avance de encendido, es muy simple, sabemos que aún siendo la combustión de la mezcla muy rápida, no es instantanea por tanto si la chispa saltara cuando el pistón se encuentra en su PMS, la combustión no sería completa antes de que éste empezara a descender. Pero si lo sería si la combustión empezara antes de llegar a su PMS siendo, en este caso, mayor la fuerza con que el pistón es empujado y mejor, también, el aprobechamiento del combustible.
El avance de encenddo se mide en grados del volante motor. Así, si decimos que el avance es de 15º, queremos decir que al volante le faltan 15º para que el pistón llegue al PMS.

Reglaje de escape:
Su finalidad es la de conseguir un mejor baciado del cilindro de los gases. Para lo cual debe abrirse la válvula de escape momentos antes de que el pistón llegue al PMI y se cierre un poco después de haber pasa del PMS, coincidiendo con la apertura de la válvula de admisión.
Por tanto, el reglaje de escape tiene dos objetivos: primero, avanzar la apertura de la válvula de escape, operación que se denomina avance de la apertura del escape (A.A.I.), y segundo, retrasar el cierre de la mencionada válvula, que se denomina retraso del cierre del escape (R.C.E.).

Orden de explosiones:
Por orden de explosiones se entiende la sucesión de encendidos en los distintos cilindros del motor. Se por una serie de números que señalan el orden. Cada número determina el ordinal del cilindro, empezando por el lado opuesto al del volante.
El orden de explosión más usado es 1-3-4-2, pudiendose variar éste, siempre y cuando también variemos la disposición de los codos del cigüeñal.
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Pistones de Fabrica y Forjados

Los pistones de fabrica:
¿Como se fabrican?; Los pistones fundidos son formados vertiendo metal fundido en un molde bajo la gravedad normal.

Diferencias a nivel molecular: Bajo un microscopio todas las partículas de metal de un pistón fundido se podría decir “descansan una al lado de otra”.

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Los pistones con mas Dureza:
¿Como se fabrican?; Los pistones con más dureza de lo normal son formados inyectando metal fundido en un molde pero a diferencia de los otros al mismo tiempo el metal fundido es forzado en el molde bajo mucha presión. Esto produce unos cambios en el metal a nivel molecular.

Diferencias a nivel molecular: Las partículas del metal de un pistón forjado están mucho más comprimidas. Esto es lo que hace que los pistones forjados sean tres veces más fuertes que los demás.

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Los pistones FORJADOS:
¿Como se fabrican?; Los pistones forjados, se forjan con el tipico metodo de forjado de espadas, calentando la aliacion a muy altas temperaturas y enfriandolo, lo mas rapido posible.

Diferencias a nivel molecular: Las partículas del metal de un pistón forjado están mucho más comprimidas. Esto es lo que hace que los pistones forjados sean tres veces más fuertes y lvianos que los demás.

Video de forjado de Pistones;


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Los pistones forjados están construidos con aleaciones de aluminio y como mencionamos con anterioridad el material tiene una densidad muy alta, esa mayor densidad en el material nos permite poder disipar mayor temperatura en el mismo tiempo que un pistón original, otra ventaja es de que los pistones forjados son un poco más livianos que los pistones originales, esto es gracias a que el fabricante puede construir pistones con una pared de menor espesor para conseguir la misma resistencia.

Sin embargo el material de los pistones forjados a menudo tiene mucho menos contenido de Silicio que los pistones originales y sufre una dilatación mayor hasta llegar a su temperatura normal de funcionamiento. Esto requiere que los cilindros tengan mas “luz” que si utilizáramos pistones normales.

Tener mas luz en los cilindros no es beneficioso, con esto aumenta el consumo de aceite y podemos perder rendimiento por perdidas de sellado en el cilindro.

También podemos decir que los pistones forjados pueden ser más ruidosos en su funcionamiento en frío, debido a la mayor luz que tiene con su cilindro, pero una vez que alcanzan su temperatura normal de funci0onamiento no hay diferencias con uno original.

Ventajas:
-Son mucho más resistentes
-Soportan mayor numero de rpm de motor sin riesgo de rotura
-Permiten una mayor disipación de temperatura

Desventajas:
-Sufren una dilatación mayor
-Debido a la mayor dilatación los cilindros deberán llevar mas “luz con lo cual se puede llegar a aumentar un poco el consumo de aceite
-En frío el motor puede tener un funcionamiento más ruidoso.

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IMAGENES:
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20 comentarios - Pistones de Fabrica y Forjados

@abrahamzt009
buen post me gustan los motores yo altere mi motor cortandole un pedaso a el piston asi gano un poco mas de potensia tambien le puse arandelas a los resortes de el arbol de levas o algo asi bueno gane mas compresion y asi me jala mas a y le voy a cambiar el piston por uno mas grande asi q tengo q agrandar el cilindro
@peladw +1
una belleza nene!!!
@r191995
Si el piston es fundido e inyectado bajo presion entonces no es forjado . Forjado es otra cosa . (Afloja con el copy y paste)
@estex
te felicito maqina, muy bueno.. igual qe los otros! te sigo
@estex
ah me olvidaba, +10
@r191995 +2
forjado3Kilos dijo:
r191995 dijo:Si el piston es fundido e inyectado bajo presion entonces no es forjado . Forjado es otra cosa . (Afloja con el copy y paste)

es asiímen!
las moleculas estan mas juntas, lo que hace que sea mas resistente, me lo explico un mecanico re groso y me venis a decir esto.


Si men , porque si tu mecanico groso o vos supieran algo de mecanizado de piezas emplearian los terminso correctos

Este es el proceso de un verdadero piston forjado , el resto de los metodos de fabricacion aumentaran la reistencia del material pero no es forjado.

http://www.youtube.com/v/bPF7jdPyQaU
link: http://www.youtube.com/watch?v=bPF7jdPyQaU
@landimax +1
forjado muy buen post como todos los tuyos
@julios009 +1
Entonces los pistones forjados serian mejores que los de fabrica no?
@castigador93
gracias me aclaraste unas dudas y con eso veo si termino el tp
@Mestafilis
Muy Buen Post!!!!, van mis +10