Unidad 1

ELEMENTOS MOTRICES

Tema: El piston

Objetivo

Analizar la funcion y caracteristicas de los pistones

Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustion interna.

Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante rines flexibles llamados segmentos o anillos. 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 cigueñal, su movimiento alternativo se transforma en rotativo en este último.

Esquema simplificado del movimiento pistón/biela

Puede formar parte de bombas, compresores y motores Se construye normalmente en aleación de aluminio.

Los pistones de motores de combustión interna tienen que soportar grandes temperaturas y presiones, además de velocidades y aceleraciones muy altas. Debido a estos se escogen aleaciones que tengan un peso específico bajo para disminuir la energía cinética que se genera en los desplazamientos. También tienen que soportar los esfuerzos producidos por las velocidades y dilataciones. El material más elegido para la fabricación de pistones es el aluminio y suelen utilizarse aleantes como: cobre cilicio, magnecio manganeso entre otros.

La biela 

Se denomina biela a un elemento mecánico que sometido a esfuerzos de tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina. En un motor de combustión interna conectan el piston al cigueñal.
Actualmente las bielas son un elemento básico en los motores de combustion interna y en los compresores alternativos. Se diseñan con una forma específica para conectarse entre las dos piezas, el pistón y el cigüeñal. Su seccion transversal o perfil puede tener forma de H, I o + . El material del que están hechas es de una aliacion de acero lantino o aluminio. En la industria automotor todas son producidas por forjamiento, pero algunos fabricantes de piezas las hacen mediante maquinado.

El cigueñal


Un cigüeñal o cigoñal¹ es un eje acodado, con codos y contrapesas presente en ciertas maquinas que, aplicando el principio del mecanismo de la biela manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa. En los motores de automoviles el extremo de la biela opuesta al bulón del pistón (cabez de biela) conecta con la muñequilla, la cual junto con la fuerza ejercida por el pistón sobre el otro extremo (pie de biela) genera el para motor instantáneo. El cigueñal va sujeto en los apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor.
Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos a los que se ven sometidos y pueden tener perforaciones y conductos para el paso de lubricante. Hay diferentes tipos de cigüeñales; Los hay que tienen un apoyo cada dos muñequillas y los hay con un apoyo entre cada muñequilla.
Por ejemplo para el motor de automóvil más usual, el de cuatro cilindros en línea, los hay de tres apoyos, (hoy ya en desuso) y de cinco apoyos, que actualmente es el más común.
En otras disposiciones como motores en V o bien horizontales opuestos (boxer) puede variar esta regla, dependiendo del número de cilindros que tenga el motor. El cigüeñal es también el eje del motor con el funcionamiento del pistón.