¿Cómo afecta la forma del pistón a la combustión?

Cuando hablamos de motores , a menudo decimos que algo es un "cuatro cilindros" o un "seis cilindros". Pero, ¿qué significa eso realmente exactamente? Para aquellos que no están familiarizados con los conceptos básicos del motor, un "cilindro" es el espacio en el que se desplaza un pistón, y los pistones son partes vitales dentro de la mayoría de los motores impulsados ​​por combustión interna.

Básicamente, la gasolina y el aire se mezclan en la cámara de combustión sobre un pistón. Cuando una chispa eléctrica enciende esa mezcla, crea una pequeña explosión que impulsa el pistón hacia arriba y hacia abajo. Ese movimiento hace girar un cigüeñal, que es el responsable último de impulsar una transmisión y las ruedas.

Como era de esperar, los pistones están sujetos a más calor, presión y movimiento que casi cualquier otra parte del motor. Tienen que ser construidos para la durabilidad. Con los motores en constante evolución, los fabricantes de automóviles siguen encontrando nuevas formas de construir mejores pistones, incluida la alteración de su tamaño y composición.

El pistón está en el corazón de cómo un motor crea movimiento. Agregar pistones a un motor o hacerlos más grandes aumenta el desplazamiento, lo que significa que el motor genera más potencia porque quema más gasolina.

Sin embargo, la cantidad de pistones en un motor no es lo único importante sobre ellos. La forma de un pistón tiene un gran efecto en el proceso de combustión interna. Principalmente, la forma de un pistón tiene mucho que ver con cómo se maneja el calor y la mezcla aire/combustible.

Primero hablemos de las diferentes formas de pistón. Los pistones que son elípticos o tienen forma de óvalo se vuelven más circulares cuando se les aplica calor. Esto permite un sellado mejorado cuando el cilindro se encuentra con la cámara de combustión para una mayor eficiencia. Algunos pistones son ahusados ​​o cónicos, lo que permite que el pistón se mueva más libremente sin importar cuánto calor esté presente. Otros tienen forma de "barril", que es más suave y genera menos ruido y dureza a medida que se mueve [fuente: Universidad de Windsor ].

A continuación, aprendamos más sobre cómo la parte superior de un pistón afecta el rendimiento, el ahorro de combustible y la longevidad del motor.

A medida que los motores evolucionaron a lo largo de los años, los pistones evolucionaron con ellos. Cada vez son más cortos y livianos, y usan faldones más pequeños: el "cuerpo" cilíndrico del pistón. Los pistones más nuevos a menudo están hechos de aleaciones de aluminio compuestas de más silicio que en el pasado. Esto mejora la resistencia al calor y reduce la expansión térmica [fuente: Engine Builder ].

Uno de los mayores avances en la tecnología de pistones es el uso de diferentes "tapas" o "coronas" de pistones, la parte que ingresa a la cámara de combustión y está sujeta a la combustión. Si bien las tapas de pistón más antiguas eran en su mayoría planas, muchas ahora cuentan con tazones en la parte superior que tienen diferentes efectos en el proceso de combustión.

La taza del pistón se usa principalmente en motores diesel . Los motores diésel no tienen una fase de encendido, por lo que la corona del pistón puede formar la cámara de combustión [fuente: CDX ]. Estos motores a menudo usan pistones con coronas de diferentes formas, aunque con la inyección directa cada vez más popular, los motores de gasolina también están comenzando a usarlos.

La forma de la taza del pistón controla el movimiento del aire y el combustible a medida que el pistón sube para la carrera de compresión (antes de que se encienda la mezcla y se empuje el pistón hacia abajo). El aire y el combustible se arremolinan en un vórtice dentro de la taza del pistón antes de la combustión (o compresión) se lleva a cabo, creando una mejor mezcla [fuente: Vegburner ].

Al afectar la mezcla de aire/combustible, puede lograr una combustión mejor y más eficiente, lo que genera más potencia. Los tazones tienen una variedad de formas diferentes; algunos también están diseñados para optimizar la economía de combustible.

Con la inyección directa convirtiéndose en la nueva tecnología más novedosa para los motores de gasolina, espere que los pistones con una cavidad única se vuelvan cada vez más populares.

Para obtener más información sobre la forma y la combustión del pistón, siga los enlaces de la página siguiente.

Artículos relacionados