La gran característica común del motor de combustión con la máquina de vapor es la accionamiento de manivela. Forma el corazón ambos motores de dos y cuatro tiempos. Y la parte más importante de este accionamiento de manivela ahora es el pistón, porque conduce. El resto simplemente está ahí para convertir el movimiento de vaivén en un movimiento giratorio. Esto también se puede hacer usando un mecanismo diferente, sin embargo, la biela y el cigüeñal se han prevalece en el frente más amplio. Sin embargo, el pistón en el motor de combustión ha evolucionado bastante lejos del de la máquina de vapor.

Con tan solo la transferencia de fuerza y calor se describen las tareas del pistón de manera insuficiente. El factor tiempo hace un papel importante, porque la presión y el calor no aumentan lentamente, sino que cargan por parte al pistón de repente. A este se le opone en la parte contraria la gran inercia de las ruedas motrices cuando se les transmite la fuerza, las que no admiten con la entrega interrupciones en la carga. A pesar de todo tiene a su disposición una cierta ayuda para que la marcha sea más fluida, esto se hace sobre un convertidor de par o sobre el embrague de fricción.

Solo que al pistón le ayuda esto poco. Este tiene que transferir casi la presión completa de la combustión. El problema es, que por culpa del cigüeñal aquí también ejercen fuerzas laterales, que absorben hasta el 10 por ciento de la fuerza de combustión. Además por si no fuera poco, cambia el pistón los lados de roce de manera irregular, varias veces durante los cuatro tiempos de trabajo, por parte bajo una presión alta, lo que se trata compensar sobre el desplazamiento de eje del pistón. En motores de gran tamaño ayuda aquí una articulación de cruceta o brazo, para transferir las fuerzas en línea recta hacia el centro del cigüeñal.

La fuga de gases incontrolados se llaman en ingles Blow-by-Gase, estos en vez de presionar sobre el pistón se fugan a través de los segmentos hacia el espacio del cárter. Por supuesto no se quedan dentro, sino que se encargan por parte de crear algunos problemas graves hasta su regreso en la cámara de combustión. Para el sellado existen aros de émbolo, los que a veces pueden maestrar esta tarea bastante mejor debido a la composición diferente del material que tienen, en comparación a la aleación de Al-Si que se usa habitualmente para el pistón.

Entonces aquí ya está el punto crítico mencionado, es decir la fricción y sellado de la carrera del pistón, ósea la camisa del cilindro. Porque también las cargas de larga duración son elevadas. Vamos a partir de un kilometraje de 100.000 km en tráfico variado con 1500 horas de funcionamiento y tomamos un promedio de revoluciones muy bajo de unas 2000 rpm, entonces hace el pistón con estos valores un recorrido de unos 360 millones de carreras. No es de extrañar, que todavía se sigue modificando y experimentando con las combinaciones de superficie en la camisa y pistón.

Mientras tanto ya no tiene tanta importancia el desgaste, sino que más bien el reducir la fricción. Observe sólo las superficies de contacto tan pequeñas que tiene un pistón moderno y su recubrimiento. Se hace hasta el período de rodaje mas corto, mediante la aplicación de una cierta rugosidad a la superficie de la camisa. Pero sin ninguna rugosidad no puede funcionar esto, porque sino la lubricación sobre la superficie de la camisa seria muy pobre. La capa de aceite ya es por si muy hidrodinámica, lo que justamente en los puntos muertos superiores suelen crear problemas.

Sobre la regulación de los canales de entrada y salida en motores de dos tiempos empezaremos en este lugar a tratar, cuando este motor tenga un renacimiento como motor de tracción a cuatro ruedas y tal vez hasta con una regulación por válvula. Sin embargo hace el pistón un papel importante con la formación de la mezcla, mejor dicho la conducción de la mezcla. Aquí sorprende la enorme riqueza de formas que puede tener la corona del pistón para la inyección directa de gasolina, donde se olvida que el pistón para la inyección directa de gasoil desde siempre acoge la mayor parte de la cámara de combustión y aporta considerablemente sobre su conformado el desarrollo del procedimiento.

Finalmente, aunque no menos importante, la disipación de calor. Seguro que vamos a tener que volver a tratar esto más detallado en otro capitulo. Porque hay que demostrar, el esfuerzo que cuesta con la ayuda del sistema de lubricación, el mantener la temperatura de los pistones con una creciente carga de calor dentro de límites tolerables. Aquí se habla de picos a más de 2000° C de calor, los que solo ejercen sobre puntos locales y son difícil de localizar. Además se deriva muy pronto este calor, porque sino se podría fundir el propio material del pistón. Estos son por regla de aluminio y este se funde a 660° C de calor y si contiene una aleación de silicio incluso hasta se funde a una temperatura mas baja.

Otra razón más para fabricar el pistón con su mixtura de materiales es, que no solo afectan las toneladas de presión sobre el pistón a plena carga. Porque la cantidad de aleación que se añade de Al Si para fabricar mediante la fundición o embutición se ha reducido. No sólo porque se ha reducido el volumen de pistón por la falda, sino también por los aparejos pequeños de ayuda que se funden dentro del pistón. Con la llegada de los bloques de cilindros de aluminio se han eliminado las tiras de refuerzo en los pistones. Entonces existen estos también para los turismos de gasoil incluso con el portador del segmento refrigerado y con los rodamientos de agujas comunes como asiento entre el pasador y el buje de la biela. 07/11