Aunque el aluminio es un material ligero, no deja de ser demasiado blando cuando es puro y no sirve de esta forma para el pistón. Su punto de fusión es de 660° C, pero a partir de 400° C se corre peligro que las deformaciones sean permanentes. Esta es una temperatura que el pistón de un motor diesel puede alcanzar en el borde de la corona de pistón (Fig.1). Para lograr una mayor resistencia sobre la aleación se mezcla el aluminio siempre con silicio al fundir (por ejemplo 15%).

Para mejorar también la conductividad térmica se añaden pequeñas cantidades de cobre. Esto hace reconocer lo importante que es para el pistón la disipación de calor rápida. La mayor parte del calor no se entrega sobre la falda de pistón, sino sobre el primer segmento hacia la pared del cilindro. Para ello se mezcla a la aleación algo de cobre para que entregue el calor lo mas rápido posible, aunque esto aumenta la densidad del material y con ello el peso del pistón.

Aquí se puede reconocer, lo importante que es un funcionamiento seguro sobre el cumplimiento de los límites fijos de temperatura. Cuanto mas carga tiene el pistón, tanto más se traspasa la tarea de refrigeración al sistema de lubricación. Entonces es aquí crucial, cómo de cerca llega la refrigeración por inyección a las áreas muy recalentadas. Aquí también influyen los espesores del material. Con la simple inyección de combustible a la corona del pistón, y con la entrada de aceite en el canal de refrigeración dentro de la cabeza de pistón para enfriar directamente el portador de segmento, se logra un aumento gradual de la proporción de refrigeración sobre el sistema de lubricación.

También la distribución del calor dentro del pistón es importante. Sobretodo tienden muchos componentes en un motor de combustión a generar tensiones a causa de un calentamiento desigual. Por ejemplo a causa de esta expansión desigual por el calor es necesario de compensar la holgura en las válvulas por la hidráulica. Tampoco lo tiene la culata moderna fácil, porque por el lado de admisión está siempre fría y por el lado de escape siempre caliente. Si además tiene esta muchos espacios libres, se pueden formar fácilmente grietas y con ello daños permanentes.

Volvemos al pistón. Su parte de arriba se encarga de la temperatura y la parte de abajo se ocupa de las tareas mecánicas. Con el aumento de la carga por ejemplo en vehículos comerciales o incluso en motores grandes con más de 250 barios de presión, se divide el pistón y se junta la parte de arriba de aleación aluminio-silicio con la parte de abajo de acero sobre tornillos de expansión. La conexión entre ambos metales transporta incluso menos calor que el pistón hecho de una pieza, porque aquí la refrigeración por inyección asume la mayor parte de esta tarea.

El pistón recibe una distribución equilibrada de peso, ya no es la cabeza de pistón tan pesada. Con lo que nos lleva al segundo tema importante, la inercia del pistón. Solo el 50 por ciento de cuyo movimiento de vaivén se compensa sobre contrapesos en el cigüeñal. También los ejes de compensación no cambian mucho en sus fuerzas de inercia, sobre todo porque a menudo todavía son opcionales y se colocan abajo en el cárter y con ello no resulta una óptima interacción con el resto del motor. También los componentes del pistón no son ligeros, sobretodo el pasador de pistón, el que aquí cuenta como el componente mas pesado del pistón.

Los casquillos de buje están hechos de una aleación de bronce, mientras que los segmentos se hacían antes de hierro fundido con especial tratamiento, ahora son más reducidos y a veces incluso se componen de varios fragmentos. Entonces hay que ahorrar peso. Ahora forma parte la más importante medida del pistón, la altura de compresión. Esta debe disminuir, lo que para motores de gasolina de inyección indirecta crea menos problemas que con motores de gasoil de inyección directa. Aunque la cámara del pistón pierda cada vez más espacio sigue siendo aún necesaria.

Sin embargo los pistones de hoy en día son totalmente diferentes a sus modelos anteriores. No tienen la forma cuadrada en la corona de pistón (Fig. 2), sino claramente definido al contorno, donde dirigen efectivamente al pistón. El bulón de pistón esta situado muy cerca de la cabeza de pistón. El ejemplo más curioso es el pistón que se muestra en la tercera imagen para un motor de carreras. Fíjense también en la cuarta imagen de que manera tan sofisticada esta la corona del pistón fabricada.

La quinta imagen responde al menos parcialmente a la cuestión, cómo demoños llega el aceite para lubricar el pistón a la pared del cilindro. Esto se hace mediante un agujero situado por la parte interior de la cabeza de pistón, cual esta conectado al canal de lubricación que rodea la corona de pistón. Por cierto esta circulación de aceite que rodea la cabeza de pistón por dentro, se fabrica al verter el metal fundido en su molde mediante un núcleo formado de una especie de sal. Después de enfriar el pistón, se deja este disolver con un chorro de agua bajo alta presión para dejar el espacio libre. 07/11