Lo que tiene que resistir el pistón es el calor y la presión. Con la forma de cilindro hueco con tapa, sella la cámara de combustión y convierte la presión en trabajo mecánico. Este se transmite sobre el pasador del pistón y la biela al cigüeñal. Allí se convierte el movimiento hacia ambos puntos muertos (oscilación) en un movimiento de giro (rotación). Toda la fuerza generada por la presión de combustión no se puede transmitir a la biela, porque se encuentra en la mayoría de las posiciones inclinada hacia el pistón. Entonces aparte de la denominada fuerza sobre la biela afecta también una fuerza lateral.

La proporción de fuerza lateral depende de la posición inclinada que tiene la biela. Esta fuerza lateral aumenta durante el recorrido del punto muerto superior al inferior, hasta que la biela forma con el punto de sujeción en el cigüeñal un ángulo recto. Después esta fuerza lateral disminuye otra vez hasta que el pistón cambia el lado con la biela. Este cambio se hace a propósito en la zona donde ejerce poca presión de carga, para poder hacer el cambio con el menos ruido posible. Pero para esto también es importante la holgura que tiene el pistón al inclinar en esa dirección.

Lo que genera problemas es el enorme cambio de velocidad del pistón, el que alcanza una velocidad de hasta 30 m/s durante el recorrido desde el punto muerto inferior al superior y retorno. Por eso se iniciaron muy pronto pruebas en los pistones para reducir peso en material con mezclas más ligeras y con ello reducir también la inercia oscilante. También la lubricación sufre bajo estas condiciones de velocidad, porque la hidrodinámica esencial no se puede crear tan cerca del punto muerto. Los pistones de hoy en día alcanzan un promedio de velocidad de deslizamiento de hasta 20 m/s, en carreras hasta incluso más.

Aparte del sellado que mantiene el pistón contra los gases y lubricante en todas las situaciones de temperatura, presión y velocidad, tiene como tarea adicional de influir al flujo de los gases que penetran en la cámara de combustión. Especialmente con la inyección directa y de ello deriva la carga estratificada la que exige aquí un máximo. Además están las paredes del pistón de tal manera tratadas, que impide hasta bajo circunstancias desfavorables que se dañe la pared del cilindro o que se mezclen ambos materiales al generar ranuras. También tiene aquí prioridad la aseguración de funcionamiento bajo las peores circunstancias.

Por supuesto tiene el pistón de un motor de dos tiempos la misión adicional de regular los gases de admisión y escape. Después de todo regulan aquí los pistones mediante el barrido equilibrado de los gases sin acumular inercias unilaterales, las que podrían causar problemas según el aumento de requisitos. Los motores de dos tiempos se usan en motores muy pequeños o muy grandes, donde se absorben las fuerzas laterales que afectan sobre la inclinación de la biela al pistón sobre las uniones en cruceta. No sólo aquí se ha multiplicado la longevidad.

A causa de la sobrecarga aumenta la presión sobre los pistones modernos enorme. Aquí no es raro que alcancen las fuerzas de inercia que se transmiten bajo esta presión varias toneladas. Los requisitos son aún más grandes, cuando fallan las cantidades y tiempos de inyección (motores de gasoil) o con una combustión detonante (motores de gasolina). Aquí puede cargar el aumento repentino de la presión al pistón, pero a pesar de esto no debe producir una avería. Contra estas averías ayuda una sofisticada electrónica, pero también se logra una protección mecánica sobre recubrimientos. 09/12

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