Técnicas del automóvil motores

400“ C y de 150° C en la falda. Teniendo en cuenta estas condiciones de trabajo, los pistones deben reunir las siguientes características: • Presentar una estructura robusta en las zonas de mayor esfuerzo, como la cabeza y el alo­ jamiento del bulón. • Ser lo más ligeros posible y todos del mismo peso para evitar desequilibrios entre cilindros. • Fabricarse de un material de elevada conductibilidad térmica, que sea resistente a las ele­ vadas temperaturas y tenga un coeficiente de dilatación pequeño. • Presentar una elevada resistencia al desgaste y a la corrosión. Los esftierzos a los que está sometido el pistón, debidos a las ftierzas de inercia y presiones del gas, se acrecientan de día en día, en razón del aumento de potencia en los motores. Según el valor de esta potencia, se utilizan distintos materiales en la fabricación del pistón, como las aleaciones ligeras, utilizadas preferentemente en motores de gasolina para vehículos de turismo de pequeñas y medias cilindradas, y la fundición, utilizada sobre todo en motores Diesel de grandes cilindradas. En los motores de automóviles, es de vital importancia la ligereza del pistón, con la que dis­ minuyen grandemente las ftierzas de inercia generadas en su movimiento, lo que permite au­ mentar su velocidad y alcanzar regímenes elevados de rotación. Por esta causa se constniyen frecuentemente de duroaluminio, aleación ésta de aluminio, cobre y níquel, que endurece el aluminio manteniendo su ligereza. Actualmente se tiende a fabricarlos con aleaciones de alumi­ nio y magnesio o aluminio y silicio, conocido como “alpax” . Posteriormente son mecanizados y sometidos a un tratamiento térmico superficial que eleva la dureza y resistencia al desgaste. En algunos casos, la cabeza recibe un recubrimiento de cerámica que mejora las características térmicas soportando mejor las elevadas temperaturas de esta zona. Hasta hace pocos años, los pistones se fabricaban de fundición, que les confería una buena resistencia; pero en contrapartida, resultaban excesivamente pesados. Los de aleación ligera, aparte de las ventajas de su menor peso, tienen un coeficiente de dilatación más elevado, pero poseen mejor conductividad calorífica, con lo que evacúan más rápidamente el calor generado en la explosión, alcanzando temperaturas inferiores, con lo que pueden establecerse relaciones de compresión más altas de las que permiten los pistones de fundición. Dado que el coeficiente de dilatación del aluminio es muy superior al correspondiente al ma­ terial del cilindro, se hace necesario adoptar un huelgo notable entre la falda del pistón y el ci­ lindro (a motor fi-ío), al objeto de permitir la dilatación del pistón sin que se produzca el agarro­ tamiento entre ambos con la elevación de temperatura propia del fiincionamiento del motor. Con ello se presenta el inconveniente de que en el funcionamiento en frío se produce un cabeceo debido a la holgura de montaje, con a correspondiente rumorosidad de funcionamiento. Para evitar este inconveniente, se fabrica el pistón de manera que su cabeza tenga un diámetro infe­ rior al de la falda (Fig. 4.16), en cantidad suficiente para compensar la dilatación que sufrirá al calentarse, sin que se agarrote en el cilindro. A la vez, la falda es ligeramente ovalada, con el diámetro mayor orientado en el sentido perpendicular al del eje de unión del pistón con la biela, es decir, donde se produce el campaneo.