Pistón

El pistón es el componente cilíndrico que se desliza arriba y abajo dentro del cilindro de un motor y es la pieza más directamente responsable de transformar la energía del combustible que arde en movimiento mecánico. Cuando la mezcla de aire y combustible que tiene encima se inflama, los gases que se expanden con rapidez presionan con gran fuerza sobre la cabeza del pistón, impulsándolo hacia el fondo del cilindro. Este movimiento lineal es el primer eslabón de la cadena que, en última instancia, hace girar las ruedas.

El pistón no actúa solo, sino como parte de un conjunto estrechamente coordinado. Su empuje descendente se transmite a través de una biela, unida al pistón mediante un bulón que atraviesa los alojamientos de su parte inferior. El extremo inferior de la biela se acopla al cigüeñal, cuyos muñones descentrados convierten el movimiento rectilíneo del pistón en rotación. En un motor de varios cilindros, los pistones suben y bajan en una secuencia temporizada con precisión, de modo que las carreras de explosión se solapan y el cigüeñal gira con suavidad.

La estanqueidad es esencial para la función del pistón, y de ella se encargan los segmentos que se alojan en las gargantas mecanizadas alrededor de su circunferencia. Los segmentos de compresión superiores impiden que los gases de combustión a alta presión se fuguen más allá del pistón hacia el cárter, lo que malgastaría potencia, mientras que el segmento rascador de aceite inferior retira el exceso de lubricante de la pared del cilindro y lo devuelve al cárter, dejando solo una fina película para la lubricación. Unos segmentos desgastados se delatan a través de la pérdida de compresión y la quema de aceite.

La mayoría de los pistones modernos se fabrican fundidos o forjados en aleación de aluminio, elegida por ser ligera y por evacuar con eficacia el calor de la cabeza, algo que importa porque el pistón soporta temperaturas y aceleraciones extremas y muy fluctuantes. Los pistones forjados son más resistentes y se prefieren en motores de altas prestaciones y turboalimentados, mientras que los fundidos son más baratos y suficientes para un uso corriente. La cabeza puede conformarse con cazoletas o vaciados para las válvulas, con el fin de controlar la geometría de la cámara de combustión y evitar el choque con las válvulas.

El volumen que barre un pistón al desplazarse desde el punto muerto inferior hasta el superior de su carrera define la cilindrada de ese cilindro, y la suma de este valor en todos los cilindros da la capacidad total del motor, una de las especificaciones más fundamentales de todas. La posición del pistón en lo más alto de su recorrido, en relación con el volumen de la cámara, contribuye además a determinar la relación de compresión, que influye con fuerza en el rendimiento y en el combustible que requiere un motor.

En términos prácticos, el pistón es una pieza de desgaste que opera en un entorno hostil, y su estado, junto con el de sus segmentos y el del cilindro, es un indicador clave de la salud de un motor. Comprenderlo aclara cómo funciona el motor de combustión interna, pues el pistón es el corazón en movimiento donde la presión se convierte en potencia.