Pistão

O pistão é o componente cilíndrico que desliza para cima e para baixo dentro do cilindro de um motor e é a peça mais diretamente responsável por transformar a energia do combustível queimado em movimento mecânico. Quando a mistura ar-combustível por cima dele se inflama, os gases em rápida expansão pressionam a cabeça do pistão com grande força, empurrando-o ao longo do cilindro. Este movimento linear é o primeiro elo da cadeia que acaba por fazer girar as rodas.

O pistão não atua sozinho, mas como parte de um conjunto rigorosamente coordenado. O seu impulso descendente transmite-se através de uma biela, ligada ao pistão por um perno (cavilhão) que atravessa os apoios na parte inferior do pistão. A extremidade inferior da biela liga-se à cambota, cujos moentes desalinhados convertem o movimento retilíneo do pistão em rotação. Num motor de vários cilindros, os pistões sobem e descem numa sequência rigorosamente temporizada, de modo que os tempos motores se sobreponham e a cambota rode de forma suave.

A estanquidade é essencial para a função do pistão, e essa é a tarefa dos segmentos que se alojam em ranhuras maquinadas em torno da sua circunferência. Os segmentos de compressão superiores impedem que os gases de combustão a alta pressão escapem para além do pistão para o cárter, o que desperdiçaria potência, enquanto o segmento raspador de óleo inferior remove o lubrificante em excesso da parede do cilindro e o devolve ao cárter, deixando apenas uma fina película para lubrificação. Os segmentos desgastados denunciam-se pela perda de compressão e pelo óleo queimado.

A maioria dos pistões modernos é fundida ou forjada em liga de alumínio, escolhida por ser leve e por conduzir eficazmente o calor para fora da cabeça, o que importa porque o pistão suporta temperaturas e acelerações extremas e em rápida variação. Os pistões forjados são mais resistentes e preferidos em motores de alto desempenho e sobrealimentados, ao passo que os fundidos são mais económicos e adequados ao uso corrente. A cabeça pode apresentar cavidades ou alívios para as válvulas, de forma a controlar a geometria da câmara de combustão e a evitar o choque com as válvulas.

O volume que um pistão varre ao deslocar-se do fundo para o topo do seu curso define a cilindrada desse cilindro e, somando este valor em todos os cilindros, obtém-se a cilindrada total do motor, uma das especificações mais fundamentais de um motor. A posição do pistão no topo do seu percurso, em relação ao volume da câmara, ajuda também a determinar a taxa de compressão, que influencia fortemente a eficiência e o tipo de combustível que um motor exige.

Na prática, o pistão é uma peça de desgaste que opera num ambiente severo, e o seu estado, juntamente com o dos segmentos e da parede do cilindro, é um indicador-chave da condição de um motor. Compreendê-lo esclarece o modo como funciona o motor de combustão interna, já que o pistão é o coração móvel onde a pressão se converte em potência.