Pistón y cilindro , en Ingeniería Mecánica , cilindro deslizante con una cabeza cerrada (el pistón) que se mueve recíprocamente en una cámara cilíndrica un poco más grande (el cilindro) por o contra presión de un fluido, como en un motor o una bomba. El cilindro de una máquina de vapor ( q.v. ) está cerrado por placas en ambos extremos, con posibilidad de que el vástago, que está rígidamente unido al pistón, pase a través de una de las placas de cubierta de los extremos mediante un prensaestopas y un prensaestopas (junta estanca al vapor).
pistón y cilindro Pistones y cilindros de un motor de automóvil. Thomas Sztanek / Shutterstock.com
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El cilindro de un motor de combustión interna se cierra en un extremo por una placa denominada cabeza y se abre en el otro extremo para permitir la libre oscilación de la biela, que une el pistón al cigüeñal. La culata contiene las bujías de los motores de encendido por chispa (gasolina) y, por lo general, la boquilla de combustible de los motores de encendido por compresión (diésel); en la mayoría de los motores, las válvulas que controlan la admisión de mezclas de aire fresco y combustible y el escape de combustible quemado también están ubicadas en la cabeza.
En la mayoría de los motores, los cilindros son orificios con un acabado suave en el componente estructural principal del motor que se conoce como bloque, que generalmente está hecho de hierro fundido o aluminio. En algunos motores, los cilindros están revestidos con manguitos (revestimientos) que se pueden reemplazar cuando se desgastan. Los bloques de aluminio emplean revestimientos de hierro fundido por centrifugación que se colocan en el molde cuando se está fundiendo el aluminio; estos revestimientos no son reemplazables, pero se pueden volver a aburrir.
Los pistones suelen estar equipados con aros de pistón. Estos son anillos circulares de metal que encajan en las ranuras de las paredes del pistón y aseguran un ajuste perfecto del pistón dentro del cilindro. Ayudan a proporcionar un sello para evitar fugas de gases comprimidos alrededor del pistón y para evitar que el aceite lubricante ingrese a la cámara de combustión.
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Una característica importante de un motor de combustión interna es su relación de compresión, definida como el volumen total de la cámara de combustión con el pistón completamente extendido (volumen máximo) dividido por el volumen total con el pistón completamente comprimido (volumen mínimo). La relación de compresión real en la práctica es algo menor. Las relaciones de compresión más altas generalmente proporcionan un mejor rendimiento del motor, pero requieren un combustible con mejores características antidetonantes.
Estrechamente asociada con la relación de compresión hay una característica conocida como desplazamiento — es decir., el cambio de volumen (medido en pulgadas cúbicas o centímetros cúbicos) de la cámara de combustión que tiene lugar cuando el pistón se mueve de un extremo al otro. El desplazamiento está relacionado con la potencia nominal de un motor.
