Comercial del Motor t

La solución a este problema se obtiene dando a la cabeza del pistón un diámetro inferior al de la falda, en cantidad suficiente para compensar la dilatación que sufrirá al calentarse, sin que se agarrote en el cilindro. En este caso, la cabeza está parcialmente separada de la falda por una ranura horizontal, que limita la transmisión del calor de una a otra. En la falda también se practica en ocasiones una ranura vertical con cierta inclinación, que permite la dilatación de la falda sin que se produzca el agarrotamiento en el cilindro. La inclinación de la ranura impide la formación de un cordón en el cilindro debido al desgaste. Esta ranura debe quedar siempre del lado por donde baja la biela en el montaje en el cilindro.

El pistón puede ser considerado como la parte móvil de la cámara de combustión: transmite a la biela la fuerza motriz generada por la presión del gas, sirve de guía al pie de biela, e impide que la presión del gas se pierda a través de las superficies laterales de acoplamiento con el cilindro.

En el momento de la explosión, el pistón recibe un fuerte impulso que lo lanza hacia el p.m.i. Este impulso se transmite al cigüeñal por mediación de la biela.
La fuerza que actúa sobre la cabeza del pistón en el momento de la explosión, depende del tipo de motor que se trate; pero puede suponerse superior a una tonelada. Por esta causa, el pistón debe ser resistente para soportar las altas presiones y elevadas temperaturas que se desarrollan en el momento de la explosión.

Generalmente, el pistón está constituido por una sola pieza que puede considerarse dividida en dos partes fundamentales: la cabeza, que soporta directamente las presiones y temperaturas del gas, y la falda, que sirve de guía al pie de biela soporta el empuje lateral y el rozamiento contra las paredes del cilindro.
En la falda va practicado un orificio que aloja a un eje llamado bulón, que realiza la unión del pistón a la biela. En la cabeza del pistón se practican unas gargantas, donde se alojan unos anillos circulares y elásticos llamados segmentos, que ajustan perfectamente a las paredes del cilindro evitando las fugas del gas. El alojamiento del eje del bulón se une a la cabeza del pistón por medio de nervaduras que dan consistencia al conjunto y favorecen la evacuación del calor.

Dado que el coeficiente de dilatación del aluminio es muy superior al correspondiente al cilindro, se hace necesario adoptar un huelgo notable entre la falda del pistón y el cilindro, se hace necesario adoptar un huelgo notable entre la falda del pistón y el cilindro, al objeto de que no se produzca el agarrotamiento entre ambos con la elevación de temperaturas propias del funcionamiento 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 la correspondiente rumorosidad de funcionamiento

En los motores de automóviles, es de vital importancia la ligereza del pistón, con la que se disminuyen grandemente las fuerzas de inercia generadas en su movimiento; lo que permite aumentar la velocidad del pistón y alcanzar regímenes elevados de rotación de los motores. Por esta causa, se construyen en la casi totalidad de los casos de duroaluminio, aleación ésta de aluminio, cobre y níquel, que endurece el aluminio manteniendo su ligereza. Anteriormente los pistones se fabricaban de fundición, que les confería una buena resistencia; pero en contrapartida, resultaban excesivamente pesados.

Los de aleación ligera tienen un coeficiente de dilatación más elevado, pero poseen mejor conductividad calorífica, con lo que evacuan 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.

Para limitar la dilatación del pistón, en otras ocasiones se colocan en zonas apropiadas de la falda y la unión de ésta a la cabeza del pistón, unos trozos de acero al níquel (metal invar), cuyo coeficiente de dilatación es prácticamente nulo, con el cual se consigue limitar la dilatación del pistón.
La superficie de la cabeza del pistón suele ser plana o cóncava-convexa; aunque en algunas ocasiones presenta formas especiales para conducir el fluido en su entrada al cilindro, dotándole de un movimiento de torbellino. La superficie de la falda es perfectamente lisa y pulida para disminuir el rozamiento contra la pared del cilindro.

Otro artificio para evitar el campaneo del pistón, consiste en fabricarlo con la falda 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. De esta manera, al calentarse el pistón se dilata en el sentido de su eje menor, ajustándose perfectamente al cilindro.