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Millares de
veces por minuto, una mezcla de aire y combustible entra en los cilindros del motor de su automóvil, y otras tantas , esa mezcla arde
con tremenda rapidez e impulsa a los pistones. Fuerza y velocidad
son el producto de esa combustión tantas veces
repetida.
Para extraer la energía capaz de mover un vehículo es
preciso que los gases de combustión estén encerrados y que su
expansión sea dirigida. Esto se consigue confinándolos en una
diminuta parte del cilindro llamada cámara de combustión y
dirigiendo la expansión de forma que obligue a la base de esta cámara, que
es la cabeza del pistón, a moverse hacia abajo.
El pistón
está unido por medio de la biela al cigüeñal, que es quien,
finalmente, transforma el movimiento vertical del pistón en el
movimiento rotatorio que hace girar a las ruedas e impulsar al
vehículo.
EL CILINDRO
El cilindro es el hueco por el que el
pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo. En la mayor parte de
los casos, el bloque del cilindro se hace de hierro fundido, que
es relativamente barato, se puede trabajar fácilmente y tiene gran
fortaleza mecánica. Sus inconvenientes son que es pesado y
bastante quebradizo.
Pero también se puede fabricar de aleación
ligera. El aluminio, por ejemplo, es menos pesado y quebradizo y
dispersa mejor el calor, pero es mucho mas blando y necesita que
las paredes de los cilindros tengan forros o camisas de acero y
ademas resulta mas caro. Los bloques de hierro fundido suelen tener
sus cilindros directamente vaciados como parte del propio bloque,
pero también se utilizan en ellos camisas de
acero.
REFRIGERACIÓN
Los bloques de cilindros están
sometidos a temperaturas elevadas y desigualmente
distribuidas.
Los
motores refrigerados por aire necesitan amplias aletas en el exterior de
los cilindros. Las aletas aumentan el área de enfriamiento y ésta
se mejora mediante un ventilador movido por el propio
motor.
Los motores refrigerados por agua tienen canales que
atraviesan el bloque alrededor del cilindro y en ellos circula
continuamente agua, que hace pasar el calor desde el motor a la
atmosfera por intermedio del radiador.
Los bloques de cilindro que
no tienen camisa tienen las cámaras de agua alrededor de los
huecos de los cilindros con solo el metal suficiente entre una y otra para resistir las presiones que se crean en el interior de los
cilindros. En los motores que tienen camisa, por el contrario,
las cámaras de agua pueden estar en contacto con ellas (a éstas
se les llama entonces camisas húmedas) o puede que haya una pared
de metal entre camisa y cámara de agua (camisa seca) vea (fig.
1).
EL PISTÓN
La función principal del pistón (fig. 2) es
modificar el volumen del cilindro y transformar los efectos de la
combustión química en energía impulsora
útil.
Hoy
se fabrican de aleaciones ligeras. Como de la cámara de combustión, el pistón se ve sometido a temperaturas extremadamente altas. Como está
fabricado de material diferente del bloque, el pistón se dilata
en proporción distinta y hay que tener cuidadosamente en cuenta
esta dilatación. El problema se puede resolver de varias maneras.
La mas común es la incorporación de unos anillos o segmentos en
gargantas que rodean la cabeza del pistón (fig. 2). Usualmente
hay tres segmentos; dos de los cuales (segmentos de compresión) mas abajo, tan cerca como sea posible del bulón. Cuando el pistón
está dentro del cilindro, los segmentos intentan expandirse y
sobresalen de sus gargantas hasta la pared del cilindro. Asi
constituyen un cierre flexible entre el pistón y el cilindro en
todas las temperaturas.
LA BIELA
La biela (fig. 3) es la
pieza que une al pistón con el cigüeñal. Su función es transformar el movimiento vertical del pistón en el rotatorio del
cigüeñal.
Las bielas suelen ser de aleación de acero, de sección en
H y van engrosándose desde un pie estremo hasta la cabeza
ancha.
El pie, o extremidad mas reducida, abraza un robusto tubo de
metal llamado bulón que encaja a su vez en unas macizas alas que
llevan, una a cada lado, el pistón (fig. 4).
Al otro lado
de la biela está la extremidad mas grande o cabeza. En casi todos los casos se compone de dos partes, una de las cuales está incluida
en la misma biela y la otra es un sombrerete que se atornilla al
anterior (fig 4). Un saludo,
EL
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