Las funciones del pistón y las cargas que actúan sobre él presentan un conjunto muy especial de requisitos para el material del pistón.
Si el objetivo es bajo peso del pistón, entonces se prefiere un material de baja densidad. Además de su forma de diseño, la resistencia del material es el factor decisivo para la capacidad de carga del pistón. El cambio en las cargas a lo largo del tiempo requiere una buena resistencia estática y dinámica. La resistencia a la temperatura también es importante debido a las cargas térmicas.
La conductividad térmica del material es importante para el nivel de temperatura. Como regla, una alta conductividad térmica es ventajosa, ya que promueve una distribución uniforme de la temperatura en todo el pistón. Las bajas temperaturas no solo permiten una mayor carga del material, sino que también tienen un efecto beneficioso sobre los parámetros del proceso en la corona del pistón, como la eficiencia volumétrica y el límite de golpes.
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Como aleación ligera con alta conductividad térmica, el aluminio está particularmente predestinado para usarse como material de pistón. Sin embargo, en estado no aleado, su resistencia y resistencia al desgaste son demasiado bajas.
Pistones de aluminio fundido
- El más adecuado para motores de serie.
- Punto de precio más bajo.
- El pistón de fundición típico está hecho de un aluminio de grado inferior que se funde y fluye dentro de un molde que tiene la forma del producto terminado. Los moldes de pistón son matrices permanentes, intrincadamente hechas de formas de acero de piezas múltiples. El aluminio fundido se introduce al vacío en el molde. Tan preciso es el proceso que la fundición resultante requiere un mecanizado mínimo. Los pistones fundidos, que cuestan menos, son más frágiles que los pistones hipereutécticos o forjados, por lo que no son adecuados para aplicaciones de alto rendimiento.
Pistones de aluminio hipereutécticos
- El más adecuado para motores de aspiración normal de hasta 600 HP en SB o 700 HP en BB.
- Punto de precio medio.
- El pistón hipereutéctico también es un pistón fundido pero con una cantidad ideal de silicio agregado (aproximadamente 16%) para producir una versión mucho más fuerte del pistón fundido estándar. El silicio mismo se expande menos que el aluminio, pero también actúa como un aislante para evitar que el aluminio absorba la mayor parte del calor operativo. Otro beneficio de agregar silicio es que el pistón se vuelve más duro y es menos susceptible al desgaste. Además, el mayor contenido de silicio de los pistones hipereutécticos permite un pistón más ajustado que mejora el sello de combustión debido a la reducción del balanceo del pistón a medida que se desplaza en la pared del cilindro.
- Aunque no son tan robustos como los pistones forjados, los pistones hipereutécticos son una opción ideal para motores que producen hasta 600 HP en bloques pequeños y hasta 700 HP en bloques grandes, según la aplicación.
- Debido al mayor contenido de silicio, el hipereutéctico es una aleación menos dúctil y es menos tolerante cuando se usa con aplicaciones reforzadas y / o nitrosas, lo que las hace más adecuadas para motores de aspiración normal.