EL PISTÓN

Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna. Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos o anillos. Efectúa un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido.

A través de la articulación de biela y cigüeñal, su movimiento alternativo se transforma en rotativo en este último.

Tiene tres importantes misiones: comprime la mezcla, transmite la fuerza de las explosiones que provocan su movimiento de vaivén al cigüeñal a través de la biela, e impide que los gases quemados tras la combustión puedan filtrarse hacia el cárter. Por lo general son de aleaciones especiales de aluminio, para conseguir ligereza, dureza y buena conductividad térmica, ya que deben resistir altas presiones, elevadas temperaturas y están sometidos a un gran desgaste por fricción. Los pistones son de una pieza, y se pueden dividir en la cabeza, parte que soporta directamente el empuje de los gases tras la combustión, y la falda o cuerpo, que es la parte inferior, encargada de mantener al pistón recto en el interior del cilindro. Para que el acoplamiento entre pistón y paredes del cilindro sea adecuado, la falda se diseña ligeramente ovalada y cónica. Esta forma, en frío, se transforma en un cilindro casi perfecto una vez que se ha dilatado debido a la temperatura. Su cometido le obliga a encajar perfectamente en el interior del cilindro por el que se desplaza en movimiento alternativo.

El sistema biela-manivela de una máquina motriz (máquina de vapor, motor térmico) se compone de una biela AB cuyo extremo A llamado pie de biela, se desplaza a lo largo de una recta, mientras que el otro extremo B, llamado cabeza de biela, articulado en B con una manivela OB describe una circunferencia de radio OB. El pie de biela está articulado en una pieza denominada patín solidario con el pistón que se desplaza entre dos guías. El pistón describe un movimiento oscilatorio que  no es armónico simple, aunque se puede aproximar bastante a éste.

De esta forma el sistema Biela Manivela, Se emplea para transformar un movimiento rectilíneo alternativo en circular, o viceversa, siendo por tanto un mecanismo reversible.

El cigüeñal Consiste en una serie de mecanismos biela-manivela, que funcionan de forma simultánea. Con él se consigue una transmisión de potencia más uniforme, ya que se eliminan los puntos muertos.

Mientras un extremo de la manivela realiza un movimiento que puede ser aproximadamente circular uniforme, el otro extremo realiza un movimiento lineal, que alterna, obligando al pistón a moverse a uno y otro lado de un punto, sujeto a una fuerza dirigida hacia un centro, opuesta a su desplazamiento, acelerando el pistón cambiando tanto su  magnitud como dirección, siendo máxima en los extremos y mínima en el centro, así como su velocidad, teniendo valores mínimos en  los extremos y máximos en el centro; con movimiento que se puede aproximar mucho al Movimiento Armónico Simple MAS.