Na minha fazenda, Eu cultivo milho doce para o mercado fresco, mas isso não me impede de aprender sobre as práticas empregadas para outras culturas. Sempre acreditei que tudo o que você pode aprender tem valor. Um benefício auxiliar do novo conhecimento é que posso aplicá-lo a outra coisa em minha operação. O objetivo deste artigo é fornecer informações para que, se você precisar comprar um novo pistão para um motor, você pode fazer isso como um consumidor instruído.

A anatomia de um pistão

Todo motor alternativo usa um pistão para transferir a energia química da combustão para o trabalho mecânico executado pelo virabrequim. A expansão da mistura de combustível e ar usa o pistão como uma plataforma para a pressão de combustão do cilindro trabalhar, que então transfere a energia para o virabrequim por meio da biela. Devido ao formato de um pistão, os especialistas em motores costumam chamá-lo de lesma.

Os termos a seguir descrevem as peças de um pistão.

• Coroa. Este é o topo do pistão voltado para a câmara de combustão na cabeça do cilindro. A coroa pode ser plana com ou sem corte de relevos para as válvulas. Este é um pistão de topo plano. Se a coroa estiver rebaixada, então é um pistão abaulado. Dependendo do design, toda a coroa pode ser rebaixada ou apenas a área que reflete o formato da câmara de combustão. O inverso de um pistão abaulado é um pistão pop-up ou abaulado. Este estilo tem um arco voltado para a câmara de combustão da cabeça do cilindro. Pistões em cúpula raramente são, se alguma vez, usado em motores agrícolas.

Muitos motores diesel têm uma plataforma plana na cabeça do cilindro. Assim, toda a câmara de combustão está em um prato rebaixado na coroa do pistão. Um motor a gás sempre tem a câmara de combustão na cabeça do cilindro, mas os designs modernos refletem uma porcentagem significativa dessa região em um prato ligeiramente rebaixado. Isso é feito para melhorar o movimento da mistura e aumentar a velocidade da chama.

• Terra do anel. Esta é a área do lado do pistão da coroa ao anel do pistão superior e, em seguida, o material entre os anéis do lado do pistão. O anel que vai do anel superior até a coroa também é identificado como um volume de fenda. É uma região para onde a mistura ar / combustível irá viajar, mas a chama não.

Os motores a gás modernos têm o anel superior muito próximo à coroa (um anel mais fino), de modo que o volume da fenda é reduzido (o que é um grande contribuidor para as emissões de hidrocarbonetos). Os motores mais antigos normalmente tinham o anel superior mais distante da coroa (aumento do anel) para manter o calor da combustão longe do anel para maior durabilidade. Se um motor for detonado (pingado) mal sob carga, o terreno do anel superior irá falhar e quebrar, danificando o cilindro.

• Ranhura do anel. Esta é a ranhura usinada no pistão onde residem os anéis. Eles são feitos para uma dimensão definida, e o conjunto de anéis que você usa precisa coincidir com isso.

• Altura de compressão. Esta é a localização do centro do orifício do pino de pulso em relação à coroa. Será uma dimensão como 1,150 polegadas. Isso significa que o centro do orifício do pino é 1,150 polegadas quando medido a partir da coroa. A altura de compressão do pistão é uma função do comprimento da biela, o curso do virabrequim, e a altura do bloco do convés (a distância da linha de centro do virabrequim até onde o cabeçote do cilindro se conecta).

• Saia. Esta é a área abaixo do orifício do pino na parte inferior do pistão que se assemelha a uma saia de mulher quando vista de lado. Seu objetivo é guiar o pistão conforme ele se desloca no orifício do cilindro e impedir que oscile quando o virabrequim gira em seu arco de rotação e a carga de impulso o força contra a parede do cilindro. A parte inferior da saia também é onde o pistão é medido. Esta dimensão determina o tamanho do furo do cilindro. É chamada de folga do pistão à parede.

3 designs de pistão

Os pistões são feitos de alumínio e podem ser considerados fundidos (derramados em um molde), forjado (prensado em forma), ou hipereutético (alumínio misturado com silicone).

Pistões fundidos são considerados os projetos mais fracos, mas são os menos caros de produzir devido a uma baixa taxa de expansão térmica. Os pistões fundidos são ajustados com menos folga para a parede do cilindro. Isso resulta em menos ruído do motor (especialmente quando o motor está frio) e em menor consumo de óleo durante o aquecimento.

Pistões forjados têm o design mais forte, mas são mais caros de produzir. Esses pistões também requerem mais folga, pois sua taxa de expansão é maior. O som que um pistão forjado faz quando o frio é chamado batida do pistão. O consumo de óleo durante ciclos de execução curta com pistões forjados é muito maior do que com projetos fundidos.

Pistões hipereutéticos são relativamente novos (nos últimos 20 anos) e oferecem um design mais forte do que um pistão fundido. Os pistões hipereutéticos produzem menos ruído e consomem menos óleo em comparação aos pistões forjados. Isso se deve a um encaixe próximo ao de um pistão fundido. Alguns estudos mostraram que os pistões hipereutéticos podem ser mais frágeis do que um pistão fundido ou forjado, tornando-os um candidato pobre para suportar um ataque de detonação severa sem levantar um anel de terra.

Tamanhos de pistão

A indústria oferece diâmetros internos de 0,020, 0,030, 0,040, e 0,060 polegadas. Um furo padrão é a dimensão para a qual o motor foi feito originalmente.

Se o cilindro estiver gasto ou danificado, primeiro, será necessário perfurar até uma dimensão e, em seguida, afiar para o tamanho final para usar um novo pistão. Se uma luva for instalada no furo danificado, então, um pistão de tamanho padrão pode ser usado.

Os fabricantes personalizados podem produzir um pistão de acordo com os requisitos exatos. Esses pistões sempre serão do tipo forjado e custam muitas vezes o preço de um pistão produzido em massa nas dimensões de diâmetro interno comumente oferecidas.

Ao reconstruir um motor, seu objetivo é manter a parede do cilindro o mais espessa possível. Portanto, você vai querer escolher um pistão com o menor aumento de diâmetro enquanto ainda produz a correção do diâmetro interno do cilindro desejada.

Escolhendo um substituto

A lógica que gosto de aplicar ao comprar um pistão é ver qual método de construção foi usado pelo fabricante original. Se fosse um design forjado, então eu usaria aquele estilo de pistão. Quando o motor é equipado de fábrica com um pistão fundido, você pode voltar a esse design ou atualizar para um pistão forjado ou hipereutético. Se o motor tiver trabalho pesado por longos períodos, como o funcionamento de um sistema de irrigação, então, eu mudaria para um pistão forjado para maior resistência e não me preocuparia com ruído de operação a frio ou consumo de óleo.

Em contraste, se o motor vai dar partida a frio com frequência e, em seguida, funcionar apenas por curtos períodos de tempo e nunca acumular muito calor operacional (como um caminhão usado para alimentar o gado), Eu sugeriria comprar como um pistão de substituição um projeto do tipo fundido, pois fornece um ajuste perfeito e menor consumo de óleo. Tenha em mente que quando o óleo passa pelos anéis (como pode acontecer com um pistão de encaixe solto), ele cria carbono na terra e nas ranhuras do anel, que com o tempo levará a óleo e anéis de compressão grudados.

Esperançosamente, você nunca precisará comprar novos pistões. Se você fizer, fazer a escolha adequada determinará o sucesso da reconstrução.