Diferenças entre edições de "Pistão"

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[[Image:Kolben-Piston.jpg|thumb|right|175px|Embora o êmbolo surja tipicamente mostrado na posição natural (aqui está de cabeça para baixo), nesta posição podem-se observar claramente os dois grandes orifícios de encaixaencaixe da cavilha, onde se irá ligar a [[biela]].]]
O '''pistão''' ou '''êmbolo''' é uma peça cilíndrica em ferro ou [[liga metálica|liga ligeira]], que se move [[longitudinal]]mente no interior do [[cilindro]]. Está dividida em três partes:
 
O '''pistão''' ou '''êmbolo''' de um motor é uma peça cilíndrica emnormalmente ferrofeita de alumínio ou [[ligaLiga metálica|liga]] ligeirade [[alumínio]], que se move [[longitudinal]]mente no interior do [[cilindro (motor)|cilindro]]. Estádos dividida[[motor emde trêsexplosão|motores partes:de explosão]].
*A parte superior, denominada '''cabeça''', que é fechada, delimitando a [[câmara de combustão]];
*A parte média, normalmente chamada de '''corpo''', onde existem dois orifícios circulares reforçados para alojar o eixo do êmbolo (cavilha) que o une à [[biela]]. ;
*A parte inferior, designada por '''saia'''.
O corpo e a saia do êmbolo são ocos, para permitir a ligação à biela e o movimento pendular desta.
 
 
Na parte exterior da cabeça, o pistão tem pelo menos três sulcos, nos quais são colocados [[segmento]]s (anéis, pt-Br), também designados por 'aros de êmbolo' e que servem para garantir a estanquicidade devido a ter de existir uma certa folga entre o cilindro e o corpo do êmbolo. Esta folga garante que ao dilatar-se com o aquecimento do motor, o êmbolo não se agarre ao cilindro, ficando impedido de se movimentar.
==Constituição==
O pistão tem a forma de um copo cilíndrico invertido sendo a superfície direccionada para a [[câmara de combustão]] denominada ''fundo'' ou ''cabeça do pistão''.
*A parte média, é normalmente chamada de '''corpo''', onde existem dois orifícios circulares reforçados para alojar o eixo do êmbolo (cavilha)pistão que o une à [[biela]]. ;
A parte mais afastada da cabeça é denominada a ''saia'' do pistão.
 
===Fixação===
Os dois orifícios circulares que possui na parte média são reforçados e opostos e destinam-se a possibilitar a sua fixação ao pé da [[biela]] através de um eixo em [[aço]] conhecido como ''pino do pistão'', ''eixo do êmbolo'' ou ''passador''. Para que este eixo não se desloque pelos orifícios desgastando e deteriorando o cilindro do motor, é mantido em posição dentro do pistão através de detentores adequados(parafusos, cavilhas) ou revestido de um material que não danifique a superfície do cilindro durante o movimento do pistão. Devido à fixação pistão-biela que oscila transversalmente ao motor, o pino do pistão tem um orientação longitudinal face ao motor, ou seja paralela à [[cambota]](virabrequim).
 
 
==Segmentos==
[[Image:4-Stroke-Engine.gif|framed|right||O movimento de vai-vem do pistão num motor a quatro tempos, vendo-se um dos orifícios de fixação à biela e dois segmentos no seu topo posterior]]
Durante a sua deslocação no interior do cilindro o pistão deveria aderir totalmente a este de forma a que não houvesse fugas de gases que diminuissem a força da compressão ou da explosão da mistura. Face ao forte atrito que tal provocaria a solução encontrada foi deixar uma pequena folga entre o pistão e o cilindro tende aquele um menos diâmetro e colocando uns ''anéis'', também chamados ''segmentos'' ''ou aros do êmbolo'', em volta do pistão assegurando o isolamento necessário. Esta folga garante ainda espaço para que o pistão se possa dilatar com o aquecimento do motor sem aderir ao cilindro envolvente ficando impedido de se movimentar.
 
Os segmentos encontram-se alojados em sulcos efectuados na superfície exterior e são fabricados num material menos duro que o material que constitui o [[bloco do motor]] de forma a que sejam aqueles e não este a desgatarem-se com o uso.
 
Os dois ou três anéis situados mais perto da cabeça do pistão são chamados ''segmentos de compressão'' e têm por finalidade assegurar que não haja fuga da mistura gasosa na altura em que o pistão efectua o seu movimento compressor. O anel que se encontra mais perto da câmara de combustão é chamado ''anel de fogo'' pois é o que contém a explosão que se dá no cilindro vedando a passagem dos gases. Os ''anéis de fogo'' são revestidos a [[crómio]] o que lhes aumenta a resistência às condições extremas de funcionamento a que são sujeitos, permitindo simultaneamente uma melhor lubrificação, pois retêm o óleo na sua superfície diminuindo assim o atrito. O uso deste revestimento permitiu duplicar a durabilidade dos segmentos e reduzir em mais de 50% o desgaste dos cilindros.<ref>ARIAS-PAZ, Manuel pág.40</ref>
 
Na posição mais afastada da cabeça do pistão situa-se o chamado segmento ou ''anel raspador'' ou '''anel do óleo''' que possui um conjunto de orifícios em contacto com o interior do pistão e cujo objectivo é, quando da sua descida durante a fase de explosão no [[ciclo de Otto|ciclo de quatro tempos]] retirar o [[óleo lubrificante]] que cobre a superfície do cilindro de forma a que este não se misture com o ar que entrará na fase seguinte. Através das aberturas que comunicam com o interior do pistão este óleo vai lubrificar o próprio pé da biela caindo no [[cárter]] para ser reaproveitado posteriormente.
 
==Materiais==
Os pistões mais antigos eram construidos em [[ferro fundido]] tendo sido mais tarde melhoradas as suas características [[estanho|estanhando]] ou [[níquel|niquelando]] as superfícies em contacto com os cilindros.
 
===O uso do alumínio no fabrico dos pistões===
Num motor rodando a 3.000 [[rotações por minuto]], o pistão realiza um movimento completo ao longo do cilindro a cada centésimo de segundo. Este elevado ritmo, e a temperatura de cerca de 300 ºC atingida pela cabeça do pistão, levaram à introdução do [[alumínio]] e [[Liga metálica|ligas]] de alumíno, mais leves e com uma maior capacidade de dissipação do calor.
 
O uso do alumínio veio todavia trazer uma dificuldade: sendo o [[coeficiente de dilatação]] deste bastante superior ao do ferro fundido<ref>[[Dilatação#Coeficientes de dilatação linear para alguns materiais|Coeficientes de dilatação linear]]</ref>, a folga do pistão teria que ser excessivamente grande enquanto o motor ainda estivesse a baixa temperatura. Nestas circunstâncias ouvir-se-ia o "bater" do pistão contra as paredes do cilindro.
 
====A ovalização dos cilindros====
O movimento de vai-vem do pistão é controlado pela biela que por sua vez está articulada com a cambota. Este movimento provoca uma força perpendicular ao comprimento da cambota que exerce esforços laterais sobre os cilindros e tende a provocar, com o funcionamento do motor, alguma [[oval]]ização dos respectivos orifícios.
 
====As soluções encontradas====
 
Entre as soluções encontradas para estes problemas contam-se:
*Fabricar a saia do pistão mais larga que a cabeça, mas com umas ranhuras de forma a que a dilatação se estenda para essas ranhuras sem provocar o "agarrar" ao cilindro;
*Colocar no interior da saia uma armadura em metal [[invar]] que, tendo um baixíssimo coeficiente de dilação térmica, impede a saia de se dilatar;
*Envolver a zona da saia por segmentos em invar impedindo a dilatação desta.
*Fabricar a cabeça do pistão em alumínio e a saia em [[aço]].
*Fabricar os pistões ligeiramente ovalizados, com o eixo maior no sentido da oscilação, de forma a que após aquecimento fiquem devidamente ajustados ao cilindro.
 
===O desgaste dos segmentos===
Com o uso os segmentos vão-se desgastando. Quando isso ocorre os anéis gastos começam a puxar o óleo para dentro do cilindro onde se queima juntamente com o combustível provocando carbonização e um fumo negro característico no escape.
O consumo de óleo aumenta e o rendimento do motor também diminui pois a capacidade de compressão fica também diminuida.
 
==Referências==
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* Forfie, a Blog by Vkthor - Êmbolos ou Pistões
:*ARIAS-PAZ, Manuel. ''Manual de Automóveis'', São Paulo : Editora Mestre Jou, [[1970]]
:http://forfie.blogs.sapo.pt/2255.html - Versão 1.0a/Build 01- 16JUN2006: Public release
 
{{Partes do motor}}
 
[[Categoria:Mecânica]]
[[Categoria:Motores]]
 
 
 
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==Referências==
*ARIAS-PAZ, Manuel. ''Manual de Automóveis'', São Paulo : Editora Mestre Jou, [[1970]]
* Vários. ''Lexicoteca-Moderna Enciclopédia Universal'', Lisboa: Círculo de leitores, [[1985]]. Tomo XV
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{{Partes do motor}}
 
[[Categoria:Automobilismo]]
[[Categoria:Mecânica]]
[[Categoria:Motores]]
 
 
[[bg:Бутало]]
[[ca:Pistó]]
[[cs:Píst]]
[[da:Stempel (motordel)]]
[[de:Kolben (Technik)]]
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{{Partes do motor}}
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