cilindro

Un cilindro es el orificio metálico mecanizado con precisión en el que un pistón se desliza hacia arriba y hacia abajo, impulsado por la presión de combustión en un motor o por una fuerza externa en una bomba o compresor. Las paredes del cilindro deben ser lisas y redondas con una tolerancia de unas pocas milésimas de pulgada, ya que cualquier desviación provoca fricción excesiva, fugas de gases y desgaste prematuro. Un motor de gasolina automotriz típico tiene entre 3 y 8 cilindros, mientras que los motores diésel pesados pueden tener 12 o más.

El cilindro se funde o forja como parte del bloque del motor, y su superficie interior, el orificio, se termina mediante bruñido, un proceso que deja un patrón de rayado cruzado controlado para ayudar a retener el aceite en los anillos del pistón. El diámetro del orificio es un parámetro fundamental del motor; un motor de 4 litros con 8 cilindros tiene un tamaño de orificio promedio de alrededor de 91 milímetros. La longitud del orificio en relación con la carrera del pistón determina si un motor es supercuadrado (orificio más grande que la carrera, lo que permite mayores rpm) o subcuadrado (orificio más pequeño que la carrera, lo que favorece el par).

El desgaste del cilindro ocurre gradualmente con el tiempo a medida que los anillos del pistón rozan las paredes. El rayado, causado por fragmentos de anillos rotos o partículas abrasivas en el aceite, crea ranuras visibles que permiten que los gases de compresión y combustión escapen más allá de los anillos. El glaseado, una capa lisa y dura que se forma en la pared del orificio, reduce la retención de aceite y acelera el desgaste de los anillos. Ambos defectos eventualmente requieren el rectificado del cilindro al siguiente estándar de sobremedida, típicamente 0.010, 0.020, 0.030 pulgadas, o equivalentes métricos, y la instalación de pistones y anillos de sobremedida.

Las camisas de cilindro húmedas son tubos de acero reemplazables prensados o atornillados en el bloque del motor y en contacto directo con la camisa de refrigeración; permiten restaurar un orificio dañado mediante un simple reemplazo de la camisa en lugar de un costoso rectificado del bloque. Las camisas secas se asientan entre el orificio y el refrigerante y rara vez se retiran durante la vida útil del motor. Ambos tipos son estándar en motores diésel de camiones pesados e industriales, donde el costo del tiempo de inactividad justifica la precisión requerida para la instalación.

El término cilindro en sí proviene del griego kylindros, que significa rodillo o cilindro, lo que describe la geometría pero no revela nada de su función en condiciones extremas. En un motor en funcionamiento, las temperaturas del cilindro superan los 2000 grados Fahrenheit en la zona de combustión, mientras que las camisas de refrigeración que rodean el orificio intentan mantener la temperatura del metal alrededor de 200 a 220 grados. Este estrés térmico, combinado con el choque mecánico de miles de explosiones por minuto, hace que la integridad del cilindro sea fundamental para la longevidad y fiabilidad del motor.