pistón de tronco

Un pistón de tronco es un pistón hueco alargado y abierto que se utiliza en motores de simple efecto, más comúnmente en grandes motores diésel marinos de baja velocidad. En lugar de un pistón sólido conectado a una biela separada a través de una caja de estopas, la biela pivota directamente dentro del propio pistón hueco. Esto elimina la biela externa, la cruceta y el sello de la caja de estopas que normalmente serían necesarios para evitar fugas en la culata.

El pistón se mecaniza como un cilindro de pared delgada con un extremo inferior abierto. El cojinete del pie de biela se asienta dentro de esta cámara hueca, sostenido por un pasador que permite la articulación a medida que la biela se balancea durante el funcionamiento. Se puede hacer circular aceite de enfriamiento o agua de mar a través del pistón hueco para controlar el calor, lo cual es crítico en motores grandes donde las temperaturas de la cara del pistón pueden exceder los 300 grados Celsius. El extremo abierto mira hacia el lado del cigüeñal del cilindro, lejos de la combustión.

Por qué es importante en los motores marinos

Los pistones de tronco son dominantes en los grandes motores marinos de dos tiempos que operan de 100 a 300 RPM. Son más ligeros y compactos que un pistón sólido equivalente con conjunto de biela externa, lo que reduce la altura del bloque del motor y mejora la eficiencia estructural. La ausencia de una caja de estopas también significa menos rutas de fuga y un mantenimiento más sencillo en embarcaciones que operan lejos de las instalaciones de reparación. Por el contrario, los motores de cuatro tiempos de pequeña y mediana velocidad suelen utilizar pistones sólidos con bielas externas y crucetas, que proporcionan una mejor distribución de la carga y un reemplazo más fácil de la biela.

El diseño hueco crea una compensación: los pistones de tronco experimentan una mayor tensión de flexión en las paredes del pistón porque la carga de combustión se transmite a través de la sección hueca como una viga de pared delgada. Los diseñadores compensan esto utilizando aleaciones de aluminio de alta resistencia o hierro dúctil, y mediante un control cuidadoso de la holgura entre el pistón y el orificio. El rayado entre la pared exterior del pistón y la camisa del cilindro es un modo de falla conocido si el enfriamiento es inadecuado o si la calidad del combustible provoca depósitos en la falda del pistón.

El término "tronco" se refiere al cuerpo del pistón en sí, que se asemeja a un baúl de almacenamiento o una caja hueca. El pistón a menudo se denomina "pistón de tronco" incluso cuando no se contrasta con ningún otro tipo, porque el nombre simplemente describe su geometría hueca y envolvente. Algunos textos antiguos se refieren a esta disposición como "pistón abierto" o "pistón hueco", pero pistón de tronco es el término estándar en ingeniería naval y diésel.