Que es forjar los pistones

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El pistón es un cilindro abierto por su base inferior, cerrado por en la superior y sujeto a la biela en su parte intermedia. El movimiento del pistón es hacia arriba y abajo en el interior del cilindro, comprime la mezcla, transmite la presión de la combustión al cigüeñal a través de la biela, fuerza la salida de los gases resultantes de la combustión en la carrera de escape y produce un vacío en el cilindro que “aspira” la mezcla en la carrera de aspiración.

El pistón, que a primera vista puede parecer de las piezas más simples, ha sido y es una de las que ha obligado a un mayor estudio. Debe ser ligero, de forma que sean mínimas las cargas de inercia, pero a su vez debe ser lo suficientemente rígido y resistente para soportar el calor y la presión que se desarrolla dentro de la cámara de combustión.

Los pistones fundidos son formados vertiendo metal fundido en un molde bajo la gravedad normal. Los pistones forjados son formados inyectando metal fundido en un molde pero a diferencia de los otros al mismo tiempo el metal fundido es forzado en el molde bajo mucha presión. Esto produce unos cambios en el metal a nivel molecular.

Bajo un microscopio todas las partículas de metal de un pistón fundido se podría decir “descansan una al lado de otra”. Las partículas del metal de un pistón forjado están mucho más comprimidas. Esto es lo que hace que los pistones forjados sean tres veces más fuertes que los demás.

http://www.laguiacompraventa.com.ar/img_anun/641656630pistones_bonitos.jpg

Son mucho más resistentes a las presiones y pueden ser sometidos a mayores cargas sin que puedan llegar a sufrir una rotura.

Se terminan utilizando maquinas de cnc, con estos equipos la mayoría de los fabricantes puede mantener las especificaciones y las tolerancias exactas. Esto los hace estructuralmente más durables que los otros pistones.

Los pistones forjados están construidos con aleaciones de aluminio y como mencionamos con anterioridad el material tiene una densidad muy alta, esa mayor densidad en el material nos permite poder disipar mayor temperatura en el mismo tiempo que un pistón original, otra ventaja es de que los pistones forjados son un poco más livianos que los pistones originales, esto es gracias a que el fabricante puede construir pistones con una pared de menor espesor para conseguir la misma resistencia.

Sin embargo el material de los pistones forjados a menudo tiene mucho menos contenido de Silicio que los pistones originales y sufre una dilatación mayor hasta llegar a su temperatura normal de funcionamiento. Esto requiere que los cilindros tengan mas “luz” que si utilizáramos pistones normales.

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Tener mas luz en los cilindros no es beneficioso, con esto aumenta el consumo de aceite y podemos perder rendimiento por perdidas de sellado en el cilindro.

También podemos decir que los pistones forjados pueden ser más ruidosos en su funcionamiento en frío, debido a la mayor luz que tiene con su cilindro, pero una vez que alcanzan su temperatura normal de funci0onamiento no hay diferencias con uno original.

Ventajas

Son mucho más resistentes

Soportan mayor numero de rpm de motor sin riesgo de rotura

Permiten una mayor disipación de temperatura

Desventajas

Sufren una dilatación mayor

Debido a la mayor dilatación los cilindros deberán llevar mas “luz con lo cual se puede llegar a aumentar un poco el consumo de aceite
en frio normalmente hace mas ruido…

Solo apuntar que esta “mayor luz” reduce el numero de rectificados que se pueden dar a un bloque , lo normal son 3, a uno solo, es decir se trabaja siempre a maxima medida, y la segmentacion de la que tan bien nos ilustra herrerillo en otro hilo, es mas flexible de lo habitual.

Esto hace que el consumo en frio de aceite sea muy elevado mas de 1ltr cada 1000km es lo mas normal, llegandose a mas del doble cuando la utilizacion del mismo, no es duradera, esto es si haces 2000km con pequeños desplazamientos de 50km cada vez gastaras en esos 2000km una lata de aceite de 4lts, si vas y vueves de Barcelona a Cadiz, en esos 2800 km es probable que solo gastes 2 lts de aceite

gracias por la aportacion ,alfonso…

Pistones de aluminio fundido (Sufijos P, NP)

           Uno de los procesos más antiguos y aún vigente, es el de la fundición de lingotes de aluminio en grandes Crisoles (donde se calientan los metales hasta que se funden o pasan de sólido a líquido) que luego se vacían en moldes enfriados por agua bajo sistemas especiales. 

            Posteriormente, comienza el proceso de mecanizado, efectuado por diferentes maquinarias controladas por computadoras y por último pasan por una serie de procesos térmicos que les dan las propiedades requeridas por las empresas fabricantes de equipo original. Estos mismos pistones son los que tienen los vehículos que salen de la fabrica y son los mismos ofrecidos en las repuesteras como piezas de reposición.

Pistones forjados a presión (Sufijo F)

           En éste proceso se utilizan trozos de barras de aleaciones de aluminio cortados a la medida y sometidos a presiones de hasta 3000 toneladas de fuerza, En los troqueles se forja con exactitud las dimensiones del pistón y las ranuras de los anillos con maquinados a precisión para brindar optima calidad y confiabilidad en el uso de estos.

Pistones Hipereutecticos (Prefijo H)

           Estos pistones son fabricados con modernos sistemas de la más alta tecnología metalúrgica en la cual se emplean nuevas formulaciones que permiten agregar una mayor cantidad de silicio, lográndose una expansión molecular uniforme de los elementos utilizados en su composición. Esta técnica de manufactura proporciona a éstos pistones características especiales, tales como soportar mayor fuerza, resistencia y control de la dilatación a temperaturas altas, disminuyendo el riesgo de que el pistón se pegue o agarre en el cilindro, la vida útil es

mayor ya que las ranuras de los anillos y el orificio del pasador del pistón son más duraderas, además se pueden instalar en los nuevos motores e igualmente se usan en motores de años anteriores. Esta particular tecnología de los pistonesse impone en especial para las nuevas generaciones de motores de alta compresión. Al usar pistones con prefijo “H” su reparación será confiable (figura 2).

Pistones con capa de recubrimiento (Sufijo C)

           Los primeros minutos de funcionamiento de un motor nuevo o reparado son cruciales para la vida del motor. Los pistones de la marca

Sealed Power han estado a la vanguardia de la tecnología del recubrimiento de las faldas del pistón. Inicialmente se utilizó el estaño (éste le da un color opaco figura 3) pero por ser nocivo a la salud ha sido eliminado por los fabricantes de pistones. En sustitución se está aplicando el nuevo recubrimiento anti-fricción compuesto por molibdeno y grafito en las faldas (dándole un color negro, figura 4).

De nuevo buena info Elherrerillo, hay tipos de pistones que no conocia, y gracias a este post tuyo ya conozco.

por otra parte, quisiera añadir que no todos los pistones son cilindricos y van unidos a una biela, los hay ovalados y con doble biela, aun que ya se sabe que no es lo normal, es solo una rareza que monta precisamente un fabricante japonés, honda, en su moto nr 750.

Ilustro, que esto no se ve cada dia:

y llevan 8 valvulas por cilindro:

http://www.motorcycleproject.com/motorcycle/images/Nr750_2.jpg

Saludos.

yo en su dia ya puse este video…

[ame=“como se hace un piston - YouTube”]como se hace un piston - YouTube[/ame]

Para hacerlo bien , hay que rectificar con mucha mayor holgura, que en un motor convencional, porque como te decia herrerillo, las tolerancias han de ser mayores

Es posible que en tu caso hayas bruñido y montado su medida de origen, evidentemente al tener menor juego, entre camisa y piston del que se precisa ,mientras no haya una solicitacion extrema a ese motor durante un tiempo prolongado, esa dilatacion intrinseca del piston, no llega a producirse, y por tanto el consumo es razonable y todo va en orden, pero y supongo que la razon de forjar es llevar el motor al maximo posible, y no solo en 20 km, cuando esto suceda te puede ocurrir que el piston se gripe en su camisa…

Por ejemplo una hora en autopista a alto regimen, o 50 km de subida a un puerto de montaña en verano con el AA puesto jugando al corte de marchas, algo muy habitual en usuarios cañeros, en coches de calle mas o menos deportivos

Ademas por decirlo de una manera simple, no todos los forjados son iguales, cuanto mayor haya sido la compactacion molecular, debida al proceso, mayor es la dilatacion que sufre, quizas los tuyos sean asi, sinceramente no los conozco, pero si el fabricante garantiza la reposicion directa , esto es, uno de 80mm, por otro forjado de 80 mm, quizas???.. no tengas problemas nunca…

Un consumo de un lt cada 1000km, es molesto pero muy normal en motores contemporaneos, de hecho la mayoria de los fabricantes lo indican como posible en sus manuales de usuario y solo afecta al bolsillo y a nuestra atencion para verificar el nivel mas a menudo, evidentemente si el consumo se multiplica se afectan otras cosas empezando por las bujias, pero en competicion razon de ser de los motores forjados no es relevante

Por cierto limpiar (bruñir) deberia hacerse siempre y rectificar solo cuando el cilindro este fuera de cotas en excentricidad, pero en cualquier caso hay que verificar la tolerancia entre el piston dilatado al maximo, dato que da el fabricante, y el diametro minimo del cilindro, medida que obtiene el montador del motor, guardandose un margen de seguridad de algunas decimas…
Saludos

tampoco entiendo el alarmismo de un litro de aceite a los 1000 por estar forjado,si los forjados dilatan mas tambien cuando calientan aunque vayas a cuchillo beberan menos.

muy buena la diferencia entre bruñido y rectificado de alfonso castaño y una preguanta uqe tengo todo el mundo forja bielas(APex,Pauter,eagle…) o pistones (Cp pistons,vitara,wiseco,tomei) pero…y los bulones?nadie ha pensado en ellos? son los que unen biela con piston?no deberian cambiarse los de serie por unos mas resistentes?

yo,cuado compre el kit completo a wiseco,entraba todo pistones,segmentos casquillos vielas,todo forjado acorde…

y eso seria lo normal,pero conozco algun caso de pistones que vinieron sin bulones. y cuales metes?

yo creo que deberia de venir pistones,bulos,aros y los circlips para los bulones no mverse del sitio.

ahora no se la politica de las marcas.

entonces con motor desarmado en mano lo ideal seria pedir un bruñido y montar la misma medida.
no rectificar a primera de cambio y luego bruñir.
teoricamente deberian gastarse antes los aros que el bloque no?

Vamos a ver; bruñir un cilindro ovalizado es una soberana tontería, es tirar el dinero y será simplemente algo puramente estético para que a la hora de montar el mecánico diga ohh que bonitas quedaron las paredes de los cilindros.

Bruñir puede ser una solución cuando en un motor con cilindros y pistones dentro de tolerancias los segmentos empiezan a arañar las paredes del cilindro.

Posdata:

-Rectificar o mandrinar es agrandar los cilindros a sobremedida; y bruñir es dar el acabado adecuado a las paredes de los cilindros; esto cada fabricante de pistones lo recomienda hacer de una manera u otra.
-El juego de aceite o tolerancia cilindro-pistón que hay que dejar al igual que el acabado de las paredes del cilindro lo indica siempre el fabricante del pìstón, teniendo en cuenta la medida del pistón dilatado, el cabeceo del mismo en el cilindro, la dilatación del propio cilindro, y dando margen para que no pase nada durante un corto periodo de tiempo de funcionamiento a temperaturas del pistón fuera del rango de temperaturas en el que funciona normalmente entre otros cientos de factores más…
-Por último y como nota práctica a la hora de montar un motor; sabiendo que todos los pistones desde hace bastante tiempo tienen bulon desplazado respecto al centro del pistón para reducir el cabeceo dentro del cilindro; si se da el caso de que no sabemos en que sentido van los nuevos pistones al no tener flecha que indique la dirección de montaje en su cabeza; miraremos el pistón por abajo, miraremos la distancia de un lado de la falda al bulon y del otro lado al bulon; veremos que un lado tiene menor distancia; pues el lado de menor distancia debe de estar orientado hacia el lado de empuje del cigúeñal; esto es así para reducir el cabeceo del pistón en el cilindro reduciendose también el desgaste de estos dos elementos.

saludos.

Te contesto en linea, disculpa que no me sale activo el codigo html y no puedo cambiar el tipo de letra

Estoy totalmente de acuerdo contigo, solo que el llegar a la temperatura de maxima dilatacion a veces es complicado en viajes cortos de ahi mi referencia

No me he explicado bien o me has malinterpretado, me referia que si fuese el caso, que no es el tuyo, de montar pistones forjados de medida estandar, sobre un cilindro bruñido de diametro estandar, y no se cumplia el mantener la holgura requerida por el fabricante, podria funcionar muy bien en frio sin consumo de aceite y gripar en caliente

Lo de bruñir como indicaba antes a mi me gusta para cilindros en cotas, sin ovalizacion, o con una minima, sino hay que rectificar, otra cosa es que en un motor “hecho con cariño” el bruñido manual es algo natural, no solo estetico joakyns, aunque no le aporte nada especial, pero queda muy bien aunque se haya rectificado

No se si ahora me he explicado mejor…

esto es lo que me gusta,se lanza un post , y se comenta el tema…muy buena explicacion compañero…

y tu alfonso…cristalino…pero desde el principio compañero.

Pero bielas y pistones de calidad, ¿Son caros?

pues yo tengo pistones wiseco y me venia el kit completo con bulones,sin fijarme mucho diria que son algo mas gordos.por ejemplo los de serie son de 20mm de diametro y los wiseco tambien,pero los de serie el diametro del hueco interior es de 16x ejemplo y los forjados el hueco interior es de 14.no se si me explico??en cuanto al consumo de aceite…no creo que sea por que tenga mas luz sino porque en mi caso el segmento rascador de aceite tiene mas del doble de grosor y los agujeros de lubricacion el de serie tiene 2 de 2mm x cada lado y el wiseco tiene 4 de 4mm x cada lado.si consumiera mas seria por eso,creo yo.y respecto al rectificado yo llevo la primera sobremedida y con las tolerancias del piston.la que traia en las instrucciones asique en teoria las holguras que tiene son las k tienen k tener.ya os comentare cuando le haga kms el aceite que me consume

si.
son caros.

traidos de eeuu me han salido por algo menos de 700 cuando el cambio euro dolar estaba a 1,50.repito,pistones wiseco y bielas eagle

TODO pistón que se compra viene con su bulon y los circlips para fijarlo en caso de que se monte flotante en pistón y biela. El pistón que no venga con su respectivo bulon seguro es una m de timo que se fundirá en la primera explosión del motor…
Aunque no lo paresca el bulon es algo tan crítico y tan estudiado como el mismo pistón.

saludos

sabiais que los pistones durante mucho tiempo eran de fundicion de hierro?..
El material con que se construía fue durante muchos años la fundición. En el año 191 1, La Hispano-Suiza introdujo los pistones de aluminio, obteniendo una notable ventaja en cuanto a ligereza. Sin embargo, la mayor dilatación térmica del aluminio (3 veces superior a la de la fundición) y el consiguiente peligro de gripado condujeron a los demás constructores de motores a conservar aún durante un decenio los pistones de fundición, limitando el peso mediante la reducción del grosor del material.

A partir de 1920, gracias a las nuevas aleaciones ligeras y a las técnicas de fusión y de mecanización mejoradas, el pistón de aluminio comenzó a substituir al de fundición, aunque en los años treinta se produjo en Estados Unidos un retorno al segundo tipo, por razones económicas y en parte técnicas

como siempre,los españoles a la cabeza de la tecnologia…que nos ha pasado?