Calimero0000: uma edição

2013-04-20T01:20:15Z

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[[Ficheiro:Kolben-Piston.jpg|thumb|direita|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 encaixe do pino do pistão (não se trata de cavilha, pois a mesma não permite articulação entre as partes acopladas), onde se irá ligar a [[biela]].]]

O '''pistão''' ou '''êmbolo''' de um motor é uma peça cilíndrica normalmente feita de alumínio ou [[Liga metálica|liga]] de [[alumínio]], que se move [[longitudinal]]mente no interior do [[cilindro (motor)|cilindro]] dos [[motor de explosão|motores de explosão]].

== 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 alojar o eixo do pistão que o une à [[biela]].

A parte mais afastada da cabeça é denominada a ''calça'' 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 retentores adequados(aneis travas) 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 uma orientação longitudinal face ao motor, ou seja paralela à [[cambota]](virabrequim).

== Segmentos ==
[[Ficheiro:4-Stroke-Engine.gif|framed|direita||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, tendo aquele um menor 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.

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 construídos 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 na fabricação 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 °C atingida pela cabeça do pistão, levaram à introdução do [[alumínio]] e [[Liga metálica|ligas]] de alumínio, 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 [[Dilatação#Coeficientes de dilatação linear para alguns materiais|Coeficientes de dilatação linear]], 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 combustível aumenta pois a taxa de compressão fica também diminuida, deixando passar mistura não queimada para dentro do carter e o óleo lubrificante do motor faz o sentido inverso.

== Diâmetro e Curso ==
Para o cálculo da [[cilindrada]] do motor entra-se em linha de conta com o volume útil máximo existente no interior do cilindro.

Para esse cálculo entra-se em linha de conta com a distância percorrida no interior do cilindro pelo pistão, chamada "curso", geralmente indicada em [[milímetro]]s e com o diâmetro do cilindro, indicado igualmente em milímetros.
É frequente encontrarem-se valores quer de diâmetros quer de cursos oscilando entre 65 mm a 95 mm.

Quando o curso e o diâmetro do pistão têm o mesmo comprimento os motores são chamados de 'quadrados', quando o diâmetro é maior que o curso, são chamados de 'superquadrados' e quando o diâmetro é menor que o curso, de 'subquadrados'.

Motores superquadrados têm melhor funcionamento em rotações elevadas, como em carros de competição. Motores subquadrados têm melhor funcionamento em rotações baixas, sendo este a maior parte dos motores a diesel. O quadrado têm um funcionamento mais homogêneo em todas as faixas de rotação..

{{Referências}}
* ARIAS-PAZ, Manuel. ''Manual de Automóveis'', São Paulo : Editora Mestre Jou, [[1970]]
* Vários. ''Lexicoteca-Moderna Enciclopédia Universal'', Lisboa: Círculo de leitores, [[1985]]. Tomo VII (sob o título "êmbolo" e "curso do êmbolo").

==Ligações externas==
*{{Link||2=http://www.oleoparacarros.com.br |3=||| oleoparacarros.com.br||| Site especializado em ÓLEOS LUBRIFICANTES para carros}}

{{Partes do motor}}

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