Uno de los primeros componentes que se debería considerar para ser revestido es el pistón. Revestir el pistón reduce fricción y desgaste, y reduce la temperatura de funcionamiento del parte. Además puede aumentar la potencia y el par del motor, puede reducir o eliminar la detonación y reducir el consumo de combustible. Permite utilizar mayores ratios de compresión, y menor holgura entre el pistón y las paredes para sellar mejor los segmentos y producir menos ruido.
Los pistones se pueden cubrir con tres diferentes sistemas de revestimiento. Se trata de Lubricantes en Película Seca, Barreras Térmicas en Película Solido (BTPS) y Recubrimientos Antiadherentes en Pelicula Solido (APS). Estos sistemas pueden ser beneficiosos para todos los pistones, sean de 4 tiempos, 2 tiempos, de gasolina, de alcohol, de diesel, recíprocos o rotatorios.
En primer lugar vamos a ver los recubrimientos de Barrera Térmica (recomendamos leer primero la introducción a dichos recubrimientos en la Pagina 6 de este blog).
Se puede aplicar cualquiera de los dos variantes en los motores de aspiración normal. Se recomienda PBTX para todos los motores de alta compresión (13:1 o superior, también los diesel), con turbo, con otras formas de sobrealimentación o motores que usan óxido nitroso. Tanto PBT2 como PBTX aíslan el pistón contra la transferencia de calor perjudicial, redirigiendo el calor generado por la combustión para empujar hacia abajo el pistón y así creando mayor potencia. Al retener el calor mínimo en la superficie del pistón, se transfiere menos calor a la mezcla del combustible entrante, así disminuyendo la posibilidad de autoencendido que a su vez causa la detonación. Los revestimientos también permiten que el calor sea distribuido más uniformemente sobre la superficie, reduciendo la formación de puntos calientes, y reflejan el calor dentro de la cámara para mejorar su distribución y así mejorando la eficiencia de la combustión del combustible. Esto permite que más de las moléculas de combustible se quemen, que resulta en menor necesidad de combustible para generar la misma potencia. El resultado es un motor que tiene más potencia, que funcione con una mezcla de combustible más pobre y con menos avance de encendido, y que sufre menor expansión térmica debido a una reducción en el calor adsorbido.
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| Revestido con CL-1 y PBTX |
Mediante la aplicación de un Lubricante de Película Seca/Sólida en el exterior del pistón se reduce la fricción. Así es como evitar la posibilidad de contacto entre los metales y por tanto el desgaste y gripado. Los lubricantes tienen capacidad de llevar cargas más allá del punto de colapso del pistón. Además, los revestimientos están hechos de materiales que retienen líquidos, que mantienen el aceite en la superficie incluso bajo presiones en que normalmente el aceite se quitaría exprimido hacía fuera. La capacidad de llevar cargas mayores, hasta los 350.000 PSI, (24600 Kg./cm2), mientras se aumenta la lubricidad (reducción de la fricción) permite el uso de menores holguras entre el pistón y la pared. Esto resulta en un mejor sellado sin aumento de fricción. Funcionan hasta por encima de los 1000 grados Celsius.
Consulta la introducción a Dispersantes térmicos de Película Seca en la página 4 de este blog aqui..
Mediante la aplicación de un dispersante térmico con aditivo antiadherente en la parte inferior de la cabeza del pistón, el aceite de enfriamiento que se salpica en el pistón para enfriarlo se derramará rápidamente. La transferencia del calor es más rápido cuando existe una diferencia en temperatura. Cuanto más el aceite se aferra a una superficie caliente, más calienta se hace. Al derramar el aceite de enfriamiento más rápidamente, se salpica aceite más fresco en la superficie con mayor frecuencia. Si el aceite permanezca más tiempo, absorbe menos calor y además bloquea el contacto de aceite mas fresco con la superficie caliente. Un pistón frío expande menos, permitiendo menor holgura entre el pistón y la pared.