Qué son los segmentos de pistón

Qué son los segmentos de pistón

Los segmentos de pistón, también llamados anillos de pistón, son unos componentes que forman parte de un motor de combustión. Se encuentran ubicados en el perímetro del pistón, para ser exactos en unas ranuras mecanizadas y desempeñan varias funciones, que explicaremos con detalle en esta publicación.

Estos aros o anillos de pistón son de tamaño pequeño pero imprescindibles para que un motor pueda funcionar correctamente. Su principal función es la de proporcionar estanqueidad suficiente dentro de las cámaras de pistón, para así aprovechar las detonaciones y que se produzca el movimiento.

Los motores suelen contar con 3 de estos segmentos de pistón, de distinto tipo, variando su configuración dependiendo del tipo motor. Vamos a revisar toda la información relevante sobre este importante componente del motor: su función, funcionamiento, averías… ¡Empecemos!

Qué es un pistón y partes del pistón

Antes de hablar en detalle sobre los segmentos del pistón, es conveniente conocer el elemento del motor del que forman parte, esto es, el pistón. Considerado el corazón del motor, es un elemento que realiza un movimiento alternativo en el interior del cilindro que está en el bloque motor.

Con su movimiento, transmite la energía producida por la detonación y los gases que se encuentran dentro del cilindro hasta el cigüeñal. Así, el pistón se encarga de realizar la compresión de la mezcla del aire y el combustible y, con la combustión, realiza un movimiento en dirección hacia abajo.

Cuando la mezcla se detona, el pistón sufre un impacto fuerte que lo desplaza hasta el PMI (punto muerto inferior). A través de una biela, este impulso se transmite al cigüeñal, de manera que se transforma el movimiento vertical en movimiento rotativo.

Qué es un pistón y partes del pistón

El pistón tiene varias partes:

  • La cabeza. Es la parte de arriba del pistón, donde se comprime la mezcla de aire-combustible.
  • La zona de landas. Es donde están talladas las ranuras de compresión, la parte vertical del propio pistón.
  • Las ranuras de compresión. Por lo general, el pistón lleva dos de estas ranuras y es precisamente donde van insertados los segmentos.
  • Ranura para el control del aceite. Aquí es donde va insertado el aro rascador de aceite. Estas ranuras son distintas de las de compresión, porque incluyen unas ranuras verticales para controlar la dilatación y el drenaje del aceite.
  • Segmentos. Son los aros que se encuentran instalados en las correspondientes ranuras de pistón. Hay dos tipos de estos segmentos.
  • Barreno. Es un orificio en el cuerpo del pistón, donde va el perno de sujeción del conjunto de biela y pistón.
  • Placa inbar. Se trata de un cilindro que va montado en el interior del pistón y alrededor del barreno. Sirve como antidilatante y evitar la deformación de las piezas por acción del calor.
  • Faldón. La parte de abajo del pistón, que protege el perno y el pie de biela.

Como hemos comentado en la introducción de este artículo, los motores modernos suelen llevar dos anillos de compresión y un anillo rascador de aceite. Sus funciones y punto de montaje son distintas, ya sea en las ranuras de compresión o en la de control de aceite. Vamos a verlo con detalle a continuación.

Tipos y funciones de los segmentos del pistón

Ya sabemos que los segmentos del pistón son unas piezas metálicas circulares. Pero, ¿para qué sirven estos anillos y qué tipos de anillos de pistón hay? Los tipos de segmentos del pistón y las funciones que estos realizan son:

Tipos y funciones de los segmentos del pistón
  • Aros de compresión. También se les llama aros de fuego y están hechos de acero carbónico de gran dureza. La función de los anillos de compresión del pistón es la de sellado de las cámaras de combustión. Gracias a ellos, la mezcla aire-combustible y los gases de combustión no se introducen dentro del cárter, durante las fases de compresión y de expansión y escape respectivamente. Otra función que realizan estos segmentos es la de dejar que pase cierto calor del pistón a las paredes exteriores de los cilindros cuando el motor está encendido. De esta manera, se reparte el calor uniformemente a la vez que se disipa parte del calor producido en la cabeza del pistón.
  • Segmento rascador de aceite. Su función es la de garantizar una distribución óptima del aceite lubricante. Para ello, permiten que el aceite pase hasta la parte de arriba del cilindro y eliminan el aceite que sobra por medio de un barrido. También rasca el lubricante que salpica por el propio movimiento del motor y que se queda adherido en la parte de arriba del cilindro. El segmento rascador suele estar formado por varias piezas. Por ejemplo, existen aros de fuego que llevan dos anillos y otros con tres anillos.
  • Aro expansor. Estas piezas sirven de complemento a los anillos rascadores de aceite. Tiene una forma ondulada y van colocados en primera posición en su correspondiente surco. Sobre ellos van colocados los anillos de rascado del aceite. Estos realizan un efecto muelle, de manera que empujan los aros rascadores contra las paredes de los cilindros y mantienen una presión constante, independientemente del desgaste que haya podido sufrir el segmento.

Acerca de su posición y cantidad, un motor de 2 tiempos lleva dos segmentos de compresión. La razón es que el lubricante se mezcla con el aire y el combustible y pasa por el árbol de levas, el cártel, las levas y los pistones. Así, se lubrican sin ser necesario utilizar anillos de arrastre que repartan el aceite.

En los motores de 4 tiempos, normalmente encontramos dos segmentos de compresión arriba y un segmento de rascado abajo. Este último suele llevar un anillo expansor y dos rascadores de lámina hecha de acero.

Diagnóstico y averías de los anillos del pistón

Si los segmentos del pistón se desgastan se produce una pérdida de potencia del motor. También puede ocurrir que salga humo azulado del tubo de escape, que se produzca un aumento apreciable de las emisiones y fallos de funcionamiento del motor.

Los daños en los segmentos del pistón se producen principalmente por:

  • Desgaste del material. Esto ocurre por distintas razones, como el derramamiento del combustible, un mal montaje del pistón, el desgaste axial de los segmentos de pistones y las ranuras de los segmentos, porque las ranuras no tengan la holgura adecuada, si se produce un movimiento oblicuo del pistón originado por una deformación de las bielas, o por el movimiento de bamboleo de los segmentos.
  • Desgaste axial. Cuando la suciedad impide el libre giro de los anillos del pistón, provoca un desgaste desigual de los anillos. Esto puede deberse a que hayan quedado partículas abrasivas, por un proceso de filtrado deficiente, por carbonilla generada durante el rodaje o porque quede suciedad, como virutas de metal, después del reacondicionamiento del motor.
  • Desgaste radial. Provocado por el derramamiento del combustible que ocurre por fallos en el proceso de combustión, por una presión insuficiente de compresión, por fallos al preparar la mezcla o por un dimensionamiento indebido del saliente del pistón.

Estas causas pueden dar lugar a averías complicadas que pueden hacer necesario sustituir los segmentos del pistón, adquiriendo un kit de aros de pistón. Esto puede ser necesario si nos encontramos segmentos del pistón con fugas y/o un cilindro gastado/dañado.

Si no contamos con experiencia en este tipo de reparaciones y en caso de que, para reparar la avería, tengamos que realizar procesos como despegar los segmentos del pistón, conviene contar con ayuda de un mecánico profesional. Las reparaciones del motor son delicadas y es preferible no arriesgarse.

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