La produzione si differenzia per il tipo di realizzazione del pistone, che può essere:
Fuso in conchiglia o piu semplicemente Fuso, dove la lega viene fatta colare per gravità nello stampo, ma esiste una variante dove si sfrutta la forza centrifuga e in cui lo stampo ruota e applica una lieve compressione della lega fusa
Stampati, la lega viene prima utilizzata per la creazione del grezzo del pistone che poi viene sottoposto a una pressione tramite una pressa, in modo da ravvicinare ulteriormente le molecole della lega, come risultati è una via di mezzo tra i fusi e i forgiati.
Forgiato, la lega viene fatta riscaldare fino al punto di fusione e spinta tramite un Maglio a una pressione elevata dentro lo stampo, questa tecnica rispetto alla fusione permette d'avere una lega piu compatta e piu ricca di legami molecolari, che a parità di volume è piu pesante, ma estremamente piu resistente, il che permette di creare anche pistoni piu leggeri e resistenti (differenze minime) rispetto ai fusi, inoltre si ha una minore dilatabilità, il che richiede una tolleranza minore nell'accoppiamento.
La forma reale a freddo del pistone è tronco-conica in modo che alla temperatura di funzionamento assuma una forma cilindrica per via della dilatazione termica.
Oltre alle forme classiche esistono anche pistoni, generalmente per motori rotativi, dove la forma risulta essere completamente diversa, come nel caso del motore wankel, dove il pistone o rotore ha una forma trocoidale, ma esiste anche un caso dove in un motore classico (pistoni alternati) dove il pistone invece della classico profilo rotondo del cilindro e pistone, hanno un profilo ovale, utilizzato sulla Honda NR, sia nelle competizioni, che per uso stradale.
L'altezza del mantello, quindi la parte del pistone a contatto con il cilindro è molto importante, perché meno mantello si ha e piu si riduce l'attrito e si alleggerisce il pistone, ma se il mantello si riduce di troppo si ha la possibilità che perda le sue funzioni.
Nel caso del 2 tempi, se il mantello è troppo corto davanti la luce di scarico, si genera una fuoriuscita di miscela dal condotto di scarico o un'infiltrazione dei gas di scarico e di conseguenza perdita di potenza del motore, se invece è troppo lungo sui fianchi, riduce la capacità di travaso, riducendo anche in questo caso la potenza.
Nel caso dei 4 tempi che dato il ridotto mantello, il pistone con un funzionamento ad alti regimi e sotto sforzo (accoppiato ad un'usura del pistone) si può girare e provocare la rottura di tutto il motore, rendendo il motore inutilizzabile.
Pistone a cielo cupo, con materiale autolubrificante sul mantello
Il pistone per aumentare la resa della macchina può essere lavorato in vari modi:
Mantello sagomato nella parte inferiore, nel caso del quattro tempi, questa zona viene sagomata in modo che si possano utilizzare bielle piu corte, mentre nel due tempi viene sagomata in modo da lasciare il passaggio libero per i travasi.
Parte del mantello non a contatto con il cilindro, queste parti o non sono presenti (veri e propri mancamenti del mantello) o piu semplicemente non vanno a contatto, in ogni caso sono opportunamente circondate da superfici di contatto, questa tecnica può essere adoperata per qualsiasi applicazione del pistone e generalmente questa zona che non genera attrito perché non va a contatto con il cilindro è la zona vicino ai attacchi dello spinotto.
Foratura o fenestratura del mantello, consiste nel creare dei fori o fenestrature, nel caso dei quattro tempi questi fori sono disposti sulla sede della fascia raschiaolio, in modo da poter raccogliere piu olio, mentre per il due tempi queste fenestrature servono per migliorare la lubrificazione del piede di biella o la funzionalità dei travasi o parti del ciclo di funzionamento del motore, come l'aspirazione
Materiale autolubrificante, consiste nell'avere una parte del mantello del pistoe con un riporto di materiale che riesce a lubrificarsi da solo, quest'accorgimento permette di effettuare un rodaggio piu rapido e ridurre i rischi di grippaggio.
Primi modelli di pistoni a deflettore per motori a due tempi
Il pistone può assumere varie forme del cielo:
Tronco conica Cupa, questo tipo di pistone è il piu lavorato e permette la migliore resa termica e creazione di turbolenze, ma risulta anche piu costoso di qualsiasi altro, si tratta di un pistone con il cielo tronco conico con la parte piu centrale cupa, la quale può essere ricavata tramite lavorazione (Tronco conica) o fusione (bombata).
Cupa, questa concavità del pistone può essere estesa a tutta la superficie del pistone o essere delimitata alla parte piu centrale di esso, hanno la particolarità di sfruttare meglio i gas combusti, concentrandoli al centro della camera di combustione e raccolgono meglio la combustione e i gas combusti al centro del pistone, andando a sollecitare meno le fasce elastiche, inoltre sono compatibili con qualsiasi tipo di testata.
Cupa a sacca (solo i motori con iniezione diretta sul pistone), sono pistoni dedicati principalmente ai diesel, che hanno come particolarità, il cielo piatto, con una zona cupa (delimitata nella zona piu centrale e può essere decentrata) con al centro un cono o altre forme, in modo che il getto dell'iniettore venga raccolto il piu possibile nel pistone, che costituirà la camera di combustione, dato che la parte del pistone al di fuori di questa zona cupa sarà completamente al di fuori della combustione dato che sarà quasi a contatto con la testata.
Tronco conica (esclusi i motori rotativi), hanno un cielo del tipo tronco di cono, che è caratterizzata da una base (parte piu esterna del pistone) che è conica, mentre la parte centrale è piatta, questa tipologia ha la caratteristica di ridurre la quantità di benzina ai lati della camera di combustione, migliorando l'effetto dello squish (come nel pistone bombato), inoltre riesce ad aumentare la creazione di turbolenze nella camera di combustione rispetto a qualsiasi altro tipo di pistone.
Conica (esclusi i motori rotativi) ha la capacità d'aumentare il rapporto di compressione, migliorando lo sfruttamento della combustione, inoltre riesce a ridurre la quantità di benzina ai lati della camera di combustione, migliorando l'effetto dello squish.
Il cielo per questo pistone viene ricavata tramite lavorazione, questo tipo di pistone è utilizzato principalmente per mezzi che richiedono misure precise.
Bombata (esclusi i motori rotativi), ha la capacità d'aumentare il rapporto di compressione, migliorando lo sfruttamento della combustione, questo cielo per via della sua forma permette una deviazione verso l'alto della miscela fresca, in modo simile ai pistoni a deflettore, il cielo per questo pistone viene ricavata tramite fusione, dove nei modelli economici il cielo è rialzata al centro, mentre ai lati rimane quasi piatta, mentre nei modelli piu performanti, la bombatura si estende su tutto il cielo rimanendo meno marcata (in modo analogo ai pistoni con cielo conico).
Piatta, sono i pistoni piu economici da produrre, sia come lavorazioni, sia come studio, dato che questa forma non sollecita piu di tanto il pistone, per renderli performanti e necessario sviluppare delle testate dedicate, piu dei altri tipi di pistone, perché generano meno turbolenze e richiedono anticipi d'accensione maggiori.
A tetto (solo i motori a quattro tempi), sono pistoni dedicati ai quatto tempi, che hanno come particolarità, il cielo bombata e la sede delle valvole a fungo, in modo da per consentire un ritardo alla chiusura o anticipo all'apertura delle valvole.
Con sedi per le valvole (solo i motori a quattro tempi), sono pistoni dedicati ai quatto tempi, che hanno come particolarità, il cielo bombata e la sede delle valvole a fungo, in modo da per consentire un ritardo alla chiusura o anticipo all'apertura delle valvole.
A deflettore (solo i motori a due tempi), sono pistoni dedicati ai due tempi, che hanno come particolarità, un deflettore, che non permette il mescolarsi della carica fresca proveniente dal carter con i gas combusto del motore, questo tipo di pistone non si utilizza piu per via dei innumerevoli svantaggi, come la decentrazione del peso per il pistone, per la forma ingombrante che complica la forma della camera di combustione e della testata e l'aumento della superficie del pistone esposta alla combustione.
A carico di questo componente meccanico si possono verificare vari danni, che richiedono la sostituzione del pistone:
Grippaggio, in questo caso il pistone dilatandosi piu del cilindro porta al bloccaggio del motore, inoltre in queste condizioni si possono verificare dei danni anche agli altri organi del motore.
Spistonamento, quest'evenienza avviene quando il pistone colpisce meccanicamente la testata del motore o quando si tiene per un tempo eccessivo il motore a un carico eccessivo, deformando le sedi dello spinotto del pistone, andando a creare dei giochi d'accoppiamento che sono deleteri per la vita e le prestazioni del motore.
Puntinatura, questi elementi sono gocce d'alluminio del pistone stesso, che vengono a formarsi sul cielo del pistone e sono dati dalla detonazione della miscela combustibile, che porta ad un surriscaldamento locale del pistone, creando questi elementi avvertibili con il tatto, con l'avanzare del tempi può dare vita a una fusione o foratura del cielo del pistone.
Fusione o Buco su cielo, questo può avvenire per un eccessivo anticipo della fasatura d'accensione, carburazione troppo magra, detonazione o preaccensione, tutti casi dove si ha una combustione molto anticipata e che termina in anticipo rispetto al PMS, innalzando la temperatura del cielo del pistone, portando prima ad un avvallamento del cielo pistone, per poi forarlo.
Vai alla Home Page di www.aleracing.it 
