O que exatamente é um pistão?

Aqui está um diagrama de um freio a disco. Observe que existe um pistão (em vermelho):

Este é um pistão, mais comumente usado dentro do motor de combustão interna:

Fonte da imagem 1: http://sjam4uphysics.pbworks.com/w/page/38936885/Regenerative%20Braking Imagem 2 fonte: https://www.emaze.com/@AOTOZWQZ/Piston,-Piston-Ring,-Cylinder

Esses dois tipos de pistão são claramente semelhantes o suficiente para ter o mesmo nome, mas diferentes o suficiente para não serem intercambiáveis ​​entre si.

Quais são as propriedades características de um pistão por definição?

Qual é a diferença entre os dois tipos de pistões?

Quais são as propriedades características de um pistão por definição?

Simplificando: um pistão fecha um buraco.

A Wikipedia diz:

É o componente móvel que é contido por um cilindro e é estanque ao gás por anéis de pistão.

(Nota: eu discordaria da avaliação do wiki apenas para dizer que ela é bem vedada por anéis de vedação . Nem todos os pistões têm anéis anexados a eles, como explicarei.)

No seu exemplo, a semelhança pára por aí.

Qual é a diferença entre os dois tipos de pistões?

Realisticamente, um pistão pode ser feito de qualquer material, desde que faça o trabalho em questão. Os pistões usados ​​nos modernos motores de combustão interna são provavelmente feitos de alumínio hipereutético (sobre saturação do teor de silício) fundido. Isto é devido ao seu peso leve e força / razão de peso. Para aplicações mais pesadas, pode ser usado alumínio forjado. O alumínio forjado é mais resistente à detonação, que pode ocorrer sob alta pressão do cilindro. Os pistões hipereutéticos são propensos a quebrar sob alto estresse. Veículos mais antigos podem ter usado pistões de ferro fundido, quando o refino de alumínio era muito caro.

Um pistão de freio, por outro lado, pode ser feito de plástico, alumínio ou aço cromado. (A maioria que eu vi são os últimos.) Novamente, tudo o que faz é tapar um buraco.

Um pistão de freio é suave no raio externo. Ele é selado a partir do interior da pinça para reter o fluido de freio. A parte superior do pistão da pinça de freio (o lado em que o fluido de freio atua) é relativamente plana. Isso é para garantir que o fluido de freio esteja atuando sobre o pistão igualmente em toda a face.

Um pistão do motor tem bosques de anéis usinados neles. Esses bosques de anéis fornecem espaço para os anéis de pistão que vedam quase completamente o cilindro, com dois anéis de compressão para fornecer a vedação (algumas aplicações em caminhões usam três anéis de vedação). Há um terceiro bosque de anéis na parte inferior do pistão, que fornece espaço para um conjunto de anéis de controle de óleo. Isso ajuda a raspar o óleo das paredes do cilindro, forçando-o de volta ao fundo do cárter. A face do pistão do motor pode ser de muitas variedades diferentes. Alguns têm recuos para permitir que as válvulas estejam em um lugar (em vez de bater no pistão!). Também pode haver coroas para maior compressão e depressões para menor compressão.

O trabalho de um pistão é essencialmente acoplar força entre mecanismos e fluidos. Isso é feito entrando e saindo da câmara de fluido (geralmente cilíndrica).

No motor durante a combustão, os gases quentes aplicam uma força ao pistão que, por sua vez, aplica uma força às bielas, que por sua vez aplica uma força à manivela. Durante outros movimentos do motor, o pistão opera de maneira inversa, usando a força do eixo de manivela para empurrar os gases de escape, aspirar ar novo (e às vezes combustível) e comprimir o ar (e às vezes combustível) pronto para a combustão.

Da mesma forma, na pinça de freio, o fluido hidralico pressiona o pistão que, por sua vez, pressiona as pastilhas de freio.

O pistão no motor de combustão é uma peça de alta especificação projetada para condições exigentes. Ele deve fornecer a taxa de compressão correta, deve se mover em alta velocidade o tempo todo, mudando de direção repetidamente, e deve manter uma vedação muito boa contra as paredes do cilindro. Os acoplamentos entre o pistão, a biela e o eixo de manivela também devem poder girar.

A pinça de freio é muito menos exigente. O pistão está lidando apenas com óleo hidráulico, não com gases quentes e se move com pouca distância com pouca frequência.