Compresores de Pistón
Los compresores de pistón (reciprocantes) son los más antiguos y versátiles tipos de compresores. Utilizan un pistón que se mueve dentro de un cilindro para comprimir el aire.
Principio de Funcionamiento
El compresor de pistón funciona mediante el movimiento alternativo (reciprocante) de un pistón dentro de un cilindro:
Admisión: Compresión:
┌─────────┐ ┌─────────┐
│ Válvula │ ←Aire │ Válvula │ →Aire
│ abierta │ │ abierta │ comprimido
├─────────┤ ├─────────┤
│ │ │░░░░░░░░░│
│ │ │░░░░░░░░░│
│ ↓ │ │░░░█████░│
│ ═════ │ │░░░░░░░░░│
│ Pistón │ │ ═════ │
└────┬────┘ └────┬────┘
│ │
Cigüeñal Cigüeñal
- Carrera descendente: El pistón baja, creando vacío que abre la válvula de admisión
- Llenado: El aire atmosférico entra al cilindro
- Carrera ascendente: El pistón sube, comprimiendo el aire
- Descarga: Al superar la presión del sistema, la válvula de descarga se abre
Tipos de Compresores de Pistón
Varios diseños de compresores: tornillo, pistón de dos etapas, pistón de una etapa, paletas rotativas y sopladores.
Una Etapa
- Comprime el aire en una sola carrera
- Adecuado para presiones más bajas (hasta ~100 PSI / 7 bar)
- Diseño más simple
- Menor costo inicial
- Para uso intermitente
Dos Etapas
- Compresión en dos cilindros sucesivos
- Mayor eficiencia para presiones altas (hasta 175+ PSI / 12+ bar)
- Enfriamiento intermedio reduce temperatura
- Mejor para servicio continuo
- Mayor vida útil
Componentes Principales
| Componente | Función |
|---|---|
| Cilindro | Cámara donde se comprime el aire |
| Pistón | Elemento móvil que comprime el aire |
| Anillos | Sellan el espacio entre pistón y cilindro |
| Válvulas | Controlan entrada y salida del aire |
| Biela | Conecta pistón con cigüeñal |
| Cigüeñal | Convierte rotación en movimiento lineal |
| Cárter | Contiene el aceite de lubricación |
Ventajas vs Desventajas
Ventajas
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Versatilidad | Amplio rango de presiones (hasta 6,000 PSI) |
| Costo inicial | Generalmente menor que otros tipos |
| Simplicidad | Fácil de entender y reparar |
| Disponibilidad | Amplia variedad de tamaños y capacidades |
| Portabilidad | Diseños compactos disponibles |
Desventajas
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Pulsaciones | Flujo no continuo |
| Ruido | Mayor que tornillo o scroll |
| Ciclo de trabajo | Limitado (50-60% típico) |
| Mantenimiento | Más frecuente que otros tipos |
| Vibración | Requiere base sólida |
Aplicaciones Ideales
- Talleres pequeños - Uso intermitente, bajo costo
- Respaldo - Cuando falla el compresor principal
- Alta presión - Donde tornillo no alcanza (>175 PSI)
- Portátil - Fácil de transportar
- Arranques/paros frecuentes - Maneja bien los ciclos
Ciclo de Trabajo
Los compresores de pistón tienen un ciclo de trabajo limitado (duty cycle). Un compresor con 50% de ciclo de trabajo no debe operar más de 30 minutos por hora. Exceder esto causa sobrecalentamiento y falla prematura.