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anticongelantes son compuestos que se añaden a los líquidos para reducir su punto de solidificación, logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura más baja. Una aplicación típica es añadirlos a la gasolina y el diésel para evitar su solidificación en invierno, así como al agua del circuito de refrigeración de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas. Otra aplicación es inhibir la corrosión de los sistemas de refrigeración que a menudo contienen una gama de metaleselectroquímicamente incompatibles (aluminio, hierro fundido, cobre, soldaduras de plomo, etc). En ocasiones se prefiere el término «agente coligativo» para aludir tanto a los anticongelantes como a los «antiebullición» que también se emplean en climas cálidos para aumentar elpunto de ebullición.

Metanol

Metanol.

Hasta finales de los años 1930 el metanol fue el anticongelante más ampliamente usado. Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase, sus bajos punto de fusión y capacidad calorífica hacían que refrigerase considerablemente menos que el agua sola. Además, la concentración de metanol tendía a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado.

Etilenglicol

Glicol de etileno.

Las soluciones de etilenoglicol estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como «anticongelante permanente», gracias a que sus mayores puntos de ebullición proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el frío invernal. Aún siguen usándose. Los anticongelantes de etilenoglicol son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales, particularmente niños y perros que pueden verse atraídos por su sabor dulce. Forman cristales de oxalato cálcico en los riñones, pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte. Todos los vertidos deben limpiarse, o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo.

En caso de ocurrir una ingestión de este anticongelante, puede administrarse etanol (bebidas alcohólicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado, de forma que se ralentice la conversión del metanol a formaldehido y ácido fórmico, que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol. En la práctica, el etanol puede ser administrado por vía intravenosa por médicos para contrarrestar el envenenamiento por etilenglicol y metanol, pero actualmente hay disponible otro antídoto (fomepizol), de forma que lo anterior se hace cada vez menos.¹

Para evitar su ingestión, suele añadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores, de forma que tenga un sabor desagradable.

Propilenoglicol

Glicol de propileno.

El propilenglicol, por otra parte, es considerablemente menos tóxico, pudiendo llegar a etiquetarse como «anticongelante no tóxico». Se usa como anticongelante allí donde el etilenoglicol sería inapropiado, como en sistemas de procesado de alimentos o en las cañerías domésticas, así como en muchos otros escenarios. También puede usarse en alimentos, medicamentos y cosméticos, a menudo como agente aglutinante. El propilenoglicol es «generalmente considerado seguro» por la Food and Drug Administration para usos alimenticios. Sin embargo, el anticongelante basado en propilenoglicol no puede considerarse seguro en caso de ingestión. Si esto sucede, debe recibirse atención por parte de los servicios médicos de emergencia.

Otros desarrollos

En los años 1980 el inventor Jack Evans descubrió las ventajas de usar un refrigerante sin agua. Su formulación definitiva es una mezcla de etilenoglicol y propilenoglicol. Este refrigerante tiene un alto punto de ebullición de 188°C y no es corrosivo, solucionando muchos de los problemas del agua, incluyendo la congelación.

La mayoría de las fórmulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosión y un colorante (habitualmente verde, rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificación. Suele usarse una dilución 1:1 con agua, obteniéndose un punto de congelación de aproximadamente -40 °C. En zonas más cálidas se usan diluciones más débiles.

Las soluciones anticongelantes de glicol deberían reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos años. Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de ácidos orgánicos (como Dex-Cool),² que tiene una vida de servicio de cinco años. Aunque siguen conteniendo glicol, estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgánicos convencionales con glicol (es decir, con silicatos, boratos o fosfatos) y, si se cambia de uno a otro tipo, el sistema de refrigeración deben aclararse completamente con agua limpia.³Los anticongelantes orgánicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgánicos (azules o verdes). Algunos de los más modernos anticongelantes orgánicos se promocionan como compatibles con todos los demás tipos de anticongelantes, y suelen ser de color verde o amarillo.

apoyos del cigüeñal son los alojamientos del bloque motor en unmotor de combustión interna alternativo que sujetan al cigueñal.

Poseen un dispositivo de lubricación, normalmente a presión, desde el sistema de lubricación del motor, y entre el cigueñal y el material del bloque llevan unos cojinetes antifricción.

En el caso de algunos tipos de cigueñales (normalmente motoresmonocilíndricos, de cuatro y dos tiempos) los apoyos están constituidos por rodamientos de bolas.

Como el cigueñal ha de montarse en el bloque, junto con las bielas y los pistones, los apoyos son desmontables, mediante unas tapas llamadas de bancada. De este modo se pueden sustituir los cojinetes antifricción.

árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños, y están orientadas de diferente manera para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo unas válvulas. Es decir, constituye un temporizador mecánico cíclico, también denominado programador mecánico.

En un motor, controla la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y escape, por lo que hay tantas levas como válvulas tenga. Dichas levas pueden modificar el ángulo de desfase para adelantar y retrasar la apertura y el cierre de las mismas, según el orden de funcionamiento establecido.

Animación de un árbol de levas operando válvulas

Descripción

El árbol de las levas consta de un eje con una serie de elementos, entre los cuales se encuentran los camones o levas ya citados —prominencias del árbol con un tramo curvilíneo (llamado «cresta» del camón), que es el que actúa sobre el taqué— y unos muñones de apoyo sobre los que gira, cuyo número varía en función del esfuerzo a transmitir. Sobre el mismo árbol va situada, sobre todo en motores antiguos, una excéntrica para el accionamiento de la bomba de combustible, y el piñón de arrastre para el mando del distribuidor de encendido en los motores de gasolina.

El árbol gira sobre cojinetes de fricción o bien sobre taladros de apoyo practicados directamente sobre el material de la culata. Está lubricado mediante el circuito de lubricación, a través de conductos que llegan a cada uno de los apoyos. Los árboles de levas se fabrican en una sola pieza de hierro fundido o de acero forjado, debe tener gran resistencia a la torsión y al desgaste, para ello, se le da un tratamiento de templado. El desgaste del árbol de levas puede suponer una modificación del diagrama de distribución, redundando en una disminución del rendimiento del motor.

Aplicación

Los usos de los árboles de levas son muy variados, como en molinos, telares, sistemas de distribución de agua o martillos hidráulicos, aunque su aplicación más desarrollada es la relacionada con el motor de combustión interna alternativo, en los que se encarga de regular tanto la carrera de apertura y el cierre de las válvulas, como la duración de esta fase de apertura, permitiendo la renovación de la carga en las fases de admisión y escape de gases en los cilindros.

Su fabricación puede ser en procesos de fundición (casting Iron), forja, árboles ensamblados, suelen someterse a acabados superficiales de tratamientos térmicos, Austemperizado, cementado por citar algunos. Que sirven para endurecer la superficie del árbol pero no su núcleo, y posteriormente son maquinados para dar los acabados finales y la precisión requerida.

Funcionamiento

Dependiendo de la colocación del árbol de levas y la distribución de estas, accionarán directamente las válvulas a través de una varilla como en la primera época de los motores Otto, sistema SV o lo harán mediante un sistema de varillas, taqués y balancines, es el sistema OHV. Posteriormente, sobre todo desde la aparición de los motores diésel, el árbol de levas ha pasado a la culata, es el llamado sistema SOHC.

En el pasado, cuando los motores no eran tan fiables como hoy, esto resultaba problemático, pero en los modernos motores de 4 tiempos diésel o gasolina, el sistema de levas "elevado", donde el árbol de levas está en la culata, es lo más común.

Algunos motores usan un árbol de levas para las válvulas de admisión y otro para las de escape; esto es conocido como dual overhead camshaft o doble árbol de levas a la cabeza DOHC. Así, los motores en V pueden tener 4 árboles de levas. El sistema DOHC permite entre otras cosas montar 2 válvulas de escape y 2 de admisión, en los 4 cilindros es lo que se llama "16 válvulas".

Aunque se aplican en otros mecanismos, su uso más popular se relaciona con los motores de combustión interna, en los cuales permite regular la apertura y el cierre de las válvulas, algo que nada más y nada menos facilita el ingreso y salida de gases en los cilindros.

Localización del árbol de levas y disposición de las válvulas en el cilindro

Los sistemas de distribución se pueden clasificar dependiendo de la localización del árbol de levas. Hasta la década de 1980 los motores tenían una configuración del árbol de levas ubicado en el bloque motor. En la actualidad, prácticamente todos los motores poseen el árbol de levas montado en la tapa de cilindro. Las válvulas pueden ir dispuestas de varias maneras respecto del cilindro, pero hay dos ubicaciones principales: laterales o en la culata.

Sistema SV: También denominado "de válvulas laterales". En este sistema la válvula se ubica en una posición lateral al cilindro, es decir, está alojada en el bloque. El mando de esta válvula se efectúa con el árbol de levas situado en el bloque motor. Este sistema de distribución no se utiliza desde hace tiempo por dos inconvenientes principales: Obliga a que la cámara de compresión tenga que ser mayor, y el tamaño de las cabezas de las válvulas se vea limitado por el poco espacio de que dispone.

Sistema OHV: Se distingue por poseer el árbol de levas en el bloque motor (Generalmente en el sector inferior) y las válvulas dispuestas en la culata. En este sistema la transmisión de movimiento del cigueñal al árbol de levas se hace directamente por medio de dos piñones o con la interposición de un tercero, también se puede hacer por medio de una cadena de corta longitud. La ventaja de este sistema es que la transmisión de movimiento entre el cigueñal y el eje de camones necesita un mantenimiento nulo o cada muchos kilómetros. La desventaja viene dada por el elevado número de elementos que componen este sistema para compensar la distancia existente entre el árbol de levas y las válvulas. Este inconveniente influye sobre todo a altas revoluciones del motor, lo cual supone un límite en el número de revoluciones que estos motores pueden llegar a alcanzar. Este sistema se ve muy influenciado por la temperatura del motor, lo que hace necesario una holgura considerable en los taqués.

Sistema OHC: Se distingue por tener el árbol de levas en la culata al igual que las válvulas. Es el sistema más utilizado en la actualidad en todos los automóviles. La ventaja de este sistema es que se reduce considerablemente el número de elementos entre el árbol de levas y las válvulas por lo que la apertura y el cierre de las válvulas es más precisa y más rápida. Esto trae consigo que los motores puedan alcanzar mayor número de revoluciones. Tiene la desventaja de complicar la transmisión de movimiento del cigueñal, ya que se necesitan correas o cadenas de distribución de mayor longitud, que con el uso se van desgastando en mayor medida, necesitando más mantenimiento. Este sistema es en general más caro y complejo pero resulta mucho más efectivo y se obtiene un mayor rendimiento del motor.

Dentro del sistema OHC existen dos variantes: