Un motor de cera es un dispositivo actuador lineal que convierte la energía térmica en energía mecánica aprovechando el comportamiento de cambio de fase de las ceras . [1] Durante la fusión, la cera normalmente se expande en volumen entre un 5 y un 20 % (Freund et al. 1982).
En los motores de cera se puede utilizar una amplia gama de ceras, desde hidrocarburos altamente refinados hasta ceras extraídas de materia vegetal. Algunos ejemplos específicos son las ceras de parafina de la serie de n-alcanos de cadena lineal. Estas se funden y solidifican en un rango de temperaturas estrecho y bien definido.
Los componentes principales de un motor de cera son:
Cuando se activa la fuente de calor, el bloque de cera se calienta y se expande , impulsando el émbolo hacia afuera por desplazamiento de volumen. Cuando se retira la fuente de calor, el bloque de cera se contrae a medida que se enfría y la cera se solidifica. Para que el émbolo se retire, generalmente se requiere una fuerza de polarización para superar la resistencia mecánica de los sellos que contienen la cera líquida. La fuerza de polarización es típicamente del 20% al 30% de la fuerza operativa y a menudo es proporcionada por un resorte mecánico o un peso muerto alimentado por gravedad aplicado externamente al motor de cera (Duerig 1990, p. 214).
Dependiendo de la aplicación particular, los motores de cera tienen ventajas potenciales sobre los solenoides magnéticos:
Los motores de cera se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, donde se emplean para controlar el combustible, el sistema hidráulico y otros aceites fundamentales para el vuelo seguro en los aviones modernos. [2]
Los motores de cera están contenidos dentro de válvulas de mezcla termostáticas "autoactivas" , donde el motor de cera detecta el cambio térmico y responde en consecuencia para producir la temperatura deseada del fluido mezclado.
Algunas lavadoras de carga frontal utilizan motores de cera para activar el conjunto de bloqueo de la puerta. Cuando se inicia un ciclo, se activa un motor de cera que empuja un pasador hacia afuera y bloquea la puerta. Este diseño tiene ventajas en términos de costo, confiabilidad y seguridad. En condiciones de humedad, un motor de cera cuesta menos para una confiabilidad equivalente que un solenoide electromagnético o un pestillo de motor. Tiene un retardo de liberación pasiva predecible. Si se corta la energía, la puerta permanece bloqueada brevemente, diseñado para durar más que el tiempo de desaceleración del ciclo de centrifugado a alta velocidad, luego se desbloquea de manera confiable a medida que la cera se enfría.
Los motores de cera también se utilizan comúnmente para impulsar válvulas de zona en sistemas de calefacción hidrónicos (agua caliente).
Se utilizan en muchos lavavajillas para liberar el pestillo de la puerta del dispensador de detergente. El motor de cera actúa como un solenoide cuando se activa mediante el temporizador o el control del lavavajillas, y el pistón opera el mecanismo que luego libera el pestillo de la puerta del dispensador. También se utilizan para controlar el respiradero de escape para el ciclo de secado.
Los motores de cera se utilizan ampliamente para operar los respiraderos reguladores de temperatura de los invernaderos.
En esta aplicación, a medida que aumenta la temperatura ambiente dentro del invernadero, la cera se derrite, lo que activa el émbolo y abre los respiraderos. Cuando la temperatura del invernadero se ha enfriado lo suficiente, la cera se enfría y se solidifica, lo que permite que los respiraderos se cierren nuevamente.
Un microactuador de parafina es un tipo de motor de cera, a menudo fabricado mediante tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS) o, a veces, mediante mecánica de precisión . [3]
{{cite web}}: |last=tiene nombre genérico ( ayuda )