Combustibles de Aeronaves

ombustibles de aer onaves En los motores actuales, el combustible no s ólo se utiliza como combustible sino que tambi én sirve de lubricante y como i ntercamb iador de calor para enfriar el aceite del motor, el circuito hidr áulico y el equipo de aire acondicionado. El aumento de calor que se produce en el combustible, al ser usado como medio refrigerante, obliga a un mayor control sobre la tendencia a la formaci ón de gomas y lacas. Estos dep ósitos afectar í an negativamente a la capacidad de intercambio de calor, a los aparatos de medici ón, a los filtros y a las boquillas de inyecci ón. Este efecto es aún más importante en los aviones supers ónicos por el calor adicional que se origina en el fuselaje por fricción con el aire. En una turbina de avi ón, durante los procesos de combusti ón se forman prematurament e pequeñas part í culas carbonosas. Estas part í culas continúan quemándose a medida que pasan por la llama y se consumen tota lmente. Pero estas part í culas se vuelven incandescentes bajo ciertas condiciones de presi ón y temperatura dentro de la secci ón de combusti ón de la turbina, haciendo que las paredes de la c ámara de combusti ón absorban la radiaci ón infrarroja. As í , aumenta el calor recibido por la transferencia de calor de los gases de combusti ón, pudiendo generar rupturas prematuras o fallas del motor. Si estas part í culas carbonosas no son completamente consumidas por la llama, pueden impactar sobre los álabes de la turbina y sobre los estatores causando la erosi ón de los materiales. Además, las part í culas carbonosas son las responsables del humo visible que pueden emitir las turbinas. La formaci ón del humo está definida principalmente por el diseño y condiciones de operaci ón del motor, aunque para un dise ño dado, la composición del combustible tiene importancia en las emisiones. La gasolina pertenece al grupo de los carburante s, el gas óleo al grupo de los petróleos y el queroseno es un producto intermedio. Comparando los tres combustibles habituales, gasolina, gas óleo y queroseno: • Gasolin a : volatilidad demasiado alta para vuelos a gr an altura. Problema de tap ón de vapor o “vapor lock ” (traba de vapo r) que es un problema que se produce generalmente en los motores de combusti ón interna de gasolina cuando el combustible cambia de estado l í quido a gaseoso mientras se encuentra en el sistema de distribuci ón de combustible. Las burbujas de gas que se forman pueden ocupar en el sistema de carburación mayor volumen que en estado l í quido, disminuyendo la cantidad de combustible que pasa al cilindro e incluso llegar a descebar la bomba provocando el funcionamiento incorrecto y/o paro del motor. • Gasóleo: punto de cristalizaci ón (o congelación) demasiado alto. Punto final de ebullici ón (FBP <380 °C) más alto que en la gasolina, lo que supone mayores depósitos de carbono. • Queroseno : baja presi ón de vapor, baja volatilid ad y sin riesgo de vapor lock. El punto de inflamaci ón es más seguro que el de la gasolina. Buen punto de cristalizaci ón (o congelación) para vuelos a gran altura. Punto final de ebullici ón (FBP <300 °C) más bajo que el del gas óleo. La gasolina se obtiene por calentamiento del crudo entre 45 °C y 150 °C. La gasolina as í obtenida se llama gasolina de primera destilaci ón. A partir de 150 °C empieza a obtenerse el combustible q ue se emplea en los motores de turbina, el queroseno (entre 150 °C y 300 °C), más allá el gasóleo (300-350 °C), los aceites lubricantes (350-380 °C) y el fuel-oil (por encima de 380 °C). Las siglas JP provienen del ingl és Jet Propulsion o propulsión para reactores. El JP-1 fue uno de los primeros combustibles para motores a reacci ón, especificado en 1944 por el gobierno de los Estados Unidos. Compuesto de queroseno puro, contaba con un alto punto de inf lamabilidad respect o al combustible de aviaci ón habitual (43 °C) y un punto de congelaci ón de -60 °C. Esta última especificación limitó la disponibilidad del JP-1. El JP-2 (1945) fue un combustible experimental que no era adecuado debido a sus caracter í sticas de inflamabilidad y viscosidad. El JP-3 (1947 a 1951) ten í a una alta presi ón de vapor similar a la gasolina aeronáutica que ocasionaba problemas cuando los aviones ascend í an a altas altitudes. El JP-4 o JP4 fue un combustible especificado en 195 1 por el gobierno de los Estados Unidos (MIL-D TL -5624). Constituy ó una mezcla de 50% de queroseno y 50% de gasolina. Tiene un menor punto de inflamaci ón que el JP-1, pero se prefiri ó por su mayor disponibilidad. Fue el principal combustible de la Fuerza A érea de los Estados Unidos entre 1951 y 1995. La designaci ón OTAN es F-40, tambi én es conocido por avtag. JP-4 es una mezcla de hidrocarburos alifáticos y aromáticos. Es un l í quido inflamable de color claro o paja con un olor parecido al queroseno. Tiene un bajo punto de inflamaci ón de -18 °C y un punto de congelaci ón de -60 °C. La aviación comercial utiliza una mezcla similar bajo el nombre de Jet-B. JP-4 contiene además inhibidores de corrosi ón e inhibidores para la formaci ón de hielo. JP-4 es un l í quido no conductor, propenso a la acumulaci ón de electricidad est ática cuando se mueve a trav és de tuber í as y tanques. Ya que es vol átil y tiene un bajo punto de inflamaci ón, la descarga est ática puede causar un incendio. Desde mediados de la d écada de 1980, un aditivo anti-estático se añadió al combustible para reducir la acumulaci ón de carga y disminuir el riesgo correspondiente. El deseo de un combustible menos inflamable, menos peligroso llev ó a la Fuerza Aérea de los EE.UU. a eliminar el JP-4 en favor de la JP-8. La transici ón se completó en el otoño de 1996. El JP-5 o JP5 (desde 1952) es un combustible derivado del queroseno, con un punto de inflamabilidad de 60 °C, un punto de congelaci ón de -46 °C y un color amarillo. Su composici ón es una mezcla de distintos hidrocarburos con alcanos, cicloalcanos e hidrocarburos aromáticos. 1

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