Solo las aeronaves civiles estadounidenses consumenmás de 20 mil millones degalones de combustible para aviones y gasolina de aviación al año, según un reciente informe de previsiones aeroespaciales de la FAA.¹
Se prevé que esta cifra aumente hasta situarse justo por debajo de los 30 mil millones de galones en 2037. Estos volúmenes son asombrosos si se tiene en cuenta que en la previsión solo se incluye un segmento relativamente pequeño del mercado aeroespacial mundial.
Para gestionar el volumen actual, así como el crecimiento previsto, la infraestructura necesaria para manejar y transportar el combustible para aviones debe ser increíblemente robusta y estar cuidadosamente diseñada.
El bombeo y la medición del combustible para aviones no solo constituyen un sector de gran envergadura, sino que también están muy regulados y sujetos a requisitos muy estrictos. Las bombas y medidores de combustible deben cumplir las normas establecidas por organizaciones como el Instituto Americano del Petróleo (API) para que se consideren aptos para su uso. Las normativas del API exigen que las bombas de combustible no presenten fugas en diversas situaciones exigentes, como la exposición prolongada al fuego.
Después de todo, las consecuencias de un derrame o una fuga, sin importar su magnitud, pueden ser muy graves. Por esta razón, los fabricantes de bombas y medidores de combustible de aviación suelen elegir el carbón grafito como material para los cojinetes y sellos de sus bombas.
En el interior de las bombas de engranajes para combustible de aviación, los cojinetes de carbón grafito se utilizan a menudo para soportar los ejes de transmisión y los ejes intermedios. El carbón grafito se prefiere a la mayoría de los demás materiales para cojinetes en estas bombas por varias razones. La primera y más importante es la capacidad del carbón grafito para utilizar el combustible de aviación como lubricante.
Dentro de las bombas de engranajes para combustible de aviación, los cojinetes de carbón grafito se utilizan con frecuencia para soportar los ejes de transmisión y los ejes intermedios.
El carbón grafito se prefiere sobre la mayoría de los demás materiales para cojinetes en este tipo de bombas por varias razones. La primera, y más importante, es su capacidad para utilizar el propio combustible de aviación como lubricante.
Esta atracción puede provocar desgaste por fricción y/o agarrotamiento durante el funcionamiento. El carbón grafito, sin embargo, no es propenso a estas mismas atracciones atómicas y, por lo tanto, puede beneficiarse de la protección que ofrece la fina película hidrodinámica formada por el combustible de aviación.
Como ventaja adicional, las propiedades autolubricantes del carbón grafito permiten que los cojinetes funcionen en seco durante ciertos periodos de tiempo, mientras que la mayoría de los demás tipos de cojinetes no pueden hacerlo.
Esto significa que no es necesario inspeccionar ni reemplazar estos cojinetes si han estado expuestos a condiciones de funcionamiento en seco durante periodos breves. El resultado es un ahorro significativo en mantenimiento e inspección.
La mayoría de los cojinetes de carbón grafito se ajustan a presión dentro de la carcasa de la bomba de engranajes. Esto permite que el cojinete tenga una expansión térmica similar a la de la carcasa.
De esta manera, la expansión térmica del cojinete se comporta de forma más parecida a la del eje, ya que ambos presentan coeficientes de expansión térmica más cercanos a los de los metales. Esto es especialmente beneficioso porque permite mantener estable la holgura de funcionamiento entre el eje y el cojinete, incluso a temperaturas elevadas.
Mantener una holgura de funcionamiento ajustada, aproximadamente entre 0.1 % y 0.3 % del diámetro del eje, es fundamental para prolongar la vida útil del cojinete y aumentar la eficiencia de la bomba.
Una holgura más precisa entre el eje y el cojinete permite también controlar mejor el espacio entre la carcasa de la bomba y los engranajes.
Esta mayor precisión ayuda a reducir la separación entre los engranajes y la carcasa, lo que disminuye la pérdida de presión y mejora la eficiencia general de la bomba.
En bombas y medidores de combustible para aviones, el uso de carbón grafito resulta más rentable y eficiente que la mayoría de los materiales alternativos. Esto se refleja en que una industria tan grande como la del bombeo de combustible de aviación recurre constantemente al carbón grafito para resolver problemas complejos.
El desarrollo del carbón grafito ha avanzado de forma importante en los últimos años para responder a esta demanda y ofrecer más soluciones a los retos que enfrentan los fabricantes de bombas y medidores de combustible conforme evoluciona la industria.
Si enfrentas un reto de diseño en una aplicación de bombas de combustible, el carbón grafito puede ser la respuesta.
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