IK4-TEKNIKER ha desarrollado un sistema de sensores “on-line” para la monitorización del aceite lubricante empleado por los motores de turbina de aviones y mejorar así, la refrigeración, la eficiencia y el consumo de fuel.
El consorcio que ejecuta el proyecto está formado por 18 empresas, centros tecnológicos y universidades europeas, entre ellas firmas de referencia del sector aeronáutico como Techspace Aero y Snecma (Grupo Safran), Rolls Royce e ITP.
En la búsqueda de esa eficiencia, la Comisión Europea, dentro del 7º programa marco, ha puesto en marcha el proyecto Elubsys (Engine Lubrication System Technologies), una iniciativa financiada con 8 millones de euros y diseñada para crear nuevas tecnologías que permitan reducir el consumo de combustible y aceite en los motores de los aviones, en la que participa el centro tecnológico vasco IK4-TEKNIKER junto a otros centros, universidades y empresas punteras de Europa.
El objetivo del proyecto ELUBSYS se centra en la investigación, desarrollo y validación de nuevas tecnologías y arquitecturas para la mejora del sistema de lubricación de los motores de turbina de aviones, con el fin de aumentar su eficiencia y reducir costes. En este aspecto, uno de los puntos más importantes del proyecto consiste en la reducción del Consumo Específico de Fuel (SFC) del motor. Para ello, se pretende optimizar el tipo de arquitectura existente, así como el desarrollo de sistemas para la monitorización del proceso de degradación del aceite lubricante del motor y la prevención de generación de coque.
Sistemas actuales
Los actuales sistemas de lubricación de los motores de turbinas están basados en tecnologías que apenas han evolucionado durante los últimos 30 años. A pesar de las mejoras que se han llevado a cabo en los componentes, se está alcanzando el límite tecnológico. Por eso, la industria demanda nuevas tecnologías para lograr mejor refrigeración, mayor eficiencia, menor consumo y mayor fiabilidad.
Además, la tendencia actual de desarrollar motores con menor consumo incrementa las necesidades de refrigeración debido a las velocidades, cargas y temperaturas más altas en los motores y también debido a la integración de engranajes y motores de arranque de alta energía.
Lubricación
Para lograr que los motores de turbinas de gas de los aviones se comporten de manera fiable, el sistema de lubricación es esencial. Su misión dentro del motor es doble. Por un lado, el objetivo es evacuar el calor acumulado en el motor a través de intercambiadores de calor. Por el otro, garantizar un comportamiento óptimo a través de la lubricación de las piezas.
IK4-TEKNIKER ha desarrollado para Elubsys un sistema de sensores on-line para la monitorización del aceite hidráulico empleado en los motores de turbina de gas de los aviones, orientado a la mejora del sistema de lubricación.
El sensor Vis-NIR (Visible-near Infrarred) es un espectrofotómetro que mide en el rango espectral del visible-infrarrojo cercano (400-1100 nm) y que ha sido aplicado en la monitorización del contenido de aditivos del aceite lubricante, en especial los anti-oxidantes que previenen la formación de depósitos de carbón en las tuberías.
Por otro lado, el sensor OPD (Optical Particle Detector) utiliza visión artificial para la detección y cuantificación de partículas y burbujas, lo que permite tanto prevenir posibles desgastes anormales dentro de la mecánica del motor, como identificar anomalías en la operación (en concreto cavitación).
La aplicación de este sistema de sensores está enfocada a lograr un ahorro en el mantenimiento de las turbinas, además de lograr un incremento en la seguridad, ya que el sistema de IK4-TEKNIKER permite una monitorización a tiempo real. La aplicación de estos sensores está dirigida a los fabricantes de motores de turbinas para aviones.
