Motor nitro - Nitro engine
Un motor nitro generalmente se refiere a un motor impulsado con un combustible que contiene una porción (generalmente entre el 10% y el 40%) de nitrometano mezclado con metanol . El nitrometano es una sustancia altamente combustible que generalmente solo se usa en motores de diseño muy específico que se encuentran en las carreras de arrastre de Top Fuel y en los motores de combustión interna en miniatura en control de radio , línea de control y modelos de aviones de vuelo libre .
El término "nitro" se ha utilizado en las últimas décadas para describir estos motores y tiene su origen en la publicidad exagerada en el mercado de los modelos de automóviles. Durante los aproximadamente cincuenta años anteriores a este término desde que se desarrollaron los motores, simplemente se los denominó "motores luminosos", pero el término "nitro" tiene más impacto en el texto del anuncio. En realidad, estos motores funcionan con metanol, pero el combustible suele estar dopado con nitrometano como aditivo de rendimiento. El sistema de encendido consta de una bujía incandescente , de ahí el antiguo término "motor incandescente", que tiene una bobina de aleación de alambre que contiene platino , generalmente platino , iridio . La bujía incandescente se calienta con corriente eléctrica para el arranque, después de lo cual se desconecta la energía y la combinación de calor residual y acción catalítica de la aleación de platino con metanol enciende la mezcla de combustible.
Ciclo de trabajo
Los motores Nitro para modelos pueden girar a más de 50.000 RPM. Las rpm de funcionamiento típicas de los motores de aviones de modelos deportivos son de 10.000 a 14.000 rpm. Para los barcos de radiocontrol (RC) y los motores de los aviones de ventilador con conductos , el rango habitual es de 20.000-25.000, y para los coches, las rpm en el rango de 25.000-37.000 son habituales. Con tanto movimiento, se genera una gran cantidad de calor por fricción y el combustible utilizado para estos motores suele contener entre un 12% y un 20% de contenido de aceite, según el porcentaje de nitrometano y metanol, el tipo de motor y la aplicación. La mayoría de los motores de los coches RC de hoy son motores de 2 tiempos , lo que significa que se necesitan 2 tiempos del pistón (una revolución) para completar el ciclo del motor. En la primera carrera, cuando el pistón se desplaza hacia arriba, se aspira una mezcla de combustible y aire en el cárter, desde el carburador . Cuando el pistón se desplaza hacia abajo, la nueva mezcla de aire y combustible viaja al puerto de inducción y finalmente a la cámara de combustión. A medida que el pistón se desplaza hacia arriba, la mezcla se comprime, lo que hace que la mezcla de aire y combustible se encienda, produciendo gas caliente bajo presión para forzar el pistón hacia abajo. A medida que el pistón se desplaza hacia abajo, los gases de escape gastados escapan de la cámara de combustión a través del puerto de escape, y el ciclo comienza de nuevo cuando la mezcla de combustible es empujada nuevamente hacia el puerto de inducción.
Encendido
Al arrancar, la bujía incandescente se precalienta eléctricamente mediante corriente eléctrica. La bujía incandescente no debe confundirse con una bujía ; no hay chispa en la bujía incandescente. La catálisis del vapor de metanol en el elemento de platino calentado lo mantiene al rojo vivo incluso después de que se ha eliminado el voltaje, lo que enciende el combustible y mantiene el motor en funcionamiento. Mientras que las bujías se usan constantemente para encender la mezcla de combustible / aire cada vez que sube el pistón, como se ve en el motor de gasolina donde se usa la bujía, el combustible no se puede encender solo con compresión. Es la temperatura de la bujía, todavía al rojo vivo por el encendido anterior y por la catálisis con la nueva mezcla comprimida, lo que enciende el combustible.
Carburador
Los motores Nitro suelen utilizar un carburador para mezclar el combustible y el aire, aunque para algunas aplicaciones en las que no se requiere la aceleración, tienen un venturi simple con una barra rociadora y una válvula de aguja . El carburador puede ser deslizante o giratorio. En un carburador rotativo, la corredera se abre cuando el servo gira el brazo . En un carburador de corredera, la corredera se abre deslizando el brazo hacia afuera por el servo. Ambos se mantienen ligeramente abiertos mediante un tornillo de ralentí que permite que el motor reciba una cantidad muy pequeña de combustible para mantener el motor en marcha cuando el vehículo está parado. Los carburadores suelen tener 2 agujas que se utilizan para afinar la mezcla. Una aguja de alta velocidad sintoniza la cantidad de combustible que se permite en el carburador a RPM medias a altas, y una aguja de baja velocidad determina la cantidad de combustible que se permite en el carburador a RPM de rango bajo a medio. Al girar cualquiera de las agujas en el sentido de las agujas del reloj, la mezcla de combustible se diluirá . Lean describe la cantidad de combustible en la mezcla de aire y combustible. Hasta cierto punto, esto hará que el motor funcione más rápido con un mejor rendimiento, pero una vez demasiado magro, el motor se sobrecalentará y se desgastará prematuramente debido a que no recibe suficiente lubricación. Girar cualquiera de las agujas en sentido antihorario enriquecerá la mezcla de combustible (a menos que la aguja de baja velocidad sea una purga de aire, en cuyo caso ocurre lo contrario). Rico es lo opuesto a magro, significa que ingresa más aceite (mezcla de combustible) al motor. Si el motor es demasiado rico, funcionará mal y el combustible que aún no se ha quemado puede comenzar a escupir por el escape. El motor funcionará muy lentamente y parecerá que no tiene energía y posiblemente no se inunde de combustible. Sin embargo, ser demasiado rico es mejor que ser demasiado magro, porque ser demasiado rico solo significa que el motor está obteniendo demasiado aceite, lo cual está perfectamente bien, aunque el rendimiento puede no ser tan bueno como si el motor fuera magro. Una mezcla excesivamente pobre puede dañar un motor en poco tiempo, ya que funcionará por encima de su temperatura de diseño. Un motor debidamente afinado durará mucho tiempo con buen rendimiento durante toda su vida.
Variaciones
Hay diferentes tipos de motores R / C. Hay motores para camiones en carretera, todoterreno, aeronáuticos, marinos y de camiones monstruo.
En carretera y fuera de carretera
Los motores de carretera están diseñados para entrar en su banda de potencia de RPM medias a altas. Estos motores se pueden utilizar en vehículos todoterreno, pero normalmente se utilizan en sedanes de carretera en los que se requieren altas revoluciones por minuto y alta velocidad. Los motores todoterreno tienen una curva de potencia menos abrupta en comparación con los motores de carretera. Los motores todoterreno tienen una banda de potencia que se extiende a lo largo de la mayor parte del rango de RPM. Los motores todoterreno no aceleran tanto como los motores de carretera, pero tienen más par que puede impulsar fácilmente el vehículo a velocidades impresionantes. Los motores todoterreno se utilizan generalmente en buggies a escala 1/8 donde las altas velocidades y las malas aceleraciones son menos importantes.
Camión monstruo
Los motores de los camiones monstruo son generalmente muy grandes en comparación con los motores de carretera y todoterreno. Donde un motor todoterreno puede tener un tamaño de 0,21 pulgadas cúbicas (ci), un motor de camión monstruo puede tener hasta 0,46 ci. Los motores de los camiones monstruo generan gran parte de su par y caballos de fuerza a RPM de rango bajo a medio. Por lo general, se utilizan en camiones grandes y pesados donde se necesita toda esa potencia para obtener un buen rendimiento del vehículo.
Aeronave
Los motores de las aeronaves están fabricados para poder soportar altas RPM. La mayor diferencia entre todos los demás motores nitro y motores de avión es la capacidad de mantener las RPM. Otros motores nitro tienden a romperse si funcionan a toda velocidad con el tanque lleno de combustible.
Marina
Los motores marinos se enfrían con agua en lugar de aire como otros motores nitro.
Carreras de resistencia
Los miembros de la industria de las carreras de resistencia a gran escala utilizan concentraciones mucho más altas de nitrometano: están limitados por las reglas al 90% (al menos en la NHRA, el principal organismo sancionador). Históricamente, los corredores usaban porcentajes más altos que frecuentemente causaban explosiones masivas. Se estima que los motores modernos generan alrededor de 8000 caballos de fuerza. Los autos pueden acelerar de 0 a 100 mph en 0.8 segundos y de 0 a 335 mph en 4.5 segundos.