Что такое нитрометан и как его используют в автомобильной промышленности
Больше скорости, без необходимости изменять мощность двигателя. Кто бы не хотел такого преображения, которое произошло под капотом автомобиля? Поклонники фильмов Fast & Furious («Форсаж») могут очень точно указать одно из решений, благодаря которому достигается результат, о котором все еще мечтает большинство из них: NOS.
Однако системы на основе оксида азота трудно реализовать в реальной жизни, и приведенная выше аббревиатура обозначает только одну торговую марку, а не название вещества, с помощью которого достигается столь желаемая реакция. Другой способ, гораздо более реальный в реальной жизни, с помощью которого можно получить больше мощности от каждого взрыва во время рабочего цикла двигателя, — это увеличить октановое число топлива. В этом случае в нашем распоряжении есть нитрометан.
Что такое нитрометан?
Если бы мы задали этот вопрос химику, его ответом была бы формула CH3NO2, и он дополнительно сказал бы нам, что нитрометан является органическим соединением из категории органических нитропроизводных.
Более простой вариант этого ответа: нитрометан представляет собой жидкость, подобную растворителю, например ацетон, эфир, бензол, толуол или даже бензин, которая растворяется в химических веществах, с которыми он вступает в контакт. В этом случае для нас очень ясно, что нитрометан будет сочетаться с топливом, используемым в транспортном средстве. Он также имеет другие применения, например, в качестве агента, используемого в добывающей промышленности, в качестве реакционной среды в химии или в очистке. Растворитель, в различных технологических процессах.
Как нитрометан используется в двигателях
Очевидно, что не существует сценария, когда мы идем на заправку и останавливаемся рядом с нитрометановым насосом, чтобы превратить наш трехцилиндровый хэтчбек с трехцилиндровым двигателем в раллийный автомобиль. Органическое соединение предназначено для высокопроизводительных транспортных средств, таких как раллийные автомобили, автомобили, предназначенные для кольцевых гонок, или даже драгстеры или тягачи. Бесцветный, с маслянистой текстурой и чрезвычайно сильным запахом, нитрометан обладает рядом свойств, совместимых с эксплуатационными характеристиками и даже незаменимых для него. Благодаря высокому содержанию кислорода нитрометан не требует большого количества кислорода, поступающего из системы впуска двигателя.
Если для сжигания эквивалента одного килограмма бензина требуется 14,7 кг воздуха, то на 1 килограмм нитрометана нужно всего 1,7 кг воздуха. Таким образом, мощность нитрометана в 2,3 раза превосходит бензин, если он смешан с нужным количеством кислорода. Еще одно применение нитрометана, которое на первый взгляд трудно понять, — это топливо для дистанционно управляемых автомобилей, самолетов или вертолетов с тепловым двигателем. В этом случае смесь можно купить уже готовой, и чаще всего в ее состав входит 15% синтетического масла. Это помогает смазывать двигатель, ускоряя сгорание в цилиндрах.
Как это устроено
Пока что у нас есть образ топливной присадки с феноменальным потенциалом и специфическим применением. Нитрометан ускоряет сгорание бензина в камере цилиндра. Это увеличивает давление в камере сгорания и создает больше механической силы при толкании цилиндра. Важность точной смеси нитрометана и топлива по отношению к характеристикам двигателя имеет решающее значение для нормальной работы автомобиля. Если оптимальная концентрация нитрометана в бензине не рекомендуется, детонация будет происходить нерегулярно, и шатуны могут получить необратимые повреждения. Двигатели, работающие на смеси нитрометана и бензина, характеризуются значительным износом, требующим частого технического вмешательства.
Приведенная выше информация проясняет разницу между знаменитым NOS и нитрометаном. Если первый является коммерческим продуктом на основе оксида азота, то второй является добавкой к топливу для моделей с высокими характеристиками.
Тюнинг двигателя — система закиси азота и нитрометан
Те, кто не доволен серийными автомобилями, прибегает к автотюнингу. Конечно, серия доработок стандартного двигателя подразумевает увеличение мощности, но ведь всему есть предел, не так ли? Чтобы обойти это ограничение и увеличить мощность мотора не на 20-40%, а в несколько раз, применяется особый вид топлива – система закиси азота или нитрометан.
Закись азота в тюнинге моторов
Использование заряженного топлива дает возможность до неузнаваемости изменить конфигурацию автомобиля. К примеру, закись азота, который является наиболее излюбленным среди уличных гонщиков, увеличивает мощность больше чем в 2 раза. Вместе с этим, растет и температура работы двигателя, что не очень хорошо сказывается на работе мотора. Пламя вырывается далеко за пределы цилиндра, да что там, оно вырывается даже из выхлопной трубы. Следует ли говорить о том, каким нагрузкам поддается двигатель?
Для использования диоксида азота двигатель подвергается доработкам. Осуществляется прокладка дополнительной топливной магистрали, которая и будет осуществлять впрыск закиси азота. Разумеется, устанавливается высокопрочная цилиндропоршневая группа, ГБЦ и выхлопная система, модернизируется система охлаждения. Автомобиль, использующий в качестве топлива азот, нуждается в техническом обслуживании каждые 1000-1500 км.
Смесь нитрометана для тюнинга
Нитрометан для машин является еще более жестким топливом, нежели диоксид азота. Мощность мотора, а вместе с нею и температура работы двигателя возрастает до 10 раз. Если говорить в мощностном эквиваленте, то автомобили, заправленные метаном, показывают результат от 3-х до 7-тысяч лошадиных сил. Но двигатель имеет ресурс работы всего в 5-8 тыс. км, так как нитрометан, буквально, сжигает его изнутри. Поэтому устанавливаются специальные, чугунные блоки, которые немного продлевают срок службы мотора.
Как правило, машинки на нитрометане – это профессиональные проекты, которые создаются специально для гонок. В эти проекты вкладываются большие деньги, над ними работают лучшие специалисты. Дело в том, что нитрометан – нестабильное топливо и имеет наивысший коэффициент взрывоопасности. Поэтому уличные гонщики не пользуются таким топливом, несмотря на то, что автомобиль и теряет пределы увеличения мощности.
Переоборудование машины под потребление диоксида азота или нитрометана имеет смысл только в случае участия в профессиональных заездах.
Читайте также:
Альтернативные виды горючего для двигателей внутреннего сгорания — Метанол и Нитрометан
Метиловый спирт, метанол CH3OH
Метанол является очень ядовитым веществом, но все-таки используется в ряде спортивных автомобилей, в случае если регламентом разрешено использование этого вида топлива. Мощность двигателя при использовании метанола будет выше на 7-9 % без каких-либо переделок, кроме добавления топлива до достижения стехиометрического состояния смеси. Стехиометрическая смесь метанола с воздухом составляет 6,4 к 1, что более чем в два раза меньше, чем при использовании бензина – 14,7 к 1.
Октановое число метанола – 111 по исследовательскому методу! Метиловый спирт обладает большим, чем любой из бензинов, октановым числом, что позволяет уверенно использовать степени сжатия, превышающие 15:1, в то время как средний бензиновый мотор имеет степень сжатия около 11.5:1. Индикаторный КПД за счет уменьшенных тепловых потерь выше на несколько процентов. Учитывая возможность повышенной степени сжатия и улучшенный КПД, суммарная мощность двигателя может быть выше на 20-30 % по сравнению с бензиновым двигателем.
Стоимость литра метанола около 20 руб, только купить его не так-то просто и продается в основном цистернами.
Нитрометан CH3NO2
Нитрометан CH3NO2 — температура горения 4000 º С. Так как в его составе имеется кислород, то при исп ользовании его в двигателе внутреннего сгорания требуется гораздо меньше поступающего кислорода из воздуха, чтоб получить ту же самую мощность, чем от бензина. На практике это выглядит так: Чтоб сжечь килограмм бензина, нужно 14, 7 килограмм воздуха, чтоб сжечь килограмм нитрометана, нужно всего лишь 1, 7 килограмма воздуха. То есть нитрометана в цилиндре одного и того же объема можно сжечь в 8, 7 раза больше, чем бензина. Но нитрометан имеет меньшую плотность энергии – 11,3 МДж/кг вместо 42–44 МДж/кг у бензина. В итоге всех этих расчетов получается, что н а нитрометане двигатель будет иметь мощность в 2, 3 раза выше, чем на бензине.
В связи с этим нитрометан применяют лишь в соревнованиях самых мощных драгстеров, Top Fuel Dragster, где время работы двигателя на максимуме ограничивается 5 секундами. Также данный вид топлива используют в моделизме, как присадку для микродвигателей, использующих калильное зажигание. Стоимость нитрометана от 500 до 2500 руб за литр.
Даешь метанол и нитрометан в двигатель!))
доброе время суток, всем автолюбителям. Все, так или иначе в поиске различных присадок в топливо своих железных коней, или по автоспорту, или от старшего поколения слышали, сталкивались с разными присадками в двигатель, повышающими октановое число!
От старожилов, лично я, много раз слышал, как они в годы своей бурной молодости повышали октановое число, путем использования измельченных нафталиновых шариков в бензине.
Что из этого правда, а что нет, было не понятно. Да и как тут проверить, когда жалко такими экспериментами портить сердце своего железного любимца!
Во избежании нынешними и будущими автовладельцами приключений на свою голову и на свою машину, я постараюсь вкратце рассказать, что, есть что и чем можно пользоваться, а чем не желательно!
Лично на моей машине, стоит водометанольная система впрыска перед дроссельной заслонкой, при достижении наддува в 1 бар.
Начнем с самого обыденного и по возрастающей!
Бензин — горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения, в зависимости от примесей от 33 до 205 °C. Плотность бензина около 0,71 г/см³. Теплота сгорания примерно 10 200 ккал/кг (46 МДж/кг, 34,5 МДж/литр). Температура замерзания −71 градус цельсия с применением присадок. Основной характеристикой бензинового топлива является его антидетонационная стойкость и в случае использования в ДВС, стехиометрическим соотношением. Стехиометрическое соотношение, это показатель количества частей воздуха, к частям топлива, при котором наблюдается наиболее оптимальное и эффективное горение топлива. У бензина этот показатель составляет 14.7 к 1 в массовых долях. 14.7 килограмм воздуха может сжечь 1 кг бензина.
Всем известное октановое число, характеризует способность топлива сопротивляться детонации; аномальному сгоранию топлива с образованием ударных волн высокой скорости, способных нанести значительный вред ДВС. Явление детонации образуется в следствии слишком высокой степени сжатия ДВС, для данного вида топлива, а так же ряда других причин, связанных с неправильной настройкой двигателя, либо возникновением определенного рода неисправностей.
Нерекомендуемые присадки в топливо на основе бензина
«+» Снижает дымность, шумность, повышает мощность. Способен подавить детонацию в двигателе и даже повысить детонационную стойкость керосина (из него иногда и делают бодяжный бензин).
«+» Добавление 500 г нафталина на 10 л бензина приводит к увеличению октанового числа бензина на 3—4 единицы — 92-й бензин «превращается» в 95-й.
«-» Попав в бензин, нафталин оставляет после себя существенное количество нагара, увеличивает число вредных выхлопных газов. Вдобавок он, кристаллизуясь, забивает систему подачи топлива: от бензонасоса и шлангов до форсунок.
«+» При добавлении 5—20% спирта в бензин октановое число растет на 3—8 единиц (из А-95 делают А-98), при этом улучшается процесс сгорания, возрастают мощность и КПД двигателя.
«-» Оказывает серьезное разъедающее действие на прокладки в двигателе. При передозировке компоненты топлива не смешиваются в цилиндре и октановое число падает: возникает детонация, стук клапанов.
Ацетон (метилбутиловый эфир)
«+» В небольших количествах допустим для повышения октанового числа.
«-» Его часто добавляют прямо на заводах. Если добавить еще «флакончик» в бак, получается многократное превышение допустимых норм — образуются вредные вещества. Также быстро понижается октановое число.
«+» Увеличивает октановое число на 3—6 единиц.
«-» Выводит из строя нейтрализаторы и свечи: падает мощность, из выхлопной трубы идет сизый дым.
«+» Повышает октановое число на 4—5 единиц.
«-» При использовании ферроцена на свечах и в цилиндрах образуется красный нагар: срок службы двигателя сильно снижается.
«+» Повышает октановое число на 10%.
«-» Является сильным растворителем, который уничтожает практически все эластичные детали мотора и приводит к активной коррозии.
ВНИМАНИЕ! Некачественный бензин с добавленными присадками, в отличие от заводского, может проводить электричество. Топливный насос в баке и явление электропроводности топлива, вещи несовместимые!
УСЛОВНО РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПРИСАДКИ
Метилтретбутиловый эфир (МТБЭ)
«+» Благодаря высокому собственному октановому числу (выше 110 единиц) полезен для двигателя: содержащийся в нем кислород обеспечивает полноту сгорания и тем самым снижает выбросы СО и СН.
«-» Повышенное содержание МТБЭ (больше 15%) ведет к падению мощности и росту выбросов окислов азота (NOx). Кроме того, бензин с повышенной концентрацией МТБЭ агрессивен к уплотнениям топливной системы и ускоряет процесс коррозии.
«+» В малой концентрации (до 1,3%) безвреден для мотора, снижает детонацию.
«-» При превышении содержания в двигателе образовывается нагар, что может привести даже к «зависанию» клапанов. К тому же ММА относится к категории ядов: при вдыхании паров человеку грозит серьезное отравление.
Как видно, список рекомендуемых присадок значительно меньше, чем чем вредящий тем или иным образом здоровью двигателя или людей. Связано это прежде всего с тем, что полезные присадки помимо своей прямой функции (увеличивать мощность и октановое число) должны соблюдать условия по безопасной эксплуатации техники и не вредить экологии. Вредные же присадки могут соответствовать лишь одной функции, повышению мощности не смотря ни на что. Так что если вы задумали повысить мощность, отнеситесь со всей серьезностью к качеству присадки которую будите использовать, ведь от нее зависит не только здоровье мотора но и ваше то-же.
Помимо присадок есть еще некоторое количество видов топлива которые применяются в промышленности и автоспорте.
Метиловый спирт, метанол CH3OH
Метанол является очень ядовитым веществом но все таки используется в ряде спортивных автомобилей, в случае если регламентом разрешено использование этого вида топлива. Мощность двигателя при использовании метанола будет выше на 7-9 %. без каких либо переделок кроме добавления топлива, до достижения стехиометрического состояния смеси. Стехиометрическая смесь метанола с воздухом составляет 6.4 к 1 что более чем в два раза меньше чем при использовании бензина 14.7 к 1.
Нитрометан CH3NO2 — температура горения 4000 С. Так как в его составе имеется кислород, то при использовании его в двигателе внутреннего сгорания требуется гораздо меньше поступающего кислорода из воздуха, чтоб получить ту же самую мощность чем от бензина. На практике это выглядит так: Чтоб сжечь килограмм бензина нужно 14.7 килограмм воздуха, чтоб сжечь килограмм нитрометана нужно всего лишь 1.7 килограмма воздуха. То есть нирометана в цилиндре одного и того-же объема можно сжечь в 8.7 раза больше чем бензина. Но нитрометан имеет меньшую плотность энергии 11,3 МДж/кг вместо 42–44 МДж/кг у бензина. В итоге всех этих расчетов получается, что не нитрометане двигатель будет иметь мощность в 2.3 раза выше чем на бензине.
В связи с этим, нитрометан применяют лишь в соревнованиях самых мощных драгстеров, Top Fuel Dragster, где время работы двигателя на максимуме ограничивается 5 секундами. Также данный вид топлива используют в моделизме, как присадка, для микродвигателей использующих калильное зажигание.
Веселящий газ, нитрос, Для полного сжигания топлива в цилиндрах двигателя важен лишь чистый кислород, которого в воздухе не так уж и много, всего 21 %. Добавление к топливовоздушной смеси закиси азота, позволяет значительно увеличить его концентрацию. Концентрация связанного кислорода в газообразной закиси азота 36% плюс плотность ее в парообразном состоянии выше в 1.5 раза. Таким образом появляется возможность наполнить цилиндры в 2.5 раза большим количеством кислорода, что в свою очередь аналогично подымет максимальную мощность, если добавить и топливо.
Закись азота до недавнего времени являлась основным средством наркоза. Вызывая позывы смеха, приобрела шуточное название «веселящий газ» В автоспорте применяют ее для краткосрочного поднятия мощности в драгрейсинге или в уличных светофорных гонках, что по сути тоже является любительским драгрейсингом. Закись запирают в баллоне с давлением около 50 атмосфер и при необходимости подают в двигатель. системы значительно поднимающие мощность довольно сложны, так как являясь по сути дополнительной системой питания, снабжены собственным контроллером, отслеживающим все процессы в двигателе и осуществляющим подачу закиси с дополнительным количеством топлива.
Жёлтая летучая жидкость с фруктовым запахом, tкип 99 °C, плотность 872 кг/м3; плохо растворима в воде, хорошо — в органических растворителях; медленно разлагается при хранении на свету. Используется в авиамоделизме как 3 % присадка к топливу компрессионных авиамодельных двигателей (основные компоненты топлива: керосин, диэтиловый эфир и касторовое масло примерно в равных частях). Повышает мощность двигателя на 10-20% с соответствующим уменьшением ресурса двигателя.
Нитрометан для машин что это
Сколько необходимо масла?
Количество масла, требуемое в модельном топливе, вызывает большинство вопросов и наиболее неправильные ответы. Существует миф, что модельное калильное топливо должно содержать ХХ% масла, чтобы работать правильно, хорошо выполнять свои функции и защищать двигатель от износа. Но на самом деле нет никакого такого установленного числа. по крайней мере, единого. Ведь для того, чтобы это было так, все масла, используемые в модельном топливе, должны иметь идентичные характеристики по всем параметрам.
На сегодняшний день весьма немного сортов модельного топлива, предназначенного для R/C использования, содержит только касторку. Для целей этого обсуждения, в дальнейшем мы будем рассматривать топлива, содержащие только синтетическое масло или его смесь с касторкой.
Нитрометан, таинственный ингредиент?
В действительности, нитрометан должен быть нагрет до 96 градусов F, для того, чтобы он начал испускать достаточно паров, которые могут быть зажжены какой-нибудь искрой или пламенем!
Каждый двигатель внутреннего сгорания смешивает воздух и жидкое топливо некоторого вида. В нашем случае это жидкое калильное топливо. Цель карбюратора состоит в том, чтобы отмерить эти два компонента в нужной пропорции, и каждый двигатель требует определенной пропорции жидкого топлива и воздуха. Попробуйте добавить слишком много жидкости без достаточного количества воздуха, и двигатель не будет работать вообще. Какова цель турбонаддува на полноразмерных двигателях? Нагнетать немного больше воздуха, чем сможет обработать простой карбюратор или инжекторная топливная система.
Предположим, что мы должны были найти путь для сжигания большего количества жидкости в наших модельных двигателях без увеличения поступления воздуха. Это добавило бы мощности, не так ли? Хорошо, предположите, что мы это можем! Двигатель внутреннего сгорания может сжечь нитрометана более чем в 2 раза больше, чем метанола, используя один и тот же объем воздуха. Вот и все! Мы получили больше мощности. Вот так это работает, и это нетрудно для понимания. И мы не должны тратить много времени на размышление об этом в ходе повседневных полетов.
Однако существуют некоторые факторы, которые мы должны рассмотреть. Практически все обычные полеты могут быть выполнены на модельном топливе, содержащем от 5% до 15% нитрометана. Если Вы летаете на чем-то вроде тренера, или Cub, или подобной модели, нет, вероятно, никакой причины, почему бы 5% топливу не работать отлично. Требуется немного больше мощности? Используйте 10% или 15% содержание нитрометана в топливе. Не рекомендуем использовать топливо с более высоким содержанием нитрометана в большинстве популярных двигателей. Увеличение содержания нитрометана, вероятно, ничему не повредит, но ничего и не даст.
Мы продаем больше топлива с 15% нитрометана, чем любых других топливных смесей, и для этого есть серьезная причина. Большинство популярных двигателей на рынке се
Правильное хранение топлива
Должным образом хранимое модельное топливо имеет почти неопределенный срок годности. Но что же такое «должным образом хранимое»?
Есть и другая отрицательная сторона использования топлива в бочках. Представьте, что топливом пользуется несколько человек. Без надлежащего присмотра за емкостями такого типа (возможно, не имеющими необходимых предупреждающих надписей и т.д.) и выдачей топлива, высока вероятность какого-либо несчастного случая и привлечение к ответственности за него. Клубы моделистов, рассматривающие возможность такой закупки топлива для своих членов, должны обязательно знать и думать о потенциальной ответственности!
