НитроМетан
НитроМетан или Супер горивото
Нитрометан – всеки е чувал за него, но малцина са тези, които наистина знаят повече за това гориво. Въпреки че повечето изглежда знаят, макар и смътно, че основната му цел е да повишава мощността, често се задава въпросът: "Защо го използват при модифицирането на горива?" В най-добрия случай съществува голяма дезинформация по отношение на тази мистична съставка. Нека видим какво можем да направим, за да разбулим част от загадката.
Нитрометанът е химично съединение от групата на нитропарафините. Другите представители на тази група са нитроетанът, 1-нитропропанът и 2-нитропропанът. Нитроетанът би могъл да се използва успешно в малки количества. (Например от състезателите в категорията "Тоp Fuel" на Драгрейсинга при горещо и влажно време, за да предотвратят спонтанната детонация). Навремето цената на нитроетана е била само на половината от цената на нитрометана. Сега цената му е почти същата и използването му за понижаване на разходите не си струва проблемите. Нитропропанът също не е подходящ като модификатор на горива.
Защо нитрометанът струва толкова много? Дали заради милиони, вложени в рафинерии? Причината е друга – производителите са малко. Осен това хоби състезателите консумират около 5% от производството, още толкова консумират професионалистите и като цяло не могат да са фактор, влияещ на цената. Останалото количество се употребява в индустрията за производство на пластмаси, инсектициди, експлозиви (използва се за производството им – сам по себе си той не е експлозив) и т.н., което определя високата му цена.
По същество продуктът представлява 94.5 – 99.5% чист нитрометан. Останалите проценти са нитроетан и нитропропан. Тази добавка може да се смеси във всякакви съотношения с метанол (метилов алкохол) или етанол. Препоръчва се употребата на качествени масла.
При смесване с безоловен бензин "супер" за получаване на "Power Fuel Super Concentrate" (концентрирано мощно гориво), се смесват 22,5 до 90 гр нитрометан за литър безоловен бензин (3-12 ozs./gallon). "Max Race" и "Super Street" са също смеси на безоловен "супер" с до 10% нитрометан.
Повече нитрометан дава повече конски сили с 49.5% от теглото чист кислород, който се освобождава при горенето. Процесът е сравним с употребата на NOS. Съотношението гориво/въздух е много важно, а всеки 1% нитрометан повишава количеството гориво, което може да изгори.
Специфично тегло: 1.13; Съдържание на кислород: 49.5%
Да! Нитрометан = мощност! Но тук има някои специфични положения. Първо нитрометанът не повишава мощността, защото е "горещо" съединение. Ни най-малко. Това може да изненада повечето читатели, но етанолът, добавян в горивата, е почти два пъти по-леснозапалим от нитрометана. Де факто, ако точката му на запалване беше 4 градуса по-ниска, нямаше да носи етикета "червен диамант".
Нитрометанът всъщност трябва да бъде загрят до 35,5оС, преди да отдели достатъчноколичество пари, които да могат да бъдат запалени от искра или огън.
Тогава как повишава мощността? Когато говорим за горива, всички ние се сещаме за онази течност, която наливаме в резервоара, но забравяме за съставката, без която течното гориво е неизползваемо, а именно въздуха (по-точно кислорода в него).
Всеки ДВГ смесва въздух с друго гориво от определен вид, в нашия случаи – обогатено гориво. Предназначението на карбуратора е да отмери тези две съставки в правилното съотношение. Всеки двигател има специфични изисквания към съотношението въздух-гориво. Ако подаваното гориво е много без достатъчно въздух, двигателят изобщо няма да работи. Поради тази причина в някои двигатели се използват турбокомпресори, които нагнетяват допълнително количество въздух.
Ако намерим начин да увеличим употребеното гориво в двигателя, без да увеличаваме притока на въздух, това също ще увеличи мощността. ДВГ може да изгори 2,5 пъти повече нитрометан, отколкото метанол със същото количество въздух, откъдето идва и повишаването на мощността.
Има някои факти, на които трябва да обърнем внимание. При спортно шофиране е достатъчно да използваш модифицирано гориво, съдържащо 5-15% нитрометан. В съвременните двигатели не се препоръчват по-големи количества. Повече нитрометан няма да навреди на никого, но няма и да свърши кой знае колко повече работа.
Повечето от съвременните двигатели са направени да могат да работят със смеси, съдържащи нитрометан, много близки до тези концентрации. Обикновено европейските двигатели работят добре с малко количество нитрометан, заради високата му цена – 40-50 долара за литър.
Нитрометанът не само увеличава мощността, но и стабилизира свободния ход.
Добър начин да се провери дали даденият двигател се нуждае от повече нитрометан е да се стартира двигателят, да се подгрее за няколко секунди, да се остави на свободен ход и да се свали топлопроводът (тръбата, която довежда загрят от изпускателните колектори въздух към въздушния филтър). Ако оборотите паднат, е необходимо да се повиши съдържанието на нитрометан в горивото с 5%. В противен случай пропорциите са точни.
Една от разпространените заблуди е, че добавяйки нитрометан, потребителят веднага ще постигне повишена мощност. Добавянето на 5-25% нитрометан ще увеличи оборотите на празен ход с около 100 за всеки 5%. Ако двигателят е добър, но не му достига мъничко мощност, 5% нитрометан повече ще оправят нещата – в противен случай е необходим по-голям двигател, а не повече нитрометан.
Повечето съвременни спортни двигатели могат да работят с не повече от 15-20% нитрометан. Увеличаването на количеството му има ефекта на повишаване на компресията (всеки двигател има оптимална стойност на компресията). Предозирането ще влоши, вместо да подобри характеристиките на двигателя и ще го направи "по-недружелюбен".
Състезателните двигатели са с коренно различни настройки, степен на компресия, време на пълнене и изпускане и могат да работят с по-големи дози нитрометан. Изключение, разбира се, правят двигателите, използвани в състезанията от международните и световни първенства. Според правилата тези двигатели не могат да употребяват нитрометан и работят като тези, използващи 60-65% от него. Първият въпрос е "Няма ли да се спестят много пари, ако всички двигатели работят без нитрометан?" Тези двигатели (за световните първенства) са трудни за настройка и поддръжка и са по своему недоброжелателни. Всъщност са над нивото на средния състезател – всичко си има цена.
Друго твърдение е, че нитрометанът е киселинен и причинява корозия по двигателя. Той не е киселинен и производителите твърдят, че това не може да стане. На въпроса колко често забелязва ръжда по двигателите, използващи големи количества нитрометан, Дейв Шадел – 3-кратен шампион в надпревари, отговаря: "Никога".
Споменава се още, че по-голямото количество нитрометан ще понижи работната температура, което също не е вярно. Повишаването на
концентрацията повишава и температурата, но при съвременните двигатели 5-10% температурна разлика може да се компенсира. Има и други фактори (като смазването), които са по-важни в този момент.
По-горе казахме, че употребата на нитрометан увеличава мощността, като позволява изгарянето на по-голямо количество гориво, което ще рече повишен разход за километър. Освен това при повишаване на концентрацията на нитрометан трябва да се повиши и притокът на гориво. В противен случай двигателят ще работи лошо и може да се повреди. При сваляне на концентрацията, съответно трябва да се намали подаването на гориво.
ДОЗИРАНЕ НА НИТРОМЕТАНА
Смесването на различни пропорции горива позволява съставянето на таблица, с чиято помощ можем да определим количествата на смесваните горива за постигането на дадена мощност. Заради високата цена, остатъчното гориво се смесва с още такова и дава нови пропорции с повече или по-малко нитрометан според изискванията.
Само при условие, че знаем точния състав на горивото, което използваме, можем да дозаредим, достигайки необходимото качество на новата смес. Това може да стане със специален хидрометър, калибриран за тази цел, отчитащ процентното съдържание (обемно, а не масово) на нитрометана в горивото.
За незапознатите с хидрометъра ще спомена, че това е просто приспособление с калибровано тегло и разграфяване. Поставен в течността, той плува и по скалата му (докъде е потънал), се определя специфичното тегло на горивото. Както знаем, специфичното тегло на водата е 1, на метанола 0,79 и на нитрометана 1,13. Затова не е трудно да се определи горивната смес.
За да се избегне ровенето в таблици, има такива хидрометри, директно калибрирани да отчитат съдържанието на нитрометан в проценти. Трябва да се отбележи, че повечето хидрометри за проверка на гориво са настроени и отчитат точно само при определена температура, която най-често е 200С. Като пример, ако се смесят по 1 литър чисти нитрометан и метанол и температурата на сместа е 200 С, хидрометърът ще покаже 50, което е 50/50 смес, или с други думи – 50% съдържание на нитрометан. Всякакви други смеси при тази температура ще се отчитат акуратно. Отклонението от базовата температура на горивото ще доведе до грешни показания на хидрометъра. Това е следствие на изменението на плътността на течността с изменение на температурата й. Ако температурата е по-ниска, показанието ще е по-високо и ще създаде впечатление, че съдържанието на нитрометан в сместа е по-високо от реалното. Отчитайки този факт, можем да си спестим доста проблеми с предозиране на нитрометана в сместа, което може да доведе дори до повреди в двигателя.
Придържайки се стриктно към обемното дозиране (примерно смесване на 3 л нитрометан с 1 л метанол за получаване на 75% смес), сместа винаги ще е с точна концентрация. В такъв случай, ако се сменя концентрацията на употребяваното гориво, е необходимо да се източи остатъкът от старата смес в резервоара.
За да се избегнат проблемите при употребата на хидрометър, тъй като много трудно може да се постигне температура 20о, е създадена специална таблица. Така например, ако температурата падне до 15о, хидрометърът ще отчете 82% при реална концентрация 80%, а при същата концентрация и температура 26о показанието ще е 77%.
В примерите по-горе става дума за смеси, които са относително нечувствителни към концентрациите (в сравнение с бензина), и следователно употребата им води до по-големи мощности, но и до по-големи термични напрежения. Трябва да се отбележи, че при употребата на 40% смес с нитрометан, жигльорите трябва да се разширят с 40%, т.е. това ще доведе до приток на двойно повече гориво. Така в сравнение с бензина имаме много повече гориво за изгаряне и по-голям приток на енергия.
При 80% смес притокът на гориво вече става 3 пъти по-голям и е необходима проверка дали горивната помпа и горивопроводите могат да осигурят необходимото количество.ОПАСНОСТИ
Необходимо е да се знаят и опасностите, които могат да възникнат при употребата на нитрометановите смеси, за да не се стигне до нежелани проблеми.
След изгарянето на нитрометанови смеси се отделя сравнително високо количество азотна киселина във вид на пара, поради което шофьорът и стоящите близо до колата трябва да са със съответните предпазни средства.
Задължителна е употребата на огнеупорни костюми, като предпазна мярка при повишените опасности при работа с нитрометан, въпреки по-трудното му възпламеняване, обусловено от по-високата му температура на кипене. Основен проблем с нитрометана е неговата способност да освобождава голяма мощ, особено когато е запален в затворено пространство.
С това е свързана и чувствителността му към удар. Изпускането на канче с нитрометан няма да предизвика експлозия, но това не може да се каже и за търкалящ се варел, пълен с веществото.
Има три основни причини, правещи нитрометана опасен за експлозии. Това са: Използването на хидразин като добавка; Използването на сода каустик или друг алкален разтвор за почистване на резервоара и горивопроводите; Остатъчни количества алкални вещества от нанасянето на покритието на резервоара.
За избягване на тези проблеми резервоарите трябва да се обработят преди употреба, като се напълнят с вода с 10% оцет и малко количество миещо вещество (веро например), и стоят така няколко дни.
Друга опасност е, че пламъкът на горящ нитрометан и метанол е почти незабележим на дневна светлина.