Нитрометан, таинственный ингредиент?
Опубликовано: 02.09.2018
Нитрометан. Каждый знает, что он существует, но немногие, по-видимому, действительно знают о нем все. Несмотря на то, что многие знают (по крайней мере, предположительно), что его основное назначение — это добавить мощности, мы все еще получаем время от времени звонки и письма с вопросом, «Почему мы используем его в модельном топливе?». В лучшем случае есть много дезинформации относительно этого несколько экзотического компонента. Рассмотрим информацию, которая поможет прояснить суть нитрометана.
Нитрометан — одно из химических соединений из семейства, называемого «нитропарафины». Другие соединения — нитроэтан, 1-нитропропан и 2-нитропропан. Нитроэтан может успешно использоваться в небольших количествах. (В лучшее топливо для drag racers, которые, вообще говоря, работают только на нитрометане, иногда добавляют немного нитроэтана при теплой, влажной погоде, чтобы предотвратить детонацию.) Одно время нитроэтан был приблизительно вдвое дешевле нитрометана, но его стоимость сейчас почти такая же. Использование его, чтобы понизить стоимость, едва ли стоит тех неприятностей, которые он может принести. Ни одно другое соединение из нитропропанов не будет работать в модельном топливе. Кстати, нитрометан сделан из пропана, если Вы этого не знали (и я готов держать пари, что Вы не знали).
Да, НИТРОМЕТАН = МОЩНОСТЬ! Но…есть условия и непредвиденные обстоятельства. Прежде всего, он не добавляет мощность как таковую, потому что он не такой «теплотворный», как метанол. Это может быть сюрпризом для большинства читателей, но метанол (метиловый спирт) в топливе — намного более легко воспламеняемый компонент. Он воспламеняется примерно вдвое лучше, чем нитрометан. Фактически, если бы у нитрометана температура воспламенения была только на 4 градуса выше, то он даже не должен был бы нести красную метку «огнеопасно»!
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! (Я демонстрировал это недавно другу, неоднократно помещая горящую спичку в небольшую емкость, полную нитрометана. Я могу добавить, что он не приблизился на расстояние менее 20 футов в течение демонстрации.)
Теперь о том, как же это все-таки добавляет мощность? Все мы знаем, что есть другое «топливо», без которого жидкая часть была бы бесполезна. Помните, что это? Правильно. Это — воздух (в действительности же — кислород в воздухе).
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.
Кстати на своем сайте можно заработать добавив его сюда https://blogun.ru/lustrebebdcjg.html .
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. Я не рекомендовал бы 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 сегодня разработано для того, чтобы работать на такой смеси. Как правило, европейские двигатели успешно работают на смесях с более низким содержанием нитрометана, потому что они рассчитаны на это. Почему? В Европе нитрометан может стоить между 150$ и 200$ за галлон! Достаточное основание?
Нитрометан дает больше, чем просто прибавка мощности. Он помогает достигать устойчивого холостого хода при более низких оборотах. Есть один хорошей тест для проверки, чтобы узнать, нуждается ли конкретный двигатель в большем содержании нитрометана в топливе. Заведите двигатель, дайте ему прогреться в течение нескольких секунд, установите газ на минимальные холостые обороты, и удалите накал свечи. Если при этом обороты двигателя уменьшаются, используйте смесь с более высоким содержанием нитрометана. Если нет заметного снижения оборотов, значит, смесь хорошо подходит к Вашему двигателю.
Одно из наиболее популярных неправильных представлений — то, что, существенно повысив содержание нитрометана, пользователь немедленно получит огромный скачок мощности. Это не так. Вы будете сильно удивлены, узнав, что в диапазоне 5% — 25% содержания нитрометана, Вы, скорее всего, увидите увеличение оборотов приблизительно на 100 обмин в статике(на земле или на испытательном стенде) для каждого увеличения содержания нитрометана на 5%. В полете, при разгрузке винта, увеличение будет большим, и, вероятно, улучшится также холостой ход.
Мое любимое правило: Если Вы имеете хорошо летающую модель, и ей только иногда немного недостает мощности, то увеличьте содержание нитрометана на 5%. Если модель не летает, как надо, Вы нуждаетесь в более мощном двигателе, а не в большем содержании нитрометана!
Большинство популярных спортивных двигателей, использующихся сегодня, не рассчитано на работу на топливе, содержащем больше, чем 15%…20% нитрометана. Увеличение количества нитрометана в смеси имеет эффект увеличения степени сжатия, а каждый определенный двигатель имеет оптимальную степень сжатия. Превысите ее — и работа мотора, вероятно, станет хуже, а не лучше и двигатель будет гораздо менее «дружественным к пользователю».
Высококлассные гоночные двигатели настраиваются совсем по-другому (степень сжатия, фазы газораспределения, согласованная выхлопная система и т.д.) и обычно рассчитываются так, чтобы использовать смеси с высоким содержанием нитрометана. За одним исключением — это гоночные двигатели, используемые на международных соревнованиях и мировом чемпионате (FAI). Правилами для этих двигателей не разрешают использовать нитрометан вообще, и они работают так же, как и те, что работают на топливе с содержанием нитрометана в 60% или 65%! Первый вопрос, который приходит на ум — «Почему не все двигатели разрабатывают таким образом, чтобы они могли работать без нитрометана, ведь тогда мы смогли бы сэкономить много денег? » Спросите любого из спортсменов мирового класса. Он скажет, что их двигатели очень сволочны при настройке и определенно не дружественны! Фактически, они — хороши, но требуют уровней навыка выше большинства средних летчиков. За все надо платить.
Другое утверждение, которое мы часто читаем или слышим — это то, что нитрометан имеет кислотную реакцию и приводит к коррозии двигателя. На самом деле он не имеет кислотной реакции, и изготовители говорят, что коррозии не происходит, или, по крайней мере, не может произойти. Однако, один известный эксперт по двигателям и автор журнала упорно утверждает, что это происходит. Легкомысленный «штамп». (Я когда-то спросил Дейва Шадела, 3-кратного чемпиона мира, человека, который использует больше высококлассных двигателей, чем любой, кого я знаю: как часто он сталкивается с ржавчиной в двигателях, которые работают на смеси с высоким содержанием нитрометана? Его ответ был: » Никогда.»)
Почему нитрометан стоит так дорого? Я не имею никаких сведений относительно стоимости производства, но производство требует многомиллионных инвестиций в большой очистительный завод. Существует, однако, серьезная причина для высокой стоимости нитрометана: есть только один его изготовитель в Западном Полушарии. Примите это к сведению.
Также (и это будет большой неожиданностью), наше хобби потребляет только приблизительно 5% всего произведенного нитрометана; полный объем потребления его автогонщиками и другими тоже около 5%. Это означает, что мы не имеем никакого влияния вообще, и просто должны платить запрашиваемую цену. Куда же идет остальная часть? Промышленность. Нитрометан используется для разнообразных составов — растворитель для некоторых пластмасс, производство инсектицидов, удобрений, взрывчатых веществ (да, это был компонент в бомбежке Оклахома-Сити) и это — компонент в Tagamet, известном составе для лечения язвы (неудивительно, что материал является настолько дорогим!). Пожалуйста, обратите внимание, что, в то время как нитрометан — компонент в создании некоторых взрывчатых веществ, сам по себе он не является взрывчатым веществом. (Помните — он используется в удобрениях.)
Не проходит и месяца, чтобы кто-нибудь не позвонил, чтобы спросить: «Я слышал, что большее количество нитрометана будет снижать рабочую температуру моего двигателя. Это правда?» Нет. Чем выше содержание нитрометана, тем выше рабочая температура. К счастью, в большинстве наших двигателей различие в рабочей температуре между 5% и 10%-процентным топливом незначительно, и есть совокупность других факторов (надлежащее смазывание и т.д.), которые являются гораздо более важными.
Наконец, помните, мы сказали в начале, что нитрометан добавляет мощность, потому что мы можем жечь большее количество нитрометана, чем, метанола, для заданного объема воздуха? Это также означает, что чем выше содержание нитрометана в топливе, тем меньшее «расстояние» (или время полета) мы получим. В стандартном двигателе .40 размера при использовании 15% нитрометана, мы обычно получаем соотношение минута к минуте с половиной времени полета для каждой унции топлива. Парни из Формулы 1 рады получить 2 минуты из бака объемом 8 унций!
Каково практическое значение этого вывода? Если Вы повышаете содержание нитрометана в топливе, убедитесь, что открыли иглу карбюратора на несколько щелчков прежде, чем Вы идете летать. Иначе у Вас окажется слишком бедная смесь и Вы можете повредить двигатель. Наоборот, если Вы снижаете содержание нитрометана, Вы должны будете отрегулировать карбюратор на обеднение смеси.
