Desmistificando o Nitrometano
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Certa
vez, num chat existente na internet voltado aos aeromodelistas,
comentei o quanto estava frio em minha cidade, quando alguém
falou, "Que bom, assim da pra usar menos nitro no combustível".
Questionei
a razão de tal afirmação, e me foi dito que
o nitrometano esfria o motor, e claro que nem sempre a resposta
tem algum embasamento, ou me foi justificada, ficando constatado
que o nitrometano ainda é uma das místicas do modelismo
em geral.
Primeiro
vamos pensar numa lógica simples. O nitrometano aumenta
a eficiência do motor, que pode se traduzir em maior eficiência
na queima do combustível, então a pergunta que fica
é: Como algo pode aumentar a queima (reação
que libera calor) e ser responsável pelo maior resfriamento
do motor? Talvez parte dessa confusão se dê em função
do uso do "nitro" em carros de passeio, e seu efeito
no motor desses.
No
motor de um carro de passeio o que se usa é o óxido
nitroso NO2, que ao entrar na câmara
de combustão, se dissocia em gás oxigênio
O2 e nitrogênio que vai se
combinar e formar o GÁS nitrogênio N2.
No
grande volume de um motor a combustão de um carro, e em
função de uma grande quantidade de oxido nitroso
injetado, essa combinação de N em N2,
vai promover uma substancial redução da pressão,
e conseqüente redução da temperatura (parecido
com o que se observa no freon de freezers e geladeiras para baixar
a temperatura, feita sobre a ação do compressor,
e sofrendo expansão nas partes internas desses eletrodomésticos,
roubando calor interno - cinética dos gases, que muitos
deixam mesmo no segundo grau). A formação do O2
por sua vez torna a queima da gasolina mais eficiente, já
que na queima da gasolina é obrigatória a presença
do O2. Assim como o metanol dos nossos
modelos.
Voltemos
a falar de aeromodelos.
O
nitrometano apresenta a seguinte formula química:
CH3 (NO2)
Ou
H
|
H - C - NO2
|
H
A
"queima" do nitrometano se processa segundo a seguinte
reação:
CH3 (NO2)
+ O2 --> CO2 +
H2O + NO2
Balanceada
a equação fica:
2CH3 (NO2)
+ 2O2 --> 2CO2
+ 3H2O + 2NO2
Observe
a presença do oxido nitroso como produto da dissociação
do nitrometano, que vai se comportar exatamente como no motor
do carro de passeio, porém com uma diferença. A
proporção de nitrometano usado nos carros de passeio
pode em algumas circunstancias triplicar a potência do motor
em função de um volume relativo muito maior injetado
na mistura desses motores, ficando o acréscimo de potência
nos motores de modelos, apenas pela presença de oxigênio
gerado na dissociação do oxido nitroso.
Então
como explicar a redução de temperatura que efetivamente
se observa quando utilizamos nitrometano?
Existe
uma diferença básica e extremamente relevante entre
o combustível dos carros de passeio e o glow usado nos
modelos, a presença do lubrificante no combustível.
É ai que está o pulo do gato.
Se
você achou a coisa muito técnica até aqui,
relaxe, pois a partir de agora tudo fica mais fácil.
Para
um motor de modelo funcionar, são necessários duas
coisas, combustível e ar. Simplificando podemos dizer combustível
e oxigênio, cuja proporção é definida
regulando o carburador até se atingir a mistura adequada
para o funcionamento. Pois bem, o volume total da mistura é
dependente do tamanho do motor e uma forma de aumentar a potencia
é aumentando a quantidade de combustível que se
pode queimar nesse mesmo espaço. Nos carros de passeio,
isso pode ser conseguindo usando turbo compressores, que fazem
a entrada forçada de ar e combustível na câmara
de combustão, nos modelos usa-se o nitrometano que vai
propiciar esse oxigênio, permitindo que nessa mistura tenha
mais combustível que ar, e tendo a mesma queima eficiente
sem afogar o motor ou fazê-lo apresentar as características
de um motor com a "mistura gorda" (repare que a proporção
oxigênio combustível se mantém igual, mas
como se reduz a quantidade total de ar, pode-se ter mais combustível).
Não
parece, mas a pergunta feita no início já está
respondida.
Uma
vez que com o uso de nitrometano aumenta o volume de oxigênio
na câmara de combustão e conseqüentemente a
quantidade de combustível, como nesse (no combustível)
temos óleo lubrificante, o volume de lubrificante também
é proporcionalmente maior a cada ciclo do motor, o que
aumenta sensivelmente a lubrificação e reduz a produção
de calor pela fricção entre as partes móveis
do motor.
Simplificando
mais ainda, imagine que a mistura, em volume de ar e combustível
total seja composta de 10 partes (Valor ilustrativo, nem pense
em algo como porcentagem).
No
combustível sem nitro seria uma proporção
de 4 pro ar, 4 pro combustível e 2 pro óleo (4x4x2).
Com nitro seria algo como 2 de ar, 5 de combustível e 3
de óleo na mistura final (2x5x3), podendo com isso os combustíveis
que usam nitrometano, terem uma proporção de óleo,
menor que os usados sem nitro, sem perder eficiência na
lubrificação do motor.
É
fácil perceber que se paga um preço por isso, que
é a redução da autonomia do motor. Isso é
bem evidente para aqueles que possuem além de aeromodelos
carrinhos também, já que um motor 46 de aeromodelo,
consome quase o mesmo que um pequeno 12 de automodelo, porém
o primeiro utiliza 10% de nitrometano, e o outro pode utilizar
até 30%, trabalhando em rotações superiores
a 30.000 rpm e com uma concentração menor de óleo
na mistura do seu combustível, já que o volume de
combustível que entra na mistura é muito maior.
Agora
você já sabe que o nitro não reduz a temperatura
de forma mágica, ou da mesma forma que em um carro de passeio,
o que ele faz é permitir uma maior entrada de combustível,
e conseqüentemente de óleo, melhorando a lubrificação,
aumentando a eficiência do motor por queimar mais combustível,
e permitindo até que a porcentagem de óleo em um
combustível com nitro possa ser menor, que em um sem nitro.
Dúvidas
sempre ficam e é claro que o assunto não se esgota
aqui, mas caso alguém tenha alguma dúvida e esteja
ao meu alcance responder mandem um e-mail para jmmrezende@terra.com.br
que poderemos conversar a respeito. É conversando que se
entende e se aprende.
Um Abraço a todos e bons
vôos
José Márcio de Mello Rezende
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