Nitro motor
En nitromotor hänvisar i allmänhet till en motor som drivs med ett bränsle som innehåller en del (vanligtvis mellan 10 % och 40 %) nitrometan blandat med metanol . Nitrometan är ett mycket brännbart ämne som i allmänhet endast används i mycket specifikt designade motorer som finns i Top Fuel dragracing och miniatyrförbränningsmotorer i radiostyrning , kontrolllinje och gratisflygmodellflygplan .
Termen "nitro" har kommit till användning under de senaste decennierna [ när? ] för att beskriva dessa motorer och har sitt ursprung i marknadsföringshype på modellbilsmarknaden. Under de femtio eller så åren före denna term sedan motorerna först utvecklades, kallades de helt enkelt "glödmotorer", men termen "nitro" har mer inverkan i annonstext. Dessa motorer drivs faktiskt av metanol, men bränslet är ofta dopat med nitrometan som en prestandatillsats. Tändsystemet består av ett glödstift – därav den äldre termen "glödmotor" som har en spole av platinahaltig trådlegering, vanligtvis platina – iridium . Glödstiftet värms upp med elektrisk ström för start, varefter strömmen kopplas bort och kombinationen av restvärme och katalytisk verkan av platinalegeringen med metanol antänder bränsleblandningen.
Arbetscykel
Nitromotorer för modeller kan gå över 50 000 varv/min. Typiskt driftvarvtal för sportmodellflygplansmotorer är 10 000–14 000 rpm. För radiostyrda båtar (RC) och flygplansmotorer med kanalfläkt är 20 000–25 000 det vanliga intervallet och för bilar är varvtal i intervallet 25 000–37 000 vanligt. Med så mycket rörelse genereras mycket friktionsvärme och bränslet som används för dessa motorer innehåller vanligtvis mellan 12–20 % oljehalt beroende på nitrometan- och metanolprocent, motortyp och tillämpning. De flesta motorer i RC-bilar idag är 2-taktsmotorer , vilket innebär att det krävs två slag av kolven (ett varv) för att fullborda motorcykeln. Vid det första slaget när kolven rör sig uppåt sugs en blandning av bränsle och luft in i vevhuset, från förgasaren . När kolven rör sig nedåt går den nya bränsleluftblandningen in i induktionsporten och slutligen in i förbränningskammaren. När kolven rör sig uppåt komprimeras blandningen vilket gör att bränsle/luftblandningen antänds, vilket producerar het gas under tryck för att tvinga ner kolven. När kolven rör sig nedåt strömmar de förbrukade avgaserna ut ur förbränningskammaren genom avgasporten, och cykeln börjar om genom att bränsleblandningen återigen trycks in i insugningsöppningen.
Tändning
Vid start är glödstiftet elektriskt förvärmt av elektrisk ström. Glödstiftet ska inte förväxlas med ett tändstift – det finns ingen gnista i glödstiftet. Katalys från metanolånga på det uppvärmda platinaelementet håller det glödhett även efter att spänningen har tagits bort, vilket antänder bränslet och håller motorn igång. Medan tändstift ständigt används för att antända bränsle/luftblandningen varje gång kolven kommer upp, som man ser i bensinmotorn där tändstiftet används, kan bränslet inte tändas med enbart kompression. Det är pluggens temperatur, fortfarande glödhet från tidigare tändning och från katalys med den nya komprimerade blandningen, som antänder bränslet.
Förgasare
Nitromotorer använder vanligtvis en förgasare för att blanda bränslet och luften, även om de för vissa applikationer där gasspjäll inte krävs har en enkel venturi med spraybar och nålventil . Förgasaren kan antingen vara glidande eller roterande. På en roterande förgasare öppnas sliden när armen vrids av servo . På en slide-förgasare öppnas sliden genom att armen skjuts ut av servo. Båda hålls öppna något av en tomgångsskruv som gör att motorn kan ta emot en mycket liten mängd bränsle för att hålla motorn igång när fordonet står stilla. Förgasarna har vanligtvis två nålar som används för att justera blandningen. En höghastighetsnål ställer in hur mycket bränsle som släpps in i förgasaren vid medelhögt till högt varvtal, och en låghastighetsnål bestämmer hur mycket bränsle som släpps in i förgasaren vid låga till medelhöga varvtal. Genom att vrida någon av nålarna medurs tunnas bränsleblandningen ut . Lean beskriver mängden bränsle i bränsle/luftblandningen. Till en viss grad kommer detta att få motorn att gå snabbare med bättre prestanda, men när den är för mager kommer den att överhettas och slitas ut i förtid på grund av att den inte får tillräckligt med smörjning. Att vrida någon av nålarna moturs kommer att berika bränsleblandningen (såvida inte låghastighetsnålen är en luftavtappning i vilket fall det motsatta är sant). Rich är motsatsen till magert, det betyder att mer olja (bränsleblandning) kommer in i motorn. Om motorn är för rik går den dåligt och bränsle som ännu inte har förbränts kan börja spotta ur avgaserna. Motorn kommer att gå mycket långsamt och verkar inte ha någon kraft och eventuellt avbryts från att bli översvämmad med bränsle. Men att vara för rik är bättre än att vara för mager, för att vara för rik betyder bara att motorn får för mycket olja vilket är helt okej, även om prestandan kanske inte är lika bra som om motorn vore mager. En alltför mager blandning kan skada en motor på kort tid, eftersom den kommer att gå över sin designtemperatur. En korrekt avstämd motor kommer att hålla länge med bra prestanda under hela dess livstid.
Variationer
Det finns olika typer av R/C-motorer. Det finns on-road-, terräng-, flyg-, marin- och monstertruckmotorer.
On-road och off-road
On-road-motorer är designade för att komma in i deras kraftband från medelhöga till höga varvtal. Dessa motorer kan användas i terrängfordon men används normalt i terrängbilar där mycket högt varvtal och hög hastighet krävs. Terrängmotorer har en mindre abrupt effektkurva jämfört med on-road-motorer. Terrängmotorer har ett effektband som sträcker sig genom större delen av varvtalsområdet. Terrängmotorer varvar inte lika högt som on-road-motorer, men de har mer vridmoment som lätt kan driva fordonet det är i till imponerande hastigheter. Terrängmotorer används vanligtvis i 1/8 skala barnvagnar där höga hastigheter och dåliga accelerationer är mindre viktiga.
Monster Truck
Monstertruckmotorer är generellt sett väldigt stora jämfört med on-road- och terrängmotorer. Där en terrängmotor kan vara 0,21 kubiktum (ci) storlek, kan en monstertruckmotor vara så mycket som 0,46 ci. Monstertruckmotorer genererar mycket av sitt vridmoment och sina hästkrafter vid låga till medelstora varvtal. De används vanligtvis i stora och tunga lastbilar där all kraft behövs för att få ut bra prestanda ur fordonet.
Flygplan
Flygplansmotorer är tillverkade för att kunna hålla högt varvtal. Den största skillnaden mellan alla andra nitromotorer och flygplansmotorer är förmågan att upprätthålla RPM. Andra nitromotorer tenderar att gå sönder om de körs på full gas för en full tank bränsle.
Marin
Marinmotorer kyls med vatten snarare än luft som andra nitromotorer.
Dragrace
Medlemmar av den fullskaliga dragracingindustrin använder mycket högre koncentrationer av nitrometan: de begränsas av reglerna till 90 % (åtminstone i NHRA, det huvudsakliga sanktionsorganet). Historiskt sett använde racers högre procentandelar vilket ofta orsakade massiva explosioner. Moderna motorer beräknas generera cirka 8000 hästkrafter. Bilarna kan accelerera från 0 till 100 mph på 0,8 sekunder och 0 till 335 mph på 4,5 sekunder.
