O óxido nitroso (ou Nitro) pode ser
utilizado em motores de combustão interna com o
objetivo de se obter um aumento de potência.
É popularmente conhecido no meio automobilístico como nitro. Da mesma forma
que turbo
alimentação, a injeção de óxido nitroso nas câmaras de combustão tem como objetivo
elevar a massa de oxigênio injetada.
Neste caso, o óxido nitroso diminui o aquecimento da câmara de combustão,
fazendo com que uma quantidade maior de mistura ar-combustível seja injetada na
mesma. Isto permite queimar maior quantidade de combustível numa mesma câmara de combustão.
Existem três mecanismos físicos/químicos através
dos quais a injeção de óxido nitroso permite elevar a potência de motores. O
principal efeito ocorre em consequência do aumento da massa de comburente para
a queima, permitindo maior injeção de combustível,
já que a potência do motor está relacionada com a quantidade de calor gerada na
reação de combustão. Paralelamente, a injeção deste gás a baixas temperaturas reduz
a densidade total
da mistura, também ocasionado maior fluxo de massa de ar. Por fim, esta baixa temperatura auxilia
a refrigeração da máquina, que pode operar a maior potência sem
elevação de temperatura. O resfriamento do óxido nitroso se explica pela teoria
geral dos gases. No instante em que o óxido nitroso sai
do cilindro, expelido pelo fogger, passando de um meio de alta
pressão (cilindro) para um de baixa pressão (em geral próxima à atmosférica), o
gás sofre uma rápida expansão. Isto faz com que a substância se resfrie
significativamente. Como o gás é expelido, em geral, no sistema de admissão do
veículo, tal sistema torna-se extremamente frio. Isto por si, como explicado
acima, faz com que o ar em admissão se adense. Numa segunda etapa, a mistura de
ar + nitrox + combustível entra nos cilindros do motor. Como os cilindros
trabalham em alta temperatura e pressão (em geral acima de 400°C e acima de 100bar), a molécula de N2O,
num processo químico, se dissocia em moléculas de N2 (nitrogênio)
e O2 (oxigênio). O oxigênio dissociado do óxido
nitroso soma-se ao oxigênio admitido no ar, formando a massa total de comburente que
será utilizada para a queima. Combustível adicional já está presente nos
cilindros, uma vez que o fogger já tem a função de injetar
mais combustível, juntamente com o óxido nitroso, na proporção correta do
acréscimo de comburente+combustível. Esta é a forma principal de ganho de
potência proporcionada pelo nitro, que gera cerca de 70 a 80% do acréscimo de
potência gerado.
O nitrogênio resultante da dissociação do óxido nitroso permanece inerte
no cilindro durante a queima, porém reduzindo muito significativamente a
temperatura interna dos cilindros, o que permite ao mesmo tempo maior segurança
e melhores possibilidades para o acréscimo de potência. Isto porque ocorre
grande aumento de massa admitida e da queima, gerando maiores pressão e
temperatura interna dos cilindros, o que exigiria maiores alterações na
estrutura do motor e do acerto, no sentido de conter o aumento de temperatura e
a compressão interna do motor - e o nitrogênio compensa isso ao resfriar os
cilindros. O nitrogênio, resfriando os cilindros, atua como um agente
regulador, complementando acréscimo de potência. Existem outros sistemas de
injeção de gases diversos na admissão de veículos. Mas as vantagens do N2O sobre
outros sistemas de injeção de gases são enormes. Por exemplo, nos sistemas de
injeção de CO2, ocorrem apenas os ganhos proporcionados
pela primeira e pela terceira etapas. Em relação à injeção de O2,
oxigênio puro, existem 2 problemas principais deste sistema: o primeiro, porque
o oxigênio puro aquece enormemente as câmaras de combustão, já que não existe
agente regulador de temperatura (nitrogênio) e, o segundo, porque é
extremamente perigoso transportar oxigênio puro. O óxido nitroso, apesar de
fornecer comburente (oxigênio), não é um comburente por si, e só o faz uma vez dentro
das câmaras de combustão. Portanto, ele é inerte em condições de temperatura e
pressão ambientes. Em caso de vazamento ou acidente com o cilindro, mangueiras,
ou mesmo falha do fogger, os sistemas de injeção de óxido nitroso não oferecem
qualquer risco. O aumento de potência pode mais do que dobrar a potência
original, dependendo do motor e da regulagem do nitro. Como medida de segurança
para carros originais, aconselha-se a utilizar apenas 40% a mais de potência
(em relação a potência original do carro), o que ajuda a preservar a
durabilidade e a vida útil do motor, câmbio, embreagem e
demais partes mecânicas
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