ניטרומטאן, כתבת העשרה.

**TazmanianDevil** · 02-12-2014 21:01:11

השימוש בניטרו כדלק למנועי בעירה פנימית הוא בעל עבר עם המון תפניות.
כבר בתחילת שנות ה-40 של המאה ה-20 הצבא האמריקאי בפיקוח של חטיבת המחקר הכימית יחד עם היחידה למחקר כימי של אוניברסיטת קליפורניה למדו את השימושים שיכולים להיות לניטרומטאן.
בשאיפה שדלק זה יוכל להניע את הרקטות העתידיות. התוצאה של מחקר זה בן 67 שנה ייתן לנו להבין, אולי, את מה שידוע על כימיקל זה.
בסוף מלחמת העולם השנייה, אספני מכוניות אשר משוגעים לעניין של בנית מכוניות מסקראטצ', ניסו את הניטרו כדלק עיקרי למנועים שלהם.

בנוסף למטאנול, ניטרומטאן היה בשימוש עקבי על ידי מה שקרוי אז HOT ROD CARS, מכונית הרודסטאר, פורד מודל 1932 הייתה מצוידת במנוע V8, מה שפתח את מרוצי הדראג בארה"ב כיום.
במכוניות אלו היו מבצעים את מרוציהם באגם המלח הידוע בקליפורניה, היכן שכל רכב ידוע נסע כדי לשבור איזושהי מהירות אסטרונומית כדי להיכנס לספר השיאים של גיניס.
המנועים של מכוניות אלו היו מה שנקרא, FLAT HEADED, ראש שטוח, וזאת כדי לספק כוח רב, אומנם זה בא על חשבון חיי המנוע אבל מי שם לזה לב.

במקביל מטיסי טיסנים, ניסו אף הם את הכימיקל המופלא הזה על מנועים שהם פיתחו בעצמם. זאת כמובן בשילוב של מטאנול ושמן קיק. אלו היו המנועים הראשונים של הGLOW PLUG.
משולהבים מכל הרעיון של המנועים הללו אשר מונעים בדלק החדש, ישן. החלו חברות שונות לנסות ולערבב דלק ולמכור אותו לטיסנאים.
מה שגרם לחברות שמייצרות את הניטרומטאן ליצר עוד ועוד מהכימיקל המופלא הזה. הדרישה רק גדלה.

היתרון העיקרי והברור של ניטרו הוא היכולת שלו לשחרר כמויות גדולות של חמצן בזמן תהליך הדחיסה. עקב כך משוחררת המון אנרגיה הנותנת למנוע המון כוח נילווה,
להבדיל מדלקים אחרים.
בשנת 1948 חברה אשר יצרה מנועי GLOWלביצועים מקסימאליים, דיווחה כי על עליית כוח משמעותית למנועי ה-10 סמ"ק שלה. הדלק שלהם היה מורכב מ-37.5% ניטרו, 37.5%מטאנול ו25% שמן קיק,
המנוע ללא הניטרו סיפק 1.5 כוח סוס עם הניטרו הוא סיפק 1.98 כוח סוס, זוהי עליה של יותר מ-30% בכוח המנוע, וזה לכל הדעות מטורף.

במהלך שנות ה-50 של המאה ה-20 היה מאוד שכיח כי מתחרים ומטיסים פרטיים מערבבים את הדלק שלהם בעצמם. היית יכול לקנות את הניטרו 98% מזוקק בצורה חופשית.
כימיקלי ניטרו אחרים כמו ניטרופרופאן ניטרובנזאן וניטרופרופילאן היו גם הם יכולים להירכש בצורה חופשית, אלו היו שנות הזהב לטיסנאים. (ישנו גם ניטרוגליצרין, אבל זה כבר חומר נפץ מאוד רגיש).
משאית אשר הובילה ניטרומטאן התפוצצה בינואר 1958, חודש אח"כ התפוצצה עוד משאית כזו.

בגלל שאי אפשר לדעת מה הגורם, הוגבלו משלוחי הניטרו לחביות של-206 ליטר, ההגבלה הזו נשארה עד היום.
הדבר סימל את תחילתו של הסוף, חנויות הפסיקו לקנות ולאגור את החומר מה שגרם לטיסנאים לחפש אלטרנטיבות אחרות, רק מי שהיה מקושר ומחובר כדי להשיג את החומר היקר היה יכול להשתמש בו.
לאחר התאונות הקשות, ניסו להבין כל יודעי הדבר מה גרם לתאונות ולהתפוצצויות של המיכליות. ירו בהן העיפו אותן לאוויר,
ריסקו אותן אחת בשנייה אך לא קרה כלום.רק לאחר כמה זמן הבינו כי ברגע שמשאירים מרווח לאוויר במיכלית או בחבית, כתוצאה מלחץ החומר עלול להתפוצץ.
הדבר התגלה כחלק מניסויים שעשו בטילים בזמנו.הדבר גרם לרשויות להבין כי אם יובילו את הניטרו בחביות של 206 ליטר עם פח דק במיוחד ועם 7 ליטר של שטח ריק עם חנקן, הסיכוי להתפוצצות הוא אפסי.
למרות כל הנאמר מעלה, התעסקות על ניטרו היא הרבה יותר בטוחה מדלקים אחרים, כמו לדוגמה בנזין, שהוא הרבה יותר מסוכן מניטרו, אז יש לקחת את הכול בפרופורציה.
כאשר הניטרו מדולל ומעורבב עם מטאנול הוא נעשה אפילו הרבה יותר בטוח כדלק, כיום דלקים על 50 עד 70 אחוז ניטרו יכולים להיות משומשים על ידי מנועי ניטרו.
אולי בגלל העלות היקרה של הניטרו, מעל 200 ₪ לליטר, וגם בגלל שהניטרו גורם לשחיקה מוגברת של חלקי המנוע,
מנועי ניטרו משתמשים באחוז קטן יותר של הכימיקל אבל עדיין משתמשים בו וזאת בזכות המון יתרונות שהכימיקל נותן למנוע ולמטיס והם:
1. העלאה של כוח המנוע.
2. הסרק יציב ויעיל יותר.
3. החשה הרבה יותר טובה ויעילה.
4. קל יותר להניע את המנוע.
יחס הערבוב בין אוויר לניטרו.

כיוון הסיכה המרכזית במנועי ניטרו, שולט על כמות הדלק המעורבב עם האוויר. אנו המטיסים אחראים בצורה ישירה על תערובת זו, כי אנו אלו שמכוונים אותו.
דרך הניסיון, והכמות שאנו מטיסים את הטיסן, אנו יכולים לדעת ולהעריך את המצב בו הסיכה צריכה להיות מכוונת אליו. כמו כן אנו גם אמורים לדעת כי מנוע אשר מכוון טיפה יותר עשיר,
כלומר יש יותר נוזל של דלק מאשר אוויר, המנוע יקורר יותר ביעילות. מנוע אשר מכוון בצורה מאוד ענייה, אומנם יחסוך לנו דלק אבל הסיכוי לכישלון מערכתי מכני הוא גבוה מאוד.
עם כמה יוצאים מין הכלל, מנועי טיסנים מכוונים למצב בו הם מוציאים את מירב הכוח.
למנועי בנזין, היחס המכסימאלי שבו יכולות פרודות של דלק להתערבב עם אוויר הם ביחס של 12.4 יחידות אוויר על כל יחידת בנזין. כלומר יחס של 12.4 ל-1
מנועי מטאנול/ניטרו על יחידה אחת של מטאנול יכולות להתערבב4 יחידות של אוויר כלומר יחס של 4 ל-1.
ניטרו הוא ביחס של 1 ל-1 עם אוויר. כלומר על כל יחידת ניטרו של יחידת אוויר.

מכך אנו מבינים כי ניטרו במצבו הטהור מתבזבז 4 פעמים יותר מהר ממטאנול ו12 פעמים יותר מהר מבנזין. כלומר נצטרך מיכל דלק מאוד גדול כדי להטיס בצורה נורמאלית.
חישובים אלו נלקחים בחשבון כאשר מעורבבים כל היחידות יחד, מטאנול שמן וניטרו. אנו צריכים להבין כי ככול שיהיו יותר אחוזי ניטרו בדלק איתו אנו מטיסים, היחס של הצריכה עולה בהתאם.
נצטרך מיכל יותר גדול, כי עכשיו הצריכה של המנוע גדלה.
שוב על כל יחידת אוויר יש יחידת ניטרו.

ניטרו: ביחס ליחידת החום של עץ.
לפעמים אנו רואים את עצמנו שואלים את השאלה הכול כך שכיחה, למה ניטרו מספק יותר כוח למנוע שלנו ? וזאת אפילו שיש לו את אותה כמות חום כמו של עץ שנשרף.
לניטרו יש 4500BTU/LB
לניטרו יש אולי רבע מיחידת חום של בנזין(19000) וחצי ממטאנול(8500).
התשובה לשאלה למה יש לו כוח מטורף ננעצת בשני הגורמים הנ"ל :
1. יחס הזרימה שלו והחום שלו.
2. יחס הערבוב שלו עם אוויר, 1ל-1 מה שנותן לו זרימה עצומה לתוך המנוע לכל מהלך של המנוע.
וזאת יותר מכל דלק אחר שאנו מכירים.
בנזין זורם הרבה יותר לאט מניטרו, בגלל זה מנועי בנזין הם מנועים לא צרכניים מידי.
ניטרו מפיק 217% כוח יותר מבנזין ו-128% כוח יותר ממטאנול.

ניטרו : בעיית קירור.
בצורה תיאורטית, לניטרו יש יתרון בקירור המנוע יותר מדלקים אחרים וזאת מאחר ויחס האוויר/דלק שלו הוא גבוה מאוד. וגם בגלל התכונה החבויה שלו שהוא מאדה חום רב.
ובכן ח'ברה כל זה מסתבר הוא בגדר מיתוס. התכונה של הניטרו כי הוא מאדה חום, בעצם אולי קשורה לתכונה אחרת של נוזלים והיא כמות החום שדרושה כדי להפוך אותם ממצב נוזל למצב גז.
וכדי שניטרו יתאדה ויהפוך לגז מסתבר שדרושה כמות עצומה של חום רב כדי שזה יקרה.

אומנם משתחררים מהניטרו חומרים שגורמים לתהליך של אידוי אך הם מאוד מצומצמים והם מעקבים בכך את אידוי החום הרב שמצטבר במנוע. ובנוסף,
ככל שאחוזי ניטרו גבוהים יותר מעורבבים עם הדלק, התיאוריה הזו עוד יותר רחוקה מלהתקיים.
בצורה הטובה ביותר, ניטרו מתחלק לאטומים כאשר הוא נשטף במעלה הקרנאנק בואו לכיוון תא השריפה. (מפחיד) כהתנגדות לתיאורית האידוי הלא אפקטיבית,
הקשר בין חלקי המנוע השונים לאטומי הניטרו הוא טוב. ומכך הסילוק של החום מאותם חלקי מנוע, הוא הרבה יותר אפקטיבי מתיאוריית האידוי. מה שגורם למנוע להישאר ביחס של אוויר / דלק טוב, ועוד על הצד העשיר.
הכמות של הניטרו בדלקים של היום נעה בין 5 ל-40 אחוז, וזאת תלוי במנוע ובתפקודו. ידוע כי מנוע שמקבל דלק עם 40 אחוז ניטרו מעלה את הכוח שלו ביותר מ-30 אחוז,
עם יותר כוח ופחות אפשרויות אפקטיביות לקרר את המנוע, הטמפרטורה של ראש המנוע נוטה לעלות במהירות.אם נעשה שינוי טוב ביחס הדחיסה של המנוע, ע"י שימסים וכדומה,
פרופ מתאים, ומצב עשיר במנוע, ניתן לשמור על חיי המנוע לתקופה יותר ארוכה.

ניטרו הוא חסר רחמים כאשר מדובר במנוע שמוטס עני,כאשר השריפה מתחילה להיות איטית יותר בסביבה בעלת כמויות חמצן גדולות
(כי המנוע עני אין נוזל דלק ואוויר ביחס מתאים כעט יש יותר אוויר/חמצן מאשר נוזל דלק אשר ידוע כי הנוזל הוא זה שמקרר את המנוע ומסלק את החום דרך האגזוז)
עכשיו שהמנוע ממשיך לעבוד בצורה ענייה,נגרמת שריפה דטונטיבית, אומנם לא פיצוץ כמו חומר נפץ אמיתי אבל ברמה כזו שמזיקה למנוע בצורה בלתי הפיכה. מה שיכול לגרום להמסת הבוכנה ועוד חלקים.

יחס האוקטן

לניטרו יש יחס אוקטן טוב של 40. והוא נוטה לעיתים להתפוצץ בתוך תא השריפה. האש בתוך תא השריפה חייבת להיות נשלטת כדי למנוע פיצוץ דטונטיבי.
שוב תא השריפה פשוטו כמשמעו, תא שריפה, אנו חייבים שזו תהיה שריפה נשלטת, דפלגנטיבית ולא פיצוץ, פיצוץ לא טוב למנועים שלנו, למרות שבשפה השגורה אצלנו אנו מגדירים זאת כפיצוץ. אך זו בעצם שריפה מאוד מהירה...אבל עדיין לא פיצוץ.
כמו שהוזכר קודם, על הניטרו להישאר עשיר, המנוע חייב להיות עשיר ולא עני אחרת יהיה פיצוץ ואנו שוב לא רוצים זאת.

ניטרו נשרף מאוד לאט יחסית לבנזין ומטאנול, ובגלל זה הוא גם נותן יותר כוח למנוע כי הוא נשרף לכל אורך מהלך הבוכנה ולא רק בנקודה המתה העליונה,
ניתן לחשוב כי הוא בעצם מלווה את הבוכנה בתנועתה מטה, אפילו לאחר שהוא עבר את פתח ההפלטה, מה שבעצם נותן לנו להבין למה יש יותר כוח למנוע.
מנועים בעלי אחוז ניטרו גבוה חייבים שתהיה להם הצתה מוקדמת, איך ניתן לעשות זאת אם אין לנו הצתה חשמלית או אלקטרונית כמו מנועי בנזין, פשוט מאוד,
כמו שלמדנו במאמרים הקודמים על הפלאג, אנו נשים פלאג שבעצם יקדים לנו את ההצתה וזה מין הסתם יהיה פלאג חם יותר, אבל עדיין זה ניסוי וטעייה, זאת תצטרכו לנסות בעצמכם על המנועים שלכם.

סיכום
ניטרו הוא בעל יחס ערבוב של 1 ל-1 עם אוויר מה שנותן לו המון זרימה לתוך המנוע, אבל עקב כך הוא גם מתבזבז הרבה יותר ולכן נצטרך מיכל גדול יותר.
למרות שהוא בעל נקודת התחממות נמוכה, ניטרו מעביר יותר כוח למנוע מכל דלק אחר, כמובן שכתוצאה מכך, שוב המנוע נהיה יותר זללן של דלק, והמנוע יכול להתחמם יתר על המידה.
כמובן שאנו כמטיסים צריכים להבין זאת ומנוע בעל יחס ניטרו גבוה בדלק חייב להיות עשיר יותר כדי לשמור על אורך חייב וגם כמובן שלא ימס לנו כל התוכן שלו בגלל החום הרב שהוא אוגר.
כמויות נמוכות של ניטרו הם מאוד מומלצות, מאוד יעילות, לא רק שהוא מוסיף כוח למנוע, הוא גם גורם למנוע לעבוד יותר טוב וחלק, קל יותר להניע אותו והוא שומר על סרק נמוך וקבוע, ואיך אפשר בלי קידום המצערת יותר אפקטיבי, ההחשה שלו יותר טובה.

זוהי כתבת העשרה בלבד חברים,

תודה,
עדי

פרסומת