Desmistificando o Nitrometano

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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