Home‎ > ‎日記(2012年01月)‎ > ‎

2012-01-23 ニトロで加速?

2012/06/08 1:04 に 桃桜 が投稿   [ 2012/06/08 1:05 に更新しました ]
2012-01-23

ニトロでパワーアップ?

ニトロを燃料にいれたらエンジン出力アップするの考えてみました。

結論としては、空燃比を調整して大量の燃料を噴射させるようにすれば、パワーアップ可能。
でも、混ぜるだけの簡単なパワーアップ方法ではありませんでした。

ニトロにもいろいろな種類があります。
燃料に混ぜて良いニトロ、混ぜると危険なニトロ
まずは、ニトロの種類から。

ニトログリセリンC3H5(ONO2)3 Nitroglycerin

ダイナマイトで有名なニトロがこれ
狭心症の薬にもなるので、毒性は低そうです

国内での主な用途は、

  • 産業用爆薬 7割
  • 自衛隊の火薬 3割
  • 狭心症の薬1%以下

エンジンのパワーアップに使うのは無理です。
燃料に混ぜたりするとシリンダー割れたり爆発します。
タンクの中で自然発火して爆発する危険もあります

パワーアップには使えません

亜酸化窒素(N2O)ニトロ、Nitrous Oxide ナイトラス・オキサイド

麻酔に使う笑気ガスがこのN20

エンジンのパワーアップは?

ガソリンと一緒にシリンダーに噴射すると、酸素供給量を増やすのと同等の効果があるので、ガソリンをより多く燃焼させハイパワー化させることが可能です。
N2Oは分離すると窒素2:酸素1になるので、酸素20%の空気より酸素が多いのがその理由です。

しかし、N20は常温で気体です。燃料にまぜられません。
使うためには、N20用高圧タンクと噴射機構を、ガソリンの噴射系とは別に作る必要があります
ちょっと敷居が高くて一般人にはムリです。

ドイツ空軍機が第二次大戦中にN20を使ったGM1過給機強化装置を使いました。
N20を高圧にして液化した状態で搭載するので高圧タンク等も含め機重が増えてしまうディメリットもありますが、液化したN2Oが気化する際の気化熱でインタークーラーのような冷却効果も生むメリットもあったようです。

ニトロメタン(CH3NO2)Nitromethane

燃料としてガソリンの代わりに燃やせます。ドラッグレースでニトロと言えばこれです。
ラジコン飛行機・ヘリのエンジンで使うグロー燃料にもニトロメタンが5~30%入ってます。

ニトロメタンは、分子内に酸素を含んでいるので、燃焼に必要な空気(空気中の酸素)は、ガソリン(CxHy)などより少なく済みます。大量の燃料を燃焼を噴射させても、酸素不足にならないので、同一排気量のエンジンならガソリンの2倍以上のエネルギーが得られます。

ニトロメタンの燃焼式は

4 CH3NO2 + 3 O2 → 4 CO2 + 6 H2O + 2 N2

であり4分子に対して酸素3分子しか消費しない。

ガソリンの平均的組成をC7H16とすればガソリンは

C7H16 + 11 O2 → 7 CO2 + 8 H2O

であり1分子に対して酸素11分子が必要になる

1分子で生成するエネルギーはニトロメタンのほうがガソリンより小さいのですが、消費酸素量が少ないニトロメタンはシリンダー内に大量に噴射させても酸素不足にならずに燃やしきることができます。

ニトロメタンは、引火性があるだけでなく、毒性もある

  • 飲み込むと有害
  • 重篤な眼への刺激性
  • 肝臓の障害
  • 軽度の皮膚刺激性

発がん性もあるらしい

バイクエンジンのパワーアップは?

ドラッグレースで使っているので、パワーアっプにつかえそうですが、
混ぜるだけでは、オクタン価の低いガソリンを混ぜたのと同じでパワーダウンになります。。

空燃比を調整して、燃料が濃い混合気を噴射してあげる必要があります。

ニトロメタンの比率に応じて空燃比を調節しないとパワーが出ません。

混合気の空燃比は、100%ニトロメタンならガソリンの25倍くらいにする必要があります。

ラジコン用のグロー燃料は、潤滑油も混ぜてあるので、

燃料1㏄あたりの燃焼エネルギー量は低下しています。
オイルの配合量も考えて空燃比の調整が必要です。

気軽なパワーアップは無い

ちょっとタンクに混ぜてみるだけで効果がありそうな手軽なパワーアップができるニトロはありませんでした。

やるなら、混合比をきちっと計算して、混合比に応じた空燃比になるようキャブを調整したり、オーバーヒート対策したり、シリンダーやクランクなどの機械強度を確認したりとかしないといけません

ハードル高そうです