Actualización nitrosa

A lo largo de las décadas de 1960, 1970, 1980 y principios de la década de 1990, el desarrollo de la tecnología de motores diésel todoterreno avanzó gradualmente, lo que dio lugar a un aumento de la densidad de potencia y una reducción gradual del peso. A lo largo de este período, hubo una tendencia constante hacia lograr una mayor densidad de potencia y tamaños de motor más pequeños manteniendo al mismo tiempo el mismo nivel de potencia.

La progresión de la tecnología y el desarrollo del diésel de alto rendimiento siempre ha ido a la zaga del motor de gasolina tradicional, pero hoy parece que los dos están más cerca que nunca. Un fabricante de motores diésel o un corredor de principios de la década de 2000 se quedaría boquiabierto al ver la potencia que generan los motores Cummins, Duramax y Powerstrokes de hoy.

La mayor parte de esto se debe a las mejores técnicas de mecanizado y al conocimiento de los componentes internos del motor que tenemos hoy en día, pero otra gran parte del pastel son los sumadores de potencia.

El óxido nitroso, o N2O, es un compuesto químico compuesto de nitrógeno y oxígeno. Cuando se inyecta en el sistema de admisión de un motor, libera oxígeno adicional que se combina con el combustible para crear una combustión más potente. Esto da como resultado un aumento significativo en la potencia y el par.

El uso de óxido nitroso en motores diésel no es un concepto nuevo. De hecho, se ha utilizado en carreras de resistencia durante décadas. Sin embargo, sólo en los últimos años ha ganado gran popularidad en el mundo de los camiones diésel y las carreras de arrancones. Ahora parece que casi todos en la escena competitiva lo están usando.

Por supuesto, los motores diésel funcionan de forma diferente a los motores de gasolina convencionales. Mientras que un motor de gasolina combina aire y combustible antes de encenderlo con una bujía, un motor diésel comprime sólo aire en su cilindro e inyecta combustible directamente en el cilindro poco antes de que el pistón alcance el punto muerto superior. La alta relación de compresión de un motor diésel da como resultado altas temperaturas en los cilindros, que luego encienden el combustible espontáneamente.

Además, los motores diésel no utilizan cuerpo de mariposa, por lo que pueden aspirar tanto aire como el turbo puede suministrar. También tienen un rango de relación aire/combustible más amplio que los motores de gasolina, y normalmente funcionan entre 10:1 y 20:1.

El proceso de añadir óxido nitroso a un motor diésel es relativamente sencillo. Un sistema de óxido nitroso consta de una botella de óxido nitroso comprimido, una válvula solenoide y un bloque de distribución que dirige el óxido nitroso al colector de admisión. Cuando se activa el sistema, la válvula solenoide se abre, permitiendo que el óxido nitroso fluya hacia el sistema de admisión del motor. El resultado es un aumento instantáneo de potencia que se puede sentir inmediatamente.

Sin embargo, si bien la inyección de óxido nitroso puede parecer una forma sencilla y fácil de agregar más potencia a un motor diésel, es importante comprender los riesgos e inconvenientes potenciales de este método.

Uno de los riesgos más importantes es el daño al motor. La inyección de óxido nitroso puede provocar calor y presión extremos en la cámara de combustión, lo que puede provocar fallas en el motor si no se maneja adecuadamente.

La mayoría de los fabricantes de motores diésel inician sus construcciones con la previsión de que un corredor/extractor ejecutará una configuración nitrosa y adaptan específicamente el motor para que se ajuste a los requisitos que eso podría implicar. Jared Alderson de Kill Devil Diesel está muy familiarizado con el nitroso, ya que su taller de diésel con sede en Poplar Branch, Carolina del Norte, completa muchas mejoras de rendimiento, la mayoría de ellas en la plataforma Powerstroke.

"Hay muchas diferencias dependiendo de cada configuración, por ejemplo, entre una configuración de turbo compuesto versus un solo turbo con una tonelada de nitroso", dice. “Comparando 140 libras. de impulso a una configuración de 80 libras. solo que con más nitroso, la temperatura y la presión y todo es muy diferente. Por supuesto, con el nitroso tienes un nivel extra de control”.

Nuevamente, se pueden usar pequeñas cantidades de nitroso en versiones originales y de bajo rendimiento, pero en general, el nitroso se usa para agregar potencia a más potencia. Ayuda particularmente con aplicaciones turboalimentadas.

"Dado que el nitroso es un sumador de energía directo, puede ayudar con los tiempos de spool y con el lanzamiento dependiendo de la aplicación y de cómo el cliente quiera usar el sistema", dice Chris Isbel de Nitrous Express. “Lo más importante a tener en cuenta, dependiendo de la cantidad de nitroso que se esté rociando, sería la configuración del vehículo. Si está rociando una cantidad muy grande de nitroso, lo más probable es que sea necesario ajustar la sintonización. En la mayoría de los casos, en una toma más pequeña o en un chorro de carrete, es posible que no tengas que ajustar nada en cuanto a melodía”.

Tener en cuenta la temperatura y la presión es de suma importancia al considerar una configuración con nitroso, ya que esas variables serán drásticamente más altas, especialmente con la cantidad de nitroso que se usa en las carreras de resistencia actuales. Los corredores solían correr pequeños .050, .060. o jets .070, ahora no es raro ver a muchachos pesando 5 libras. de nitroso por pasada, acercándose a veces a los 1.000 caballos de fuerza por pasada.

Con números como esos, tenemos que estar agradecidos a los muchachos de S&S, Bosch y MoTeC por brindar soluciones de control de motor que han ayudado a colocar limitadores y redes de seguridad para mantener vivas las piezas del motor.

"Hay muchas cosas a nivel de componentes que puedes hacer para mantener las cosas eficientes y seguras también con nitroso", dice Alderson. “Ajustamos el árbol de levas al rango de revoluciones en el que funcionará el motor, que normalmente lo dicta el turbo. Luego, el material de la válvula y el asiento también se puede mejorar para reducir el calor: optaríamos por una válvula de Inconel y un asiento de válvula dúctil o de cobre-níquel. Luego, para las competiciones más exigentes, haremos un pistón forjado y reduciremos la compresión de 18:1 a 14:1-16:1 sólo para ayudar a que la combinación funcione mejor”.

Para mitigar estos riesgos, es importante tener un sistema de óxido nitroso diseñado e instalado adecuadamente, junto con un conocimiento profundo de cómo usarlo de manera segura. Esto incluye monitorear los parámetros del motor, como la relación aire/combustible, la temperatura de los gases de escape y la presión del cilindro, además de garantizar que el sistema no se use excesivamente.

El primer paso para agregar óxido nitroso a un motor diésel es seleccionar el hardware y los componentes adecuados para el trabajo. Esto incluye elegir una válvula solenoide, un bloque de distribución y una botella de alta calidad, así como seleccionar el tamaño y la cantidad correctos de chorros de óxido nitroso. También es importante garantizar que el sistema de combustible sea capaz de suministrar suficiente combustible para satisfacer las crecientes demandas del motor.

Empresas como Nitrous Express facilitan a los constructores la obtención de sistemas nitrosos completos que estén listos para ser instalados desde el primer momento. Los sistemas NXD1000 enfrían las temperaturas de escape y admisión al tiempo que aumentan la potencia y el torque al montar el solenoide directamente en el tubo de carga.

En un sistema diésel Nitrous Express se incluyen un solenoide nitroso 15300L, líneas trenzadas de acero inoxidable de alto flujo 6AN, un interruptor de acelerador completamente abierto, un interruptor de armado maestro, un relé y un arnés de relé, soportes, un cilindro de 15 lb. botella de nitroso con válvula Lightning 500 y el controlador de nitroso progresivo Maximizer 5.

El controlador nitroso Maximizer es uno de los controladores nitrosos, si no el más popular, en la escena nitrosa. Le permite aplicar flujo de nitroso a través de la presión de sobrealimentación, las rpm, el tiempo, las mph o la progresión del porcentaje de aceleración.

La mayoría de los corredores en la escena de la competencia hoy en día usan el Maximizer 5 para aumentar el nitroso durante un período de tiempo de preparación, en lugar de una sola dosis grande de nitroso que podría sacudir el motor y causar daños debido a la potencia adicional. Pulsar los solenoides y cambiar la velocidad de rampa se ha convertido en el camino a seguir.

La gran mayoría de los controladores progresivos de nitroso utilizados en las carreras se basan en la modulación de ancho de pulso (PWM) para controlar eléctricamente el flujo de óxido nitroso y solenoides de combustible. Estos controladores tienen dos configuraciones que determinan los pulsos eléctricos a los solenoides. La primera configuración se llama Frecuencia de pulso, medida en ciclos por segundo o hercios, que controla la frecuencia con la que la unidad enciende las salidas. Aumentar la configuración de hercios significa que el controlador activa el solenoide con más frecuencia por segundo, lo que resulta en una salida de nitroso más suave al motor.

La instalación y ajuste adecuados de un sistema de óxido nitroso pueden generar ganancias significativas en el rendimiento del motor. Sin embargo, es importante abordar este método con precaución y respeto por los riesgos potenciales que implica. La atención cuidadosa a los detalles y el monitoreo diligente de los parámetros del motor son esenciales para el uso seguro y efectivo de la inyección de óxido nitroso en motores diésel de alto rendimiento.EB