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Jul 15, 2023

Actualización nitrosa

A lo largo de las décadas de 1960, 1970, 1980 y 1990, el desarrollo de todoterreno

A lo largo de las décadas de 1960, 1970, 1980 y 1990, el desarrollo de la tecnología de motores diésel todoterreno avanzó gradualmente, lo que resultó en 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 el mismo nivel de potencia de salida.

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

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

El óxido nitroso, o N2O, es un compuesto químico formado por 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 motor.

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

Por supuesto, los motores diésel funcionan de manera 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 diesel comprime solo 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 diesel da como resultado altas temperaturas en los cilindros, que luego encienden el combustible espontáneamente.

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

El proceso de agregar óxido nitroso a un motor diesel es relativamente simple. 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, lo que permite que el óxido nitroso fluya hacia el sistema de admisión del motor. El resultado es un aumento instantáneo en el poder que se puede sentir de inmediato.

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

Uno de los riesgos más significativos es el daño del motor. La inyección de óxido nitroso puede causar 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/tirador ejecutará una configuración nitrosa, y adaptarán específicamente el motor para que se ajuste a los requisitos que esto podría implicar. Jared Alderson de Kill Devil Diesel está muy familiarizado con el nitroso, ya que su taller de diesel con sede en Poplar Branch, Carolina del Norte, completa muchas construcciones de rendimiento, la mayoría de ellas en la plataforma Powerstroke.

"Existen muchas diferencias dependiendo de cada configuración, por ejemplo, entre una configuración de turbocompuesto versus un solo turbo con una tonelada de nitroso", dice. "Comparando 140 lbs. de impulso con una configuración que produce 80 lbs. solo con más nitroso, la temperatura y la presión y todo es muy diferente. Por supuesto, con nitroso tienes un nivel adicional de control".

Una vez más, se pueden usar pequeñas cantidades de nitroso en versiones de stock y de bajo rendimiento, pero en general, el nitroso se usa para agregar potencia a más potencia. Particularmente ayuda con aplicaciones turboalimentadas.

"Dado que nitrous es un sumador de energía directo, puede ayudar con los tiempos de espera y puede ayudar con el lanzamiento según la aplicación y 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 esté rociando, sería la melodía del vehículo. Si está rociando una gran cantidad de nitroso, lo más probable es que deba ajustar la melodía. En una toma más pequeña o un chorro de carrete en la mayoría de los casos, es posible que no tenga que ajustar nada en cuanto a la afinación".

Tener en cuenta la temperatura y la presión es de suma importancia al considerar una configuración de nitroso, ya que esas variables serán drásticamente más altas, especialmente con la cantidad de nitroso que se usa en las carreras de resistencia de hoy. Los corredores solían correr pequeños .050, .060. o .070 jets, ahora no es raro ver a hombres pasando por 5 lbs. 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 proporcionar soluciones de control de motores que han ayudado a poner limitadores y redes de seguridad para mantener vivas las piezas del motor.

"Hay muchas cosas a nivel de componentes que puede hacer para mantener las cosas eficientes y seguras con nitroso también", dice Alderson. "Hacemos coincidir el árbol de levas con el rango de rpm en el que funcionará el motor, que generalmente es dictado por el turbo. Luego, el material de la válvula y el asiento también se puede actualizar para esa reducción de calor: iríamos a un Inconel y un asiento de válvula dúctil o de cobre-níquel. Luego, para las cosas de mayor competencia, haremos un pistón forjado y bajaremos la compresión de 18:1 a 14:1-16:1 solo para ayudar a la combinación vive mejor."

Para mitigar estos riesgos, es importante contar con un sistema de óxido nitroso debidamente diseñado e instalado, junto con una comprensión profunda de cómo usarlo de manera segura. Esto incluye el control de los parámetros del motor, como la relación aire/combustible, la temperatura de los gases de escape y la presión de los cilindros, además de garantizar que el sistema no se utilice en exceso.

El primer paso para agregar óxido nitroso a un motor diesel es seleccionar el hardware y los componentes apropiados 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 asegurarse de que el sistema de combustible sea capaz de entregar suficiente combustible para satisfacer las crecientes demandas del motor.

Compañías como Nitrous Express facilitan a los constructores obtener sistemas completos de nitroso que están listos para instalarse de inmediato. Los sistemas NXD1000 enfrían las temperaturas de admisión y escape mientras aumentan la potencia y el par montando el solenoide directamente en la tubería de carga.

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

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

La mayoría de los corredores en la escena de la competencia hoy en día usan el Maximizer 5 para aumentar su nitroso durante un período de tiempo de configuración, en lugar de un solo golpe 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 los 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 dispara el solenoide con más frecuencia por segundo, lo que da como resultado una salida de nitroso más suave al motor.

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