¿Realmente funciona el óxido nitroso como se muestra en Rápido y Furioso?

El óxido nitroso introduce oxígeno adicional utilizable en un motor, lo que le permite quemar más combustible y, en consecuencia, producir más potencia.

Si bien los deportes de motor televisados ​​capturan sólo una faceta del automovilismo, hay otra faceta, conocida sólo entre los entusiastas.

Carrera callejera.

Lo que la televisión a menudo no logra capturar, las películas no lo hacen, y las carreras callejeras no son diferentes. La franquicia Fast and The Furious, sinónimo instantáneo de carreras callejeras, ha influido radicalmente en la cultura de las carreras y su exposición a la gente común.

Las entregas iniciales, ambientadas en 2001, son representativas de una época en la que la fuerza mecánica traía superioridad y la electrónica aún era nueva. Lo más probable es que incluso hayas escuchado palabras como nitroso, 100 dosis de NOS y refuerzo, entre otras, en las calles. Qué significan exactamente? ¡Es hora de descubrirlo!

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En la película, se ve a los actores presionando un botón rojo en sus volantes durante el último tramo de las carreras. Esto libera gas en el motor, lo que da como resultado un impulso vertiginoso que impulsa el automóvil hasta la línea de meta. Si bien es fácil descartar esto como un truco cinematográfico, la verdad puede sorprenderte.

Dado que las carreras callejeras suelen ser ilegales y se llevan a cabo con presupuestos limitados, los entusiastas buscan formas económicas de mejorar el rendimiento de sus vehículos. Una forma de hacerlo es utilizar óxido nitroso (N2O), a menudo abreviado como nitroso y, a veces, simplemente NOS. NOS, sin embargo, es un nombre patentado para un proveedor de kits de óxido nitroso y significa Sistemas de Óxido Nitroso.

Cuando se mezcla con la carga combustible, aumenta la potencia del vehículo en proporción a la cantidad inyectada. Así, un disparo de 100 NOS implicaría un aumento de 100 caballos de fuerza sobre el stock; un tiro de 50 implicaría 50 caballos adicionales, y así sucesivamente.

Curiosamente, las aplicaciones automotrices del óxido nitroso comenzaron con los aviones de la Segunda Guerra Mundial, donde fue utilizado por aviones a gran altura, debido a la reducida densidad del aire. El óxido nitroso se utiliza ampliamente como anestésico médico y se lo conoce popularmente como gas de la risa.

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Para producir más potencia, un motor debe quemar más carga combustible (mezcla de aire y combustible) de la que ya quema. Ampliar el motor para aumentar su cilindrada es una forma de hacerlo. Otro método, generalmente preferido por los ingenieros, es la inducción forzada, en la que se "mete" aire extra en el motor mediante turbocompresores y sobrealimentadores.

Sin embargo, tanto el aumento de tamaño como la inducción forzada pueden resultar demasiado técnicos y costosos para las carreras callejeras. El uso de óxido nitroso presenta una solución viable al proporcionar oxígeno utilizable directamente a la cámara de combustión del motor. Este oxígeno, además del aire que ingiere el coche, va acompañado de un mayor suministro de combustible. Esto aumenta la combustión y, en consecuencia, la potencia disponible para las ruedas.

El óxido nitroso es un compuesto estable y se almacena como líquido en cilindros a temperatura ambiente. Cuando es necesario, se libera al colector de admisión del motor, donde se expande y se vuelve gaseoso. Esta expansión provoca una disminución de la temperatura y aumenta la densidad del aire que ingresa a los cilindros. Cuando el óxido nitroso ingresa al cilindro, se somete a altas temperaturas y presiones, lo que hace que se vuelva inestable. Esto da como resultado la división del nitrógeno y el oxígeno.

Si bien el nitrógeno en sí no es combustible, genera oxígeno adicional disponible para la combustión. Este oxígeno se suma al aire que ya ingresa al motor. A diferencia del oxígeno puro, no provoca detonaciones en el motor. Para mantener una relación aire-combustible constante, los inyectores de combustible deben medirse para suministrar más combustible.

Esto se puede hacer aumentando la presión a la que se suministra combustible o aumentando el tiempo que la boquilla del inyector permanece abierta. El óxido nitroso se puede suministrar al motor mediante dos tipos de sistemas.

En un sistema de inyección seca, el óxido nitroso se rocía directamente en el colector de admisión del vehículo, mientras que los inyectores rocían combustible en la cámara de combustión. Los beneficios de utilizar un sistema de inyección seca son su simplicidad de instalación, donde las líneas de plomería armadas con óxido nitroso se conectan directamente al colector de admisión.

Sin embargo, los sistemas de inyección seca son bastante difíciles de ajustar y no son adecuados para aplicaciones de alta potencia.

Los sistemas de inyección húmeda implican la mezcla de combustible y óxido nitroso antes de introducirlos en la cámara de combustión. Si bien la instalación de un sistema de este tipo es más compleja, brinda un control preciso sobre el flujo y se puede ajustar con mucha precisión. Esto lo hace muy adecuado para aplicaciones de alta potencia.

Si bien la franquicia Fast and the Furious ha despertado el interés de muchos entusiastas de las carreras callejeras, en ocasiones ha tergiversado algunos hechos. El óxido nitroso, por ejemplo, a menudo se ha representado como una llama azul que emana del escape. Si bien es posible que los tubos de escape disparen llamas debido a la presencia de combustible no quemado en los gases de escape calientes, no está directamente relacionado con el óxido nitroso.

Por lo general, variables como el tiempo de encendido y la relación aire-combustible afectan la presencia de combustible no quemado en el flujo de escape.

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Además de ser un desafío logístico, el óxido nitroso ejerce una enorme presión sobre los componentes del motor, al tiempo que debilita significativamente la seguridad. Por este motivo, no es adecuado para un uso prolongado. Normalmente, puede generar impulsos que duran de 10 a 15 segundos. Como regla general, un motor más grande recibe un impulso mayor durante un período de tiempo más corto que un motor más pequeño, de la misma botella de óxido nitroso.

El óxido nitroso es compatible tanto con la gasolina (gasolina) como con el diésel, ya que sólo aumenta la concentración de oxígeno. Sin embargo, la mayoría de los coches de carreras están diseñados con motores de gasolina. En consecuencia, la arquitectura robusta para las configuraciones de óxido nitroso se encuentra principalmente en motores de gasolina.

La idea de tener un vehículo de carretera excesivamente potente ciertamente atrae a los renegados sociales entre nosotros. Sin embargo, el óxido nitroso tiene sus desventajas. Si bien es una solución "barata" para obtener potencia instantánea, los motores no están diseñados para la carga adicional. Esto puede provocar explosiones y daños irreversibles a los componentes del motor.

Por lo tanto, se prefieren los sistemas húmedos a los secos, y los profesionales realizan las instalaciones utilizando el equipo adecuado. El óxido nitroso no se consigue fácilmente y es ilegal en la mayoría de los países. Se agota bastante rápido, por lo que hay que rellenarlo con frecuencia, y la falta de disponibilidad hace que sea un asunto caro.

Con los avances técnicos en los motores y la inducción forzada, el óxido nitroso no se encuentra en los principales deportes de motor como la Fórmula Uno. Al mismo tiempo, está completamente excluido de los formatos de carreras de motos debido al peligro de manejo. Sin embargo, prevalece en el sector de las carreras no organizadas, es decir, las carreras callejeras y las carreras de resistencia.

En los tiempos modernos, la relevancia de los sistemas de óxido nitroso está disminuyendo rápidamente. Si bien los corredores callejeros todavía utilizan sus versiones primitivas, los ingenieros de carreras utilizan las iteraciones más modernas, junto con la inducción forzada, para las competiciones. Sin embargo, dado que el futuro de los motores de combustión interna es tan sombrío, la obsolescencia del óxido nitroso es sólo cuestión de tiempo.

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Prashant es ingeniero mecánico y MBA de la Universidad NMIMS de Mumbai. Fanático de los automóviles con una necesidad insaciable de velocidad, busca constantemente nuevas tecnologías en el campo del automóvil. Cuando no está trabajando, le encanta leer, escribir blogs sobre automóviles, probar los últimos vehículos del mercado y lavar sus propios vehículos.