니트로 엔진
Nitro engine |
니트로 엔진은 일반적으로 메탄올과 혼합된 니트로메탄의 일부(보통 10-40%)를 포함하는 연료로 구동되는 엔진을 말합니다.니트로메탄은 일반적으로 Top Fuel 드래그 레이싱 및 무선 제어, 제어선 및 자유 비행 모델 항공기의 소형 내연기관에서 볼 수 있는 매우 특수하게 설계된 엔진에만 사용되는 가연성 물질입니다.
"니트로"라는 용어는 이러한 엔진을 설명하기 위해 지난 수십[when?] 년 동안 사용되었으며 모델 자동차 시장의 마케팅 광고에서 유래했습니다.엔진이 처음 개발된 이후 이 용어 이전 50여 년 동안은 단순히 "글로우 엔진"이라고 불렀지만 광고 카피에서는 "니트로"라는 용어가 더 큰 영향을 미칩니다.이러한 엔진은 실제로 메탄올에 의해 연료를 공급받지만, 연료는 종종 성능 첨가제로 니트로메탄을 도핑합니다.점화 시스템은 예열 플러그(일반적으로 백금이 포함된 와이어 합금(일반적으로 백금) 코일이 있는 "글로우" 엔진)로 구성됩니다.예열 플러그는 시동용 전류로 가열되며, 전원이 차단되면 백금 합금과 메탄올의 잔류 열 및 촉매 작용이 혼합 연료에 점화됩니다.
작업 주기
모델용 니트로 엔진은 5만 rpm 이상 회전할 수 있다.스포츠 모델 항공기 엔진의 일반적인 작동 RPM은 10,000-14,000 RPM입니다.무선 제어(RC) 보트와 덕트 팬 항공기 엔진의 경우 20,000-25,000이 일반적인 범위이며, 25,000-37,000 범위의 자동차 RPM이 일반적이다.이렇게 많은 이동으로 인해 많은 마찰 열이 발생하며, 이러한 엔진에 사용되는 연료는 일반적으로 니트로메탄과 메탄올 비율, 엔진 유형 및 용도에 따라 12-20%의 오일 함량을 포함합니다.오늘날 RC 차량의 엔진은 대부분 2행정 엔진입니다. 즉, 엔진 사이클을 완료하려면 피스톤의 2행정(1회전)이 필요합니다.피스톤이 위쪽으로 이동할 때 첫 번째 스트로크가 발생하면 연료와 공기의 혼합물이 카뷰레터로부터 크랭크케이스로 흡입됩니다.피스톤이 아래로 이동하면 새로운 연료 공기 혼합물이 흡기 포트로 유입되고 마지막으로 연소실로 유입됩니다.피스톤이 위쪽으로 이동하면서 혼합물이 압축되어 연료/공기 혼합물이 점화되어 압력을 받아 뜨거운 가스가 생성되어 피스톤을 아래로 밀어냅니다.피스톤이 아래로 이동하면 사용 후 배기 가스는 배기 포트를 통해 연소실 밖으로 빠져나가고, 연료 혼합물이 다시 흡기 포트로 밀려나면서 사이클이 다시 시작됩니다.
점화
시동 시 예열 플러그는 전류에 의해 전기적으로 예열됩니다.예열 플러그는 스파크 플러그와 혼동해서는 안 됩니다. 예열 플러그에는 스파크가 없습니다.가열된 백금 소자의 메탄올 증기로부터의 촉매 작용은 전압이 제거된 후에도 메탄올 증기를 적열 상태로 유지시켜 연료를 점화시키고 엔진을 계속 작동시킵니다.스파크 플러그는 스파크 플러그가 사용되는 가솔린 엔진에서 볼 수 있듯이 피스톤이 올라갈 때마다 연료/공기 혼합을 점화하기 위해 지속적으로 사용되는 반면, 연료는 압축만으로 점화될 수 없습니다.이전 점화 및 새로운 압축 혼합물과의 촉매 작용으로 인해 연료에 불이 붙는 것은 플러그의 온도입니다.
카뷰레터
니트로 엔진은 일반적으로 연료와 공기를 혼합하는 데 카뷰레터를 사용합니다. 단, 스로틀이 필요하지 않은 일부 용도에서는 스프레이바와 니들 밸브가 있는 단순한 벤추리가 있습니다.카뷰레터는 슬라이딩식 또는 회전식일 수 있습니다.회전식 카뷰레터에서는 암이 서보에 의해 회전할 때 슬라이드가 열립니다.슬라이드 카뷰레터에서는 암을 서보로 밀어내면 슬라이드가 열립니다.두 나사는 모두 공회전 나사로 약간 열린 상태로 유지되며, 이 나사로 인해 차량이 정지한 상태에서도 엔진이 작동 상태를 유지할 수 있습니다.카뷰레터에는 보통 혼합물을 조정하는 데 사용되는 두 개의 바늘이 있습니다.고속침은 중 RPM에서 고속 RPM으로 기화기에 허용되는 연료량을 조정하고 저속침은 중저 RPM으로 기화기에 허용되는 연료량을 결정한다.바늘 중 하나를 시계 방향으로 돌리면 연료 혼합물이 얇아집니다.희박은 연료/공기 혼합물의 연료량을 나타냅니다.이렇게 하면 엔진 구동 속도가 빨라지고 성능이 향상되지만, 너무 희박해지면 엔진이 과열되고 충분한 윤활을 받지 못해 조기에 마모됩니다.니들 중 하나를 시계 반대 방향으로 돌리면 연료 혼합물이 농축됩니다(저속 니들이 공기 블리딩일 경우 그 반대).농후는 린의 반대말입니다. 즉, 엔진으로 유입되는 오일(연료 혼합물)이 더 많다는 뜻입니다.엔진이 너무 농후하면 엔진이 제대로 작동하지 않고, 아직 연소되지 않은 연료가 배기 가스 밖으로 뿜어져 나오기 시작할 수 있습니다.엔진은 매우 느리게 작동하고 동력이 없는 것처럼 보이며 연료 범람으로부터 차단될 수 있습니다.하지만 너무 농후한 것이 너무 희박한 것보다 낫습니다. 너무 농후한 것은 엔진에 기름이 너무 많이 공급되고 있다는 것을 의미하기 때문에 엔진이 희박했던 것만큼 성능이 좋지는 않을 수 있습니다.지나치게 희박한 혼합물은 엔진이 설계 온도 이상으로 작동하기 때문에 단시간에 손상될 수 있습니다.제대로 튜닝된 엔진은 평생 좋은 성능과 함께 오래 지속됩니다.
바리에이션
R/C 엔진에는 다양한 유형이 있습니다.온로드, 오프로드, 항공기, 해상, 몬스터 트럭 엔진이 있습니다.
온로드 및 오프로드
온로드 엔진은 중간 RPM부터 높은 RPM까지 동력 대역에 맞게 설계되었습니다.이 엔진은 오프로드 차량에서 사용할 수 있지만, 일반적으로 매우 높은 RPM과 고속이 요구되는 온로드 세단에 사용됩니다.오프로드 엔진은 온로드 엔진에 비해 출력 곡선이 덜 급합니다.오프로드 엔진에는 대부분의 RPM 범위에 걸쳐 동력 대역이 있습니다.오프로드 엔진은 온로드 엔진만큼 회전수는 높지 않지만, 토크가 더 높아 차량을 인상적인 속도로 쉽게 전진시킬 수 있습니다.오프로드 엔진은 일반적으로 고속 주행과 가속 불량 문제가 덜 중요한 1/8 스케일 버지에 사용됩니다.
몬스터 트럭
몬스터 트럭 엔진은 일반적으로 포장도로 및 오프로드 엔진에 비해 매우 큽니다.오프로드 엔진의 크기가 0.21입방인치(ci)인 경우 몬스터 트럭 엔진의 크기는 0.46ci에 달할 수 있습니다.몬스터 트럭 엔진은 낮은 RPM에서 중간 RPM까지 많은 토크와 마력을 발생시킵니다.그것들은 보통 차량에서 좋은 성능을 얻기 위해 필요한 모든 동력이 필요한 크고 무거운 트럭에 사용된다.
항공기
항공기 엔진은 높은 RPM을 유지할 수 있도록 제조됩니다.다른 니트로 엔진과 항공기 엔진의 가장 큰 차이점은 RPM을 유지하는 능력이다.다른 니트로 엔진은 연료 탱크를 가득 채우고 스로틀을 끝까지 밟으면 고장이 나는 경향이 있습니다.
마린
선박용 엔진은 다른 니트로 엔진처럼 공기가 아닌 물로 냉각된다.
드래그 레이스
풀스케일 드래그 레이싱 산업의 구성원들은 훨씬 더 높은 농도의 니트로메탄을 사용한다: 그들은 규칙에 의해 90%로 제한된다(적어도 주요 인가 기관인 NHRA에서).역사적으로, 레이서들은 대규모 폭발을 자주 일으키는 더 높은 비율을 사용했다.최신 엔진은 약 8000마력의 출력을 내는 것으로 추정된다.이 자동차는 0.8초 만에 0~100mph, 4.5초 만에 0~335mph까지 가속할 수 있다.
