Modelové (nitro/žhaviace) palivo — zloženie, vlastnosti a použitie

Modelové (nitro/žhaviace) palivo: zloženie, vlastnosti a použitie — metanol, nitrometán, oleje, výkon, mazanie a bezpečné tipy pre lietadlá, autá a lode.

Žeravé palivo (často nazývané nitro alebo modelové palivo) je špeciálna zmes používaná v modeloch lietadiel, vrtuľníkov, automobilov a lodí s malými spaľovacími motormi. Používa sa v jednoduchých dvojtaktných motoroch aj vo štvortaktných motoroch a tieto motory vďaka nemu poskytujú vysoký výkon pri malých rozmeroch.

Zloženie paliva

Štandardné zloženie žeravého paliva pozostáva z troch hlavných zložiek:

• Metanol – hlavná zložka, zabezpečuje horenie. Metanol tvorí väčšinu objemu paliva a je zodpovedný za katalytickú reakciu so žhaviacou sviečkou (katalytická reakcia).
• Nitrometán – pridáva sa pre zvýšenie výkonu a jednoduchšie ladenie motora. Hoci má nižšiu energetickú hustotu než metanol, obsahuje viac kyslíku na molekulu, takže pri každom cykle do motora môže vstúpiť väčšie množstvo spaľovateľnej zmesi. Typicky sa používa 5–15 % v palivách pre lietadlá, vrtuľníky a lode; pre pretekárske autá môžu byť hodnoty 30–65 %.
• Olej – mazivá sú nevyhnutné, pretože motory nemajú samostatné mazanie. Používa sa ricínový olej (castor), syntetické oleje alebo ich zmesi. Olej sa vo veľkej miere nevypaľuje, ale vychádza z výfuku a zároveň chráni ložiská a pomáha odvádzať teplo.

V niektorých krajinách je nitrometán ťažko dostupný alebo regulovaný, preto sa vyrábajú aj FAI palivá bez nitra. „FAI“ je skratka pre Fédération Aéronautique Internationale – pravidlá FAI zakazujú použitie nitrometánu v zmesiach pre súťažné kategórie, ktoré týmto pravidlám podliehajú.

Funkcia žhaviacej (žeravej) sviečky

Žhaviaca sviečka sa pri chode motora silno zahrieva. Počas štartu sa do sviečky dá krátky impulz elektrickej energie, aby sa rýchlo rozžiarila; potom sa elektrické napájanie odpojí a teplotu udržiava katalytická reakcia medzi metanolom a materiálom sviečky. Rýchle otáčky motora a tepelná zotrvačnosť sviečky umožnia udržať jej teplotu bez ďalšieho napájania.

Vlastnosti a vplyv nitrometánu

Nitrometán zlepšuje výkon motora a robí ladenie jednoduchším, pretože:

• vyžaduje menej kyslíka na spaľovanie – pri rovnakom objeme nasávaného vzduchu sa do valca dostane viac „palivovej energie“;
• umožňuje vyššie otáčky a silnejší zapaľovací impulz, čo vedie k väčšiemu výkonu;
• ovplyvňuje nastavenie ihly karburátora – pri vyššom podiele nitra je potrebné palivo jemnejšie ladiť.

Zároveň nitrometán mení charakter horenia (vyššie teploty a rozdielne spaľovanie), preto môže zvýšiť opotrebenie alebo nároky na mazanie, ak nie je zvolený vhodný olej a pomer. V niektorých krajinách sa nitrometán považuje za výbušninu (výbušnina) a jeho predaj je regulovaný.

Pomer oleja a rozdiely medzi motormi

Obsah oleja sa volí podľa typu a veľkosti motora:

• v dvojtaktných motoroch sa typicky pohybuje medzi 10–20 % (niektoré veľké alebo náročné motory môžu potrebovať viac);
• štvortaktné motory bežne vyžadujú vyšší podiel oleja (napr. 15–25 %), pretože majú viac pohyblivých častí a pomalšie mazanie prostredníctvom paliva;
• pre malé motory (mikromotory) môže byť požiadavka na olej relatívne vyššia z dôvodu menších tolerancií a väčších otáčok.

Ricínový olej poskytuje dobrú filmotvorbu a ochranu pri vysokých teplotách, zatiaľ čo syntetické oleje sú čistejšie (menej karbonizujú), majú menšiu tvorbu usadenín a často lepšiu konzistentnosť pri rôznych teplotách. Výrobcovia často používajú zmesi syntetického a ricínového oleja, aby skombinovali výhody oboch.

Prevádzka a ladenie motora

Žiarové motory by sa mali prevádzkovať mierne „bohaté“ – t. j. zmes vzduchu a paliva by mala obsahovať o niečo viac paliva, než je presne potrebné. Nespálené palivo a olej pomáhajú chladiť motor a znižovať riziko prehriatia a zadretia. Pri ladení sledujte tieto príznaky:

• Príliš chudá zmes – veľmi vysoké otáčky, prehriatie, tmavé modré iskry na sviečke, riziko zadretia alebo poškodenia
• Príliš bohatá zmes – slabý výkon, veľa čierneho dymu a zvyškov oleja z výfuku, zanesená sviečka

Pri štarte sa motor zvyčajne rozžeraví pomocou batérie na niekoľko sekúnd; po nabehnutí motora sa batéria odpojí. Po prvých letových/minútových prevádzkach sa na modeli vytvorí olejový film, ktorý je potrebné dôkladne očistiť — obyčajný čistič okien a papierová utierka bežne stačia.

Miešanie, skladovanie a bezpečnosť

Hoci je možné si palivo zložiť doma, niektoré zložky (metanol, nitrometán) sú toxické, horľavé a pri manipulácii nebezpečné. Väčšina modelárov preto kupuje hotové palivo v hobby obchodoch. Ak si palivo miesite sami, dodržiavajte tieto pravidlá:

• používajte presné odmerky alebo striekačky a pracujte v dobre vetranom priestore;
• vyhýbajte sa otvorenému ohňu, iskreniu a zdrojom tepla — metanol je vysoko horľavý;
• chráňte pokožku a oči (rukavice, ochranné okuliare), pretože metanol a nitrometán sú toxické a môžu byť absorbované cez pokožku;
• skladujte palivo v pevne uzavretých, označených nádobách mimo dosahu detí a domácich zvierat, najlepšie v chladnom a tmavom prostredí;
• postupujte podľa miestnych predpisov na prepravu a likvidáciu zvyškov paliva a kontaminovaných handier — nevyhadzujte do kanalizácie.

Výber paliva podľa typu modelu a použitia

• modely lietadiel a vrtuľníkov: zvyčajne 5–15 % nitro; stredný podiel oleja podľa veľkosti motora;
• pretekárske autá: vyšší podiel nitrometánu (30–65 %) pre maximálny výkon a agresívnejšie ladenie;
• štart a zabehanie („break-in“): pre zabehnutie motora sa často používajú bohatšie zmesi a vyšší podiel ricínového oleja, aby sa zaistila lepšia ochrana počas prvých prevádzok;
• FAI a súťažné kategórie: palivá bez nitra podľa pravidiel FAI.

Údržba motora a environmentálne aspekty

Olejné výfuky z modelov zanechávajú zvyšky na modeli a v okolí pristávacej plochy. Pri manipulácii s odpadmi (olejom, použité sviečky, filtre) dbajte na miestne ekologické predpisy. Použitie syntetických olejov môže znížiť tvorbu usadenín a zápachu, avšak ricínový olej má stále silné ochranné vlastnosti pre staršie alebo veľmi namáhané motory.

Zhrnutie a odporúčania

• Vyberajte palivo podľa typu motora a jeho požiadaviek (2T vs 4T, výkonové požiadavky, aplikácia).
• Pri výbere nitro obsahu myslite na dostupnosť, predpisy a požadovaný výkon.
• Používajte vhodný olej (ricínový, syntetický alebo zmes) podľa odporúčaní výrobcu motora.
• Pri miešaní a manipulácii s palivom dodržiavajte bezpečnostné zásady a ekologické predpisy.
• Pre bežných modelárov je najpraktickejšie kupovať hotové palivo od renomovaných výrobcov — zaručí konzistentné vlastnosti a menšie riziko.

Spoločnosti vyrábajúce žeravé palivo často používajú presné automatizované miešacie linky (pomocou počítačov), aby zabezpečili rovnomernosť a kvalitu každej dávky. Pri kúpe si vždy skontrolujte zloženie na etikete a pripomienky výrobcu ohľadom použitia a skladovania.

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to žeravé palivo?

Otázka: Aké sú zložky žeraviaceho paliva?

Otázka: Koľko nitrometánu sa nachádza v žeraviacom palive?

Otázka: Čo znamená skratka FAI?

Otázka: Ako funguje žhaviaca sviečka?

Otázka: Ako sa čistí olej po použití modelu so žiarovým motorom?

Hľadajte podľa písmena