Óxido nitroso (N2O)

O óxido nitroso é um gás incolor, de fórmula química N2O, que se tornou um dos atalhos mais célebres para obter potência extra nos meios de competição e de alto desempenho. Não é um combustível e não arde por si só; funciona, antes, como transportador de oxigénio. A potência de um motor está fundamentalmente limitada pela quantidade de combustível que consegue queimar, e queimar combustível exige oxigénio. Normalmente, esse oxigénio provém do ar aspirado para os cilindros, que contém apenas cerca de 21 por cento de oxigénio em volume. O óxido nitroso existe precisamente para quebrar essa limitação: ao introduzir uma substância que liberta oxigénio adicional dentro da câmara de combustão, é possível adicionar e queimar mais combustível, libertando mais energia por ciclo.

O mecanismo depende daquilo que acontece ao N2O sob o efeito do calor. Armazenado em estado líquido sob pressão numa garrafa, é injetado na conduta de admissão e, à medida que as temperaturas de combustão ultrapassam cerca de 300 graus Celsius, a molécula decompõe-se em azoto e oxigénio. Esta decomposição produz dois efeitos úteis em simultâneo. Liberta oxigénio livre, elevando a proporção disponível para a combustão muito acima dos 21 por cento do ar ambiente, e a vaporização do líquido arrefece de forma acentuada a carga admitida. Uma carga mais densa e mais fria reúne mais moléculas de oxigénio no cilindro, reforçando o efeito. É fundamental que o nitroso seja sempre acompanhado de combustível adicional; injetar o gás sem enriquecer a mistura criaria simplesmente uma combustão perigosamente pobre e destrutiva.

O resultado é uma subida dramática e quase instantânea da potência, frequentemente referida como qualquer valor entre um modesto acréscimo de 25 cavalos e várias centenas em motores fortemente preparados. Como o sistema pode ser ligado ao premir de um botão, fornece potência a pedido em vez de a construir gradualmente com o regime do motor. Esta característica fez dele o truque emblemático das provas de aceleração (drag racing), onde o gás é muitas vezes vendido e conhecido pela marca comercial NOS. Um único impulso, perfeitamente sincronizado ao longo da pista, é exatamente o tipo de aplicação a que o nitroso melhor se adequa.

Essa força é também a sua principal limitação. A reserva é finita, condicionada pelo tamanho da garrafa a bordo, pelo que um impulso de nitroso dura segundos e não minutos, e tem de ser reposto por reabastecimento. Ao contrário da sobrealimentação, não oferece um ganho contínuo. Os sistemas dividem-se genericamente em kits húmidos, que introduzem o nitroso e o combustível em conjunto, e kits secos, que recorrem ao próprio sistema de alimentação do motor para enriquecer a mistura, havendo ainda as soluções de porta direta que alimentam cada cilindro individualmente para os débitos mais elevados e uniformes.

A energia adicional libertada impõe um esforço real ao motor. Pressões e temperaturas dos cilindros muito mais elevadas podem provocar detonação, fusão de pistões, bielas partidas ou válvulas queimadas se a alimentação, o avanço da ignição ou a taxa de compressão não forem geridos para a carga acrescida. Por esta razão, o nitroso é encarado como um amplificador de potência distinto do turbocompressor ou do compressor volumétrico, que comprimem mecanicamente mais ar e proporcionam um reforço sustentado em vez de momentâneo. Usado com critério, é uma das formas mais baratas de encontrar muitos cavalos; usado de forma descuidada, é uma das maneiras mais rápidas de destruir um motor.