Nitrometan
Reaksiyonları > Motor yakıtı olarak kullanımı

Nitrometan motor yarışlarında, özellikle drag yarışlarında ve ayrıca radyo kontrollü model motorlu tekneler, model arabalar, model uçaklar ve helikopterlerde yakıt olarak kullanılır. Bu bağlamda nitrometan, yaygın olarak "nitro yakıt" veya basitçe "nitro" olarak adlandırılır ve drag yarışlarının "Tap Fuel" kategorisinde kullanılan yakıtın ana bileşenidir.
Nitrometanın  oksijen içeriği, geleneksel yakıtlardan çok daha az atmosferik oksijenle yanmasını sağlar. Nitrometan yanması sırasında, azot monoksit (NO), CO2 ve H2O ile birlikte başlıca emisyon ürünlerinden biridir. Azot monoksit, hava kirliliğine, asit yağmuruna ve ozon tabakasının delinmesine katkıda bulunur. Yakın tarihli (2020) çalışmalar nitrometan yanması için doğru stokiyometrik denklemin şu şekilde olduğunu önermektedir:
1 kg benzini yakmak için gereken hava miktarı 14,7 kg'dır. Ancak 1 kg nitrometan için sadece 1,7 kg hava gereklidir. Bir motorun silindiri her strokta yalnızca sınırlı miktarda hava içerebildiğinden, bir strokta benzinin yakılabileceğinden 8,6 kat daha fazla nitrometan vardır. Ancak nitrometan daha düşük bir özgül enerjiye sahiptir: benzin yaklaşık 42-44 MJ/kg sağlarken nitrometan sadece 11,3 MJ/kg sağlar. Bu analiz, nitrometanın, belirli bir miktarda oksijen ile birleştirildiğinde benzinin gücünün yaklaşık 2.3 katını ürettiğini gösterir.
Nitrometan ayrıca bir monopropellant, yani ilave oksijen olmadan yanan bir yakıt olarak da kullanılabilir. Aşağıdaki denklem bu süreci tanımlar:
Nitrometan, benzinden biraz daha yüksek, yaklaşık 0.5 m/s'lk bir laminer yanma hızına sahiptir. Bu durum, nitrometanı yüksek hızlı motorlar için uygun hale getirir. Ayrıca yaklaşık 2.400 °C gibi biraz daha yüksek bir alev sıcaklığına sahiptir. Yüksek yakıt akışı ile birlikte 0,56 MJ/kg'lık yüksek buharlaşma ısısı, gelen yükün (metanolün yaklaşık iki katı) önemli ölçüde soğutulmasını sağlar, bu da oldukça düşük sıcaklıklara neden olur.
Nitrometan, atmosferik oksijenin yokluğunda bile güç sağladığı için genellikle zengin hava-yakıt karışımları ile kullanılır. Zengin hava-yakıt karışımları kullanıldığında, hidrojen ve karbon monoksit yanma ürünlerinden ikisidir. Bu gazlar genellikle, bazen olağanüstü bir şekilde tutuşur, çünkü hala yanan yakıtın normalde çok zengin karışımları egzoz deliklerinden çıkar. Ön ateşlemeyi ve sonraki patlamayı kontrol etmek için yanma odası sıcak parçalarının sıcaklığını düşürmek için çok zengin karışımlar gereklidir. Operasyonel ayrıntılar, belirli karışım ve motor özelliklerine bağlıdır.
Nitrometan içine karıştırılmış az miktarda hidrazin, güç çıkışını daha da artırabilir. Nitrometan ile hidrazin, ayrıca monopropellant da olan patlayıcı bir tuz oluşturur. Bu kararsız karışım ciddi bir güvenlik tehlikesi oluşturur ve Model Havacılık Akademisi yarışmalarda kullanılmasına izin vermez.
Model uçak ve model araba yakıtında, birincil bileşen genellikle içinde biraz nitrometan (%0 - 65, ancak nadiren %30'un üzerinde ve %10–20 yağlayıcılar (genellikle hint yağı ve/veya sentetik yağ)) olan metanoldür. Orta miktarda nitrometan bile motorun yarattığı gücü artırma (sınırlayıcı faktör genellikle hava girişi olduğundan) ve motorun ayarlanmasını kolaylaştırma (uygun hava/yakıt oranını ayarlama) eğilimindedir.