lunes, 14 de septiembre de 2009

¿Qué pasaría si bombearas oxígeno puro en el motor del automóvil en lugar de utilizar el aire de la atmósfera?

En la mayoría de los automóviles, el motor de combustión interna quema gasolina. Para ello necesita oxígeno, y el oxígeno procede del aire que nos rodea. Pero ¿qué sucedería si los vehículos dispusieran de su propio oxígeno y bombearan oxígeno puro en el motor?

El aire contiene alrededor de un 21 % de oxígeno. Casi todo el resto es nitrógeno, un gas inerte cuando circula a través del motor. El oxígeno controla la cantidad de gasolina que un motor puede quemar. La proporción de gasolina y oxígeno es de 1:14, es decir, por cada gramo de gasolina que arde, el motor necesita catorce gramos de oxígeno. Los motores no pueden quemar más gasolina que la cantidad que les permite el oxígeno. Cualquier combustible adicional sería expulsado sin quemar por el tubo de escape.

En consecuencia, si el coche utilizara oxigeno puro, estaría inhalando un 100 % de oxigeno en lugar de un 21 %, o lo que es lo mismo, cinco veces más.

Esto significaría que podría quemar cinco veces más gasolina, lo cual supondría cinco veces más caballos de potencia. ¡Así pues, un motor de cien caballos de potencia se convertiría en uno de quinientos!

Entonces, ¿por qué los automóviles no consumen oxígeno puro? El problema es que el oxígeno es bastante voluminoso, incluso cuando está comprimido, y los coches consumen muchísimo oxígeno. Cuatro litros y medio de gasolina pesan 2,79 kg, de manera que el motor necesita 39,06 kg de oxígeno (2,79 x 14) por cada 4,5 litros de gasolina. El oxigeno es un gas y por lo tanto es extremadamente ligero. Cuatro litros y medio de oxígeno ocupan 8,51 m3 de espacio, de manera que 4,5 litros de gasolina necesitarían 738,84 M3 de oxígeno para funcionar, y si el depósito de tu coche tiene una capacidad para 90 litros de gasolina, ¡debería transportar casi 15.200 m3 de oxígeno! Sin duda demasiado (llenaría una casa de 225 m2).

Incluso comprimiendo el oxígeno hasta 211 kg/cm2, aún se necesitarían 7,6 m para almacenarlo. Para verlo en perspectiva, un tanque estándar de submarinismo contiene alrededor de 0,30 m3 de gas comprimido, es decir, aproximadamente 60,8 m3 de gas no comprimido (se necesitarían 250 tanques para almacenar semejante cantidad de oxígeno).

Dado que el oxígeno es tan voluminoso, lo que se utiliza en su lugar es óxido nitroso. En el motor, el óxido nitroso se transforma en nitrógeno y oxígeno, y se licúa muy fácilmente bajo presión, lo cual permite almacenar una mayor cantidad en una botella que oxígeno gaseoso, que no se licúa. Aun así, un típico sistema sólo suministrará óxido nitroso al motor durante 1-3 minutos. Durante el proceso, añade alrededor de 100 caballos de potencia a un motor estándar. El principal problema estriba en que la gasolina extra que el óxido nitroso permite llegar hasta el cilindro incrementa tanto la presión en el motor que puede causarle graves daños a menos que el motor esté especialmente diseñado para funcionar con este gas. El mismo problema que se produciría con un motor que trabajara con oxígeno puro, que debería ser bastante robusto para soportar la carga.

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