Закись азота на авто…Как это?
Если вы с нетерпением ждёте очередную часть фильма «Форсаж» или премьеру новой игрушки Need for speed, то вам наверняка будет интересно узнать о принципах работы «секретного оружия» продвинутых гонщиков — баллонов с N2O. За счёт чего достигается такой колоссальный эффект повышения мощности? Давайте разберём.
Если нагреть оксид азота до температуры
300 C, он распадается на кислород и азот. Таким образом впрыск закиси азота в двигатель означает увеличение объёма кислорода в камере сгорания. А чем больше впрыск кислорода, тем больше можно подать топлива, что позволяет одному и тому же двигателю производить больше мощности. Закись азота является одним из самых простых способов обеспечить значительный прирост лошадиных сил для любого бензинового двигателя.
Закись азота имеет еще одну особенность, которая повышает производительность еще больше. При испарении она дает значительный охлаждающий эффект для поступающего воздуха. При уменьшении температуры воздуха на впуске увеличивается его плотность, следовательно, в цилиндры поступает еще больше кислорода.
Единственная проблема закиси азота в том, что она быстро расходуется, так как для двигателя её требуется не мало. Как и любой газ, она занимает довольно много места даже при сжатии до жидкого состояния.
5-литровый двигатель, работающий при 4000 оборотов в минуту потребляет около 10 000 литров воздуха каждую минуту (сравнимо с 0,2 л бензина), так что потребуется просто огромное количество закиси азота, чтобы автомобиль ездил с сумасшедшей тягой постоянно. Таким образом, гонщики обычно используют впрыск N2O в выборочных случаях ведь баллона хватает всего лишь на несколько минут.
Стоимость американской системы впрыска закиси азота мокрого типа NOS в России составляет 28.000 руб.
Закись азота для авто.
Про закись азота для авто слышали, наверное, многие автомобилисты.
Кто-то и по сей день, пребывая в неведении, думает, что оксид азота – это дополнительное топливо. Однако, закись азота нужна лишь для того, чтобы в двигатель подавалось больше кислорода. А если кислорода много, то и горючего можно подать побольше. Вот и весь секрет повышения мощности.
Формула закиси азота.
Химическая формула закиси азота — N₂O. Также его называют «веселящим газом», после вдыхания которого появляется опьяняющий эффект и приступы смеха. Это бесцветный негорючий газ с приятным сладковатым запахом и привкусом.
Что же она все-таки дает?
Закись азота волшебства не содержит. Это все равно что ставить карбюратор большего сечения, продвинутую систему трубопровода, турбокомпрессор, нагнетатель. Раньше можно было тратить громадные деньги на доработку и модернизацию двигателя, выхлопной и трубопроводной систем, установку других поршней, распредвалов и т.п. сегодня уже не надо мучительно переделывать каналы выпуска и впуска. Ставить турбонаддув, нагнетатели, заниматься иными аналогичными делами.
Вы, конечно, можете установить нитро-систему, после чего продолжить продвижение в сторону увеличения мощности. Тогда приемы из предыдущего абзаца вновь обретут актуальность. Установка закиси вовсе не запрещает остальные модернизации. Напротив, комплексный тюнинг дает возможность сделать автомобиль еще мощнее. Нитро — оптимальный выбор для автомобилиста, желающего существенно увеличить мощность агрегата, потратив при этом минимальное количество денег.
Другой немаловажный, а порой и самый важный аспект кроется в том, что при механическом тюнинге имеет место серьезное вмешательство в работу мотора. После переделки узлов ресурс двигателя существенно снижается. Также механический тюнинг может приводить к очень дорогой замене поршней, клапанов, блоков цилиндров, колец, а также коленчатых и распределительных валов, шатунов и многих иных комплектующих.
Система закиси азота для авто, в отличие от механического тюнинга, позволяет получить власть над мощностью как бы по щучьему веленью. Двигатель, где заменены и доработаны определенные элементы, становится мощнее навсегда. Вы же, поставив только систему закиси азота, можете нажать кнопку для моментального увеличения мощности на определенное время. В остальном ДВС будет работать как обычно, без лишних нагрузок и перерасхода горючего. Стоит отметить, что запас азота не безграничен, но ведь в любом нашем начинании мы неизбежно идем на какие-то жертвы.
Типы закиси азота для авто.
Есть две системы на выбор:
Сухая система — закись азота подаётся в впускной коллектор. Обогащение топлива происходит в цилиндрах за счёт форсунок двигателя.
Мокрая система — закись азота подаётся в впускной коллектор из одной форсунки, а топливо из другой, таким образом обогащение происходит в самом коллекторе.
Прямая подача — закись азота подаётся в каждый цилиндр по отдельности. Штатные топливные форсунки меняются на более производительные. Это позволяет более равномерно распределить смесь и извлечь больше мощности с двигателя.
Закись азота — NOS: ответы на частозадаваемые вопросы
Нет ничего загадочного в применении закиси азота для повышения мощности двигателей. Однако, у многих людей, интересующихся данной темой, могут возникать различные вопросы.Этот вопросник составлен специалистами компании NOS — лидера в производстве систем закиси азота.
Влияет ли применение впрыска азота на ресурс двигателя?
Все зависит от мощности системы. Если комплект подобран в соответствии с техническими характеристиками двигателя и откалиброван, никакого вреда ресурсу двигателя система не причинит. Надо учитывать тот факт, что система закиси азота не используется постоянно, а это значит, что двигатель не испытывает постоянных нагрузок в связи с применением закиси азота. Все комплекты NOS разработаны с учетом технических характеристик двигателей и сочетают в себе способность прибавки максимальной мощности при абсолютной безопасности для двигателей.
Производит ли NOS простые комплекты впрыска?
Первое правило, которое существует — замена шатунно-поршневой группы. Необходимо использовать кованные поршни вместо штатных, из-за возросших нагрузок на двигатель. Для подготовки гоночного мотора нужно заменить коленчатый вал и настроить систему зажигания. Применяйте качественное топливо или специальный гоночный бензин. Часто требуется установка мощного топливного насоса.
Какие свойства окиси азота позволяют получить прибавку мощности?
N2O — химическое соединение нитрооксида азота. Нитрооксид азота состоит из двух компонентов — азота и кислорода. При температуре примерно 300 градусов С, нитрооксид распадается на азот и кислород. Дело в том, что закись азота содержит более чем в два раза больше кислорода, чем воздух, и еще распыляясь азот значительно понижает температуру воздуха, увеличивая его плотность.
На чем основываются заявления о надежности и мощности систем NOS?
NOS имеет исследовательский центр и лабораторию для испытаний систем. Также компания активно сотрудничает с профессиональными гоночными командами. Опыт приобретенный в соревнованиях, инженеры компании применяют для конструирования серийных комплектов.
На долго ли хватает баллона?
Это в значительной степени зависит от типа комплекта впрыска и используемых жиклеров. Например, система мощностью 125 л.с. поставляется со стандартным 10- фунтовым балоллном. Такого баллона достаточно на десять заездов на четверть мили.
При каких минимальных оборотах можно активизировать систему?
Дело в том, что впрыск азота начинает работать при полностью открытом дросселе, Что касается оборотов двигателя, то они должны превышать 2,500 в минуту, Этого вполне достаточною.
Надо ли переделывать карбюратор при установке системы?
Нет. Ни в каких переделках карбюратор не нуждается. Специальная пластина впрыскивает смесь независимо от штатной топливной системы.
Огнеопасна ли система впрыска азота?
Сам нитрооксид азота абсолютно не взрывоопасен, однако кислород входящий в его состав, способствует горению.
Может ли система взорваться?
Все зависит от правильной настройки. При соблюдении правил эксплуатации системы ничего страшного не произойдет. Однако надо помнить о давлении топлива и применении высокооктанового топлива.
Можно ли использовать медицинский азот?
Нет. Существует специальный автомобильный сорт окиси азота. В Америке он называется NY — Trous Plus. Автомобильная разновидность азота содержит минимальное количество диоксида.
Только, если чип был разработан специально для использования с системой впрыска азота. Большинство чипов запрограммированы на более агрессивные кривые времени, для получения максимальной прибавки мощности. Это может привести к потенциальному взрыву. При замене чипа всегда уточняйте его совместимость с системой. Компания HIPERTECH, производит совместимые чипы для американских автомобилей.
Сколько времени требуется для установки системы?
В условиях специализированной мастерской установка занимает максимум 5 часов. При установки системы обязательно пользуйтесь инструкцией.
Поднимает ли применение азота температуру и давление в цилиндрах?
Да. Из-за способности сжигать большее количество топлива.
Рабочее давление баллона 800-900 psi. Но, на давление баллона влияет температура окружающей среды. Чем выше температура, тем больше давление баллона. Оптимальная температура окружающей среды для эксплуатации системы — 70-90 градусов F. Для поддержания оптимального давления, рекомендуем установить подогреватель баллона ( #14161).
Первое — на моторах с газовыми турбинами полностью исчезает провал, второе — дело в том, что принцип работы газовых турбин и механических компрессоров заключается в нагнетании большего количества воздуха, тем самым сжимая и, соответственно, нагревая его, применение впрыска азота играет роль дополнительного интеркулера.
Что входит в стандартный комплект NOS?
В стандартный комплект NOS входит все необходимое для работы системы — пластины, соленоиды, шланги, клапаны, кронштейны, стандартный 10-ти фунтовый баллон и полная инструкция по установки и наладке системы.
Каково различие между стандартным и усовершенствованным клапаном баллона?
Новый клапан баллона имеет большее проходное сечение, при изготовлении использована новая технология обработки проходных сечений. Усовершенствованный клапан поставляется стандартно в комплектах NOS.
Это зависит в значительной степени от состояния двигателя, насколько изношена шатунно-поршневая группа, в каком состоянии находятся кольца, валы, вкладыши и т.д. В любом случае, применение азота на сильно изношенном двигателе, больших результатов не даст.
Как влияет катализатор на систему впрыска азота?
Как правило катализатор не затрагивает работу системы, тем более, надо учитывать тот факт, что впрыск азота активизируется, в среднем, на 10-20 секунд.
Эффект применения азота на тюнингованном двигателе выше, чем на стандартном?
Все зависит от настройки двигателя. Но, как правило, эффект больше на подготовленном двигателе.
На двигатели с большим коэффициентом сжатия возможно использование азота?
Конечно. Не забывайте о применении высокооктанового топлива.
В стандартных системах, расчитанных на прибавку средней мощности, достаточно применять бензин от 92 и выше. Что же касается специально разработанных высокомощных систем, то для обеспечения максимальной мощности рекомендуется использование специального гоночного топлива или присадок.
Обязательно ли использование специальных распредвалов?
Вообще, все зависит от вашей системы и двигателя. Если ваш автомобиль не используется в соревнованиях, и двигатель не подвергался доработке, оставьте штатный распредвал. Все системы NOS прекрасно работают с обычными распредвалами. Но если вы хотите большего — модернизация двигателя необходима.
Да, практически только NOS имеет такой разнообразный выбор инжекторных систем впрыска азота.
Какая азотистая система лучше — система прямого порта или с использованием пластины?
Преимущества использования пластины — легкость установки и, соответственно, демонтажа, доступность обслуживания, производительность систем с применением пластин составляет до 350 л.с., что вполне достаточно. Однако, в некоторых случаях необходимо более точное распределение смеси, или необходима мощность свыше 500 л.с., в этих случаях предпочтительно использовать прямой впрыск азота.
Все зависит от штатного топливного насоса. (Исключения составляют сложные системы). Если штатный топливный насос не обеспечивает должного давления, можно либо заменить его, либо установить дополнительный специальный насос.
Рекомендовано устанавливать баллон под углом 15 градусов. Это оптимальный градус для установки баллона, способствующий нормальному потоку газа.
Фильтры являются одними из наиболее важных компонентов системы впрыска. Фильтры предотвращают попадения грязи в топливный и азотистый соленоиды.
NOS производит комплекты для мотоциклов, катеров или снегоходов?
Да. Существует специальный каталог специальных систем.
Давление зависит от системы, и оно часто превышает 1,000 psi. Поэтому NOS рекомендует использование высококачественных датчиков давления.
Как узнать сколько азота осталось в баллоне?
Наиболее надежный путь — взвесить баллон. Минимальное количество азота, обеспечивающее работоспособность системы, примерно 20%.
Какова функция клапана безопасности баллона?
Это — очень важно. Работа клапана заключается в том, чтобы при заправке не переполнить баллон. 10-ти фунтовый баллон должен быть заполнен не более 10-ти фунтами азота. Иначе создается чрезмерное давление в баллоне.
Нужно ли заменить систему зажигания?
Современные системы зажигания в переделке не нуждаются, они полностью совместимы с впрыском азота, однако при применении профессиональных систем, иногда, требуется доработка системы зажигания.
Закись азота.Правда и вымысел!
Данная статья не является инструкцией к действию, автор нарочно не приводит никаких практических выкладок. Это просто теория, все ваши действия – это только ваше решение. Автор не несет никакой ответственности за результаты ваших экспериментов. Однако, правильно собранная система никакого вреда двигателю не принесет.
Молва людская:
Наверное первое, что приходит в голову человеку при фразе “форсирование двигателя”, это турбина и, конечно же, “закись” или как иногда её называют — «нитрос». Данный вид форсирования окутан стереотипами, предрассудками; даже те, кто устанавливал её себе, не всегда отдают себе отчет в том, что же они делают и как оно работает; а уж те, кто посмотрел трешевые фильмы, вроде “The Fast and the Furious 1/2/3”, тем более уверен, что закись взрывается (При том, что она не горит). Однако зачастую даже один вид баллона в багажнике приводит некоторых личностей в суеверный трепет. При этом 99% уверены, что от этого мотор быстро выйдет из строя, взорвется, “растеряет клапана” и т.д. на ваш выбор. Но на вопрос “отчего же?”, обычно не могут дать сколь нибудь вразумительного ответа. А без ума, как известно, можно и …кхм…столб погнуть.
Аксиома:
Закись азота – самый дешевый, быстрый и эффективный способ повысить термическое КПД и мощность двигателя, правда кратковременно.
История:
Оксид азота (закись азота) в качестве ингаляционного наркоза используется и по сей день начиная с середины 19века. Вдыхание смеси этого бесцветного со слабым приятным запахом газа с воздухом вызывает кратковременное состояние схожее с опьянением (Назван веселящим газом английским химиком Х. Дэви, который, изучая на себе действие Закиси азота (1799), обнаружил в начальной фазе возбуждение, сопровождающееся смехом и беспорядочными телодвижениями, в последующем — потерю сознания.). Как способ увеличения мощности применение закиси ведет историю ещё с 1912 года, когда на авиасоревнованиях «Кубок Шнайдера» некоторые пилоты устанавливали на своих этажерках криогенные баллоны с оксидом азота – вот вам и тюнинг. Боевое крещение системы подачи закиси прошли во время Второй мировой, когда немецкие конструкторы первыми на некоторых модификациях FW-190 штатно использовали данное соединение, позволявшее кратковременно поднимать мощность авиационных моторов в полтора-два раза и давать преимущество в воздушном бою. Однако в авиации вскоре воцарилась эпоха реактивных двигателей и про закись забыли. А вспомнили о ней как раз тюнеры автомобилей в 70е годы. Новая эра началась с кустарных и не надёжных систем впрыска закиси, откуда и пошли слухи о взрывоопасности. И вот уже в 1978 году американская компания «Nitrous Oxide systems» впервые предложила всем автолюбителям универсальную систему подачи N20. Потом были ZEX, Edelbrock и прочие фирмы, но смысл был именно в промышленном масштабе и востребованности данной продукции. Сейчас нонсенсом считается американский дрегстер на котором не установлено системы хотя бы на 50 сил.
Химия:
Закись азота N2O — бесцветный газ со слабым приятным запахом и сладковатым вкусом.
Плотность при 0°С и 101 325 н/м2(760 мм рт. ст.) 1,9804 кг/м3, tкип — 89,5°С, tпл — 102,4°С.
Химически N2O с водой, растворами кислот и щелочей не реагирует, кислородом не окисляется.
Выше 500°C разлагается: 2N2O = 2N2 + 2O; поэтому при повышенных температурах действует как сильный окислитель и поддерживает горение. (обратим на это внимание)
Принцип действия системы:
1. N2O подаётся в цилиндр, уже перемешанная с топливовоздушной смесью. При сжатии и воспламенении топливовоздушной
смеси закись азота разлагается на азот и кислород (2N2O->2N2+2O) под воздействием температуры (
350C). В результате высвобождается атомарный кислород, который позволяет окислить (сжечь) дополнительное количество топлива. Кислорода, содержащегося в N2O, в 1.6 раза больше, чем в воздухе (по массе).
2. Кроме того, азот, который так же высвобождается, работает как антидетонатор, не давая процессу горения идти лавинообразно.
3. Закись хранится в баллоне в сжиженом состоянии. Высвобождаясь при расжирении, начинает кипеть, резко охлаждаясь. А поскольку Тпл и Ткип рядышком, то, едва вскипев, замерзает и переходит в твердое состояние и летит дальше в виде кристаллов (снега). Стремительно отбирая тепло у окружающей среды, система работает как интеркулер на наддувных двигателях (резкое понижение температуры смеси в коллекторе даёт увеличения потока топливовоздушной смеси и, собственно, плотности заряда).
Важно:
Топливновоздушная смесь сгорает максимально эффективно при определенном соотношении топлива и окислителя (стехиометрическое отношение – такое соотношение топлива и окислителя, при котором данная смесь сгорает полностью и без остатка) требуемого для данного типа топлива. Если мы добавляем больше окислителя, то необходимо пропорционально подавать больше топлива, иначе смесь неизбежно обеднится, будет перегрев двигателя, детонация, которая, к слову, в случае с закисью очень опасна: пара “хороших стуков” и к примеру поршень вполне может лишиться колец с перегородками или мы увидим «руку дружбы» в виде сломанного шатуна в дыре блока цилиндров. В то же время, подача закиси без доптоплива вообще даст легкую прибавку, возможно даже без детонации, а при увеличении дозы оной и при появлении детонации мотор начнет “тупить” и глохнуть.
И раз мы затронули дополнительное топливо, то неплохо разобраться с типами систем.
Основное подразделение идёт на системы подачи N2O в цилиндры в газообразном или жидком виде. Первые системы более просты и маломощны(до 50сил в зависимости от объёма двигателя), их как раз и выпускают многие фирмы. Не понимаю только за что они берут такие деньги за баллон, пару метров шланга и проводов с кнопкой, но это дело престижа и бренда. Вторые же серьёзны, предназначены они для повышения мощности в разы, стоят значительно дешевле, проще в реализации и схемотехнике и надежны.
В основе своей разговор пойдёт о втором типе систем как наиболее приемлемом для русского сердца: раз играть, то по полной, нам же не нужны полумеры. Хотя при правильной постройке и настройке, а мы будем говорить о собственноручном изготовлении, мотор проживёт достаточно долго.
Далее системы делятся на “сухие” и “мокрые” вне зависимости от агрегатного состояния закиси азота подаваемой в коллектор.
“Сухая” система является самой дешёвой и простой, закись подаётся одной форсункой в коллектор, качество смеси регулируется возможностями карбюратора или штатных мозгов и форсунок и говорить о доптопливе в виде спиртов или газов нет возможности (разумеется, если только они не являются основным топливом). Система неуправляема, её можно только включить и выключить. Есть шанс выйти за пределы штатных возможностей топливоподачи и обеднить смесь, что не есть хорошо для мотора.
“Мокрая” система, в которой закись подаётся также как в «сухой», но дополнительно происходит подача топлива с помощью отдельной форсунки, что позволяет избегать появления детонации и достичь максимальных показателей для этого типа впрыска. Подача может осуществляться из дополнительного бака механически. Есть возможность использовать в качестве доптоплива бензины, спирты и даже газы с более высоким октановым числом.
Отдельная песня это многоточечный впрыск или direct port. Закись впрыскивается в каждый цилиндр в непосредственной близости от впускного клапана. Более точная и правильная система.
Как и договорились, подачу закиси газом далее вообще рассматривать не будем. Хотя нет, обосновать все-таки это нужно. Газ сам по себе занимает объем, лишнее пространство в цилиндре. Есть разница, пропихнуть 1см3 жидкости или 1см3 газа? А сколько в итоге газа окажется в цилиндре? В случае с жидкостью – больше. Это раз. Во-вторых, жидкость при нагревании начинает кипеть, отбирая тепло у деталей КС, поршней, цилиндров. Химия… Надеюсь, теперь меньше будут упираться рогом, доказывая, что газовая подача закиси это суперправильно, а “жидкость убивает мотор”.
Так как в обычной одноуровневой системе в единицу времени поступает одно и то же количество газа, то и прирост мощности всегда будет одинаковым при одном и том же кол-ве газа, поступающего в коллектор. НО.
Пусть за 1с в коллектор поступает 14гр закиси (жиклер 0.7мм). при этом обороты двигателя равны 6000об/мин. Тогда количество тактов всасывания равно Tвсас = 200 тактов всасывания в секунду, тогда в каждый цилиндр попадает 14гр/200=0,07гр за один такт. При этом прибавка крутящего момента будет, к примеру, Х. Ежели обороты будут, к примеру, 600об/мин (холостой ход), то за один такт всасывания в цилиндр будет всасываться 14гр/20=0,7гр. И прибавка момента будет уже не Х, а 10Х! Таким образом, прибавка мощности будет одинаковой, а вот прибавка крутящего момента обратно пропорциональна оборотам двигателя. Именно поэтому необходимо включать закись только после определенных оборотов, иначе это может привести к поломке поршней, шатунов или коленвала. Второй миф – о взрывающихся двигателях. Как известно, без ума можно и…что-то сломать. Ведь можно подать в двигатель 20гр/сек, а можно 120гр/сек. При этом мотор не успеет развить даже критического для него крутящего момента – его убьет детонация. Поэтому необходимо расчитать необходимый поток закиси. Для этого используется тарированый жиклер, установленный после (фактически сразу на нем) электромагнитного клапана. В зависимости от диаметра жиклера изменяется количество закиси, проходящей в единицу времени через магистраль. Жиклер должен быть тщательно подобран и, в зависимости от его диаметра, должно быть подобрано количество доптоплива, поступающего в двигатель, в частности, для “сухой” системы. Опытным путем установлено, что вывереный, пролитый жиклер 0.7мм дал расход закиси 14гр/сек при давлении 52атм.
В общем случае, Добавочная мощность, при использовании закиси (в л.с.), при давлении 52атм. = D^2*const, где const = 70, а D = диаметр жиклера
на самом деле все очень сильно зависит от способа доставки закиси, её качества; от того, насколько она успела испариться, от кол-ва доптоплива, его октанового числа. Но в среднем, при 40гр/сек прибавка получается в районе 100сил. Нужно чтобы жиклер был ОЧЕНЬ тчательно подобран, пролит, а закиси должна подаваться жидкой, газ это уже не то.
Количество доптоплива (бензина), которое должно поступать в двигатель должно иметь соотношение 8.5:1, елси это бензин и 6:1 если спирт.
Повредит ли закись двигатель?
Смысл в том, что необходимо подбирать конкретный тип и уровень закиси под каждый конкретный двигатель. Стандартные детали имеют некоторый запас прочности, но если его превысить, то сами понимате… Для большей эффективности нужно улучшать КШМ, впуск/выпуск и т.д.
Сколько добавится “кобыл”?
Все зависит от вашего двигателя, типа системы, колес, КПП и т.д.
На сколко хватает баллона?
Опять же, все зависит от того, как вы построили закись. Вы легко все можете посчитать сами исходя из таблицы.
Когда лучше всего включать?
Только с открытым дросселем после 3000 об/мин.
Придется переделывать мой карбюратор/перепрошивать ЭБУ?
Нет, система подачи закиси со своей системой приготовления топливнозакисной смеси.
Конечно, если у вас не “сухая” система.
Нет, закись не горит сама по себе. Однако, кислород, содержащийся в закиси позволит сгорать большему количеству топлива.
Повреждает ли закись катализатор/катколлектор?
Нет, несколько возросшее содержание кислорода в выхлопе увеличит эффективность катализатора, а возросшие температуры будут только в течение 15-20сек, что не критично.
Какие распредвалы лучше использовать с закисными системами?