Закись азота: впрыск мощности

Мощность двигателя увеличивается разными способами. Главная задача – увеличить подачу воздуха, чтобы сжечь больше топлива. Одним из способов достижения этой цели является установка закиси азота (NOS). Даже далекий от тюнинга человек знает, что такое закись NOS, так как это вещество было широко разрекламировано в популярном фильме «Форсаж».

Закись азота (NOS, нитрос) представляет собой бесцветный газ тяжелее воздуха с характерным запахом, примерная его плотность составляет около 1,527, содержание основного вещества не менее 97%, химическая формула N₂O. Нитрос используют также в медицинских целях (наркоз, обезболивающее) в соответствии с требованием ФС 42-2926-92. При температуре 0 градусов по Цельсию и давлении 40 атмосфер NOS сгущается в бесцветную жидкость, 1 кг жидкой закиси преобразуется в 500 литров газа. Нитрос поддерживает горение, но не может воспламениться. Этот газ можно вдыхать без страха – он не раздражает дыхательные пути и выветривается из легких через 15 минут. Закись азота хранится в металлических баллонах под давлением примерно в 1000 Psi в жидком состоянии. Когда система активизируется, азот переходит в газообразное состояние, вследствие чего температура воздуха понижается. Следуя законам физики, пониженная температура воздуха увеличивает его плотность. Попав в камеру сгорания, нитрос становится газообразным, а его температура понижается до -51 градуса по Цельсию. Когда он идет по воздуховоду, его прохлада понижает температуру воздуха, идущего в цилиндр. При охлаждении смесь становится более плотной, от этого в двигатель попадает больше бензина. При понижении температуры в камере сгорания на 10 градусов по Цельсию лошадиные силы увеличиваются на 1%.

Оксид натрия состоит из двух атомов азота и одного атома кислорода (N₂O), вес кислорода составляет в нем 36%, благодаря чему смесь горит с выделением большой температуры. Молекулы кислорода отделяются от молекул азота высокой температурой. Чистый кислород горит обычно быстро и неуправляемо, а молекулы азота замедляют реакцию, и впрыск кислорода становится управляемым. Уровень горения в цилиндре повышается с помощью дополнительного кислорода, давление увеличивается, в вместе с ним повышается мощность.

Главная проблема в использовании нитрооксида – детонация, поэтому автомобиль лучше перевести на топливо с более высоким октановым числом. Если нитрос не очень мощный (дорожный комплект), то можно обойтись 92-м бензином, но если табун лошадей приличный, то октановое число в бензине должно быть не менее 100. Для отслеживания этих показателей на панели приборов устанавливается датчик давления топлива, чтобы водитель знал, достаточно ли топлива прокачивает бензонасос, иначе мотор начнет «беднить». Рекомендуемое давление топлива составляет не менее 5 Psi. Во время использования закиси азота объем и давление в баллоне снижается, при сокращении давления подача нитрооксида уменьшается. Так как количество впрыскиваемого нитрооксида зависит от давления в баллоне, устанавливается датчик давления закиси, который показывает состояние ее подачи. Если давление превышает 1100 Psi, то могут повредиться прокладки, что также снижает подачу газа.

Давление в полном баллоне закиси при температуре 60 градусов составляет 675 Psi. Подача NOS из полного баллона при этой температуре будет скуднее подачи из полупустого баллона при температуре 80 градусов и давлении 865 Psi. Вместе с установкой нитроса можно приобрести грелку для баллона, а также во время установки закиси для уплотнения резьбовых соединений на соленоидах и патрубках используется тефлоновая паста, а не тефлоновая лента. Так как вторая может оборваться, попасть внутрь соленоида и закупорить перепускные каналы.

Установка нитроса подбирается под каждый автомобиль и двигатель. Например, на 4-цилиндровый советуют устанавливать систему мощностью около 25-50 л. с., на 6-цилиндровый – 75 л. с., а на 8-цилиндровый – 100 л. с. Для использования нитроса мощностью от 25 до 100 л. с. свечи зажигания нужно заменить на более холодные. Так как температура воспламенения увеличилась, надо исключить вариант преждевременного воспламенения топлива, а чтобы избежать детонации, устанавливаются кованые спортивные поршни. Так как двигатель будет «пожирать» больше топлива, бензонасос заменяется на электрический с большей производительностью, чтобы он был способен прокачать 3,79 литра в час на каждые 10 л. с. в режиме полного газа.

Есть два типа систем нитроса – мокрая и сухая. Принцип работы мокрой системы заключается в подаче топливно-азотистой смеси, а сухой – непосредственно в подаче азота во впускной коллектор. Плюсы сухой системы – для ее установки не требуется серьезной переделки штатной топливной системы и установки дополнительной магистрали. Еще положительная сторона – из-за колеблющегося давления азота в баллоне объем поступающего топлива изменяется в аналогичном количестве. Из недостатков – штатные форсунки могут не выдержать давления, количество азота, попадающего в коллектор, может варьироваться, а топливо будет впрыскиваться постоянно, таким образом, в некоторые цилиндры может впрыскиваться несбалансированная топливно-воздушная смесь. Преимущество мокрой системы – смесь азота и топлива постоянная, а минус – селеноид постоянно подвержен бензиновым испарениям, из-за чего впоследствии его работа ухудшается.