Однажды в далеком 1772 году некий английский ученый Джозеф Пресли в ходи химических опытов получил закись озота (NO2). Бедняга и представить себе не мог, КАК вещество, которое он открыл, повлияет на индустрию автомобильного тюнинга во второй половине ХХ столетия...
Отцами-основателями современной системы впрыска закиси азота в двигатель считаются Mike Thermos и Dale Vaznaian - пара талантливых автомобильных техников. В 1978 году они зарегестрировали и открыли собственную компанию ,,Системы Закиси Азота,, - ,,NOS,, , предлогая клиентам приктачески универсальный вариант повышения мощьности для любых двигателей внутреннего сгорания. Надо сказать, велосипед ими изобретен не был: принцип применения закиси азота был известен, а наши бойцы всего лишь оптимизировали имеющуюся технологию, сделав ее более простой, надежной и доступной практически каждому автомобилисту. Первые годы новорожденная компания тратила колоссальные силы и средства, чтобы внедрить в сознание клиентов имидж эффективной и безопасной системы, сломав имевшиеся стериотипы. Прорыв произошел когда закись от NOS стала использоватся в поффесиональных гонках Drag Racing и позволила, таким ранее не известным пилотам, как Chsreles Carpenter Bill Kuhlmann и Robby Vandergriff занять с ее помощью лидирующие позиции. Моментальное и существенное повышение мощьности двигателя, и соответственно, скорости автомобиля захватило воображение и будоражило умы многих любителей автоспорта. С тех пор в Америке закись стала излюбленным способом повышения мощьности. Люди рванули в магазины , желая иметь нечто подобное. Тут же было установлены первые впечатляющие рекорды - в частности, переодолена граница скорости в 200 миль в час; 1/4 мили была взята за 6 секунд и.т.д.
Физикотерапия
Как объяснить такие результаты? Элементарно! Окружающий нас воздух состоит не только из кислорода. Более того-кислород в воздуже всего около 21%. А вот азота в воздухе более 78%. Есть также аргон иуглекислый газ - почти 1%, а оставшиеся сотье это сотая или даже тысячная доля воздуха из разчных газов. Но вернемся к двигателю. Нормальное соотношение топливной смеси принято считать 14,7:1 (то есть 14, 7 кг воздуха с нормальным содержанием в ней кислорода на 1 кг паров бензина), Изменение этих пропорций и делает топливную смесь богатой. В обычных моторах (карбовых или с многоточечным впрыском) при обедненой смеси двигатель работает нестабильно или вообще глохнет, а при богатой смеси поглощает слишком много топлива или, залив свечи горючим также останавливается. Кстати отсюда большинство проблем с вредным выбросами- окись азата, вредные газы, или вообще недогоревшее топливо может вылетать из трубы. Вот и выходит что набить горючки в цилиндры не так сложно. Если потребуется то можно установить более производительные форсунки или перенастроить системы карбюраторов. Сложно все это сжечь. Всем известно что присутствие кислорода обязательно, т.к. горения бензина осуществляется с помощью окислителя (т.е. кислорода). Сам по себе бензин горит плохо. Тогда откуда брать кислород?. Собственно вся проблемма и складывается что, как ни старайся, кислорода из воздуха как ни старайся , много не соберешь. Можно использовать нагнетатель (их процесс уже описывался) ,но он не решен своих проблемм. Идиальным был бы процесс позволяющий закачиват в цилиндры чистый кислород. Но возить с собой баллон со сжатым или сжижиным кислородом это не просто опасно , а смертелно опасно ! Это всеравно что курить сидя на бочке с порохом. Вот здесь и приходит на помощь система подачи закиси азота. Это как хитрая система надува, нитрос позволяет сжечь большее колличество топлевоздушной смеси в цилиндрах двигателя. Малекулы закиси нагреваются в цилиндре до 300 градусов, расподаясь на атомы кислорода и азота. Азот сам по себе газ нейтральный и никак отрицательным образом не влияет на роботу двигателя, даже наоборот- не дает движку дитанировать. Ну а кислород в избыточным веделении позволяет сжечь больше топлива. Арифметика проста, чем больше мы даем двигателю чистого кислорода тем выше мощьность и скорость. Все гениальное просто. Но не обошлось и без минусов. Система не стала панацеей. Как выяснилось, ни один мотор не сможет выдержать долговременного впрыскивания закиси азота без несения существенных изменений в его конструкцию, так как моментально меняется топлевный режим и ударные нагрузки. К тому же потребляется очень большое колличество газа. Ведь известно, что обычный атмосферный 5 литровый двигатель в минуту использует около 10 000 литров воздуха. Поэтому , чтобы не возить с собой сзади телегу с баллоном ,,инъекции,, закиси длятся не более 10-15 сек. Со временем выделились три основных типа нитрос-систем: Сухая, Мокрая и прямого впрыска.
Сухая нитрос - система
Устройство первого (наипростейшего) уровня. Закись азота распыляется во впусконом коллекторе в чистом виде. То есть под карбюратор или в коллектор за воздушным фильтром (у инжекторов врезается дополнительная форсунка для подачи закиси. Приток топлива осуществляется как обычно. Но как раз тут кроется основная проблема сухой системы. Одновременно с закисью азота нужно подать больше горучего. Иначе смесь обеднеется и может возникнуть нежелательная детонация. Для ккорктной работы всего механизма приходится прокачать топливную систему: либо подымать давление в рейке , либо же, если мотор карбюраторный увеличить приходное сечение жиклеров.
Мокрая нитрос-система
Устроиство более сложное. Здесь нет необходимости вмешиватся в роботу бортового компьютера, он работает, как и работал.А дополнительная форсунка помимо закиси азота добавляет и необходимое топливо. Объем закиси и топлива вымеряется специальной системой что делает ее более самостоятельной и удобной в управлении. Единственная проблема что к системе приходится приводить дополнительную топливную магистраль, а это лишние трудности при установке. ,,Мокрые,, закиси более подходят маторам с принудительным нагнетанием воздуха ( турбонагнетателям, компрессорам)
Самый современный и мощьный тип нитрос-системы Прямой впрыск, при котором подача закиси осуществляется непосредственно во впускной коллектор для каждого цилиндра имеется своя форсунка. Не путайте его с непосредственным впрыском в цилиндры. Выглядит это точно также как и система распределенного впрыска, но только для закиси азота. Приемущества ее в том что подача закиси и топлива к различным цилиндрам может регулироватся, Система становится более гибкой, производительной и точной, возрастают возможности ее настройки. на некоторых гоночных моторах прямой впрыск может дать более 500 л.с.
Трудности Перевода
Как известно чем сложнее конструкция, тем больше времени и мозгов потребуется на ее установку. Так и здесь. На установку прямого впрыска обычно требуется сверление впускного коллектора и прочих механических переделок двигателя. Являясь фактически дополнительной системой питания, нистос-системы имеют довольно много различных составляющих, и качество их должно быть безукорезненным. При правильной установке и эксплуатации ресурс двигателя практически не меняется. Однако уверенность в своем двигателе и трансмисии должна быть 100%!! Если наличиствует сильный износ или повреджения отдельных деталей, моментальная прибавка к мощьности их быстро доканает!! Что касается самой прибавки, то производители данных систем заявляют следующие цифры: 4-цилиндровые моторы могут получить дополнительно 40-60 сил, 6-цилиндровые 75-100 сил, 8-цилиндровые (смол блок) до 140 сил, V8 (биг блок) 125-200 л.с. И это в случае если двигатель не подвергается дальнейшим доработкам! При установке кованых поршней можно позволить себе еще немного азота и следовательно еще немного л.с. При серьезных увеличениях мощьности потребуется кованый коленвал, замена штатного бензача, шатуны гоночного типа, спортивное топливо с октановым числом не ниже 102 и прочие усовершенствования при желании получить разом около 350 л.с и более. Если не использовать специальный контроллер то отключать нитрос требуется при полном дросселе на максимальной передаче примерно с 2500-3000 об. Различные нагнетатели, комптрессоры только усиливают эффект системы , а не мешают ей. Также необходимо проверить свечи зажигания. Дело в том что при использовании закиси давление и температура в цилиндрах возрастают. Это способствует тому, что нагар и копоть буквально выжигаются из свечей. Своеобразный эффект самоочистки. Одновременно по ним можно как по датчику продиагностировать работу каждого целинда и предотвратить эффект детонации. Детонация ожет произойти из-за нехватки подачи топлива. Ее можно обнаружить по характерным следам на свечах. В случае появления таких следов следует уменьшить диаметр форсунки, подающей закись, установить свечи с более толстым и коротким электродом и проверить давление топливной магистрали. Вполне возможно что придется заменить топливный насос на более производительный, либо топливный фильтр. В заключении хотелось сказать что следует четко видеть перед собой конечную цель и соблюдать грани разумного. Если этого не придерживатся то как минимум придется менять мотор , а как максимум..ну не будем о грустном, уверен среди наших читателей - дураков нет
Материал их журнала Форсаж за сентябрь 2005