|
Закись азота (NO2) - история и принцип действия
Справка: закись азота (NITROUS OXSIDE, N2O) – бесцветный газ тяжелее воздуха, с характерным сладковатым запахом.
История применения.
Как известно, война – двигатель прогресса. Масса изобретений и открытий, в том числе в таких разных областях человеческого знания, как ракетостроение, медицина, баллистика, и т.д., были сделаны именно во время военных действий. Ничего удивительного здесь, конечно, нет: стремясь одолеть противника, КБ воюющих сторон работают, что называется, «на износ», очень часто опережая своими изобретениями время. Использование закиси азота как способа повышения мощности авиационных двигателей было впервые предложено немецкими инженерами во время Второй Мировой войны. Данный метод позволял увеличить максимальную скорость штатного истребителя Люфтваффе Me Bf-109 на 100 км/ч, давая мотору дополнительно целых 250 лошадиных сил. Однако в связи с развитием реактивной авиации, и появлением у немцев таких машин, как Me-262, Me-163 и Ar-234, интерес военных к поршневым самолётам пошёл на спад. Использование закиси азота в авиационных двигателях так и осталось одним из не оправдавших себя вариантов «чудо-оружия».
После войны осуществлялись попытки применения закиси азота в гоночном спорте, но вскоре они были запрещены. Причин тому несколько: во-первых, закись азота в то время была приравнена к боевым отравляющим веществам, да и сам гриф секретности с технологии не был снят. Во-вторых, из-за несовершенства этой самой технологии слишком большие жертвы приходилось платить за увеличение мощности гоночных моторов, - катастрофы случались почти каждый день.
Наконец, в начале 70х «нитрос» снова вышел из подполья. К тому времени несколько малоизвестных компаний стали предлагать свои варианты «нитрос»-комплектов для двигателя, однако большинство технических проблем им решить всё же не удалось. «Отцами» современной системы впрыска закиси азота в двигатель стали Mike Thermos и Dale Vaznaian, - пара талантливых автомобильных техников. В 1978 году они открыли свою собственную компанию «Системы Закиси Азота», предлагая клиентам практически универсальное решение для любых двигателей внутреннего сгорания. Необходимо отметить, что изобретатели не открыли принцип применения закиси азота с нуля, - они просто оптимизировали уже имеющуюся технологию, сделав её доступной практически каждому автолюбителю. Всё же, по признанию самих инноваторов, первые годы существования компании огромные силы и средства приходилось использовать на то, чтобы сформировать в сознании клиентов эффективность и безопасность новинки. Прорыв произошёл, когда закись азота от NOS стала использоваться в профессиональных гонках Drag Racing и позволила неизвестным ранее пилотам, таким, как Charles Carpenter, Bill Kuhlmann и Robby Vandergriff, с её помощью захватить лидирующие позиции. Существенное повышение мощности двигателя, и соответственно, скорости автомобиля, захватило воображение многих поклонников автоспорта. Были установлены первые рекорды – первый в истории результат скорости 200 миль в час, первое 6-секундное прохождение 1/8 мили, и т.д. Отметим, что и в наши дни основные ключевые показатели скорости и времени в автоспорте достигаются с применением закиси азота. Сегодня NOS выпускается под маркой Holley, используя накопленный более чем двадцатилетний опыт строительства профессиональных N20 систем, специализированных для участия в гонках, а так же приспособленных для монтажа на "повседневные" автомобили и мотоциклы. Системы на основе закиси азота можно рассматривать как самостоятельные системы по "разгону" двигателя, и как отличное дополнение к двигателю, на котором уже установлен «чарджер». Для сокращения, и как дань уважения изобретателям, все системы с закисью азота мы в дальнейшем будем называть NOS-системами.
Принцип действия.
Секрет использования закиси азота в двигателе на самом деле прост – как и каждая система наддува, NOS-система позволяет сжечь большее количество топлива в цилиндрах двигателя. Молекулы закиси, нагреваясь в цилиндрах двигателя до 350 С, теряют атомы кислорода, которые и позволяют сжечь больше топлива. Массовая доля кислорода в воздухе – 23%, закись азота в 1,5 раза плотнее воздуха, соответственно – в одном кубометре нитрооксида содержится в 2,3 раза больше кислорода, чем в одном кубометре воздуха. Чем больше мы даём двигателю чистого кислорода – тем выше мощность – тем выше скорость. Азот одновременно не даёт детонировать двигателю. Всё просто.
Казалось бы.
1. Ни один двигатель, без внесения существенных изменений в конструкцию, не сможет выдержать долговременного впрыскивания закиси.
2. Потребуется большое количество газа. Известно, что обычный 5-литровый двигатель в минуту использует около 10000 литров воздуха, что соответствует примерно 0,2 литра топлива. Поэтому, чтобы не возить сзади тележку с баллоном, «впрыски» закиси обычно кратковременны, и длятся 10 – 15 секунд.
Системы закиси азота.
Существует три типа NOS-систем: «сухая», «мокрая», и система с отдельной форсункой на каждый цилиндр.
Рассмотрим для примера принцип действия «сухой» NOS-системы, которая способна произвести до 175 л.с. дополнительной мощности. «Сухая» NOS-система содержит форсунку только для подачи нитрооксида. Соответственно, с подачей нитрооксида увеличивается и количество топлива, подаваемого в цилиндры, за что отвечает специальный электронный блок. В «сухих» вспомогательных NOS-системах основная задача закиси азота – ликвидация «турбо лага» и охлаждение двигателя, возникающее при распаде смеси.
Справка: закись азота (NITROUS OXSIDE, N2O) – бесцветный газ тяжелее воздуха, с характерным сладковатым запахом.
История применения.
Как известно, война – двигатель прогресса. Масса изобретений и открытий, в том числе в таких разных областях человеческого знания, как ракетостроение, медицина, баллистика, и т.д., были сделаны именно во время военных действий. Ничего удивительного здесь, конечно, нет: стремясь одолеть противника, КБ воюющих сторон работают, что называется, «на износ», очень часто опережая своими изобретениями время. Использование закиси азота как способа повышения мощности авиационных двигателей было впервые предложено немецкими инженерами во время Второй Мировой войны. Данный метод позволял увеличить максимальную скорость штатного истребителя Люфтваффе Me Bf-109 на 100 км/ч, давая мотору дополнительно целых 250 лошадиных сил. Однако в связи с развитием реактивной авиации, и появлением у немцев таких машин, как Me-262, Me-163 и Ar-234, интерес военных к поршневым самолётам пошёл на спад. Использование закиси азота в авиационных двигателях так и осталось одним из не оправдавших себя вариантов «чудо-оружия».
После войны осуществлялись попытки применения закиси азота в гоночном спорте, но вскоре они были запрещены. Причин тому несколько: во-первых, закись азота в то время была приравнена к боевым отравляющим веществам, да и сам гриф секретности с технологии не был снят. Во-вторых, из-за несовершенства этой самой технологии слишком большие жертвы приходилось платить за увеличение мощности гоночных моторов, - катастрофы случались почти каждый день.
Наконец, в начале 70х «нитрос» снова вышел из подполья. К тому времени несколько малоизвестных компаний стали предлагать свои варианты «нитрос»-комплектов для двигателя, однако большинство технических проблем им решить всё же не удалось. «Отцами» современной системы впрыска закиси азота в двигатель стали Mike Thermos и Dale Vaznaian, - пара талантливых автомобильных техников. В 1978 году они открыли свою собственную компанию «Системы Закиси Азота», предлагая клиентам практически универсальное решение для любых двигателей внутреннего сгорания. Необходимо отметить, что изобретатели не открыли принцип применения закиси азота с нуля, - они просто оптимизировали уже имеющуюся технологию, сделав её доступной практически каждому автолюбителю. Всё же, по признанию самих инноваторов, первые годы существования компании огромные силы и средства приходилось использовать на то, чтобы сформировать в сознании клиентов эффективность и безопасность новинки. Прорыв произошёл, когда закись азота от NOS стала использоваться в профессиональных гонках Drag Racing и позволила неизвестным ранее пилотам, таким, как Charles Carpenter, Bill Kuhlmann и Robby Vandergriff, с её помощью захватить лидирующие позиции. Существенное повышение мощности двигателя, и соответственно, скорости автомобиля, захватило воображение многих поклонников автоспорта. Были установлены первые рекорды – первый в истории результат скорости 200 миль в час, первое 6-секундное прохождение 1/8 мили, и т.д. Отметим, что и в наши дни основные ключевые показатели скорости и времени в автоспорте достигаются с применением закиси азота. Сегодня NOS выпускается под маркой Holley, используя накопленный более чем двадцатилетний опыт строительства профессиональных N20 систем, специализированных для участия в гонках, а так же приспособленных для монтажа на "повседневные" автомобили и мотоциклы. Системы на основе закиси азота можно рассматривать как самостоятельные системы по "разгону" двигателя, и как отличное дополнение к двигателю, на котором уже установлен «чарджер». Для сокращения, и как дань уважения изобретателям, все системы с закисью азота мы в дальнейшем будем называть NOS-системами.
Принцип действия.
Секрет использования закиси азота в двигателе на самом деле прост – как и каждая система наддува, NOS-система позволяет сжечь большее количество топлива в цилиндрах двигателя. Молекулы закиси, нагреваясь в цилиндрах двигателя до 350 С, теряют атомы кислорода, которые и позволяют сжечь больше топлива. Массовая доля кислорода в воздухе – 23%, закись азота в 1,5 раза плотнее воздуха, соответственно – в одном кубометре нитрооксида содержится в 2,3 раза больше кислорода, чем в одном кубометре воздуха. Чем больше мы даём двигателю чистого кислорода – тем выше мощность – тем выше скорость. Азот одновременно не даёт детонировать двигателю. Всё просто.
Казалось бы.
1. Ни один двигатель, без внесения существенных изменений в конструкцию, не сможет выдержать долговременного впрыскивания закиси.
2. Потребуется большое количество газа. Известно, что обычный 5-литровый двигатель в минуту использует около 10000 литров воздуха, что соответствует примерно 0,2 литра топлива. Поэтому, чтобы не возить сзади тележку с баллоном, «впрыски» закиси обычно кратковременны, и длятся 10 – 15 секунд.
Системы закиси азота.
Существует три типа NOS-систем: «сухая», «мокрая», и система с отдельной форсункой на каждый цилиндр.
Рассмотрим для примера принцип действия «сухой» NOS-системы, которая способна произвести до 175 л.с. дополнительной мощности. «Сухая» NOS-система содержит форсунку только для подачи нитрооксида. Соответственно, с подачей нитрооксида увеличивается и количество топлива, подаваемого в цилиндры, за что отвечает специальный электронный блок. В «сухих» вспомогательных NOS-системах основная задача закиси азота – ликвидация «турбо лага» и охлаждение двигателя, возникающее при распаде смеси.
 | ||||
Полезные ссылки:
|
