Как закись азота стала одним из любимых средств поклонников мощности? Принцип прост: воздух + топливо + воспламенение = мощность. Из этого следует, что больше воздуха + больше топлива = больше мощности. Именно это уравнение производители систем впрыска закиси азота используют для того, чтобы получать значительные прибавки мощности – до 400 «пони» в некоторых случаях. При этом не играет роли то, какая у вас машина – околоспортивный компакт или профессионально подготовленный к гонкам болид.
Однако многие автоэнтузиасты до сих пор не понимают до конца, как именно системы закиси азота позволяют получить дополнительную мощность. Что более важно, они не понимают, как настраивать закись для получения оптимального результата. В помощь им и другим интересующимся данным вопросом мы опишем основы ее работы.
Основы
Для производства лошадиных сил двигатель использует три ингредиента. Это топливо, кислород (который содержится в воздухе) и свечи (воспламенение смеси). Кислород в топливно-воздушной смеси выступает в качестве катализатора. Когда свеча поджигает смесь, смесь расширяется и двигает поршни вниз по цилиндрам. Закись азота усиливает процесс горения – и увеличивает мощность двигателя – изменяя топливно-воздушную смесь тремя разными путями:
1. Закись азота увеличивает количество кислорода в смеси. Впрыскивая ее в двигатель, вы, по сути, добавляете в смесь концентрированный кислород. Ведь закись азота (N2O – вспомним уроки химии) состоит из двух атомов азота и одного атома кислорода. Попав в двигатель, молекулы закиси под действием высоких температур горения смеси распадаются на азот и кислород, и этот самый высвободившийся кислород позволяет бензину сгорать эффективнее. Система закиси азота, грубо говоря, позволяет мотору сжигать большие объемы топлива, поставляя ему большие объемы кислорода, поддерживающего это горение.
2. Закись азота улучшает распыление топлива, то есть процесс, при котором поступающее в двигатель топливо разделяется на множество мельчайших капелек. Это позволяет свечам зажигания быстрее и эффективнее поджигать его. Распыление необходимо, потому что для сжигания топлива оно должно превратиться практически в пар (по плотности, разумеется). Как и любая другая жидкость, чтобы перейти в газообразное состояние, бензин должен испариться. Тепло двигателя и распыление топлива – ключевые моменты в ускорении процесса испарения. За тепло отвечает процесс сгорания, а распыление берет на себя система закиси. Все это создает благоприятные условия для более быстрого испарения бензина и более быстрого сгорания смеси вкупе с увеличенным уровнем содержания кислорода.
3. Системы закиси азота увеличивают плотность топливно-воздушной смеси. При впрыске закиси азота она мгновенно меняет свое состояние с жидкого до состояния очень холодного газа. Пары азота охлаждают всасываемую смесь. А, как известно, более холодная и более плотная смесь лучше горит и производит больше мощности.
Очень важно развеять одно очень распространенное заблуждение о закиси азота: закись – это не топливо и она не увеличивает мощностьсама по себе. Закись азота – великолепный способ добавить в двигатель больше кислорода и сжечь таким образом больше бензина, но сама по себе она не горит. Чтобы получить больше мощности, нужно добавить больше топлива. То, как именно вы будете его добавлять, зависит в большей степени от типа системы закиси, которую вы выберете.
Типы систем впрыска закиси азота
Когда вы решите купить систему закиси, вы обнаружите, что существует большой выбор разных типов систем для карбюраторных двигателей и двигателей с электронно управляемым впрыском топлива. Есть множество разновидностей систем впрыска закиси, но в итоге все они сводятся к трем основным: «мокрая», «сухая» и «директ-порт» (direct-port).
Сухая система – обычно самый легкий путь «прикрутить» закись к двигателю с впрыском топлива. Сухие системы работают с уже существующей топливной системой, «поставляя» ей необходимое количество топлива. Эта «поставка» идет двумя путями. Первый путь – это «обман» заводской системы впрыска топлива, в результате которого в двигатель начинает попадать большее его количество. В этом случае система закиси позволяет модифицировать настройки вашего автомобильного компьютера, изменяя объем впрыскиваемого бензина. Второй путь – это увеличение давления топлива, поступающего в двигатель через инжекторы, посредством давления закиси азота и управляющего соленоида при активации системы.
Мокрые системы впрыска закиси азота оборудованы собственными топливными компонентами, предназначенными для введения дополнительного количества топлива во впускной коллектор. Этот тип систем включает отдельный топливный электромагнит и форсунку, которая распыляет топливо туда же, куда и закись азота. В большинстве карбюраторных систем топливо и закись азота вводятся за карбюратором, а в системах с впрыском топлива смесь распыляется до блока дроссельной заслонки.
И, наконец, существует система директ-порт. Она впрыскивает смесь топлива и закиси азота непосредственно в цилиндры двигателя. Обычно в таких системах и закись, и топливо попадают в двигатель через одну общую форсунку. Так как в каждом цилиндре установлены свои, индивидуальные форсунки, система директ-порт оказывается самой точной и дающей наибольшую мощность. Потенциал тюнинга у нее больше, чем у других типов систем закиси, потому что каждая форсунка может быть отрегулирована для более точного контроля за потоком закиси азота и топлива индивидуально к каждому цилиндру.
Недостатком системы директ-порт является сложность ее установки. Сложность заключается в том, что впускной коллектор нужно сверлить и вставлять в него форсунки. Поэтому директ-порт обычно используется на серьезных гоночных автомобилях.
Подведем итоги. Закись азота – один из самых популярных способов получения прибавки в мощности для спортивных и околоспортивных автомобилей. Она обычно доступна по цене, проста в установке и дает ощутимый эффект, когда вам нужно, чтобы машина поехала быстрее, и позволяет эксплуатировать машину в нормальном режиме, когда вам хочется неспешной езды. А теперь, когда мы изучили основы, давайте разберемся с тем, как можно получить оптимальный эффект от использования систем впрыска закиси азота.
Как получить максимальный прирост мощности от вашей системы закиси Итак, повторим: системы впрыска закиси азота позволяют получить больше мощности благодаря охлаждению топливно-воздушной смеси, улучшению распыления топлива и реализации возможности сжигать больше топлива за единицу времени. Хотя систему закиси можно «прикрутить» на стоковый двигатель без особых доработок и получить значительный прирост «лошадей», есть возможность получить от купленного вами комплекта с ярлычком «NOS» более существенную пользу. Для этого нужно предпринять несколько довольно простых шагов, которые мы и опишем.
Регулируем давление топлива
Мощность, которую можно извлечь из закиси азота, прямо пропорциональна количеству топлива, которое вы «заливаете» в двигатель. Поток топлива при использовании системы закиси определяется двумя факторами: диаметр сопла форсунки и давление топлива.
В том, что касается размера форсунок, всегда следуйте рекомендуемым в инструкции к системе закиси параметрам. Если ваша система имеет возможность настройки, начните с умеренных значений. Для начала установите наименьший диаметр форсунок, и затем постепенно увеличивайте его. Если началась детонация или перебои зажигания, уменьшите количество поступающей в двигатель закиси азота – вернитесь к более низким значениям диаметра сопла. В большинстве случаев это снимет проблему и одновременно позволит избежать потерь в мощности.
Для нормальной работы системы закиси требуется определенное минимальное значение давления топлива. Системы NOS, например, требуют от 5.5 до 6 psi. Тем не менее, чем больше топлива попадает в двигатель, тем больше мощности он выдает в итоге. Вы можете захотеть повысить давление топлива до значения, которое даст в итоге прирост мощности без детонации или осечек.
Устанавливая нужное давление топлива, следите за соответствующим датчиком во время активации системы, и настраивайте систему в соответствии с его показаниями. Это позволит достигнуть большей точности настройки. Значения давления топлива могут постепенно увеличиваться в то время, когда система не активируется, что выльется в несоответствующие истине показания датчика, когда система закиси будет работать.
На стоковых или не сильно модифицированных двигателях стандартная топливная система будет работать нормально. На двигателях, в которые внесены значительные изменения, и мощность которых имеет самые высокие значения, потребуется доработка топливной системы. Апгрейд может быть и простым (установка более производительного топливного насоса), и более сложным (полностью разработанная заново топливная система, предназначенная для использования именно с системой впрыска закиси азота).
Знаете ли вы свой двигатель?
При выборе той или иной системы впрыска закиси азота очень важно знать возможности, цели и ограничения вашего двигателя. Если вы не уверены в своих познаниях касательно его внутренних компонентов, исходите из того, что двигатель стандартный и склоняйтесь к умеренным значениям диаметров форсунок и давления топлива. NOS рекомендует придерживаться следующих значений мощности систем закиси для стандартных двигателей: 40-60 л.с. для 4-цилиндровых моторов, 75-100 для 6-цилиндровых, до 140 л.с. для маленьких блоков двигателя и 125-200 л.с. для больших блоков.
Регулируем зажигание
Регулировка момента зажигания на большинстве машин осуществляется так, что максимальное давление в цилиндре приходится на период между 10 и 15 градусами после верхней мертвой точки – оптимальное значение в цикле сгорания. Чтобы максимальное давление в цилиндрах приходилось именно на этот момент, нужно предпринять некоторые шаги, которые обеспечат опережение в любой точке между 30 и 45 градусами перед верхней мертвой точкой.
Как уже упоминалось, закись делает воздушно-топливную смесь более плотной и позволяет сжигать ее быстрее. Поэтому пиковое давление в цилиндрах наступает намного раньше, чем обычно. В результате возвратно-поступательный механизм вынужден противодействовать давлению в цилиндре и поглощать большую часть энергии сгорания. Что выливается в потерю мощности и крутящего момента, а в некоторых случаях – в повреждения двигателя.
Для предотвращения такого рода неприятностей нитроэксперты и производители систем закиси рекомендуют замедление зажигания. Считая приблизительно, зажигание нужно замедлить до значений 1.5-2 градуса для каждых 50 л.с., добавленных при помощи закиси. Это сдвинет пиковое давление в цилиндрах назад к значению от 10 до 15 градусов после верхней мертвой точки. Для установки специфических параметров зажигания посмотрите инструкцию к вашей системе закиси азота.
Какие свечи лучше выбрать?
Так как двигатель с системой закиси потребляет больше топлива, вам нужно подобрать свечи, которые соответствуют возросшим объемам топливно-воздушной смеси. При выборе свечей зажигания нужно учитывать три фактора: зазор между электродами, тепловые характеристики и длина ввернутой части.
Зазор свечи – это расстояние между электродом, соединенным с массой, и центральным электродом. В момент зажигания между ними проскакивает искра, которая, собственно, и поджигает топливно-воздушную смесь.
При использовании систем закиси давление в цилиндре увеличивается и свече становится труднее, образно говоря, преодолеть зазор между электродами. Поэтому нитро-производители советуют использовать свечи с меньшим зазором – в большинстве случаев подойдет зазор от 0,635 до 0,889 мм. В любом случае – смотрите рекомендации в инструкциях. Использование свечей со слишком большим зазором приведет к перебоям в зажигании и общей потере мощности.
Тепловые характеристики подразумевают соотношение температуры керамического материала, окружающего центральный электрод, к тому, как он рассеивает тепло. В выборе верного температурного диапазона свечей для двигателя с системой закиси может присутствовать некая доля риска. Если температуры диапазона слишком высоки, смесь может перегреваться. Если они слишком низки, свечи не смогут нагреваться до того, чтобы с них выгорали отложения, и начнут загрязняться.
Свечи «холодного диапазона» хорошо работают с паре с повышенным давлением в цилиндрах, которое возникает при использовании систем закиси. Большинство производителей систем впрыска закиси азота рекомендуют использовать свечи с диапазоном температур на шаг-два ниже, чем те, что вы обычно используете. Хотя отдельные компании советуют своим клиентам «спускаться» на один шаг для каждых 100 л.с. прироста мощности от закиси.
И последний фактор в выборе свечей – это длина ввернутой части. Она напрямую влияет на расположение электрода в камере сгорания. С закисью азота всегда используйте короткие свечи с неудлиненными электродами. Так как закись способствует большей температуре сгорания и большему давлению в цилиндрах, более длинные электроды на свечах сильнее поглощают тепло, выгорают и вызывают проблемы с зажиганием. В проектах с очень большим количеством лошадиных сил вы можете даже захотеть укоротить электрод, соединенный с массой. Надеемся, наши советы помогут вам получить максимум отдачи от системы впрыска закиси азота. Не забывайте, что мощность – один из самых сильных наркотиков :)
1. Закись азота увеличивает количество кислорода в смеси. Впрыскивая ее в двигатель, вы, по сути, добавляете в смесь концентрированный кислород. Ведь закись азота (N2O – вспомним уроки химии) состоит из двух атомов азота и одного атома кислорода. Попав в двигатель, молекулы закиси под действием высоких температур горения смеси распадаются на азот и кислород, и этот самый высвободившийся кислород позволяет бензину сгорать эффективнее. Система закиси азота, грубо говоря, позволяет мотору сжигать большие объемы топлива, поставляя ему большие объемы кислорода, поддерживающего это горение.
Устанавливая нужное давление топлива, следите за соответствующим датчиком во время активации системы, и настраивайте систему в соответствии с его показаниями. Это позволит достигнуть большей точности настройки. Значения давления топлива могут постепенно увеличиваться в то время, когда система не активируется, что выльется в несоответствующие истине показания датчика, когда система закиси будет работать.
Как уже упоминалось, закись делает воздушно-топливную смесь более плотной и позволяет сжигать ее быстрее. Поэтому пиковое давление в цилиндрах наступает намного раньше, чем обычно. В результате возвратно-поступательный механизм вынужден противодействовать давлению в цилиндре и поглощать большую часть энергии сгорания. Что выливается в потерю мощности и крутящего момента, а в некоторых случаях – в повреждения двигателя.
При использовании систем закиси давление в цилиндре увеличивается и свече становится труднее, образно говоря, преодолеть зазор между электродами. Поэтому нитро-производители советуют использовать свечи с меньшим зазором – в большинстве случаев подойдет зазор от 0,635 до 0,889 мм. В любом случае – смотрите рекомендации в инструкциях. Использование свечей со слишком большим зазором приведет к перебоям в зажигании и общей потере мощности.