Принцип работы закиси азота и нюансы применения на автомобилях

Про тюнинг автомобилей известно давно и много. Его условно делят на внешний и технический, то есть преображение транспортного средства может касаться сугубо декоративных моментов, либо же происходит вмешательство в двигатель и прочие системы автомобиля. Много споров и разговоров ведётся относительно закиси азота для авто. Огромную популярность тюнинг приобрёл с выходом на большие экраны различных фильмов про уличных гонщиков, которые дорабатывают двигатели, устанавливают на машину всевозможное оборудование, делая из серийной модели настоящий гоночный болид. Причём часто в авто присутствует специальная кнопка, при нажимании на которую машина моментально ускоряется и обходит всех соперников. Именно тут речь идёт о закиси азота. Но важно понимать разницу между кино и реальной жизнью. Прежде чем покупать баллоны с газом и подключать их к своему автомобилю, внимательно изучите все нюансы такого тюнинга, его сильные и слабые стороны, а также возможность применения на обычных двигателях и серийных автомобилях.

Принцип работы

Шумиха вокруг применения закиси азота на машинах не утихает до сих пор. Одни уверены, что использование баллона с газом позволяет давать моментальный прирост мощности, за счёт чего машину срывает с места, и она на огромной скорости устремляется вперёд. Другие считают подобные доработки опасными для мотора, который сгорает или требует капитального ремонта уже после однократного применения. И тут важно понять, кто прав, а кто нет. Для этого нужно разобраться в самом понятии закиси азота, а также узнать, как это всё функционирует в автомобилях.

Закись азота часто называют нитро. Сразу хочется развеять мифы относительно взрывоопасности этого вещества. Тут мы имеем дело с бесцветным негорючим газом, который обладает слегка уловимым, но достаточно приятным запахом. Отличается сладковатым привкусом, хотя просто так пробовать его настоятельно не рекомендуется. Закись азота активно используется в медицине. Многие знают его как веселящий газ. Он позволяет оказывать опьяняющее воздействие, расслабляя человека перед какими-то хирургическими вмешательствами, при проведении стоматологических процедур и пр. Опасным он не является, потому и получил такое широкое распространение.

Но когда газ достигает высокой температуры порядка 500 градусов Цельсия, химический состав N2O меняется, превращая вещество в сильнейший окислитель. Именно это свойство позволяет закиси азота поддерживать горение, что является ключевым моментом в вопросе его применения на автомобилях. Тут его заправляют в специальные баллоны, а сам газ внутри них находится под давлением. Вопреки распространённому мнению, смесь не является взрывоопасной. Потому бояться, что у вас в багажнике или под сиденьем рванёт баллон, не нужно. Также газ не способен негативно воздействовать на клапаны и поршни. Многие уверяют, что закись азота прожигает эти элементы. Это утверждение не соответствует действительности.

По факту такой газ выступает в роли специального вещества, которое позволяет кратковременно серьёзно повысить коэффициент полезного действия силовой установки. А потому и наблюдается прирост мощности двигателя. Теперь детальнее о том, как работает в машине закись азота. Нельзя сказать, что работающий в тандеме с двигателем баллонный ускоритель мощности основан на каких-то сложных принципах. Газ из баллона поступает непосредственно в топливную смесь, становясь её составляющим компонентом. Вещество проникает внутрь камеры сгорания. Уже в двигателе, когда поршень находится в верхней точке и сжимает топливовоздушную смесь, происходит её воспламенение от свечи зажигания. А после этого наблюдаются следующие процессы:

1. Из-за высокого давления и воздействия повышенных температур закись азота начинает распадаться, в результате чего образуется два химических элемента. Это кислород и азот.
2. Этот процесс позволяет в камере сгорания сжигать ещё большее количество кислорода. Здесь каждый знает, что при смешивании топлива с кислородом образуется очень хорошо горючий состав.
3. Количество кислорода, образующегося из закиси азота, примерно в 1,5 – 2 раза превосходит количество кислорода, взятого двигателем из обычного воздуха. Так двигателем сжигается большее количество смеси, что и способствует росту мощности.
4. Азот также имеет большое значение. С его помощью улучшаются детонационные характеристики. Одновременно с этим азот не позволяет производить мгновенное горение. Если говорить иначе, азот предотвращает взрыв.
5. Также азот помогает за счёт снижения температуры воздуха, который поступает в цилиндры. Это создаёт более плотную структуру воздуха, что полезно с позиции эффективности сгорания смеси из топлива и кислорода.

Говоря простым языком, закись можно называть катализатором для процесса горения. За счёт вещества образуется большее количество топливовоздушной смеси, которая эффективнее сгорает в цилиндрах силовой установки, тем самым повышая мощность на некоторое время. Но тут крайне важно, чтобы работа оборудования, где задействованы баллоны с закисью азота, была тщательно и правильно настроена. Если допустить ошибку в настройках, в цилиндры начнёт поступать бедная смесь. В итоге мотор будет быстро перегреваться, что приведёт к серьёзным негативным последствиям для целостности и состояния двигателя.

Виды систем

Прежде чем ставить систему закиси азота в машину, нужно подумать, какая именно лучше подойдёт. Если заехать в специализированное ателье, где занимаются подобными техническими доработками транспортных средств, клиенту предложат три варианта:

• сухой;
• мокрый;
• прямой.

Сухая система является наиболее простой в плане установки и применения на автомобилях. Поступление состава осуществляется через впускной инжектор вместе со смесью топлива и воздуха. В результате получается, что сам коллектор остаётся сухим. Отсюда и такое название. Чтобы получить такой эффект, применяют 2 метода:

1. Увеличивают давление от устройств, которые отвечают за подачу закиси азота. То есть наращивают давление в баллоне. Это позволяет усилить поток смеси.
2. Продлевают время для подачи через инжектор горючего. Для этого нужно перепрограммировать электронный блок управления двигателя. Так можно увеличить объём общей смеси, которая закачивается в мотор.

При этом специалисты и сами автомобилисты отмечают, что подобные сухие системы неуправляемые. Другими словами, если её включить, она будет работать. Если выключить, то никакого эффекта ждать не приходится. Также есть вариант с использованием мокрой схемы. Система устроена примерно идентичным образом, что и сухой тип. Разница заключается в том, что подача топлива осуществляется за счёт применения дополнительного подающего элемента, то есть форсунки. За счёт такого решения практически исключается вероятность перегрева и детонации, зато возрастают показатели коэффициента полезного действия. Мокрые системы позволяют использовать дополнительные топливо, под которое монтируется отдельный бак небольшого размера. Туда автомобилист может залить спирт, бензин или газ, эти вещества отличаются более высоким показателем октанового числа.

Но наиболее эффективной и современной считается третья схема. Основана она на прямом впрыске закиси азота. Подготовленное топливо поступает внутрь цилиндров, где происходит его полное сгорание. Смешиваются компоненты топливовоздушной смеси ещё до поступления в цилиндры, что принципиально отличает систему прямого впрыска от альтернативных вариантов. Преимуществами прямого впрыска являются высокая точность, отличный КПД и способность до высших пределов поднимать мощность двигателя, насколько сам мотор это позволяет сделать. Но тут есть и обратная сторона, которая заключается в высокой стоимости, сложности монтажа и очень тонких настройках. Доверять установку такой системы закиси азота нужно только высококвалифицированным специалистам с богатым опытом, знаниями и техническими возможностями.

Применение на обычных двигателях

Активные споры ведутся относительно установки закиси азота на обычные автомобильные моторы. Речь идёт о двигателях, устанавливаемых на серийные гражданские машины средней мощности без претензий на спортивность и способность доминировать на трассах. В теории никто не запрещает поставить на такой мотор любую из систем закиси азота. Но тут важно понимать, что принцип действия оборудования направлен на прирост мощности. Это достигается путём поднятия оборотов двигателя до солидных значений. Для обычного мотора это означает лишь то, что стрелка тахометра будет постоянно находиться в красной зоне при активации закиси азота.

Важно понимать, что простые двигатели под такую нагрузку не заточены, они не предназначены для работы при подобных режимах. В результате силовой агрегат заклинит, что-то сломается, перегорит и пр. Чтобы безопасно поставить систему закиси азота, придётся существенно доработать сам двигатель. То есть его необходимо форсировать путём замены важных компонентов силовой установки. Сюда относятся поршни, свечи, коленчатый вал и многое другое. Задача заключается в том, чтобы на место этих элементов обычного мотора поставить более прочные детали, способные выдержать высокое давление, температуру и прочие нагрузки, обусловленные работой мотора на экстремальных режимах.

Потому без дополнительного тюнинга никак не обойтись. Да, этот совет можно проигнорировать, вставив пару баллонов в машину и подключив подачу закиси к двигателю. Но в такой ситуации действительно несколько активаций приведёт к тому, что двигатель отправится на дорогостоящий ремонт. Торопиться прибегать к монтажу на автомобиль не стоит. Всё же установка системы закиси азота, вне зависимости от её типа, на гражданские машины сопряжена с рядом дополнительных сложностей. Нужно доработать мотор в обязательном порядке, иначе стандартные элементы такой нагрузки не выдержат долго.

Возможный вред

Сам по себе оксид азота или закись, как в основном называют этот газ, вредным и опасным не является. Не зря его активно применяют в медицине. Относительно использования в машине есть свои нюансы, о которых вы успели уже узнать. Наносит вещество вред или нет, вопрос очень спорный. Тут всё зависит от грамотности применения. Если подойти к вопросу ответственно, продумать каждый шаг, выполнить правильную установку и настройку, то водитель получит лишь заметный прирост мощности без серьёзных последствий.

Но нельзя забывать о некоторых нюансах, которые могут сопровождать того, кто решит поставить на свою машину систему закиси азота:

1. Запас прочности. Тут неподготовленные двигатели серьёзно страдают. Они конструктивно не рассчитаны под такие нагрузки. Обычные моторы не позволяют использовать закись азота и при этом эксплуатироваться в течение 600 – 800 тысяч километров. Их ресурс закончится намного раньше. Если двигатель постоянно будет работать в красной зоне, то поломку придётся ожидать в ближайшее время.
2. Кривошипно-шатунный механизм. Чтобы всё работало правильно и безопасно, его придётся поменять. Стандартные механизмы не выдерживают таких условий эксплуатации. Если не поменять, последствия от поломки будут куда серьёзнее.
3. Система подачи топлива. В неё также придётся вносить определённые изменения. Это касается и системы вывода отработанного газа. Во многих случаях в качестве жертвы выступает катализатор, от которого придётся избавляться.
4. Трансмиссия. Тут многое зависит от конкретной ситуации. На некоторых машинах приходится дорабатывать коробку передач, менять на ней шестерни и иные элементы. Иначе трансмиссия может попросту не выдержать такой мощности, либо не сможет справляться с её распределением. Это особенно касается автоматических коробок, которые не позволят полноценно использовать потенциал возросшего по мощности двигателя.
5. ЭБУ. Ещё одним моментом является необходимость влезать в электронные мозги транспортного средства. Этого требуют некоторые виды закиси азота. Потому тут понадобится хороший специалист, умеющий грамотно настраивать электронный блок управления.
6. Катализатор. Жизненно важно настроить его правильно. Если это сделать, ничего ужасного и страшного с катализатором при эксплуатации форсированного закисью азота двигателя не произойдёт. Но есть вероятность того, что катализатор оплавится. Тут уже решайте сами, как с ним лучше поступить.

Взрывоопасным этот газ точно не является, потому не стоит реагировать на заявления тех, кто утверждает обратное. Также вещество не будет негативно воздействовать на внутренние поверхности двигателя, оплавляя или разрушая его.

Но закись азота и обычные автомобильные двигатели не являются идеальным сочетанием. Целесообразность подобного тюнинга гражданской машины под большим сомнением, поскольку для правильной, долгой и безопасной работы придётся вносить серьёзные изменения в мотор, менять целый ряд компонентов. Экономически это не очень выгодно, поскольку порой дешевле просто поставить хороший мотор на автомобиль, вытащив из подкапотного пространства старый.

Если установка системы осуществляется по всем правилам и на подготовленный для такого тюнинга мотор, тогда оборудование позволит получить внушительные результаты в виде прироста мощности и коэффициента полезного действия. Причём тут уже тратить большие деньги не нужно, поскольку никаких изменений в сам адаптированный под форсирование двигатель не придётся. Система закиси азота безопасна применительно к спортивным и прокаченным моторам. А вот на обычных гражданских двигателях высока вероятность возникновения поломок спустя короткий промежуток времени.