一氧化二氮发动机

一氧化二氮发动机,或通常称为NOS的一氧化二氮系统是一种内燃机,其中用于燃烧燃料的氧气来自一氧化二氮(N2O)的分解,而不是空气。该系统通过允许燃料以高于正常的速率燃烧来增加发动机的功率输出,因为与燃料混合物一起喷射的氧气的分压更高。一氧化二氮在室温下不易燃,只有在大压力下才会燃烧。亚硝酸喷射系统可以是干式的,其中一氧化二氮与燃料分开喷射,或者是湿式的,其中额外的燃料与亚硝酸一起被携带到发动机中。根据当地法规,NOS可能不允许用于街道高速公路。在某些级别的赛车中允许使用N²O。使用亚硝酸喷射的发动机的可靠运行需要仔细注意发动机部件的强度和混合系统的准确性,否则可能会发生破坏性爆炸或超过工程部件的xxx值。一氧化二氮系统早在二战时就被用于某些飞机发动机。

术语

在赛车的背景下,一氧化二氮通常被称为一氧化二氮或NOS。NOS一词来源于公司名称NitrousOxideSystems,Inc.(现为HolleyPerformanceProducts的品牌)的首字母缩写,该公司是开发用于汽车性能的一氧化二氮喷射系统的先驱公司之一,并已成为通用商标。Nitro有时也被使用,虽然不正确,因为它更多地指的是硝基甲烷发动机。

一氧化二氮发动机机制

当一摩尔一氧化二氮分解时,会释放出半摩尔O2分子(氧气)和一摩尔N2分子(氮气)。这种分解允许达到36.36%的氧气浓度。氮气是不可燃的,不支持燃烧。空气——仅含有21%的氧气,其余为氮气和其他同样不可燃且不助燃的气体——允许的xxx氧气含量比一氧化二氮低12%。这种氧气支持燃烧;它与汽油精、柴油、丙烷或压缩天然气(CNG)等燃料结合,产生二氧化碳和水蒸气以及热量,使前两种燃烧产物膨胀并对活塞施加压力,驾驶发动机。一氧化二氮在罐中以液体形式储存,但在大气条件下为气体。当作为液体注入进气歧管时,汽化和膨胀导致空气/燃料充气温度降低,同时密度增加,从而提高气缸的容积效率。由于N2O分解成氧气和氮气是放热的,因此会导致内燃机温度升高,因此分解会提高发动机效率和性能,这与未燃烧的燃料混合物和热燃烧之间的温差直接相关气瓶中产生的气体。所有系统都基于一个单级套件,但这些套件可以多个使用(称为两级、三级甚至四级套件)。最先进的系统由电子渐进式输送单元控制,该单元允许单个套件比多个套件执行得更好。大多数ProMod和一些ProStreet赛车使用三个阶段来增加动力,但越来越多的人正在转向脉冲渐进式技术。渐进式系统的优势在于利用更多的亚硝酸盐(和燃料)来产生更大的功率增加,因为额外的功率和扭矩逐渐引入(而不是立即应用于发动机和变速器),从而降低了机械故障的风险冲击,从而造成损坏。

鉴别

配备氮气发动机的汽车可以通过大多数驾驶员在到达起跑线之前执行的输送系统的净化来识别。一个单独的电动阀门用于释放截留在输送系统中的空气和气态一氧化二氮。这会将液态一氧化二氮通过管道从储罐一路上升到电磁阀或电磁阀,然后将其释放到发动机的进气道中。当净化系统启动时,一股或多股一氧化二氮会在片刻内可见,因为液体在释放时会闪现成蒸汽。一氧化二氮吹扫的目的是确保在系统被激活时输送正确数量的一氧化二氮,因为氮气和燃料喷射器的尺寸被调整以产生正确的空气/燃料比,

亚硝酸系统的类型

有两种类型的亚硝酸系统:干式和湿式,有四种主要的亚硝酸系统输送方法:单喷嘴、直接端口、板和用于将亚硝酸排放到进气歧管的增压室的棒。几乎所有的亚硝酸系统都使用称为喷射器的特定孔口插件,以及压力计算来计量亚硝酸盐,或在潮湿应用中测量亚硝酸盐和燃料,以产生适当的空燃比(AFR)以获得所需的额外马力。

可靠性问题

一氧化二氮的使用带来了对带有所有动力添加剂的发动机的可靠性和寿命的担忧。由于气缸压力xxx增加,整个发动机承受更大的压力,主要是与发动机旋转组件相关的那些部件。具有无法应对使用亚硝酸系统所施加的增加的应力的发动机可能会遭受严重的发动机损坏,例如破裂或损坏的活塞、连杆曲轴和/或缸体。除了准确和充足的燃油输送外,适当加强发动机部件是亚硝酸系统使用而不会发生灾难性故障的关键。此外,一氧化二氮不应用于配备自动变速箱的车辆,因为发动机功率和扭矩的大幅增加可能会对变矩器和变速箱本身造成应力损坏。

一氧化二氮发动机

街头合法性

在某些国家,用于汽车的一氧化二氮喷射系统在道路上使用是非法的。例如,在澳大利亚新南威尔士州,道路与交通管理局轻型车辆改装实践守则(自1994年开始使用)在第3.1.5.7.3条中规定,不允许使用或安装一氧化二氮喷射系统。在英国,对N2O的使用没有限制,但修改后必须向保险公司申报,这样很可能导致机动车保费较高或拒绝投保。在德国,尽管有严格的TÜV规定,但仍可以在街道行驶的汽车中合法安装和使用氮气系统。该系统的技术标准要求与售后天然气转换的要求相似。

比赛规则

飙车中的几个制裁机构允许或禁止在某些类别中使用一氧化二氮或具有特定类别的一氧化二氮。在方程式漂移比赛中允许使用亚硝酸盐。

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