استفاده از نیتروژن اکسید برای شتاب بیشتر خودرو

نحوه کارکرد نایتروس در موتور:
نایتروس سوخت نیست و دورن سیلندر موتور نمیسوزد و فقط نقش یک کاتالیزور را درون سیلندر بازی میکند وسبب بهسوزی سوخت درون سیلندر موتور میشود.

احتراق و مبانی قدرت موتور :
همه می دانیم که احتراق به وسیله مخلوط شدن سوخت و هوا در محفظه احتراق صورت می گیرد، یک موتور با احتراق سوخت و در نتیجه فشار دادن پیستون به سمت پایین به گردش در می آید. آیا می خواهید به اسب بخار بیشتری دست پیدا کنید؟ پس از سوخت بیشتری استفاده کنید تا پیستون با قدرت بیشتری به سمت پایین بیاید. این راه حل تولید قدرت بیشتر توسط موتور است، اما تولید چنین قدرتی بدون اکسیژن خیلی زیاد غیرممکن خواهد بود که راه حل ممکن استفاده از سیستم نایتروس می باشد.

در اینجا این سوال پیش می‌آید که چرا فقط از اکسیژن استفاده نمی‌شود؟در جواب این سوال باید گفت در یک فورد ماستنگ از اکسیژن خالص استفاده شد نتیجه امر آب شدن کامل موتور بود. وقتی اکسیژن خالص استفاده می‌شود حرارت بسیار زیادی تولید شده که باعث آب شدن موتور می‌شود.
اکسید نیتروژن همان طور که گفته شد یک گاز معمولی است و برای استفاده از آن در اتومبیل، گاز مورد نظر در مقدار بسیار زیادی داخل کپسول بسیار فشرده شده وبه صورت مایع میباشدکه توسط یک شیلنگ فشار قوی به ورودی موتور متصل می‌شود.

وقتی شما درخواست نایتروس می‌کنید یک سیم پیچ الکترونیکی وظیفه انتقال نایتروس به داخل موتور را دارد. در سیستم‌های مرطوب یک شیلنگ سوخت مخصوص ،جدا از شیلنگ نایتروس، کنترل شده توسط یک سیم پیچ دیگر، سوخت را به داخل موتور همزمان با ورود نایتروس منتقل می‌کند. در حقیقت سولنوئید سیستم مرطوب دو ورودی و یک خروجی دارد.
این گاز وقتی وارد سیلندر می‌شود، به دلیل گرمای زیاد داخل محفظه در در حدود 300 درجه سلسیوس به اتم اکسیژن و نیتروژن تجزیه می‌گردد. در این تجزیه پیوند بین اتم‌ها شکسته می‌شود. این عمل با گرفتن گرما از سیلندر همراه است در نتیجه دمای محفظهٔ احتراق کم می‌شود. خیلی سریع اتم‌های فعال اکسیژن با هم ترکیب شده و مولکول اکسیژن را به وجود می آورند. حال اگر ما مقداری سوخت اضافی وارد سیلندر کنیم می‌توانیم با گاز اکسیژن حاصله، سوخت اضافی را بسوزانیم و نیروی بیش تری تولید کنیم. توجه داشته باشید که سوزاندن سوخت اضافی زمانی ممکن می‌شود که دمای سیلندر پایین باشد و تجزیهٔ نیتروژن اکسید این حالت را فراهم می‌آورد. در این فرایند گاز نیتروژن هیچ نقشی در انفجار نخواهد داشت!

اگر شما فقط اکسید نیتروژن را داشته باشید و بنزین را اضافه نکنید قدرت زیادی تولید نمی شود و شما قدرت را در حدی که با سوخت معمولی حرکت می کنید دریافت خواهید کرد. به طور کلی اکسید نیتروژن به شما امکان می دهد تا مقدار بهتری از سوخت را در همان زمان معمولی مصرف کنید.
. زمانی که نایتروس را در کپسول ویژه ی آن ذخیره می کنیم به شکل مایع است. با تزریق آن توسط انژکتورها، به سرعت از حالت مایع به گاز در می آید. تغییر شکل از مایع به گاز دمای آن را به طور قابل ملاحظه ای پایین می آورد. کاهش دما سبب چارج ورودی متراکم تر و خنک تر به موتور می گردد.

بنابراین، آنچه که بسیاری در آرزویش بودند حاصل می شود: موتور خنکتر، چارج ورودی متراکم تر، حجیمتر و اکسیژن بیشتر! اکنون مسئله ی مهم اندازه شدن و رعایت نسبت سوخت به هوا است. موتورهای مجهز به نایتروس، بهتر است کمی غنی تر سوخت دریافت کنند این امر سیلندرها را خنک تر نموده و احتمال پدیده ی احتراق مخرب را کاهش می دهد.
نرسیدن بنزین کافی به این موتورها آنها را از سوخت فقیر نموده و مشکلات زیادی را فراهم می آورد.

دقت نمایید: هنگام استفاده از نایتروس اکساید،موتور شما باید در ریتاردترین حالت ممکن باشد. علت این امر گسترش سریع شعله ی احتراق در نایتروس است که نیاز به زمان جرقه را کاهش می دهد.
با نایتروس اکساید، گسترش شعله احتراق سریعتر از بنزین صورت می گیرد. به این لحاظ نیازی به آوانس نمودن زمان جرقه زنی نمی باشد. پس از مخلوط نایتروس اکساید و بنزین زمان جرقه زنی باید ریتارد گردد.
با افزایش میزان ورود نایتروس اکساید، میزان ورودی بنزین نیز باید افزایش یابد. این امر سبب می گردد که کل سیستم سوخت رسانی که شامل پمپ سوخت و شلنگهای ان است، ضخیم تر و حجیم تر اختیار گردند. در دور های پایین موتور، سوپاپ بنزین مدت زمان بیشتری باز می ماند، به این دلیل، در دورهای پایین میزان ورودی نایتروس اکساید به درون موتور بیشتر از دورهای بالاست این امر مشکلات جدی راایجاد می کند. پدیده ی احتراق مخرب یکی از این مشکلات در دور های پایین می باشد. به همین جهت بیشتر سازندگان سیستمهای نایتروس اکساید همواره تاکید می کنند که مدار سیستم را در دورهای متوسط و بالا روشن کنید.
البته نایتروس اکساید قبل از شرکت در احتراق نیز باعث تقویت شارژ ورودی به سیلندر می شود ، زمانی که نایتروس اکساید مایع در مانیفولد ورودی تزریق می شود به دلیل از دست دادن ناگهانی فشار دمای مانیفولد را کاهش می دهد و باعث می شود چگالی هوای ورودی به موتور افزایش پیدا کند و از این طریق امکان ایجاد احتراق قوی تر را ایجاد می کند.

خطرات:

از آنجایی که با شروع تزریق ،فشار احتراق به شدت بالا می رود امکان دارد در صورت وجود ترک بر روی بلوک موتور بلوک منفجر شود (البته این اتفاق خیلی کم اتفاق می افتد).
خطر دیگر در زمان پر کردن یا به اصطلاح شارژ کردن کپسول می تواند اتفاق بیفتد که با استفاده از کپسول و فشار سنج استاندارد می توان خطر را تا حد زیادی کاهش داد.

مسائل مهم:

1- نایتروس فقط وقتی باید پاشش بشه که دریچه گاز کاملا باز هست یعنی تخته گاز کردین و دور موتور هم حداقل سه هزار دور به بالا باشه وگرنه احتمال اینکه موتور بک بزنه یا سیستم اینتیک و منیفولد صدمه ببینه زیاداست . واسه همین یه سوئیچ زیر پدال گاز و یا روی دریچه گاز روی مسیر سیم سیستم نایتروس نصب میشه تا اگه زاننده نایتروس رو فعال کنه ولی ماشین رو تخته گاز نکنه نایتروس پاشش نکنه و در مورد دور موتور و کات آف هم باید خود راننده هواسش باشه.
2- اکتان بنزین باید حداقل 95 باشه ( تا ناک نزنه).
3-جرقه زنی باید بسته به نوع و میزان پاشش نایتروس ریتارد بشه که موتور ناک نزنه.
4-از شمع های سردتر باید استفاده بشه و بهتره از نوع چند الکترود و ایریدیمی یا پلاتینیومی باشن.
5- موقع پاشش نایتروس هم نباید ماشین کات آف کنه ، چون بنزین قطع میشه و نسبت نایتروس خیلی بیشتر از بنزین میشه و موتور صدمه میبینه.


تاثیر خنک کنندگی نایتروس:

نکته دیگری که وجود دارد این است که نایتروس تاثیر خنک کنندگی نیز دارد. هوای سوخت گیری خنک تر متراکم تر است و حاوی اتم های اکسیژن بیشتری در هر میلیمتر مکعب می باشد پس هوای خنک تر باعث سوختن سوخت بیشتری شده و در نهایت قدرت بیشتری تولید خواهد کرد. هر 10 درجه سلسیوس می تواند 2 درصد قدرت موتور را افزایش دهد.
بر خلاف اتمسفر نایتروس از یک بطری با ظرفیت و فشار دقیق تزریق می شود و زمانیکه نایتروس از بطری خارج می شود از حالت مایع خارج شده و به داخل موتور اسپری می شود.
اکسیدنیتروژن در 88.5 - درجه سلسیوس به جوش می آید و تا زمانیکه تزریق می شود، می جوشد. در حین این عملیات گرما را جذب می کند و این عمل می تواند باعث کاهش دما تا 40 درجه یا بیشتر در ورودی مانیفولد شود.حالا ما اگر یک موتور 400 اسب بخاری را در نظر بگیریم به خوبی می توانیم افزایش قدرت تا 30 بخار را از همین تاثیر خنک کنندگی مشاهده کنیم، این تاثیر خنک کنندگی همچنان به انفجار در موتور نیز کمک می کند.

انواع سیستم نایتروس:

در مجموع سیستم‌های نایتروس به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:
1- تزریق خشک که کمتر کاربرد دارد.
2- تزریق خیس یا مرطوب که بیشتر رایج است. البته سیستم دیگری هم هست که تزریق مستقیم بوده و بعضی آن را نوع سوم هم می‌نامندکه ما آنرا درلیست قرار داده ایم.

1- تزریق خشک: در این حالت، گاز نایتروس به تنهایی وارد مجرای تنفس موتور می‌شود و سیستم سوخت رسانی به گونه‌ای تنظیم می‌گردد که سوخت اضافی را وارد موتور کند.
2- تزریق خیس: در این تزریق، گاز نایتروس و سوخت اضافی ابتدا با هم مخلوط می‌شوند و از راه نازل وارد مجاری تنفس موتورمی گردند.
3- تزریق مستقیم: در این حالت برای هر سیلندر یک تزریق کننده وجود دارد به طوری که از هر یک از این نازل ها، گاز نایتروس به علاوهٔ سوخت اضافی وارد محفظهٔ احتراق می‌شود. این حالت بیش تر در خودروهای مخصوص مسابقه کاربرد دارد.

عمل تزریق با سوئیچ‌های کنترلی داخل خودرو انجام می‌شود که وصل شدن سوئیچ موجب فعال شدن سیم پیچ (سولنوئید)های مربوط به نیتروژن اکسید می‌گردد. یک کنترلر قابل برنامه ریزی نیز حجم افزودن گاز نیتروژن اکسید را تعیین می کند. این کنترل کننده می‌تواند از نوع پیش رونده (Progressive) باشد که به طور تصاعدی حجم گاز را افزایش می‌دهد و یا از نوع دو مرحله ای باشد که طی دو مرحله حجم گاز را به حداکثر می رساند.
سیستم نیتروژن اکسید در تقویت خودرو اگر به درستی به کار گرفته شود، مشکلی برای موتور ایجاد نمی‌کند. این امر زمانی ممکن است که سیستم را با ساختار موتور هماهنگ کنید و از یک پک نایتروس مناسب با تجهیزات حفاظتی استفاده نمایید.

تزریق خشک:
یک سیستم خشک نایترو س به طور کلی یعنی تزریق تنها اکسید نیتروژن توسط یک شیلنگ خروجی به داخل منیفولد ورودی هوا. در این سیستم سوخت دیگری به منیفولد هوا تزریق نمی‌شود فقط از یک نازل یا سوپاپ برقی برای نایتروس استفاده می‌شود. در یک سیستم خشک نایتروس، سوخت اضافی مورد نیاز با افزایش مقدار سوخت در سیستم انژکتور OEM زمانی که سیستم نایترو س فعال است تامین می‌شود.
OEM یکی از کمپانی‌های تولید لوازم تیونینگ خودرو بوده که سیستم نایتروس و متعلقات آن را نیز تولید می‌کند. چون این سیستم نیاز به سیستم انژکتوری مخصوصی داشته تا سوخت مورد نظر را تامین کند انژکتور و متعلقات آن نیز توسط این کمپانی تولید می‌شود.

در مجموع باید گفت سیستم خشک بسیار ارزان بوده و نصب بسیار ساده‌ای دارد. در مقابل افزایش قدرت آن نیز همچون قیمتش کم است.
نصب سیستم خشک نایتروس بسیار آسان است و برای تازه وارد ها بهترین انتخاب است.


تزریق خیس یا مرطوب:
در این تزریق از یک نازل برای پاشش اکسید نایتروس و بنزین استفاده می شود .
و در این نازل دو ورودی وجود دارد: یکی برای نایتروس و دیگری برای سوخت .

سیستم‌های مرطوب هوای منیفولد را با سوخت مرطوب می‌کنند. در حقیقت این سیستم با اسپری کردن سوخت در داخل منیفولد هوا را با سوخت سنگین کرده و آن را مرطوب می‌کند. در این حالت در زمان تزریق گاز نایتروس سوخت مورد نیاز به راحتی تامین شده و قدرتی بسیار زیاد تولید می‌شود.سیستم‌های مرطوب نایتروس بهترین استفاده را با سیستم‌های سوختگیری طراحی شده برای توربو و سوپرچارجر دارند. در تمامی سیستم‌های پرخورانی به دلیل ورود هوای بیشتر به موتور سوخت بیشتری مورد نیاز است همچنین گاز نایتروس نیز در این سیستم‌ها بسیار بهتر جواب می‌دهد. نکته‌ای که شایان ذکر است شرایط موتور در زمان استفاده از نایتروس است. بسیاری از قطعات باید تعویض و تقویت شوند تا در زمان افزایش قدرت ناگهانی موتور آسیب ندیده و دچار مشکل نشود.

نوع دیگری از انژکتور برای این سیستم وجود دارد که معروف به انژکتورصفحه ای است که درموتورها ی کابراتی استفاده میشود که بین کاربراتور و منیفولد هوا نصب میشود.

تزریق مستقیم:
این سیستم شباهت زیادی با تزریق مرطوب دارد ولی به جای استفاده از یک نازل به تعداد سیلندرها و پشت سوپاپ ورودی برای هر سیلندر یک نازل نصب میشود و قدرت بیشتری را فراهم می کند .در تزریق مرطوب ممکن است به بعضی از سیلندرها نایتروس به اندازه ی کافی نرسد ولی دراین سیستم این مشکل بوجود نخواهد آمد.

اهمیت نگاه داشتن بطری نیتروس در فشار بهینه (گرم کننده های بطری)

اگربه این جدول دقت کنید متوجه می شوید که فشار بطری در PSI 590 معادل دمایی برابر 10 درجه سلسیوس است که خیلی پایین به نظر می رسد، تمام چیزی که نیاز دارید یک گرم کن بطری است گرمکن ها توسط ترموستات کنترل می شود نصب آنها آسان است و کاملا اتوماتیک نیز می باشد . تمام تولید کنندگان می گویند: یک گرمکن بطری با کیفیت نیاز یک سیستم مناسب نایتروس اکساید است .

دمای بطری (درجه سلسیوس) فشار بطری (پوند بر اینچ مکعب(
34 167
29 203
23 240
18 283
12 335
6 387
0 460
4 520
10 590
15 675
21 760
27 865
36 1069

چگونگی نصب:

یک پک نایتروس شامل موارد زیر میباشد:

کپسول نایتروس
واحد کنترل کننده
شلنگهای نایتروس و بنزین
جت های نایتروس و بنزین برای تنظیم از 55 تا 75 اسب بخار
سه راهی برای اتصال سیستم نایتروس به شلنگ بنزین
دو تا سولونوئید نایتروس و بنزین
سوئیچ فعال کردن نایتروس
نازل نایتروس و بنزین
گیج فشار کپسول
سیم ها و فیوزها

کپسول نایتروس باید بصورت طولی نصب بشه و سرش به سمت جلوی ماشین و حدودا 30 درجه به طرف بالا باشه.
بهترین فشار کپسول برای کارکرد صحیح بین 900 تا1100 (پی اس آی) هست و کمتر 700(پی اس آی) هیچ قدرتی نمیده.
گاز نایتروس با یک شلنگ از کپسول به ورودی سولونوئید نایتروس وصل میشه و از خروجی سولونوئید با یک شلنگ کوتاه به نازل وصل میشه.
روی نازل جایی که شلنگ های نایتروس و بنزین بسته میشه یه سوزن به اسم جت هست که یه عدد مثل 40 روش نوشته شده که مقدار پاشش نایتروس رو تعیین میکنه که معادل 75 اسب بخار است که با عوض کردن این جت ها مثلا 38 که مقدار پاشش را کم میکند ومعادل 65 اسب بخار قدرت میباشد و برای بنزین هم که عدد 21 برای 75 اسب بخار و 19 و 17 برای قدرتهای 65 و 55 هستند.
نازل که سوخت و نایتروس رو به سیستم مکش موتور اسپری میکنه باید در فاصله 8 تا 16 اینچی دریچه گاز نصب بشه.
و در آخر از شلنگ بنزین توسط یک سه راهی بنزین به سولونوئید بنزین میرسه و از سولونوئید به نازل وصل میشه و فشار بنزین نباید کمتر از 38 (پی اس آی)باشد.

نحوه تنظیم برای حداکثر ایمنی و قدرت
برای ماشین های استاندارد 4 سیلندر قدرت تا 75 اسب بخارو برای 6 سیلندر تا 120 اسب بخار و 8 سیلندر تا 160 اسب و برای ماشین هایی که از قطعات داخلی فورج استفاده میکنن افزایش قدرت بسته به نوع و مشخصات موتور میتونه نا محدود باشه و یعنی نحوه تنظیم میزان پاشش و تنظیمش کاملا به کشش قطعات بستگی داره که تا جایی که من مطالعه کردم نایتروس به تنهایی میتونه تا 400 اسب و بیشتر هم به قدرت موتور اضافه کنه که اون موقع باید از نوع تزریق مستقیم استفاده شود ونایتروس طی چند مرحله پاشش کرد.
برای تنظیم نایتروس باید از کوچکترین جت ها شروع کرد یعنی اگه هدف اینه که از یه ماشین 4 سیلندر 75 اسب بخار با نایتروس اضافه بشه باید از کوچکترین جت که معمولا برای بنزین 17 و برای نایتروس 32 هست و 55 اسب قدرت میده استفاده کرد.

بعد از نصب جت ها و اطمینان از اینکه همه چی درست نصب شده و هیچ نشتی از شلنگهای بنزین و نایتروس وجود نداره و موتور کاملا بدون مشکل هست و بنزین هم مناسب نایتروسه یه مسیر 400 متری درگ رو با نایتروس طی میکنن و بعدش ماشین رو خاموش میکنن و همه شمع ها رو باز میکنن اگه شمع ها دوده گرفتن و یا سیاه بشن یعنی بنزین زیاد بوده و اگه شمع ها خیلی تمیز بود و یا فلز شمع رگه های ابی یا قرمز روش ایجاد بشه یعنی میزان نایتروس نسبت به بنزین زیاد هست. ولی این نحوه تنظیم خیلی دقیق نیست و با استفاده از یک سنسور اکسیژن واید بند و تعداد بیشتری از جت ها با شماره های مختلف میشه خیلی دقیق نسبت سوخت و نایتروس رو تنظیم کرد تا هم افزایش قدرت حداکثر باشه و هم موتور هیچ صدمه ای نبینه.