Data publikacji: 15.05.2005
Podtlenek

Ostatnio w światku tuningowym zapanowała moda na tuning ekstremalny, czyli wszelkie możliwe sposoby na zwiększanie mocy nieosiągalne poprzez tuning mechaniczny czy tez chipowy. Po wejściu na ekrany naszych kin filmu "Szybcy i wściekli" szczególnym zainteresowaniem zaczęły się cieszyć systemy wtrysku podtlenku azotu, który w języku angielskim nazywa się NITRO... co brzmi znacznie groźniej i być może dlatego ta nazwa jest częściej stosowana.

Rozmiar: 10089 bajtów

Podtlenek azotu jest gazem bezbarwnym niepalnym o nikłym mdłym zapachu, którego wdychanie w niewielkich ilościach powoduje nieuzasadnione napady śmiechu i dlatego też nazywamy go również gazem rozweselającym. Wdychanie w czystej postaci może spowodować uduszenie, jako że tlen w nim zawarty nie jest przyswajany przez organizm człowieka. Generalnie jest to gaz bezpieczny, nie trujący, przechowywany w postaci płynnej w butlach o ciśnieniu do 50 bar. W wysokiej temperaturze powyżej 500 st.C, czyli takiej jaka panuje w komorach spalania silników, rozpada się na tlen i azot.

Jako ciekawostkę można podać, że wtryskiwanie podtlenku azotu jest pomysłem bardzo starym, bo zastosowano go w lotnictwie podczas I wojny światowej. Jeżeli przyjrzymy się historii techniki motoryzacyjnej to okaże się, że wszystko to, co obecnie wydaje się być nowością wymyślono i stosowano już w XIX lub na początku XX wieku.

W powietrzu nas otaczającym jest ok. 21% tlenu /informacja ta nie dotyczy dużych zanieczyszczonych miast, gdzie jest go znacznie mniej/ i tylko tyle możemy wykorzystać do spalania paliwa w silnikach. Jak wiadomo z teorii i badań, największą moc osiąga silnik benzynowy, w którym na spalenie 1 kg benzyny zużyto ok. 12,8 do 13 kg powietrza, czyli ok. 2,5 kg tlenu. Dalsze zwiększanie dawki paliwa powoduje już tylko spadek mocy, chyba że uda się nam dostarczyć do silnika więcej powietrza lub tlenu.
Logiczną konsekwencją byłoby zasilenie silnika samym tylko tlenem i paliwem. Niestety, wszyscy którzy tego próbowali dosyć szybko zrezygnowali z tego pomysłu, jako ze tlen w połączeniu z różnymi substancjami oleistymi tworzy mieszaninę wybuchową nie do opanowania.
I tutaj wkracza do akcji podtlenek azotu, który mą tą cenną właściwość, że zawiera w sobie prawie 2,5 razy więcej tlenu niż jest go w powietrzu, czyli gdybyśmy zasilili silnik zamiast powietrzem samym podtlenkiem i odpowiednio zwiększyli dawkę paliwa moment silnika wzrósł by 2,5 raza /teoretycznie/ i to bez żadnych innych modyfikacji! Jest to oczywiście tylko fantazja, bo takie zwiększenie momentu w silniku bez żadnych modyfikacji zwiększających jego wytrzymałość spowodowałoby prawdopodobnie śliczną eksplozję połączoną z opadem stalowego deszczu. Jeżeli natomiast zachowamy trochę umiaru i rozsądku możemy spokojnie zwiększać parametry silnika o 20-50% bez obawy o jego zniszczenie.

Firma Godula Moto Sport montuje systemy angielskiej firmy Hightpower, zajmującej się podtlenkami już od ponad 20 lat i skupiającej się na bezpieczeństwie i prostocie działania swoich systemów.
Podtlenek azotu w formie płynnej przechowywany jest w bagażniku samochodu w butli stalowej o wymiarach 14 x 60 cm i grubości ścianki 4,4mm, ciśnieniu wewnętrznym do 50 bar, wyposażonej w rurki syfonowe umożliwiające pobierajnie płynu z dna.
Z butli, przewodami plastikowymi o średnicy zewnętrznej 6 mm i wytrzymałości 240 bar, podtlenek przepływa do elektrozaworu sterującego tzw. pulsoidu. W pulsoidzie umieszczona jest specjalna kalibrowana dysza umożliwiająca precyzyjne dozowanie ilości podtlenku.
Ostatnim elementem na drodze zasilania silnika jest podwójny wtryskiwacz gdzie następuje zmieszanie paliwa z podtlenkiem i zamiana jego postaci z płynnej na gazową. Rozmiar: 17744 bajtów Paliwo pobierane jest z przewodu zasilającego wtryskiwacze i podawane do drugiego zaworu /pulsoidu/ sterującego jego napływem do wspólnego z podtlenkiem wtryskiwacza. Pulsoidy oprócz prostej funkcji włącz/wyłącz mogą w sposób płynny regulować ilość dopływającego do silnika paliwa oraz podtlenku. Bardzo ważnym elementem są dysze, których wzajemna przepustowość oraz wielkość pozwala na precyzyjne zestrojenie systemu i określenie pożądanego przyrostu mocy. Dysze są precyzyjnie kalibrowane i występują w różnych wielkościach, umożliwiając dopasowanie systemu do silników od 1do 6 litrów pojemności.
W wersji podstawowej poza układem zasilającym są jeszcze tylko dwa wyłączniki. Pierwszy - uzbrajający system - znajduje się w kabinie, drugi jest sterowany położeniem przepustnicy i znajduje się pod maską. Jeżeli chcemy użyć systemu musimy włączyć przełącznik uzbrajający i w wybranym przez siebie momencie wcisnąć gaz prawie do oporu /ok.95% otwarcia przepustnicy/.
Czas pracy, ze względów bezpieczeństwa użytkownika samochodu, ograniczony jest tylko utrzymaniem pełnego nacisku na pedał gazu. Nawet minimalne jego odpuszczenie powoduje wyłączenie działania systemu.
Były firmy, które próbowały elektronicznie ograniczyć czas działania, np. do 10 sek., ale po kilku poważnych wypadkach spowodowanych nagłą utratą mocy podczas wyprzedzania, zaniechano tego typu rozwiązań pozostawiając decyzję kierowcy.
W wersji podstawowej przyrost momentu obrotowego wynosi ok. 20%, na specjalne życzenie można go zwiększyć np. do 50%. Wyższe wartości stosujemy do silników, które równocześnie zostały zmodyfikowane mechanicznie w celu poprawy ich wytrzymałości, np. poprzez wymianę tłoków na kute oraz zwykłych korbowodów na sportowe. W silnikach seryjnych nie zaleca się używania jednorazowo systemu dłużej niż 10-15 sekund.
Rozmiar: 9121 bajtów Oprócz wersji podstawowej firma Higpower oferuje dodatkowo dwa rodzaje sterowników cyfrowych podstawowy Minimax i finalny Powamax.
Sterowniki te sterują częstotliwością pracy obydwu pulsoidów, co umożliwia wykonanie wielu dodatkowych funkcji. Sterownikiem Minimax możemy regulować zarówno przyrost mocy jak i czas dojścia do wartości maksymalnej. Sterownik Powamax umożliwia dodatkowo dobranie parametrów do rodzaju skrzyni biegów oraz przyporządkowanie parametrów do biegu na którym się poruszamy.
Montaż systemu jest prosty i można go dokonać w ciągu kilku godzin, natomiast najbardziej czasochłonnym procesem jest dostrojenie parametrów instalacji tak, by pomimo dużych przyrostów mocy nie dopuszczać do nadmiernego zużycia silnika. W naszej firmie każdorazowo sprawdzamy działanie systemu i określamy jego parametry posługując się hamownią podwoziową Hoffman Dynatest 300. Przeprowadzane testy z równoczesnym pomiarem składu mieszanki pozwalają tak dobrać parametry systemu, aby osiągnąć możliwie duże przyrosty mocy i zminimalizować możliwość uszkodzenia samochodu.  Dokonujemy tego precyzyjnie dobierając stosunek podtlenku i paliwa tak, aby część paliwa mogła być wykorzystana do wewnętrznego chłodzenia silnika.

Na wykresie przedstawiono pomiary z hamowni przedstawiające charakterystykę mocy i momentu dla samochodu Peugeot 406 2.0 16V o mocy seryjnej 134KM.
Wyraźnie widać olbrzymi wzrost momentu obrotowego, którego przyrost w stosunku do seryjnego maleje wraz ze wzrostem obrotów. Zjawisko to jest wynikiem ograniczeń przepływu w silniku, który nie był poddawany żadnym innym modyfikacjom i dlatego moment maksymalny wzrasta o ponad 65% a moc max tylko 40 %.
Ze względu na duże obciążenia mechaniczne nie jest wskazane włączanie systemu poniżej 2500 obrotów.

Zastosowanie podtlenek azotu pozwala na ogromne przyrosty mocy i momentu, a czas korzystania z jego możliwości ograniczony jest wyłącznie rozsądkiem kierowcy.

inż. Andrzej Godula

Autor: inż. Andrzej Godula

« Wróć do listy tematów
Do góry
strona główna | firma | akademia tuningu | klienci o nas | galeria | współpraca | praca | kontakt | linki | chiptuning | tuning mechaniczny | tuning ekstremalny | instalacje gazowe | serwis |
Kopiowanie materiałów tylko za zgodą firmy Godula
Wykonanie strony: Website