Οτι θα θέλατε να μάθετε για το Νίτρο...

Ενα ακομα Θεμα για την Τεχνικη Ενοτητα..
Κατ αρχας, το Νιτρο ΔΕΝ ειναι ΕΚΡΗΚΤΙΚΟ αεριο. Πολλοι το μπερδευουν με την Νιτρο(γλυκερινη) που ειναι ακρως εκρηκτικη. Το Υποξειδιο του Aζωτου (οπως λεγετε σε επισημη ελληνικη ) ειναι ουδετερο αεριο, δηλαδη ΔΕΝ αναφλεγεται. Επισης δεν ειναι τοξικο, μιας που ολοι μας αναπνεουμε (τα συστατικα του) ετσι και αλλιως. (Το αζωτο υπαρχει σε μεγαλο ποσοστο στην ατμοσφαιρα και ειναι βασικο για την επιβιωση μας). (σημ. Catalyst) Στην συγκεκριμενη μορφη βεβαια εχει επιδραση στον ανθρωπο: σε ικανη δοση ειναι αναισθητικο και σε μικρες προκαλει ακατασχετο γελιο. Απλα ονομαστηκε Νιτρο γιατι ετσι ονομαζεται το αζωτο στην Αγγλικη γλωσσα.

ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΤΟΥ Ν2Ο

Το Ν2Ο πρωτοχρησιμοποιηθηκε στην 2 Παγκοσμιο Πολεμο απο τους Συμμαχους, ως εκτακτο μετρο αναγκης, δινοντας στα αεροσκαφη emergency ωθηση τοσο στην ταχυτητα οσο και στην δυνατοτητα αναρριχησης τους (αυξανοντας την "γωνια Α" ωστε να μην πεφτουν ευκολα σε περιδινηση).

Ομως με τον ερχομο των jet μηχανων μετα τον πολεμο, οι μηχανες με πιστονια καταργηθηκαν ως επι το πλειστον, οποτε το νιτρο μπηκε στο ραφι.

Στα επομενα χρονια εγιναν καποιες προσπαθειες να χρησιμοποιηθει το νιτρο σε αγωνες, αλλα επειδη κρατιοταν μυστικο και σε πολυ κλειστο κυκλο, ο κοσμος αγνοουσε την υπαρξη του. Τελικα, στην δεκαετια του '70, το νιτρο ηρθε παλι στο προσκηνιο, και εγινε το θεμα των περισσοτερων συζητησεων. Ομως, οπως με ολες τις "μοδες", βγηκαν πολλοι entrepreneurs που παρουσιασαν ενα αριθμο διαφορετικων συστηματων τα οποια ομως ηταν κακομελετημενα και -τουλαχιστον- ασταθη.
Καπου εκει 2 μηχανικοι και οδηγοι αγωνων, ο Mike Thermos και ο Dale Vaznaian ειδαν τις μεγαλες προοπτικες για χρηση νιτρου που θα γινοταν σωστα.

Το 1978, οι 2 τους ιδρυσαν την Nitrous Oxide Systems, Inc. (NOS), και τα υπολοιπα ειναι ιστορια. ΔΕΝ εφευραν το νιτρο, απλα το τελειοποιησαν και το ανεβασαν σε σεβαστη θεση.
Τα πρωτα χρονια η εταιρια τα περασε προσπαθοντας να πεισει οτι το Ν2Ο ηταν μια ασφαλης, οικονομικη και βεβαια αξιοπιστη λυση. Η NOS εγινε γνωστη για την ποιοτητα και το εκτενες engineering ολων των προιοντων της, και γρηγορα απεκτησε φανατικους φιλους, ιδιαιτερα απο το χωρο του Dragster με τα περιοδικα Hot Rod, Car Craft και Popular Hot Rodding.

Ισως η μεγαλυτερη ωθηση στη δημοφιλοτητα του Ν2Ο ηταν η δημιουργια της κλασης Pro Mod στους αγωνες Dragster. Για καθε νεο ρεκορ ταχυτητας (ο πρωτος που εφτασε τα 200 mph, ο πρωτος που εσπασε το φραγμα των 6 δευτ. στο 400αρι, κλπ) το NOS ηταν παντα εκει.

Αναμεσα σε πολλα βελτιωτικα επιδοσεων, το νιτρο προσφερει την καλυτερη αναλογια δυναμης/χρηματων.

Η λειτουργια του Ν2Ο. (Τεχνικο Μερος!)

Οι μηχανες λειτουργουν καιγοντας καυσιμο. Για να δει καποιος περισσοτερη δυναμη πρεπει να καψεις περισσοτερο καυσιμο. Ακουγεται απλο, αλλα δεν ειναι. Υπαρχουν πολλοι παραγοντες που κανουν την αποσπαση περισσοτερης δυναμης ενα περιπλοκο μηχανολογικο προβλημα. Εδω θα επικεντρωθουμε στους 3 πιο βασικους.

Πρωτα απ ολα, ολα τα καυσιμα απαιτουν οξυγονο για να κανουν καυση. Αν θες να καψεις περισσοτερο καυσιμο, χρειαζεται να προσθεσεις και περισσοτερο οξυγονο. Ουσιαστικα, ΟΛΑ τα βελτιωτικα προιοντα λειτουργουν με βαση αυτη την αρχη, αυξανοντας τοσο τη ροη του καυσιμου οσο και του αερα. Εκκεντροφοροι, μεγαλυτερα καρμπυρατερ η βαλβιδες, ροικη εξελιξη, πεταλουδες, εξαγωγες, συστηματα υπερσυμπιεσης, ειναι ολα παραδειγματα βελτιωσης της αναπνοης του κινητηρα. Το Μονοξειδιο του αζωτου, ειναι εξ ορισμου ο αποδοτικοτερος τροπος να αυξηθει η ροη καυσιμου/οξυγονου, και ειναι ο βασικος λογος γιατι παραγουν τοσο μεγαλες ιπποδυναμεις.

Δευτερον, ο αλλος βασικος παραγοντας ειναι η εξατμιση του καυσιμου. Η βενζινη, δε μπορει να καει σωστα σε υγρη μορφη. Πρεπει να μετατραπει σε ατμο (vapor) για την καυση. Η διαδικασια μετατροπης της βενζινης σε αερο ειναι η εξατμιση. Δεν ειναι διαφορετικο απο το να αφηνεις ενα ποτηρι με νερο στον ηλιο μεχρι να εξατμιστει.

Στον κινητηρα βεβαια, η εξατμιση αυτη γινεται πολυ γρηγορα. Η θερμοκρασια του κινητηρα και η διασπαση καυσιμου (fuel atomization) ειναι τα κλειδια για την επιταχυνση της εξαερωσης τοσο ωστε να μετατρεπεται σε ατμο ακομα και στις 8000 Σ.Α.Λ. Η διαδικασια αυτη μετατρεπει την ροη του υγρου καυσιμου σε μικροσκοπικες σταλες. Το μεγεθος αυτων των σταλων ειναι πολυ σημαντικο. Οσο πιο μικρες ειναι τοσο καλυτερα: Αν εχουμε μια μεγαλη σταλα καυσιμου, και την σπασουμε σε 10 μικροτερες, αυξανουμε αμεσως την επιφανεια καυσης δινοντας πολυ πιο αποδοτικη εξατμιση. Το αποτελεσμα ειναι περισσοτερο καυσιμο προς καυση και παραγωγη εργου ανα κυκλο.
Ενα καλοσχεδιασμενο συστημα Ν2Ο εχει την ιδιοτητα να παραγει παρα πολυ μικρα μεγεθη σταλων στο καυσιμο που ρεει μεσα στον κινητηρα με το νιτρο (μεσω του συμπληρωματικου ψεκασμου που ειναι επιτηδες καλυτερος απο τον ψεκασμο του αυτοκινητου).

Ο τριτος βασικος παραγοντας ειναι ειναι η πυκνοτητα του λογου αερα/καυσιμου. Ως γνωστον, οσο υψηλοτερα εισαι σε σχεση με την επιφανεια της θαλασσας (πχ σε βουνο) τοσο πιο αραιος ειναι ο αερας, με μικροτερη πυκνοτητα. (Γι αυτο και σε ενα μεγαλο υψομετρο ΟΛΑ τα αυτοκινητα ειναι σημαντικα πιο αργα απο οτι σε χαμηλο.) Η πυκνοτητα εξαρταται απο την ατμοσφαιρικη πιεση, θερμοτητα και υγρασια.
Ceteris paribus δεν μπορουμε να αλλαξουμε την πιεση της ατμοσφαιρας, αλλα μπορουμε να μεταβαλλουμε ως ενα σημειο την θερμοτητα του μειγματος καυσης. Ψυχροι εκκεντροφοροι, και εναλλακτες θερμοτητας (intercoolers/chargecoolers) δινουν περισσοτερη δυναμη ψυχραινοντας το μειγμα αερα/καυσιμου κανοντας το πυκνοτερο. Και βεβαια, οσο πυκνοτερο το μειγμα τοσο περισσοτερη ποσοτητα μπορει να καει ανα κυλινδρο. Οταν το μονοξειδιο του αζωτου ψεκαζεται, μετατρεπεται απο υγρη σε αερια μορφη και γινεται παρα πολυ κρυο. Ο κρυος ατμος του αζωτου χαμηλωνει την θερμοκρασια του συνολικου μειγματος μεχρι και 65 βαθμους Farenheit (περιπου 40 C). Ετσι επιτρεπει την συμπυκνωση του μειγματος για ακομα καλυτερη καυση.

Αυτοι οι 3 παραγοντες τους οποιους εκμεταλλευεται το συστημα νιτρου ειναι ο λογος της πολυ μεγαλης αυξησης ιπποδυναμης.

Για τον κινητηρα, το Ν2Ο ειναι απλα μια πιο βολικη μορφη του απλου αερα. Μιας που ενδιαφερομαστε μονο για το οξυγονο που περιεχει ο αερας, το Ν2Ο παρεχει ενα απλο εργαλειο για να διαχειριζομαστε ποσο οξυγονο θα υπαρχει οταν αυξησουμε τη ροη του καυσιμου. Η δυναμη ερχεται ΠΑΝΤΑ απο την πηγη καυσιμου. Το Ν2Ο ΔΕΝ ειναι καυσιμο. Απλα ειναι ενας βολικος τροπος να προσθεσουμε το επιπλεον οξυγονο που χρειαζεται για να καει το περισσοτερο καυσιμο που βαζουμε. Αν προσθεταμε μονο Ν2Ο ΧΩΡΙΣ να αυξησουμε την ροη καυσιμου, τοτε απλα θα αυξαναμε την ταχυτητα με την οποια καιγεται το καυσιμο που υπαρχει υπο ΚΣ.

Το νιτρο σου επιτρεπει, μεσα στο ΙΔΙΟ περιθωριο χρονου να καψεις αποτελεσματικα περισσοτερο καυσιμο και βεβαια να απελευθερωσεις περισσοτερη ενεργεια (παντα στην ιδια μοναδα χρονου). Ουσιαστικα ειναι αντιστοιχο με το να χρησιμοποιεις μεγαλυτερους εκκεντροφορους, συστημα υπερσυμπιεσης κλπ.

Η ατμοσφαιρα αποτελειται απο 78% αζωτο, 21% οξυγονο και μολις 1% αλλα αερια. Το Ν2Ο γινεται παιρνοντας απλα 2 μορια αζωτου και ενα μοριο οξυγονου και δενοντας τα σε χημικο δεσμο. Οταν το μονοξειδιο του αζωτου μπαινει στον κινητηρα, η θερμοτητα της διαδικασιας καυσης σπαει τον χημικο δεσμο απελευθεροντας το οξυγονο για καυση και το αζωτο (που ειναι αδρανες) προς εξατμιση. Επιγραμματικα, περισσοτερος αερας συν περισσοτερο καυσιμο ισοδυναμει με πυκνοτερο ατμο και μεγαλυτερη καυση και ακολουθως ενεργεια.

ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ (και λυση απορειων!)

Το Ν2Ο ειναι μια λυση συνολικη, δηλαδη ΔΕΝ μπαινει χερι απο τον τυχον μηχανικο και ολα τα κομματια που χρειαζονται ειναι μεσα στο κιτ.
Το Ν2Ο αυξανει τους ρυπους οταν λειτουργει, αλλα παραμενουν μεσα σε νομιμα επιπεδα. Υπαρχουν κιτ μονο για χρηση σε αγωνες, αλλα τα κιτ 35-80 BHP ειναι απολυτως νομιμα, και δεν ζημιωνουν τον καταλυτη.

Για τα προτεινομενα κιτ, το εξτρα καυσιμο που απαιτειται μπορει να προμηθευτει απο την νορμαλ αντλια καυσιμου του αυτοκινητου, ΧΩΡΙΣ να χρειαστει αναβαθμιση. ΜΗΝ δεχτειτε συμβουλες επιτηδειων, αλλα ακολουθηστε τις οδηγιες του κατασκευαστη ΚΑΤΑ ΓΡΑΜΜΑ!

Στην Αμερικη ο διαχωρισμος μεταξυ των κιτ γινεται βασει του αριθμου κιλυνδρων του εκαστοτε κινητηρα. Οι 4κυλινδροι επιτρεπουν απο +40 μεχρι +60 BHP, οι 6κυλινδροι απο 75 - 100 κ.ο.κ.

ΜΟΝΟ ΣΕ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ περαιτερω αυξηση ιπποδυναμης απο τα προτεινομενα κιτ, οι καλυτερες (και ασφαλεστερες) βελτιωσεις για την χρηση Ν2Ο ειναι: σφυριλατα πιστονια, καθυστερηση του χρονισμου του αβανς 4-8 μοιρες (1 με 1.5 μοιρες ανα 50 επιπλεον ιππους). Σε τετοιες περιπτωσεις η αντλια καυσιμου θα χρειαστει αναβαθμιση, οπως και το καυσιμο (περισσοτερα οκτανια, καποιες φορες και 100+ (αγωνιστικο καυσιμο) ). Τα μπουζι θα πρεπει να πρεπει να ειναι 1 με 2 βαθμιδες ψυχροτερα με τα διακενα κλεισμενα στο .025" - .030"

Μια standard τυπου φιαλη νιτρου (5 λιτρα) κραταει συνηθως για 7 με 10 πληρη σετ στο 400αρι. (Συνηθης μοναδα μετρησης στο εξωτερικο). Με απλη και λογικη χρηση μπορει να κρατησει πανω απο μηνα.

Η καλυτερη στιγμη λειτουργιας του νιτρου ειναι υπο πληρη επιταχυνση (wide open throttle). Λογω της πολυ μεγαλης επιπλεον ροπης που παρεχεται ειναι καλυτερο να ανοιξει απο οσο ποιο χαμηλες στροφες γινεται. Συνηθως πανω απο τις 2500 ΣΑΛ μπορει να ανοιχτει (παντα υπο WOT).

Το νιτρο ΔΕΝ αναφλεγεται, οποτε η φιαλη του Ν2Ο δεν ειναι επικινδυνη.

Το Ν2Ο λογικα προκαλει αυξηση της θερμοκρασιας του κινητηρα και αυξημενες πιεσεις στους κυλινδρους (τελειως ανεξαρτητο απο την ψυξη του εισερχομενου μειγματος).

Το νιτρο λειτουργει καλυτερα σε θερμοκρασιες περιβαλλοντος 25-30 βαθμους. Η ψυξη του νιτρου οχι μονο δεν προσφερει τιποτα, αλλα αντιθετως μειωνει την ροη του προς τον κινητηρα.

Το νιτρο μπορει καλλιστα να χρησιμοποιηθει με turbo κινητηρες, χωρις κανενα προβλημα και μαλιστα αυξανει την πιεση του turbo λογω της ιδιοτητας του να ψυχει το μειγμα (δινοντας ακομα περισσοτερη δυναμη).

Το Ν2Ο μπορει να χρησιμοποιηθει ακομα και σε κινητηρες με υψηλη συμπιεση χωρις προβλημα (οπως σε καποιες περιπτωσεις αγωνιστικων αυτοκινητων με συμπιεση που συχνα υπερβαινει το 15:1).

ΛΟΙΠΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ
Το κοστος δεν υπερβαινει τα 1.500 ευρω για μια πληρη δουλεια (κιτ+εργατικα).
Χρησιμοποιουμενο με συνεση, ΔΕΝ επιβαρυνει την φθορα του κινητηρα περαν του κανονικου.
Προσοχη χρειαζεται στην ποιοτητα καυσιμου (βενζινης) οταν ειναι να χρησιμοποιηθει το νιτρο.
Τα σερβις πρεπει να γινονται σχολαστικα και τακτικοτατα, ελεγχοντας για τυχον αστοχιες υλικως (οπως σωληνακια, κεφαλη, μπεκ/μπουζι) κλπ
Το advance (κοινως αβανς) του μοτερ εχει μεγαλη σημασια σε μια μετατροπη νιτρο. Ο εγκαταστατης πρεπει να δωσει ιδιαιτερη σημασια στο θεμα, και οχι ρυθμιση του στυλ "2 μοιρες κατω και βλεπουμε μωρε".
Τα περιφερειακα ενδεχομενως να αντιμετωπισουν καποια στιγμη προβλημα λογω καταπονησεων - ειδικα δισκος/πλατο και κιβωτιο ταχυτητων.
Το νιτρο τοποθετειται σε ολα τα αυτοκινητα. Απλα για τα μετρα της Ελλαδας μπορει κανεις να παει με ασφαλεια μεχρι +50 αλογα (παντα αναλογα με τον κυβισμο). Απο εκει και περα μπορει να ανεβει και +250 BHP αλλα χρειαζονται εκτενεις μετατροπες στην δομη του μοτερ.