Tim Doné, zoon van CCC'er Guy "Big Blue" Doné heeft voor zijn eindwerk een verhandeling moeten maken en heeft als onderwerp NOS gekozen. Vader Doné stuurde ons dit toe zodat jullie ook eens weten wat NOS of lachgas  eigenlijk is en wat het kan opbrengen aan 'power' in onze wagens.

      LACHGAS      

Door Tim Doné

Lachgas-injectie is waarschijnlijk één van de meest misopgevatte

aanpassingen binnen onze hobby.

Lachgas is een zuurstof dragende samenstelling.  De chemische aanduiding ervan is N2O, hieruit kunnen we afleiden dat iedere N2O molecule 2 atomen stikstof en 1 atoom zuurstof bevat.  Distikstofmonoxide word ook wel eens incorrect “NOS” genoemd. Dit is de afkorting van het bedrijf  “Nitrous Oxide Systems” dat de grootste fabrikant is van N2O injectiesystemen voor gebruik in autodoeleinden.

De injectie van lachgas in de verbrandingskamers, van een interne verbrandingsmotor, als een manier om het vermogen van de motor te verhogen is vroeg in de tweede wereldoorlog ontdekt door de Duitse vliegtuigindustrie.  Duizenden Duitse gevechts- en verkenningsvliegtuigen waren uitgerust met het zo genoemde “GM-1” systeem dat lachgas toevoegde aan de inlaat van de motor om zo de lagere luchtdichtheid en zuurstofarmoede op grote hoogten te compenseren.  De Britse koninklijke luchtmacht gebruikte ook vliegtuigmotoren met een door lachgas verhoogd prestatievermogen.  Vreemd genoeg was er geen gebruik van lachgas door de amerikaanse luchtmacht, op een paar bescheiden experimenten na.  Het is interessant om u zelf eens af te vragen,  als lachgas-injectie zo gevaarlijk is voor de betrouwbaarheid van de motor, waarom werd het dan in zoveel vliegtuigen gebruikt?

Gedurende de jaren vijftig herontdekte de beroemde stock car racer 'Smokey Yunick' lachgas injectie als één van zijn vele trucs  om races te winnen, totdat het ontdekt en verbannen werd door NASCAR.  Nieterminst, zijn er door de jaren heen binnen NASCAR toch nog verschillende schandalen aan het licht gekomen van het misbruik van lachgas en word het waarschijnlijk tot op de dag van vandaag nog steeds gebrukt door de traagste onder de racers. In de late zeventiger en vroege tachtiger jaren werd lachgas dan ontdekt door de streetracers.

Op de dag van vadaag is distikstofmonoxide injectie,net zoals vele andere aanpassingen zoals aggresievere nokkenassen, grotere carburators,grotere drukverhouding,groter debiet leverende inlaatstukken en uitlaatsystemen een praktische weg tot meer pk’s.  En kan...zoals iedere andere aanpassing...misschien nog meer omdat het zo makkelijk leid tot misbruik...een nadelige invloed op de duurzaamheid en betrouwbaarheid van de motor teweeg brengen.

Distikstofmonoxide is een kleurloos,niet ontvlambaar gas met een lichte zoete smaak en geur.  Het is niet giftig of irriterend, en wanneer men het in kleine hoeveelheden inademd kan het het een lichte histeria of gegiechel teweeg brengen,vandaar de naam lachgas.  Wanneer men het in pure vorm inhaleerd zal het tot de dood door verstikking leiden omdat onder atmosferische omstandigheden de zuurstof in distikstofmonoxide niet door het lichaam kan worden opgenomen.

Een eigenschap van distikstofmonoxide is dat het bij een temperatuur van 565° farenheid ontbindt in stikstof en zuurstof.  Wanneer het wordt toegevoegd in het inlaatspruitstuk van de motor wordt het de verbrandingskamer ingezogen en zal er bij compressie, wanneer de temperatuur een hoogte bereikt van 565° farenheid een zeer zuurstofrijke mix ontstaan.  Als we dan tijdens de injectie van het gas extra brandstof voorzien krijgen we het effect van een super charger,dit wil zeggen een grotere compressie verhouding in de motor.  Lachgas installaties in autos werken zoals de “afterburner” van een jet en worden gebruikt voor een korte periode van verhoogd vermogen.

N2O geeft dit effect omdat het een hogere concentratie aan zuurstof bevat dan de lucht in de atmosfeer.  N2O bezit 36% zuurstof per eenheid en de lucht 23%.  Bijkomend is dat N2O een 50% grotere dichtheid bezit dan lucht, bij dezelfde druk.  Dus, een kubieke meter N2O bezit  2.3 keer meer zuurstof  dan een kubieke meter lucht.  Als we nu een beetje hoofdrekenen doen zien we dat als we een beetje van de lucht die de motor ingaat vervangen door N2O,  en dan de juiste hoeveelheid brandstof hieraan toevoegen dit zal resulteren in een groter vermogen van de motor.

Simpel gezegd,  N2O injectie lijkt zeer veel op een supercharger of een compressieverhoging gedurende de verbranding, het kan dramatisch de dynamische druk in de motor verhogen.

Natuurlijk, wanneer we de cilinder druk in de motor sterk gaan verhogen, verhogen we ook de neiging van de motor tot ontsteking.  Dit is waarom haast alle op N2O lopende motoren een vertraagde ontsteking hebben gedurende N2O gebruik.  De steiging van de cilinder druk is ook de reden dat, wanneer misbrukt of verkeerd geinstalleerd,  het gebruik van N2O problemen kan geven met de cilinderdeksel afdichting en leiden tot het breken van segmenten of beschadiging van de cilinderkoppen.  Ik wil erop wijzen dat alles wat ervoor zorgt dat de motor een zwaardere ontploffing krijgt,zoals te veel druk van een supercharger, brandstof met een laag octaangehalte, overdreven compressie of een te rijke brandstof-lucht mengeling, dezelfde schade zal teweeg brengen.

Een ander uitdaging bij een N2O systeem is het in juiste proporties afleveren van de N2O en extra brandstof aan de motor.  Als je lachgas in de motor inspuit met te weinig extra brandstof, zal het slechte N2O en brandstof mengsel de ontstekingsproblemen nog erger maken.  Ontstekingstemperaturen zullen de hoogte invliegen en een catastrofisch einde zal zeker plaatsvinden.  Als de proportie zo is dat er te veel brandstof wordt geleverd, zal dit een snelle daling van het vermogen voordeel als gevolg hebben.

Zoals men ziet  zal N2O tuning net zoals iedere vorm van vermogen tuning, wanneer  verstandig en juist geinstalleerd, uitstekend werken.  Wanneer men het onverstandig gebruikt of verkeerd installeerd kan het een beduidenswaardige nadelige invloed hebben op de betrouwbaarheid en duurzaamheid van u motor.

Kleine dosissen N2O kunnen in een standaard motor gebruikt worden om een verhoging van 25% a 35%  van het vermogen te krijgen.  Volgens mijn opinie, zal meer N2O dan dat, in een standaard motor, de betrouwbaarheid van de motor in het gedrang brengen.  Dit is niet alleen waar bij N2O maar bij iedere vorm van tuning.  Neem nu een standaard L 82 of L 84 motor, als we hierbij het vermogen verhogen tot 300 pk en niets doen om de duurzaamheid te verhogen zal de motor hier uiteindelijk onder gaan lijden.  Eens als men de grens van vermogen verhoging van 35% overschrijdt, doormiddel van lachgas injectie, zal men moeten zorgen voor dingen zoals versterkte pistons, beter sluitende dichtingen, betere lagers, enz...

Lachgas heeft ook een zeer grote kwantiteit (weinig geld,grote vermogen toename) als men het juist installeert.  Aan de andere zijde natuurlijk is de pret ook snel gedaan, de vermogen piek duurt maar net zo lang als de fles N2O meegaat.  De gemiddelde fles is een 20 ponds fles en zal met een voor de straat geprepareerde V8 ongeveer 20 seconden bruikbaar zijn.

Dus, N2O tuning is niet zoals vele mensen denken een rechtstreekse weg naar motor problemen.  Wanneer men het juist gebruikt en het verdeeld wordt door een fatsoenlijk geinstalleerd systeem kan N2O zorgen voor ongeloofelijke toenames in vermogen.

Tim Doné