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
|