아산화질소 엔진
Nitrous oxide engine |
아산화질소 엔진 또는 흔히 NOS라고 불리며 알려진 아산화질소 시스템은 연료를 태우기 위한 산소가 공기가 아닌 아산화질소의 분해에서2 나오는 내연 기관입니다.이 시스템은 연료 [1]혼합물과 함께 분사되는 산소의 부분 압력이 높기 때문에 연료를 정상 속도보다 높은 속도로 연소시켜 엔진의 출력을 높입니다.아산화질소는 상온에서 인화성이 없으며, 과도한 압력 하에서만 인화성이 됩니다.아질소 분사 시스템은 아산화질소가 연료와 별도로 분사되는 "건조" 시스템일 수도 있고 아질소와 함께 추가 연료가 엔진으로 운반되는 "습식" 시스템일 수도 있습니다.지역 규정에 따라 NOS는 도로 또는 고속도로 사용에 허용되지 않을 수 있습니다.특정 등급의 자동차 경주에서는 N²O 사용이 허용됩니다.아질소 주입으로 엔진을 안정적으로 작동하려면 엔진 구성 요소의 강도와 혼합 시스템의 정확성에 세심한 주의를 기울여야 합니다. 그렇지 않으면 파괴적인 폭발이나 엔지니어링 구성 요소의 최대값을 초과할 수 있습니다.아산화질소 시스템은 제2차 세계대전 때부터 특정 항공기 엔진에 적용되었다.
용어.
레이싱의 맥락에서 아산화질소는 종종 아질소 또는 NOS로 불린다.NOS라는 용어는 자동차 성능용 아산화질소 주입 시스템 개발의 선구적인 회사 중 하나인 Nitrous Oxide Systems, Inc(현재의 Holley Performance Products 브랜드)의 이니셜에서 유래되었으며, 일반화된 상표로 자리 잡았습니다.니트로는 니트로메탄 엔진을 더 많이 언급하기 때문에 잘못 사용되기도 합니다.
메커니즘
아산화질소 몰이 분해되면 O분자의 반몰2(산소가스)과 N분자의 한 몰(질소가스)을2 방출한다.이 분해는 36.36%의 산소 농도에 도달할 수 있습니다.질소 가스는 불연성이며 연소를 지원하지 않습니다.산소 함유량이 21%에 불과하고 나머지는 질소 및 기타 동등한 불연성 및 불연성 가스인 공기는 아산화질소보다 최대 산소 농도가 12% 낮습니다.이 산소는 연소를 지원하며, 가솔린, 알코올, 디젤 연료, 프로판 또는 압축 천연 가스(CNG)와 같은 연료와 결합하여 열과 함께 이산화탄소와 수증기를 생성하며, 이 열과 함께 이전의 두 연소 생성물이 피스톤에 팽창하여 압력을 가하여 엔진을 구동합니다.
아산화질소는 탱크에 액체로 저장되지만 대기 상태에서는 기체이다.흡입 매니폴드에 액체로 주입되면 기화 및 팽창으로 인해 공기/연료 충전 온도가 감소하고 그에 따라 밀도가 증가하여 실린더의 체적 효율이 높아집니다.
마찬가지로 아산화 질소의 산소와 질소 가스에 분해 및 이에 따라 연소 엔진 속의 더 높은 온도에 기부한 발열은 분해 인상 직접 온도가 불완전 연소된 연료 섞은 것과 뜨거운 연소 가스는 cylind에서 생산된 사이의 차이점에 관련된 엔진 효율성 및 성능,.e를 클릭합니다.
모든 시스템이 단일 스테이지 키트를 기반으로 하지만 이러한 키트는 여러 개(2, 3 또는 4 스테이지 키트라고 함)로 사용할 수 있습니다.최신 시스템은 전자 프로그레시브 딜리버리 유닛에 의해 제어되며, 이를 통해 하나의 키트가 여러 키트보다 뛰어난 성능을 발휘합니다.대부분의 프로모드와 일부 프로스트리트 드래그 레이스 카는 3단계를 사용해 파워를 높이지만 펄스 프로그레시브 기술로 전환하는 사례가 늘고 있다.진보적 시스템은 엔진 및 변속기에 즉시 적용되는 것이 아니라 점차적으로 추가 출력과 토크가 도입됨에 따라 더 많은 양의 아질소(및 연료)를 사용하여 더 큰 출력을 생성할 수 있어 기계적 충격의 위험을 줄이고 결과적으로 손상 위험을 줄일 수 있다는 장점이 있습니다.
신분증
아질소가 장착된 엔진이 장착된 차량은 대부분의 운전자가 출발선에 도달하기 전에 수행하는 "퍼지"로 식별할 수 있습니다.공급 시스템에 갇힌 공기와 아산화질소가스를 방출하기 위해 별도의 전기 작동식 밸브가 사용됩니다.그러면 액체 아산화질소가 저장 탱크의 배관을 통해 솔레노이드 밸브로 올라가고, 솔레노이드 밸브는 이를 엔진의 흡기 통로로 방출합니다.퍼지 시스템이 활성화되면 액체가 방출되면서 증기로 점멸하면서 한 개 이상의 아산화질소 기둥이 잠시 동안 보입니다.아질소 제거의 목적은 시스템이 아질소로 활성화되고 연료 제트가 올바른 공기/연비를 생성하도록 크기가 조정되는 순간 적절한 양의 아질소가 공급되도록 하는 것입니다. 액체 아질소는 아질소가스보다 밀도가 높기 때문에 라인 내의 모든 아질소 증기가 순간적으로 차량을 "보깅"하게 됩니다(비율 o).액체 아산화질소가 분사 노즐에 도달할 때까지 f 아산화질소/연료 농도가 너무 높아 엔진 출력이 감소합니다).
아질소의 종류
아질소 시스템에는 두 가지 범주가 있습니다. 건식 및 습식 아질소 시스템은 네 가지 주요 공급 방법, 즉 단일 노즐, 직접 포트, 플레이트 및 아질소를 흡기 매니폴드의 플레넘으로 배출하는 데 사용되는 바입니다.거의 모든 아질소 시스템은 압력 계산과 함께 제트라고 불리는 특정 오리피스 인서트를 사용하여 아질소 또는 아질소 및 습식 연료 측정기를 사용하여 원하는 추가 마력에 적합한 공연비(AFR)를 생성합니다.
마른
건조한 아질소 시스템에서는 아질소 공급 방법이 아질소만 제공합니다.필요한 추가 연료는 연료 인젝터를 통해 유입되어 매니폴드에 연료가 마르지 않도록 합니다.이 성질은 건조 시스템에 이름을 붙이는 것입니다.연료 유량은 압력을 높이거나 연료 인젝터가 열린 상태를 유지하는 시간을 늘려 늘릴 수 있습니다.
건식 아질소 시스템은 일반적으로 단일 노즐 전달 방법에 의존하지만, 건식 애플리케이션에서는 네 가지 주요 전달 방법을 모두 사용할 수 있습니다.건식 시스템은 일반적으로 카뷰레터 기능의 특성과 주문형 연료를 대량으로 공급할 수 없기 때문에 카뷰레터 용도로 사용되지 않습니다.연료 분사 엔진의 건조한 아질소 시스템은 시스템 작동 시 아질소에 대한 정확한 연료 비율을 제공하기 위한 수단으로 연료 압력 또는 인젝터 펄스 폭을 증가시킵니다.
젖다
습식 아질 시스템에서 아질소 공급 방법은 아질소와 연료를 함께 공급하여 흡기 매니폴드가 연료에 "습식"되어 범주의 이름이 붙여졌습니다.습식 아질소 시스템은 네 가지 주요 전달 방법 모두에 사용할 수 있습니다.
연료/직분사 엔진의 습식 시스템에서는 흡기 통로 또는 매니폴드에 연료가 고여 있거나 아질소/연료 혼합물의 불균일한 분포로 인해 발생하는 역화를 방지하기 위해 주의해야 합니다.좌현 및 직접 연료 분사 엔진에는 공기 및 연료가 아닌 공기를 공급하도록 설계된 흡기 시스템이 있습니다.대부분의 연료는 공기보다 무겁고 아질소 시스템과 함께 사용할 경우 기체 상태가 아니므로 공기만 사용하는 것과 동일한 방식으로 작동하지 않습니다. 따라서 연료가 엔진의 연소실로 불균등하게 분배되어 희박 조건/이온 및/또는 흡입관/기체 일부에 고여 있을 가능성이 있습니다.연료가 제어 불능으로 점화되어 구성 요소에 치명적인 고장을 일으킬 수 있는 위험한 상황.카뷰레티드 및 싱글 포인트/스로틀 차체 분사 엔진은 연료와 공기 혼합물을 모든 연소실에 고르게 분배하도록 설계된 습식 매니폴드 설계를 사용하므로 이러한 용도로는 문제가 되지 않습니다.
싱글 노즐
단일 노즐 아질소 시스템은 단일 분사점을 통해 아질소 또는 연료/아질소 혼합물을 도입합니다.노즐은 일반적으로 공기 필터 후, 연료 분사 시 흡기 매니폴드 및/또는 스로틀 바디 앞, 카뷰레티드 시 스로틀 바디 뒤에 위치합니다.습식 시스템에서는 분사된 아질소의 고압으로 인해 노즐을 통해 분사된 연료가 에어로졸화되므로 아질소/연료 혼합물이 보다 철저하고 균등하게 분배됩니다.
다이렉트 포트
직접 포트 아질소 시스템은 각 흡기 러너에 직접 개별 노즐을 통해 가능한 한 엔진의 흡기 포트에 가까운 아질소 또는 연료/질소 혼합물을 도입합니다.직접 포트 아질소 시스템은 단일 노즐 시스템의 노즐과 동일하거나 유사한 노즐을 사용합니다(단, 엔진의 흡기 포트 수의 배수).직접 포트 시스템은 아질소 또는 연료/질소 혼합물을 균등하게 분배하기 위해 흡입로/매니폴드 설계에 의존할 필요가 없기 때문에 본질적으로 다른 공급 방법보다 더 정밀합니다.또한 노즐의 수가 많으면 다른 시스템보다 더 많은 양의 아질소가 공급될 수 있습니다.각 흡기 포트에서 여러 세트의 노즐을 사용하여 전력을 더욱 증가시킴으로써 아질소를 여러 단계로 "단계"로 만들 수 있습니다.직항 아질소 시스템은 레이싱 애플리케이션에서 가장 일반적인 전달 방법입니다.
접시
아질소판 시스템은 아질소 또는 연료/질소 혼합물이 유통되도록 내부 표면을 따라 또는 플레이트에 매달린 튜브에 구멍이 뚫린 스로틀 본체와 흡기 포트 사이에 배치된 스페이서를 사용한다.플레이트 시스템은 일반적으로 용도에 따라 다르며 스로틀 바디-흡입 매니폴드 접합부 또는 상부-흡입 매니폴드-하부-흡입 매니폴드 접합부와 같은 기존 구성 요소 사이에 장착되므로 다른 전달 방법에 비해 드릴이 필요 없는 솔루션을 제공합니다.긴 고정 장치만 있으면 되는 플레이트 시스템은 흡기구를 영구적으로 변경할 필요가 거의 없으며 가장 쉽게 반전되는 시스템입니다.용도에 따라 플레이트 시스템은 직접 포트 시스템과 유사한 아질소 또는 연료/아질소 혼합물을 정밀하게 분배할 수 있습니다.
막대
막대형 아질소 시스템은 아질소를 공급하기 위해 흡기 플레넘 내부에 다수의 구멍이 뚫린 중공 튜브를 이용한다.바의 아질소 공급 방법은 바의 연료 분배 가능성이 최적화되지 않기 때문에 거의 전적으로 건조한 아질소 시스템입니다.막대질소 시스템은 아질소 분포 방법이 즉시 명확하지 않고 아질소 시스템의 대부분의 관련 성분이 시야에서 가려질 수 있기 때문에 아질소 사용을 숨기기를 원하는 레이서들에게 인기가 있습니다.
프로판 또는 CNG
아질소 시스템은 프로판이나 압축 천연가스 등의 가스 연료와 함께 사용할 수 있습니다.연료는 흡입구에 유입될 때 액체 상태가 아니므로 기술적으로 건조한 시스템이라는 장점이 있습니다.
신뢰성에 관한 우려
아산화질소를 사용할 경우 모든 동력 추가 장치가 장착된 엔진의 신뢰성과 수명에 대한 우려가 수반됩니다.실린더 압력이 크게 증가하기 때문에 엔진 전체에 더 큰 응력이 가해지며, 주로 엔진의 회전 어셈블리와 관련된 구성 요소가 이에 해당합니다.아질소 시스템을 사용하여 가해지는 증가된 응력에 대처할 수 없는 구성 요소가 있는 엔진은 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크축 및/또는 블록과 같은 심각한 엔진 손상을 입을 수 있습니다.정확하고 적절한 연료 공급과 더불어 엔진 구성 요소의 적절한 강화는 치명적인 고장 없이 아질소 시스템을 사용하기 위한 핵심입니다.
또한 자동 변속기가 장착된 차량에는 아산화질소를 사용하지 마십시오. 엔진 출력과 토크가 크게 증가하면 토크 컨버터와 변속기 자체에 응력이 손상될 수 있습니다.
거리의 합법성
일부 국가에서는 자동차용 아산화질소 주입 시스템이 도로용으로 불법이다.예를 들어 호주 뉴사우스웨일스주의 경우 경차 개조를 위한 도로교통국 실무규범(1994년부터 사용)은 조항 3.1.5.7.3에 아산화질소 주입 시스템의 사용 또는 장착이 [2]허용되지 않는다고 명시하고 있다.
영국에서는 NO의 사용에
2 대한 제한이 없지만, 보험회사에 변경을 신고해야 하기 때문에 자동차 보험료가 높아지거나 보험 가입을 거부할 가능성이 높습니다.
독일에서는 엄격한 TüV 규정에도 불구하고, 아질소 시스템을 도로 주행 차량에 합법적으로 설치하고 사용할 수 있습니다.시스템의 기술 표준에 대한 요구사항은 애프터마켓 천연가스 전환의 요구사항과 유사합니다.
레이싱 룰
드래그 레이싱의 여러 제재 기구는 특정 등급에서 아산화질소의 사용을 허용하거나 허용하지 않거나 아산화질소 특정 등급을 가집니다.포뮬러 드리프트 경기에서는 아질소가 허용된다.
역사
GM-1 시스템을 갖춘 루프트바페 항공기는 제2차 세계대전 당시 공기 밀도가 낮은 고도에서 항공기 엔진의 출력을 유지하기 위해 유사한 기본 기술을 사용했다.따라서, 그것은 고고도 정찰기, 고속 폭격기, 고고도 요격기 같은 특수 비행기에서만 사용되었다.MW50(둘 다 노틀리스퉁 단기 전력 증강 조치라는 뜻)으로 명명된 루프트바페의 메탄올-물 주입 형태와 함께 사용되어 포케-울프 Ta 152H 전투기 [3]프로토타입에 사용된 것과 같이 짧은 시간 동안 전투기의 성능을 크게 향상시켰다.
영국 제2차 세계 대전 당시 아산화질소 주입기 시스템의 사용은 Heston Aircraft Company가 수행한 Merlin 엔진을 개조하여 특정 야간 전투기 변형인 de Havilland Mosciator와 PR 버전의 Supermarine Spitfire에 사용하였습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Nitrous: Everything You Need to Know". Automoblog.net. 2011-09-27. Retrieved 2013-07-11.
- ^ Code of Practice for Light Vehicle Modifications. Roads & Traffic Authority. 1994. ISBN 0-7310-2923-2.
- ^ Hermann, Dietmar (1998). Focke-Wulf Ta 152: Der Weg zum Höhenjäger (in German). Oberhaching, Germany: AVIATIC Verlag GmbH. pp. 12, 141. ISBN 3-925505-44-X.
