氮气加速系统(NOS)是由美国HOLLEY公司开发的产品。在世界直线加速赛中,为了在瞬间提高
发动机功率,利用的液态
氮氧化物系统正是NOS。
NOS(
氮气加速系统)的工作原理是把N2O(
一氧化二氮助燃剂与燃料混合燃烧。N2O在高温条件下可分解产生氧气和氮气,其中氧气是关键的助燃气体,而氮气又可协助降温,以此增加燃料燃烧的完整度,提升动力。
由于NOS提供了额外的助燃氧气,所以安装NOS后还要相应增加喷油量与之配合。正所谓“要想马儿跑得快,就要马儿多吃草”,燃料就是发动机的草,这样发动机的动力才得到进一步的提升。
NOS 与
涡轮增压和
机械增压一样,都是为了增加混合气中的氧气含量,提升
燃烧效率从而增加
功率输出,不同的是NOS是直接利用
氧化物,而增压则是通过外力增加
空气密度来达到目的的。至于为什么不直接使用氧气而用N2O,是因为用氧气难以控制发动机的稳定性(高温和
爆发力)。
储存N2O的专用
储气罐净重约6.7kg,充满N2O后约11kg。按照每次使用1min来算(
专家建议NOS系统每次使用时间不可超过1min),一瓶气可以用3538次左右。
根据一辆
夏利2000的实际使用情况,其1.342L的8A发动机加装NOS后,0~100km/h
加速时间减少了23%,而功率提升了21kw。
NOS是以一氧化二氮灌入引擎后提升爆发力,因此在改装NOS时至少必须包含以下几项
硬体,分别是气瓶、
喷嘴、
电磁阀以及启动开关。
气瓶就是填充一氧化二氮的钢制容器,除了外观尺寸上的分别,亦有空重、
总重以及瓶
内压力等规格;喷嘴如同引擎
供油系统中的
喷油嘴,喷嘴口径越大,喷出的
气体量就越多,对于
马力的
助益也相对越大;电磁阀是控制喷嘴作动的重要组件,因为NOS的喷射原理是利用瓶内压力将气体灌入引擎,因此在气瓶和喷嘴之间必须装设一个控制器,以控制气体的喷射与否;启动开关则是提供指令让电磁阀作动的重要部件,一般大多装设在
油门踏板正下方,或是
节气门拉线的末端位置,不过也有利用节气门电压以感测油门开度,让驾驶者在油门全开之际一并启动NOS。
不过除了上述四项主要结构,其实在NOS系统中,除了气瓶本身的开关外,还必须另外装设一或二道
安全开关,否则长时间使用NOS会导致
燃烧室基于安全性的考量,一般建议最好不要连续使用超过1分钟,以免引擎承受过大负荷而受损。除此之外,喷嘴的装设位置和电磁阀的控制精准性也
不容忽视。喷嘴的位置会影响
气体流速和
雾化效果,所以一般多半装设在距离节气门15—30cm处;电磁阀的精准性则相当重要,因为NOS必须在节气门全开的状态下喷射,如果在节气门开启角度不足或是已经关闭时继续供给,将造成一氧化二氮逆流,严重者甚至会出现
回火现象,这时候
流量计混合比,因此也可以使用大流量喷嘴,马力的提升幅度也更大。
除了干式和湿式之外,依照喷嘴装设的位置,NOS还可以分成单点与多点两种喷射形式。单点所指的是喷嘴装设在节气门前方的进气管路上,国内改装店家多半是采取这种方式;多点则是由数个喷嘴所构成,位置多半是装设在
进气歧管上,也就是针对每只歧管个别加装上独立的喷嘴,多点直喷式在美国Drag职业赛车上相当常见,改装效果也比起单点形式更为优异,不过由于歧管必须钻孔加工,而且作动时引擎会承受极大负荷,也更容易造成缸内部品的伤害,因此较少用在一般道路版的NOS改装上。
氮气,是一种常温下
化学性质不活泼、
物理性质可以高压缩、
溶解度很小的气体。因为高压缩,所以他的
膨胀度也很高,所以被采用为汽车的瞬间加速器,在改装选用是也有很高的要求,不是什么车都可以用的,对于普通锻造的活塞和缸等在氮气的促使下
热膨胀高速运行,由于很多引擎在设计没估计到会有如此高速和膨胀度,引擎
宽容度很有限会出现活塞和缸壁
刮伤、硬顶胀(
冷缩后造成密封问题)、烧缸(机油膜破裂)等情况,严重还会顶缸自爆。
化学式N2O,常温下是一种无色不燃气体,有一种令人欢愉的淡淡的甜味。因其具有
麻醉和止痛效果应用于
外科和牙科。俗称“笑气”,在发动机上用作氧化剂来增加发动机的
输出功率。熔点-90.86 °C,沸点-88.48 °C,标准气体状态下密度1.8 kg/m3,压缩液体密度为1222.8 kg/m3,
摩尔质量44.0128 g/
mol,受热分解出氧气,可以提供给汽缸更多的氧气,以达到更佳的油气混合比,使燃油更有效率。并借此使车辆更快的提高速度,和涡轮增压的原理相同,但是比涡轮更猛烈。当然对汽缸的损耗也更高,甚至在使用时有可能造成汽缸的永久损坏。