Protoxid de azot (N2O)

Protoxidul de azot este un gaz incolor, cu formula chimică N2O, devenit unul dintre cele mai evocatoare scurtături către putere suplimentară în lumea curselor și a mașinilor de performanță. Nu este un combustibil și nu arde de unul singur; rolul său este acela de purtător de oxigen. Puterea unui motor este limitată fundamental de cantitatea de combustibil pe care o poate arde, iar arderea combustibilului necesită oxigen. În mod obișnuit, acel oxigen provine din aerul aspirat în cilindri, aer care conține doar circa 21% oxigen ca volum. Protoxidul de azot există tocmai pentru a depăși acest blocaj: prin introducerea unei substanțe care eliberează oxigen suplimentar în camera de ardere, se poate adăuga și arde mai mult combustibil, eliberând mai multă energie la fiecare ciclu.

Mecanismul se bazează pe ce se întâmplă cu N2O sub acțiunea căldurii. Depozitat ca lichid sub presiune într-o butelie, gazul este injectat în galeria de admisie, iar pe măsură ce temperaturile de ardere depășesc aproximativ 300 de grade Celsius, molecula se descompune în azot și oxigen. Această descompunere are două efecte utile simultane. Eliberează oxigen liber, ridicând proporția disponibilă pentru ardere mult peste cele 21% ale aerului ambiant, iar vaporizarea lichidului răcește brusc încărcătura de admisie. O încărcătură mai densă și mai rece înghesuie mai multe molecule de oxigen în cilindru, amplificând efectul. Esențial este ca protoxidul să fie întotdeauna însoțit de combustibil suplimentar; injectarea gazului fără îmbogățirea amestecului ar genera o ardere periculos de săracă și distructivă.

Recompensa este o creștere dramatică și aproape instantanee a puterii, citată adesea de la o injecție modestă de 25 de cai putere până la câteva sute pe motoarele construite masiv. Pentru că sistemul poate fi conectat astfel încât să se activeze la apăsarea unui buton, oferă putere la cerere, nu progresiv odată cu turația. Această caracteristică l-a transformat în trucul-semnătură al curselor de accelerație, unde gazul este vândut și cunoscut frecvent sub denumirea comercială NOS. O singură descărcare, perfect sincronizată pe traseul de accelerație, este exact tipul de aplicație căruia protoxidul i se potrivește cel mai bine.

Acest avantaj reprezintă și principala sa limitare. Rezerva este finită, mărginită de dimensiunea buteliei aflate la bord, astfel încât o injecție de protoxid durează secunde, nu minute, și trebuie completată prin reumplere. Spre deosebire de supraalimentare, nu oferă un câștig continuu. Sistemele se împart, în mare, în kituri umede, care introduc protoxid și combustibil împreună, și kituri uscate, care se bazează pe sistemul propriu de alimentare al motorului pentru îmbogățirea amestecului, în timp ce variantele cu injecție directă pe fiecare port alimentează separat fiecare cilindru pentru randamentele cele mai mari și mai uniforme.

Energia suplimentară eliberată solicită serios motorul. Presiunile și temperaturile mult mai mari din cilindru pot duce la detonație, pistoane topite, biele rupte sau supape arse, dacă alimentarea, avansul la aprindere sau raportul de compresie nu sunt gestionate pentru sarcina adăugată. Din acest motiv, protoxidul este tratat ca un amplificator de putere distinct de turbocompresor sau compresor, care comprimă mecanic mai mult aer și oferă un câștig susținut, nu momentan. Folosit cu măsură, este printre cele mai ieftine modalități de a obține mulți cai putere; folosit nesăbuit, este printre cele mai rapide căi de a distruge un motor.