Пример установки закиси азота

Пример установки системы мокрого впрыска закиси азота
 
В качестве примера, возьмем автомобиль Mitsubishi Eclipse Generation 2 с двух литровым турбо мотором конструкции 4G63 мощностью 220 л.с. В качестве системы закиси азота возьмем комплект NOS “мокрого” типа.
 
 

Кроме деления на “сухие” и “мокрые” системы впрыска N2O могут иметь разные алгоритмы подачи смеси. Самый традиционный вариант, это фиксированная т.е. постоянная подача смеси, которая работает в режиме вкл/выкл . При этом газ и топливо подаются в количестве жестко фиксированном пропускной способностью установленных в форсунке жиклеров. Оба соленоида остаются полностью открыты, пока вы держите кнопку включения системы и во всем диапазоне оборотов двигатель получает одинаковую прибавку мощности.

 

Также существует еще прогрессивный вид подачи смеси, при котором соленоиды работают также как стандартные топливные жиклеры, в пульсирующем режиме. Такая система управляется специальным блоком, который по определенной программе подает смесь в двигатель. Такой режим работы более эффективен как в плане экономичности расхода газа так и в возможности лучшего перемешивания смеси.

 

Помимо этого существуем масса дополнительных устройств, повышающих эффективность системы впрыска и увеличивающих безопасность ее использования. Например такие устройства как реле, контролирующее подачу топлива, дополнительный соленоид, позволяющий прочищать систему перед использованием специальный механизм подогрева баллона позволяющий поддерживать рабочее давление в системе вплоть до момента опустошения баллона. Этим и многие другие устройства будут рассмотрены в следующем обзоре, а сейчас рассмотрим систему с фиксированной подачей смеси с минимальным набором компонентов необходимых для ее безопасного и эффективного использования.

 
Схема установки системы NOS
 
 

Как было описано выше, газ из баллона поступает к соленоиду (на схеме синий), в то время как топливо поступает к второму соленоиду (красный). При этом стоит учесть что, подачу газа мы контролируем вентилем на баллоне, а топливо постоянно подведено к соленоиду поэтому не стоит играться кнопочкой включения, даже когда баллон пустой или вентиль закрыт.


Соленоиды должны находится на небольшом удалении от форсунки, что в свою очередь ограничивает длина шлангов от них идущих. В свою очередь форсунка должна находится на расстоянии 8-10 см от дроссельной заслонки таким образом смесь будет успевать хорошо перемешиваться с потоком воздуха и эффективно охлаждать его перед поступлением в цилиндры двигателя.

 
Начинаем с монтажа баллона, в нашем случае мы решили установить баллон в багажник. Для этого оргалитный листочек на полу в багажнике был заменен листом MDF. Оптимальный угол установки баллона 15°, что обеспечивают скобы, идущие в комплекте с системой. Скобы должны быть хорошо закреплены т.к. баллон довольно тяжелый и очень важно обеспечить его надежную фиксацию. Рекомендуется устанавливать баллон продольно по отношению к автомобилю чтобы обеспечить стабильную подачу газа, вплоть до момента когда баллон опустеет. NOS bottle
Устанавливаем баллон наклейкой вверх, чтобы максимально использовать объем газа, заключенного в нем. И подсоединяем армированную магистраль, которую в свою очередь через салон протягиваем в моторный отсек. Обращаем ваше внимание, что в целях безопасности клапан баллона необходимо открывать непосредственно перед использованием. Т.к. в противном случае, газ может подтравливаться через соленоиды и в случае если при пуске двигателя в моторе будет много N2O он может серьезно повредить двигатель. NOS bottle

Для контроля давления в баллоне используется, идущий в комплекте, датчик, компания NOS всегда снабжает все свои комплекты высоко качественными датчиками давления, если вы используете комплект другой фирмы, то этот датчик необходимо приобрести отдельно.


Рабочее давление в баллоне 700-1000 Psi (50-65 bar). Оптимальная температура окружающей среды при использовании системы 18-32°С. При более высокой температуре существует опасность создания слишком высокого давления в системе, при более низкой существует риск обморожения и заклинивания соленоида подачи закиси, что может привести к серьезным неприятностям.

 

После того как магистраль, по которой будет подаваться газ, заведена в моторный отсек, переходим к топливной составляющей системы.

 

(подключение к соленоидам описано ниже)

 

Топливо к соленоиду будет поступать из основной магистрали, поэтому в нее мы врезаем тройник (помечен кружком на рисунке справа). В нашем случае тройник врезан в районе между топливным фильтром и топливной рейкой.

Соленоиды прикручиваем к кронштейну, идущему в комплекте. К каждому соленоиду идут жиклеры, на которые в дальнейшем прикручивается шланг, жиклеры нужно прикрутить к соответствующим соленоидам. Все резьбовые соединения необходимо дополнительно герметизировать, например фумоизоляционной лентой.

Синий соленоид для газа, красный для топлива. На каждом из них есть обозначения in и out, вход и выход соответственно. К синему прикручиваем магистраль, идущую от баллона (в порт in), затем соединяем тройник с топливным соленоидом, также в порт in (рисунок справа).

На рисунке справа, показаны соленоиды с установленным шлангом для подачи газа, который идет из баллона, он обозначен красным кружком.

 

Зелеными кружками обозначены места, в которые необходимо вкрутить шланги, который будут подключены к форсунке (wet fogger spray nozzle).

 

 

На рисунке справа, показаны уже прикрепленные магистрали, зеленым обозначена газовая магистраль, красным топливная. Левая сторона вход (in) правая выход (out).

После установки соленоидов необходимо на расстоянии 8-10 см от дроссельной заслонки, установить форсунку (wet fogger spray nozzle).

 

Эта форсунка отвечает за смешивание топлива и газа и подачу данной смеси в впускной коллектор.

 

Соотношение топлива и газа определяет мощность всей нитрос системы. Для контроля мощности применяются специальные жиклеры, которые устанавливаются в порты форсунки и тем самым ограничивают ее рабочий объем.

Размер этих жиклеров необходимо подбирать к каждому автомобилю индивидуально т.к. их параметры зависят от мощности топливного насоса, объема впускного коллектора и запаса мощности двигателя в целом. У каждой форсунки есть свой номер, чем больше номер, тем больше диаметр жиклера и соответственно ее пропускная способность. Жиклер, отвечающий за подачу газа должен быть несколько больше того, который отвечает за подачу топлива.

Для рассматриваемого автомобиля, мы выбрали форсунки под номером 32 и 28, что даст нам прибавку при активации системы примерно в районе 50 л.с.

Рассмотрим, представленный рисунок более подробно.

От уже знакомых нам соленоидов (4), мы подвели два шланга к форсунке (1), в порты форсунки  были вставлены соответствующие жиклеры (2).

На каждой форсунке есть обозначения портов, F (fuel – топливо) и N (nitrous - газ).

Форсунка была врезана перед хаусингом дросельной заслонки на расстоянии около 10 сантиметров непосредственно от самой дроссельной заслонки (3)

Оптимальное положение жиклера форсунки должно быть таким, чтобы струя газа и топлива, исходящая из нее, была направлена по направлению движения основного воздушного потока в коллекторе автомобиля.
 
Подлючение элементов управления
 
Теперь необходимо позаботится об управлении процессом подачи закиси. На рисунке изображена принципиальная схема подключения системы. Рассмотрим ее более подробно.
 
Электрическая схема подключения системы подачи закиси азота
 

Каждый соленоид представляет собой электромагнитный клапан. Думаю ни для кого не секрет, что это простейшее устройство состоит из катушки и сердечника. При пропускании через катушку электрического тока электромагнит действует на заслонку, открывая ее и тем самым производится подача топлива и газа к впускному коллектору автомобиля.

 

Таким образом от каждого соленоида идет по паре проводов, в нашем случае черные от соленоида с газом (N2O) и красные от топливного (Fuel). В самом простейшем случае, если взять пару из этих проводов и подсоединить одну из них к минусовому полюсу АКБ (Аккумуляторной Батареи), а вторую к плюсовому, то произойдет включение системы подачи смеси т.е. оба соленоида откроются. Но нам необходимо соблюсти несколько условий:

 

  • иметь возможность включать систему с кнопки на руле
  • установить страховочный тумблер, который будет исключать случайные активации срабатывания системы при неосторожных нажатиях кнопки на руле
  • установить датчик положения дроссельной заслонки, который будет следить чтобы система была активирована лишь при педали газа утопленной в пол

 

Поэтому мы несколько усложняем схему, добавляя в нее некоторые элементы. Тумблер и кнопку.

Элементом управления в цепи включения системы служит реле. Оно работает по тому же принципу, что и соленоид, т.е. для размыкания/замыкания контактов используется электромагнит.


Итак, проводник номер (1), это минусовой провод, который мы заводим на выключатель, отвечающий за положение дроссельной заслонки (микровыключатель 1, управление по минусу).


Проводник номер (2) заводим на реле, когда реле сработает, то ток идущий по нему, активирует систему. (конечно в случае полного открытия дроссельной заслонки).


Проводник номер (3) это минусовой провод, идущий от АКБ, либо просто от кузова (массы), на этом проводнике сидит кнопка (микровыключатель  №2), установленная на руле.


Проводник (4) – положительный, идет от АКБ, через предохранитель (5А) - на реле, впоследствии он будет замыкаться с проводником (2) и запускать систему.


Проводник (5), выходящий из (4) заведен на тумблер (микровыключатель №3) и из него подсоединен к управляющему контакту на реле.

Работает это следущим образом: когда контакты под номером 86 и 85 подключаются к + / - , происходит срабатывание электромагнита и контакты 30 и 87 замыкаются между собой. Таким образом у нас контакты реле 86 и 85 - управляющие, контакты 30 и 87 рабочие.

 

Согласно нашей схеме проводник номер (3) заводим на выключатель в салон (кнопка на руле – выключатель 3), и от нее выводим на 85-й контакт реле.


Проводник (4) через предохранитель 3-5А заводим на 87-й контакт реле, а проводник (5), цепляем на 4-й и уводим в салон на тумблер (выключатель 3), от тумблера возвращаемся к реле на 86-й управляющий контакт.

Датчик необходим для того чтобы, в случае если во время использования системы педаль газа будет утоплена не полностью необходимо тутже прекратить подачу смеси т.к. для корректного функционирования системы необходимо полное открытие дросселя.


Датчик представляет из себя трех контактный выключатель. Для простоты назовем эти контакты 1 – 2 – 3. В выключенном состоянии контакты 1 и 3 замкнуты, во включенном, замыкаются контакты 1 и 2. Именно эти два контакта мы будем использовать.

 

Выключатель, устанавливается на кронштейне, с таким расчетом, что когда педаль газа будет нажата в пол, выключатель будет приведен в рабочее состояние. На рисунке ниже показано как это выглядит.

 

Одной из стрелочек. Показан рычажок, включающий выключатель (во врезке сверху он показан в другом ракурсе). Вторая стрелочка показывает на провод, который мы завели на контакт 1 от соленоидов. Таким образом, соединив контакт 2 выключателя с массой (минусовым проводом) мы завершаем работы по данному участку цепи.

В данном примере использовался стандартный дросель, возможно вам придется использовать выключатель иной конструкции, либо размещать его не на дроселе, а использовать для этого тросик газа и т.д.

Главное убедитесь в надежности конструкции, проверьте момент срабатывания данного датчика. Сделать это можно не заводя двигатель и не подавая газ в систему. Убедитесь что вентиль на балоне перекрыт, двигатель выключен. Включите зажигание и не запуская двигатель, переключите страховочный тумблер в положение ВКЛ, нажмите на педаль газа до упора, нажмите кнопку на руле. Если все было сделано верно, то вы услышите характерный звук срабатывания реле. Начинайте отпускать газ, в идеальном варианте у вас сразу же должно реле отщелкнуться обратно - перекрыв подачу закиси азота в двигатель.

 

Теперь об основных моментах, на которые необходимо обратить внимание на начальном этапе эксплуатации системы:
 

1. Топливный насос.

Стандартное давление топлива для Eclipse G2 составляет 3.5 BAR

При использовании системы впрыска закиси азота, часть топлива будет забираться через форсунку идущую во впускной коллектор. Необходимо следить, чтобы в данный момент давление топлива не падало т.к. это обеднит смесь и вызовет детонацию. Специалисты компании NOS рекомендуют использовать давление 5-6 BAR с тем чтобы компенсировать возможные "провалы" от использования системы.

 

Очень важно проверить состояние свечей, после нескольких первых пусков газа. По состоянию свечей можно оценить богатая или бедная смесь подавалась в цилиндры и если есть следы детонации или нагара на свечах, то необходимо заменить жиклеры, установленные в форсунке. Поставить более "холодные" свечи и/или свечи с меньшим зазором электрода (в большинстве случаев подойдет зазор от 0,635 до 0,889 мм.).

 

2. Угол опережения зажигания.

Регулировка момента зажигания на большинстве машин осуществляется так, что максимальное давление в цилиндре приходится на период между 10 и 15 градусами после верхней мертвой точки - оптимальное значение в цикле сгорания. Чтобы максимальное давление в цилиндрах приходилось именно на этот момент, нужно предпринять некоторые шаги, которые обеспечат опережение в любой точке между 30 и 45 градусами перед верхней мертвой точкой.

 

Как уже упоминалось, закись делает воздушно-топливную смесь более плотной и позволяет сжигать ее быстрее. Поэтому пиковое давление в цилиндрах наступает намного раньше, чем обычно. В результате возвратно-поступательный механизм вынужден противодействовать давлению в цилиндре и поглощать большую часть энергии сгорания. Что выливается в потерю мощности и крутящего момента, а в некоторых случаях - в повреждения двигателя.

 

 

Для предотвращения такого рода неприятностей нитроэксперты и производители систем закиси рекомендуют замедление зажигания. Считая приблизительно, зажигание нужно замедлить до значений 1.5-2 градуса для каждых 50 л.с., добавленных при помощи закиси. Это сдвинет пиковое давление в цилиндрах назад к значению от 10 до 15 градусов после верхней мертвой точки. Для установки специфических параметров зажигания посмотрите инструкцию к вашей системе закиси азота.

 

3. Закрываете вентиль балона.

Открывать вентиль балона с закисью азота необходимо непосредственно перед использованием и обязательно закрывайте его обратно и лучше это сделать при работающем двигателе. Также можно использовать комплекты очистки (Nitros Purge). Суть данного комплекта в том, что после открытия вентиля, вы нажимаете кнопку и стравливаете газ наружу. Тем самым вы продуваете систему и в момент ее использования у вас перед дроселем уже будет порция закиси, а не воздуха, оставшегося в шланге. Ну и кому-то нравиться просто ей попшикать.