在目前的世界直线加速赛(DRAG RACING)中,为了在瞬间提高大比率马力,利用的液态氮氧化物系统正是NOS。
其实,早在二次世界大战中德国空军已开始使用NOS,战争结束后才逐渐被用于直线加速赛。NOS的工作原理是把一氧化二氮(N2O),即俗称的笑气(LAUGH GAS)高压形成液态后装入钢瓶中,然后在引擎内与空气一道充当助燃剂与燃料混合燃烧(其可放出氧气和氮气,其中氧气就是关键的助燃气体,而氮气又可协助降温),以此增加燃料燃烧的完整度,提升马力。
由于NOS提供了额外的助燃能力(氧气量大)所以安装NOS后还要对应增加燃油喷量与之配合,"要想马儿跑,就要马儿多吃草。"燃料就是引擎的草,引擎的动力也因此得到进一步的提升。NOS与涡轮增压、机械增压一样,都是为了增加引擎混合气中的氧气含量而提升燃烧效率增加马力,不同的是NOS是直接利用氧化物,而后两者则是通过外力增加空气密度来达到目的。
也许有人会问为什么不直接使用氧气而用一氧化二氮呢?那是因为用氧气难以控制引擎的稳定性(高温和爆振力),所以极少直接使用氧气。 改装店建议NOS系统每次使用时间不可超过1分钟,但其实按照系统开关要尽油门才开启来看,一般也就几秒的使用时间就可令转速超6000而令电脑自动断油。
NOS全名就叫Nitros Oxide Stsem,而NOS所用的气体就是一氧化二氮(N2O),而N2O如何产生那么多的动力呢?氮氧化合物就是俗称的笑气(LAUGH GAS),在Nitros Oxide Stsem的系统中N2O是因高压而形成液态被装入钢瓶内.
内燃所机做功需要燃料,增加单位时间内的燃料供给,自然就能提高车子的性能,问题在于如何在增加燃料供给的情况下同时让它充分燃烧,混合气过浓反而会降低马力。要增加燃料不难,改大喷油嘴即可,想增加引擎的氧气量就没有那么简单,TURBO和SUPERCHARGER是通过加大空气密度而增加氧气量,高转速引擎,也增加了单位时间内的进气量,在良好的匹配下,一部5000RPM的引擎提高到10000RPM时,理论上,它增加了一倍的单位时间进气量,而N2O和空气一样并不是燃料,但当温度到达华氏572度时,N2O就会分解出氧分子,而达到助燃的效果。NOS系统具有两个部份,一为燃料系统,另一为N2O供应系统,两个都通过特殊喷嘴接到排气歧管上。
NOS系统,就好象我们在FAST FURIOUS中看到的,利用一个开关启动NOS,燃料系统的汽油从电磁阀进入喷嘴,另一边N2O也从高压瓶中冲出喷嘴,两者以适当的比率混合以雾状喷入进气岐管内,在压缩爆炸行程中,N2O因高热分解出氧而使燃烧完全,加大马力。
NOS还有另一个作用就是 降低进气温度.当N2O从喷嘴喷出时,非常冷,整个喷嘴甚至会结霜,它大幅降低进气温度,使空气密度加大,增加近气量,也因进气温度之降低而减少爆震的发生,终极改装车NOS系统可以很轻易的带来额外马力,以引擎的承受力为限。
普通街车在改装NOS提高本身马力40%以上的情况下,一方面如果不进行引擎内部强化,引擎的承受力将超负荷,引擎将会受到损坏,另一方面如果调校不当造成混合气过浓,点火困难反而回适得其反。
在自然环境下充氮气区域能起到防氧化作用,因为氮气的极度稳定性可以对被氧化的区域形成一个保护圈,可以防止被氧化。氮气,化学式为N2,通常状况下是一种无色无味的气体,而且一般氮气比空气密度小。氮气占大气总量的78.08%(体积分数),是空气的主要成份。在标准大气压下,冷却至-195.8℃时,变成没有颜色的液体,冷却至-209.8℃时,固态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质不活泼,常温下很难跟其他物质发生反应,所以常被用来制作防腐剂。但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化,用来制取对人类有用的新物质。
由氮分子中三键键能很大,不容易被破坏,因此其化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气可以和氢气反应生成氨。同时,由于氮分子N2的化学结构比较稳定,氰根离子CN-和碳化钙CaC2中的(C2)2-和氮分子结构相似。
氮化物反应:
氮化镁与水反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO;
一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮:2NO+O2=2NO2;
二氧化氮溶于水,生成硝酸,一氧化氮:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
五氧化二氮溶于水,生成硝酸:N2O5+H2O=2HNO3;
活泼金属反应:
N2 与金属锂在常温下就可直接反应:6Li + N2 = 2Li3N
N2与碱土金属Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热的温度下作用: 3Ca + N2 =(△)= Ca3N2
N2与镁条反应:3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)
非金属反应:
N2与氢气反应制氨气:N2+3H2?2NH3 (高温 高压 催化剂)
N2与硼要在白热的温度才能反应: 2 B + N2= 2BN (大分子化合物)
N2与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应。
健康危害:空气中氮气含量过高,使吸入气氧分压下降,引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时,患者最初感胸闷、气短、疲软无力;继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳,称之为“氮酩酊”,可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度,患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
潜水员深潜时,可发生氮的麻醉作用;若从高压环境下过快转入常压环境,体内会形成氮气气泡,压迫神经、血管或造成微血管阻塞,发生“减压病”。
主要是为了驱逐氧气,保护反应正常进行,特别是自由基反应需要隔离氧气,要用氮气保护。
氮气在常况下是一种无色无味的气体,熔点是63 K,沸点是77 K,临界温度是版126 K,难于液权化。溶解度很小,常压下在283 K 时一体积水可溶解0.02体积的氮气。
化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气成分可以和氢气反应生成氨。同时,由于氮分子的化学结构比较稳定,氰根离子CN-和碳化钙CaC2中的C22-和氮分子结构相似。
氮气在大气中含量虽多于氧气,但是由于它的性质不活泼,所以人们是在认识氧气之后才认识氮气的。不过它的发现却早于氧气。
扩展资料:
氮气的主要用途:
1、化合物制造:化肥、氨、硝酸等化合物的制造;
2、惰性保护:惰性保护介质,速冻食品;
3、制冷剂:低温粉碎等的制冷剂、冷却剂;
4、电子工业:电子工业中的外延、扩散、化学气相淀积、离子注入、等离子干刻、光刻等;
5、标准物:用作标准气、校正气、零点气、平衡气等。
参考资料来源:百度百科-氮气
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