Направление подающей магистрали

Направление подающей магистрали

На выходе из клапана в верхней части баллона закись азота будет направляться через специальную магистраль в стальной оплетке. Даже если на первый взгляд она похожа на трубопроводы, использующиеся для подачи топлива, воды или масла в гоночных автомобилях, это не совсем так, поэтому ни в коем случае не заменяйте магистраль обычными трубопроводами в оплетке со штуцерами, которые не выдерживают высокое давление и чрезвычайно низкие температуры, присущие системам подачи закиси азота.

Пара соленоидов контролирует подачу потока топлива и закиси азота к одному аэрозольному распылителю.

При направлении подающей магистрали следует учитывать всего пару замечаний. Нельзя допускать, чтобы магистраль терлась о другие компоненты, так как оплетка очень прочная и может быстро протереть дыру в алюминии или тонкой стали. Магистраль также должна оставаться охлажденной, так как закись азота должна оставаться в жидком состоянии, пока не достигнет распылителя. Поэтому магистраль должна располагаться подальше от системы выпуска отработанных газов и любых других горячих участков в моторном отсеке. Если магистраль проходит около системы выпуска отработанных газов, установите отражательный экран и изоляционное покрытие на магистраль.

Соленоид закиси азота и распылитель

Соленоид закиси азота является следующим компонентом на пути подачи закиси азота. Он предназначен для того, чтобы начинать и заканчивать подачу потока закиси азота. Стоит отметить, что он во многом отличается от соленоида подачи топлива (использующегося только в «мокрых» системах впрыска закиси азота), так как должен работать под высоким давлением при низкой температуре. Следовательно, он должен быть оснащен мощной обмоткой, чтобы создать достаточно сильное магнитное поле, чтобы быстро открывать клапан под давлением 55 бар, а резиновые уплотнения должны быть устойчивыми к сколам и разрывам при температурах, близких к замерзанию. Ввиду этого всегда следуйте рекомендациям производителя относительно размера электрических проводов и используйте только оригинальные резиновые уплотнения. Также принимайте в расчет общее потребление тока в системе, так как она может содержать несколько соленоидов, нагреватель баллона идополнительный топливный насос. В общем потребление тока может превышать 30А. Если электрическая система недостаточно мощная, чтобы обеспечить дополнительную электрическую энергию, напряжение упадет. При этом топливный насос начнет работать медленнее, что вызовет обеднение топливовоздушной смеси, достаточно серьезное, чтобы привести к повреждению двигателя. С другой стороны, низкое напряжение может негативно сказаться на работе системы зажигания, что приведет к возникновению пропусков зажигания.

Затем наступает очередь калибровочных форсунок, использующихся для регулировки количества закиси азота, попадающего в распылитель. Эти форсунки представляют собой обычные латунные втулки, которые можно легко заменить, чтобы увеличить или уменьшить интенсивность потока закиси азота, а также топлива в случае с «мокрыми» системами.

Выбор распылителя заряда

Мы подошли к выбору компонента, который я считаю одним из самых важных в системе впрыска закиси азота, – распылителю заряда. Всвободной продаже можно найти большое количество различных распылителей. Простейшая система электронного впрыска топлива состоит из пластины, которая зажата между впускным коллектором и корпусом дроссельной заслонки. По всей длине пластины проходят два тонких латунных трубопровода (мы сейчас говорим о «мокрой» системе впрыска закиси азота), расположенных таким образом, что выпускные отверстия в трубопроводе закиси азота впрыскивают закись азота под давлением в поток топлива, выходящий из отверстий в топливопроводе. Другие конструкции работают примерно по такому же принципу, при этом закись азота используется для дробления топлива на более мелкие капли, превращая их в равномерно распыленную легковоспламеняющуюся мелкодисперсную смесь.

Так должно быть в идеале, однако многие конструкции далеки от совершенства. Главное – запомнить, что топливо должно распыляться, чтобы сгорать более эффективно. Неважно, какое количество кислорода и топлива мы можем подать в двигатель: мощность может все равно уменьшиться, если топливо не будет распыляться должным образом, в форме мельчайших капель, а затем тщательно смешиваться ссоответствующим количеством кислорода, чтобы обеспечить полное и быстрое сгорание. Эта задача становится еще более трудновыполнимой потому, что топливо и кислород охлаждаются под воздействием азота. С одной стороны, это хорошо, так как объемный КПД двигателя возрастает, к тому же камера сгорания, выпускной клапан и днище поршня охлаждаются (что способствует увеличению мощности и снижает возможность возникновения детонации). С другой стороны, по мере понижения температуры топливо становится намного сложнее распылять. Именно по этой причине раньше производители старались повысить температуру впускного коллектора, устанавливая патрубок воздушного фильтра таким образом, чтобы он втягивал воздух, предварительно подогретый выпускным коллектором.

Я не предлагаю вам возвращаться к подобным конструкциям, чтобы обеспечить оптимальную эффективность камеры сгорания. Однако я считаю, что, если уж вы собрались потратиться на покупку системы впрыска закиси азота, не стоит экономить на качественном распылителе.

Количество распылителей и их расположение

В двигателе используется двухэтапная система распылителей, чтобы обеспечить необходимое тяговое усилие и увеличить срок службы коробки передач.

Выбрав тип распылителя, который вы будете использовать, вы должны определиться с количеством распылителей, а также с местом их расположения во впускном канале. В идеале распылитель заряда должен быть расположен в каждом распределительном канале около топливной форсунки. Таким образом мы обеспечим подачу равного количества закиси азота и топлива, при этом каждый цилиндр не будет получать избыточное количество топлива по сравнению с впрыскиваемым количеством закиси азота (или, что было бы еще хуже, каждый цилиндр не будет получать избыточное количество закиси азота). Устранив проблемы распределения (впускной заряд в цилиндрах не будет обеднен или обогащен) икачества топливовоздушной смеси (ни в один цилиндр не будет поступать плохо распыленное топливо, не смешанное должным образом своздухом), мы приблизимся к желаемому составу топливовоздушной смеси и идеальному углу опережения зажигания, чтобы обеспечить Количество распылителей и их расположение с меньшей вероятностью повреждения двигателя.

Подобная система будет работать очень эффективно при условии, что вы располагаете достаточными средствами на ее установку и хотите свести кминимуму вероятность повреждения двигателя даже при очень высоких уровнях мощности. Чаще всего нам нужно лишь незначительное Количество распылителей и их расположение, примерно 15–20% от максимальной мощности двигателя без использования закиси азота. Если мы говорим об атмосферном двигателе мощностью 150л.с., мы хотим увеличить мощность примерно на 30–40л.с. даже при низкой частоте вращения двигателя. Это означает, что двигатель будет производить в два раза больше мощности и более при низкой частоте вращения. В подобной ситуации можно вполне обойтись одним распылителем. Если двигатель оснащен двойной системой впуска воздуха, лучше установить распылители в обоих впускных каналах.

Оптимальное расположение распылителя будет определяться конструкцией системы впуска. В конструкциях с нагнетателями или турбокомпрессорами вы можете установить распылитель на выпускном отверстии из промежуточного охладителя. Это позволит топливу и закиси азота равномерно распыляться по всей длине впускного канала. Для атмосферных двигателей расположение распылителя будет во многом зависеть от длины впускного воздуховода, а также от типа датчика интенсивности потока воздуха. Системы Alpha-N, а также системы, работающие на основании скорости/плотности потока, не оснащены датчиком интенсивности потока воздуха, поэтому закись азота можно впрыскивать после воздушной камеры. Лопастные датчики интенсивности потока воздуха не слишком подвержены влиянию закиси азота, поэтому распылитель можно установить в гибкой шине после датчика интенсивности потока воздуха. Датчик интенсивности потока воздуха с проводами и пленками накаливания будет подвержен влиянию системы впрыска закиси азота, которая будет охлаждать датчик интенсивности потока воздуха, обогащая смесь, впрыскиваемую форсунками, поэтому распылитель необходимо устанавливать дальше в гибком воздуховоде. Чтобы избежать проблем при модификации, я думаю, 300мм будет вполне нормально, но иногда это значение должно быть меньше, так как в воздуховоде более удобная посадочная поверхность, расположенная ближе к датчику интенсивности потока воздуха.

Система подачи топлива

Единственным недостатком любой системы впрыска закиси азота является ее общность с системой подачи топлива. Запомните: сама по себе система впрыска закиси азота не может повредить двигатель. В большинстве случаев повреждение двигателя происходит из-за подачи недостаточного количества топлива. Возможно, главный топливный жиклер слишком мал, но причиной также могут быть слишком узкие топливопроводы или деформированные изгибы, блокирующие поток топлива, или засоренный топливный фильтр. Обратите внимание также на топливный насос: возможно, он недостаточно мощный. Итак, причиной многих проблем в работе двигателя может быть недостаточная подача топлива, но они также могут быть вызваны слишком большим углом опережения зажигания или высокой частотой вращения двигателя (из-за пробуксовки колес или проскальзывания сцепления).

Посредством установки системы впрыска закиси азота, срабатывающей в диапазоне частоты вращения 3200–4200 об/мин, в автомобиле B4 Liberty давление наддува во втором турбокомпрессоре будет создаваться намного быстрее.

В действительности в автомобилях, оснащенных системой впрыска топлива, мы не столкнемся с проблемами пропускной способности топлива вбольшей части систем впрыска закиси азота, работающих при низкой частоте вращения, так как заводской топливный насос будет удовлетворять все потребности двигателя. Однако никогда не стоит упускать из виду то, о чем мы говорили в главе 13, и, конечно же, нельзя быть уверенным на 100%, что заводской насос и топливопроводы будут работать нормально после выполнения подобных модификаций. Если после выполнения всех расчетов вы обнаружили, что насос и топливопроводы смогут пропускать дополнительное количество топлива, направить топливо от топливной рампы будет достаточно легко. Просто сделайте отвод от гибкого шланга, соединяющего сторону высокого давления регулятора давления топлива с топливной рампой. Вы также можете подсоединить топливопровод непосредственно к топливной рампе и отвести этот топливопровод крегулятору давления топлива (именно этот метод я предпочитаю использовать). Это поможет избежать изгиба под углом 90° и позволит топливу проходить непосредственно от топливной рампы к соленоиду топлива. Это, конечно, незначительная модификация, но она позволяет также устранить другое возможное ограничение на пути потока топлива.

Если в результате расчетов вы пришли к выводу, что заводской топливный насос не подойдет, можно выполнить модификации, описанные выше, однако придется также установить насос больших размеров или еще один насос, который будет работать параллельно с заводским насосом. Установка второго насоса будет оптимальным вариантом, так как небольшие насосы всегда стоят дешевле, к тому же вы сможете подобрать необходимый насос на разборке. Кроме того, у вас в таком случае не возникнет проблем с рециркуляцией топлива, о чем мы говорили в главе 13, так как второй насос будет активироваться только при включении системы впрыска закиси азота.

Во всех внешних системах придется следовать иным путем. Возможно, вам потребуются топливопроводы большого диаметра, а также высокомощные насосы. Скорее всего, данная система не будет подсоединена к системе электронного впрыска топлива, более вероятно, что это будет автономная система, предназначенная для обслуживания системы впрыска закиси азота.

Независимо от типа системы питания, которая используется в вашем автомобиле, топливо должно сначала направиться к топливному соленоиду, прежде чем пройти через калиброванные жиклеры, а затем в распылитель заряда. Внешне топливный соленоид очень похож на соленоид системы впрыска закиси азота. Однако существует несколько важных конструктивных различий. Во-первых, рабочее давление составляет 2,4–4,8 бар (для сравнения: рабочее давление в магистрали закиси азота составляет 55 бар), поэтому обмотка закрытия и открытия не должна быть такой мощной. Во-вторых, уплотнения топливного соленоида не должны быть устойчивыми к низким температурам, однако они не должны быть подвержены повреждениям под воздействием различных компонентов топлива. Учтите, что для спиртового топлива и топлива с содержанием нитро вам понадобится другой тип соленоидов. Он оснащен уплотнением из других материалов (обычно тефлон, а не витон), а также обладает большей пропускной способностью.

Топливо C-23 компании VP Racing специально предназначено для двигателей, работающих с системами впрыска закиси азота.

Компоненты активации системы впрыска закиси азота

Посмотрев на рис. 15.2, вы сможете понять основные принципы работы компонентов, предназначенных для активации системы впрыска закиси азота. Как уже говорилось ранее, в процессе задействованы две системы: система впрыска закиси азота и система питания, однако есть еще исистема управления (которую обычно называют системой активации), позволяющая водителю контролировать время включения и количество впрыскиваемой закиси азота. Более ранние системы активации были кустарными и достаточно опасными. Обычно это был простой выключатель, который во включенном положении подавал питание батареи на второй активирующий выключатель, установленный на щитке приборов или на рулевом колесе. Этот второй пружинный выключатель активировал соленоиды закиси азота и топлива только при нажатии. Можете себе представить, что за «бешеная езда» получалась, когда водитель должен был управлять автомобилем, одновременно удерживая переключатель. Также можно только представить, сколько двигателей было повреждено, оттого что водитель нечаянно нажимал выключатель, выжимая педаль сцепления при переключении передачи.

Рис. 15.2. «Мокрая» система впрыска закиси азота с простым выключателем активации, подсоединенным к заводской топливной рампе.

Следующим этапом в развитии системы активации стала замена переключателя активации микровыключателем полностью открытой дроссельной заслонки. Это во многом облегчило и обезопасило работу системы впрыска закиси азота, так как водитель мог сконцентрироваться на управлении автомобилем, а любая потеря контроля могла быть быстро скорректирована быстрым открытием дроссельной заслонки. Двигатели стали более долговечными, так как открытие дроссельной заслонки при переключении передач отключало подачу закиси азота. Все равно некоторые проблемы остались, так как, если водитель забывал выключить системы, припарковав автомобиль, а затем выжимал педаль сцепления, система впуска заполнялась топливом и закисью азота. Если повторный запуск двигателя осуществлялся в следующие несколько минут, обратное зажигание могло очень скоро превратить двигатель в осколочную гранату! Конечно же, система должна быть подключена последовательно с замком зажигания (рис. 15.3), а если вы думаете, что все равно можете нечаянно задеть выключатель, подсоедините электрические провода к датчику давления моторного масла.

Рис. 15.3. Простейшая система активации должна включать переключатель, контролирующийся дроссельной заслонкой.

Подобные системы активации достаточно дешевые и простые, хотя они, конечно, во многом оставляют желать лучшего, так как закись азота будет впрыскиваться при полностью открытой дроссельной заслонке независимо от выбранной передачи, а также от тягового усилия. Устранить это можно путем использования различных электронных контроллеров, которые есть в свободной продаже. Конечно же, это сделает вашу систему более сложной и дорогой, однако вы легко возместите стоимость, снизив расход закиси азота, а также износ шин и компонентов коробки передач.

Самые дорогие контроллеры обычно имеют выключатель, работающий в зависимости от частоты вращения двигателя. Вы можете настроить регуляторы, чтобы установить значение при низкой частоте вращения, когда система впрыска закиси азота будет включаться, а также другое значение высокой частоты вращения, когда система впрыска закиси азота будет выключаться. Так как контроллер подключен к датчику полностью открытой дроссельной заслонки, закись азота будет подаваться при полностью открытой дроссельной заслонке в указанном диапазоне частоты вращения. Конечно же, таким образом вам не удастся справиться с проблемами, связанными с тяговым усилием на первой и второй передачах, но втаком случае риск возникновения детонации при подаче большого количества закиси азота при низкой частоте вращения действительно сократится. Чтобы справиться с недостаточным тяговым усилием на первой и второй передачах, можно использовать несколько способов. Проще всего установить выключатель на рычаге переключения передач или на рулевом колесе в положении, где вы сможете легко включить его, как только повысите передачу по крайней мере до третьей. Вы также можете использовать второй микровыключатель, который будет замыкаться механизмом переключения передач только на соответствующих повышенных передачах, но это будет несколько сложнее. И в завершение вы можете прибегнуть к реле времени, которое можно отрегулировать, чтобы замыкать электрическую систему через определенный промежуток времени. Таким образом, система впрыска закиси азота будет включаться только после включения определенной передачи. Стоит отметить, что подобная схема оптимально подходит для дрэг-гонок.

В турбированных автомобилях, если вы хотите, чтобы баллона с закисью азота хватило на большее расстояние, вы также можете использовать датчик давления, установленный последовательно с контроллером низкой/высокой частоты вращения. Это позволит вам использовать большое турбинное колесо для максимальной мощности в верхней части диапазона, а система впрыска закиси азота будет восполнять недостаток мощности, когда давление наддува будет отсутствовать. Также на низких передачах контроллер частоты вращения будет отключать подачу закиси азота, чтобы предотвратить работу двигателя при слишком высокой частоте вращения, так как в противном случае износ двигателя будет интенсивным.

Следующее поколение контроллеров от компаний Jacobs Electronics, NOS и Schnitz Motorsports в США было более узкоспециализированным идорогостоящим. Сложность исполнения варьировалась, но в основном они были предназначены для обеспечения постепенного увеличения интенсивности потока закиси азота в зависимости от частоты вращения двигателя и выбранной передачи. Интенсивность потока закиси азота можно отрегулировать от 0 до 100%, а наличие таймера позволяет отложить момент начала впрыска и регулировать степень увеличения интенсивности потока. Эти контроллеры также содержали регулятор запаздывания зажигания с электронным управлением в соответствии счастотой вращения двигателя и интенсивностью потока закиси азота. Тем, кто привык использовать карбюраторы, подобная система электронного управления может показаться сложной и непонятной, но в принципе она не слишком отличается от электронного блока управления, который изменяет длительность впрыска форсунок и интенсивность потока топлива в зависимости от потребностей двигателя. Основное различие состоит в том, что контроллер регулируется водителем, чтобы быстро активировать второй комплект соленоидов топлива и закиси азота, ограничивая мощность с целью достижения компромисса мощности/тягового усилия.

Мы много говорим об электронных контроллерах, поэтому некоторые могут подумать, что это единственный способ решить проблемы с тяговым усилием или избежать повреждения коробки передач. Однако не стоит забывать о том, что можно изменить внутренний диаметр и длину подающей магистрали закиси азота между соленоидом и калибровочным жиклером. Стандартная магистраль небольшого диаметра обладает меньшим объемом, поэтому при активации системы впрыска закиси азота она быстро заполняется и доставляет большие количества закиси азота. С другой стороны, длинная магистраль большого диаметра заполняется медленнее после активации соленоида закиси азота, поэтому и мощность возрастает постепенно.

Контроллер компании Schnitz с постепенным увеличением интенсивности потока закиси азота предоставляет широкие возможности для регулировки.

Выбор соотношения закиси азота и топлива в смеси

В начале данной главы упоминалось, что главное для правильной работы системы впрыска закиси азота – это подбор подходящего соотношения смеси топлива и закиси азота. Тут основным препятствием является то, что давление в баллоне с закисью азота может изменяться в зависимости от температуры окружающей среды. Если баллон подвержен воздействию солнечных лучей, тепла системы отработанных газов или холодного воздуха системы охлаждения, давление закиси азота будет меняться. Конечно же, когда давление поднимается, пропускная способность калибровочного жиклера становится выше, а это в свою очередь будет делать смесь обедненной или обогащенной. В таблице 15.1 указано примерное изменение давления в зависимости от изменения температуры баллона с закисью азота. Некоторые пытаются преодолеть это, изменяя размер жиклеров. К сожалению, этот метод ни в коем случае нельзя считать верным, так как при очень высоких температурах баллона жидкая закись азота может переходить в газообразное состояние. Поэтому это, скорее, может привести к сокращению интенсивности потока. Конечно же, опытные гонщики точно знают необходимый размер топливных форсунок и жиклеров закиси азота, однако намного безопаснее и легче установить дополнительный подогрев рубашки с термостатом, чтобы поддерживать постоянную температуру баллона с закисью азота (примерно 24°С). При такой температуре давление в баллоне будет составлять 55 бар.

Таблица 15.1. Давление и температура закиси азота

Стабилизировав таким образом интенсивность потока закиси азота, относительно легко можно добиться подачи необходимого количества топлива. Производители комплектов систем впрыска закиси азота обычно используют комбинацию с базовыми системами впрыска топлива. В любом случае в двигателях с карбюраторами мы получим обогащенную смесь с содержанием пяти частей закиси азота и одной части топлива, то есть ссоотношением 5:1. Это значение будет эквивалентным составу топливовоздушной смеси 8:1. На первый взгляд кажется, что подобная смесь будет чрезмерно обогащена для данного двигателя, но на самом деле двигатели с системами впрыска закиси азота лучше работают на обогащенной смеси, как и двигатели, работающие на спиртовом топливе. Это, конечно, не означает, что для получения оптимальной мощности соотношение смеси 5:1 будет наиболее эффективным. В зависимости от конструкции камеры сгорания, впускного коллектора и степени сжатия оптимальная мощность будет достигаться при соотношении топлива и закиси азота примерно 6:1, что при использовании топливовоздушной смеси составит примерно 9,5:1. Некоторые двигатели могут работать на более обедненной смеси, но в таком случае могут возникнуть проблемы с распределением смеси. Это означает, что на каждые 10 л.с. увеличения мощности посредством впрыска закиси азота мы должны увеличить количество впрыскиваемого топлива примерно на 53см³ в минуту при соотношении смеси 5:1 или 44см³ топлива в минуту при соотношении 6:1.

При настройке двигателя с системой впрыска топлива во впускной канал на динамометрическом стенде, используя указатель отношения смеси, мы можем получить более точные значения. Сравнивая значения, полученные на динамометрическом стенде, с отношением топливовоздушной смеси, мы можем установить оптимальный состав смеси. Так как большая часть требований двигателя относительно топлива соответствует настройкам системы электронного впрыска топлива, которая доставляет определенное количество топлива в каждый цилиндр, проблем с равномерным распределением возникнуть не должно. И это даже несмотря на то, что при активации системы впрыска закиси азота дополнительное топливо будет впрыскиваться только через одну форсунку. Следовательно, даже с одним распылителем мы можем без опасений использовать смесь ссоотношением закиси азота и топлива примерно 12,0–12,2:1. Установив подобный распылитель в каждом канале, мы можем обеспечить незначительное Компоненты активации системы впрыска закиси азота даже на обедненной смеси, но при увеличении соотношения до 12,5–12,6:1 мы ступаем на опасный путь.

Считается, что двигатели с использованием системы впрыска закиси азота необходимо настраивать таким образом, чтобы они работали на определенном значении удельного расхода топлива на тормозном стенде (brake specific fuel consumption, или bsfc). Эта идея не имеет ничего общего с реальностью. Мы не можем произвольно выбирать удельный расход топлива, при котором будет работать двигатель. Необходимо обеспечить доставку достаточного количества топлива в соответствии с требованиями двигателя. Высокоэффективные двигатели с камерами сгорания оптимальной конструкции, должным образом распыляющейся топливовоздушной смесью, эффективной системой выпуска отработанных газов, которая удаляет все остаточные выхлопные газы из цилиндров, будут производить большую мощность при меньшем расходе топлива, чем двигатели с недостатками на данных участках. Кроме того, значение удельного расхода топлива на тормозном стенде может меняться взависимости от частоты вращения двигателя. При частоте вращения, на которой крутящий момент будет максимальным, это значение будет наименее низким, а при максимальной частоте вращения двигателя оно увеличится на 30–50%.

Настройка при помощи указателя соотношения топливовоздушной смеси во время испытания на динамометрическом стенде позволяет использовать систему впрыска закиси азота на двигателях ссистемой впрыска топлива, и при этом вероятность повреждения двигателя очень мала.

Значение удельного расхода топлива будет очень полезным во время испытаний на динамометрическом стенде, так как для механика это будет своеобразным мерилом эффективности двигателя и частично критерием качества топливовоздушной смеси и интенсивности горения. Если двигатель развивает мощность 200 л.с. при определенной частоте вращения и потребляет 80фунтов топлива в час, чтобы развить такую мощность, в таком случае значение его удельного расхода топлива составит 0,4 (80/200 = 0,4). С другой стороны, менее эффективный двигатель, потребляющий 110 фунтов топлива в час, будет иметь удельный расход топлива 0,55, при этом развивая ту же мощность 220 л.с., и если мы уменьшим расход топлива, мощность от этого не возрастет, а, наоборот, упадет.

На самом деле при установке системы впрыска закиси азота не стоит изменять настройки системы впрыска топлива. Если все свечи зажигания покрыты черным бархатистым налетом, мы знаем, что это результат чрезмерно обогащенной топливовоздушной смеси. В таком случае мы изменим размер топливных форсунок, чтобы избавиться от этого налета на свечах зажигания. Если настройки системы впрыска топлива выполнены правильно, некоторые считают, что можно увеличить размер распылителя закиси азота. Запомните: это опасно. Прежде чем вы начнете впрыскивать большее количество закиси азота в систему, топливовоздушная смесь уже будет чрезмерно обогащенной.

Угол опережения зажигания и свечи зажигания

Угол опережения зажигания необходимо сместить в сторону отставания, как и при установке других форм наддува. Сложно сказать, насколько именно придется сместить угол опережения зажигания: слишком много переменных. Все двигатели разные, но в основном стоит ожидать, что зажигание придется сместить в сторону отставания на больший угол при использовании закиси азота в больших количествах, а также при активации системы при низкой частоте вращения. Другой проблемой является то, что для обеспечения оптимальной работы двигателя угол опережения зажигания должен изменяться в зависимости от частоты вращения двигателя. Следовательно, при частоте вращения 2000об/мин двигатель с углом опережения зажигания в 10° может потребовать смещения угла зажигания в сторону отставания на 5° при частоте вращения, обеспечивающей максимальную мощность. Конечно же, простейшая система, которая будет смещать угол опережения зажигания на 10°, при активации выключателя системы закиси азота будет негативно влиять на мощность при высокой частоте вращения. Поэтому, если нашей целью являются оптимальные технические характеристики, нам понадобится электронный блок управления с дополнительными настройками в режиме активации системы впрыска закиси азота. Мы также можем установить простой контроллер системы зажигания, который позволяет изменять угол опережения зажигания в соответствии с различной частотой вращения двигателя.

О свечах зажигания мы поговорим подробнее в главе 17, а в данный момент я хочу сделать только несколько кратких замечаний. При использовании высокомощных систем впрыска закиси азота заводские свечи зажигания с выступающей рабочей частью, скорее всего, доставят вам массу неприятностей. Часто очень длинный боковой электрод, расположенный глубоко в камере сгорания, будет перегреваться и прогорать. Более серьезной является ситуация, при которой боковой электрод становится настолько горячим, что начинает работать как свеча накаливания, что всвою очередь вызывает эффект, похожий на калильное зажигание в дизельных двигателях, так как топливовоздушная смесь воспламеняется раньше времени. Это может привести к повреждению двигателя. Простым решением этой проблемы является использование свечей зажигания со стандартным зазором, а в высокомощных системах лучше использовать свечи зажигания для гоночных автомобилей с утопленным зазором.

Степень сжатия и требования к поршням

В отношении степени сжатия стоит отметить, что снижать ее не стоит при установке систем впрыска закиси азота при условии, что система питания и угол опережения зажигания отрегулированы должным образом. Некоторые двигатели, предназначенные для дрэг-гонок, являются исключением. Например, большие двигатели для гонок Pro Street объемом 10650 см³ обычно работают со степенью сжатия 17:1, но при активации системы впрыска закиси азота степень сжатия снижается до 15:1, чтобы обеспечить подачу большего количества закиси азота.

Требования к поршням не очень отличаются от требований в случае с другими двигателями с наддувом. Стоит избегать использования поршней из эвтектического сплава свысоким содержанием кремния: они слишком хрупкие и не выдержат даже незначительной детонации. Отлично подойдут поршни, отлитые под давлением с цельной юбкой, или поршни, изготовленные из цельного прутка. В таком случае возникает проблема замены поршневых колец. Но об этом мы поговорим подробнее в главе 19.

Кроме регулировки угла опережения зажигания основной модификацией, необходимой при использовании закиси азота с целью увеличения мощности более чем на 20–25%, станет установка прочных поршней с широкими перемычками между канавками для поршневых колец.