Закись азота: как анестетик заставляет машины ехать быстрее?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Авто и транспорт

Каждый ребёнок, когда-либо игравший в компьютерные гонки нулевых или смотревший «Форсаж», знаком с крайне любопытной субстанцией — закисью азота. Она заставляет машины ехать быстрее, но мало кто представляет, как она это делает и тем более, что закись применяется также в медицине.

Бутыль закиси азота и комплект для её установки в автомобиль
Бутыль закиси азота и комплект для её установки в автомобиль
Автор: Grolribasi Источник: creator.nightcafe.studio

Применение в автомобилях

Закись азота (N₂O) — бесцветный невоспламеняющийся (при комнатной температуре) газ его используют профессионалы в автоспорте и просто любители для повышения мощности двигателя. Но количество лошадиных сил увеличивается не за счёт сгорания закиси азота, она лишь помогает сжигать больше топлива за счёт сильного обогащения смеси кислородом.

Чтобы разобраться в вопросе подробнее, давайте вспомним основной принцип работы двигателя внутреннего сгорания — сжигание топлива. Чем больше топлива сгорело, тем больше мощности двигатель получил. Мы можем добавить больше топлива, но каждый двигатель ограничен тем, сколько топлива он может сжечь. Чтобы сжечь больше топлива и получить больше мощности, нужно больше воздуха, поэтому двигатели модифицируют с целью увеличения его «лёгких»: добавляют нагнетатели, воздушные фильтры низкого сопротивления, турбины и т. д.

Закись азота не увеличивает количество воздуха, она увеличивает процентную долю его ключевого компонента — кислорода. В то время как в воздухе примерно 20% кислорода, в закиси азота его примерно 36%, благодаря N₂O и нехитрой математике можно определить, что прирост мощности двигателя составит 25-50%.

Комплект установки закиси азота в автомобиль
Комплект установки закиси азота в автомобиль
Автор: Grolribasi Источник: creator.nightcafe.studio

Закись азота обычно хранят в сжиженном охлаждённом виде, таким образом она занимает значительно меньше места и позволяет охладить впускную камеру при установке на впрыск топлива. Но у автомобильного применения закиси азота есть и негативная сторона. Длительное воздействие N₂O на двигатель может привести к его быстрому износу, а также износу других компонентов, косвенно связанных с двигателем (например, сцепления), поэтому, как правило, двигатели специально подготавливают для использования закиси и используют её во время гонок лишь кратковременно.

Первое применение газа в ДВС было зафиксировано в 1912, это был авиационный двигатель, системы для тюнинга автомобилей появились под конец 1970-х. Однако газ известен гораздо дольше, ещё с 1800-х его активно использовали… в медицине.

Использование в медицине

В медицине закись азота более известна как веселящий газ, впервые в качестве анестезирующего его начали применять ещё в начале XIX века. Сейчас её используют в качестве седативного средства для простых процедур вроде зубных операций. Медицинский N₂O также используют для облегчения симптомов абстинентного синдрома (ломки) при алкогольной зависимости.

Изначальное применение закиси азота - мадицинское
Изначальное применение закиси азота — мадицинское
Автор: Grolribasi Источник: creator.nightcafe.studio

Веселящий газ подают пациентам в дыхательные пути через носовые пазухи или маску для анестезии. Закись азота расслабляет, позволяет почувствовать лёгкую эйфорию и пустоту в голове. N₂O вряд ли заставит вас «орать в голосину», но может сделать немного радостнее. Но немедицинское использование газа может навредить здоровью и вызвать побочные эффекты от самых простых, например, тошноты и головокружения, до серьёзных последствий вроде обмороков, кислородного голодания и инфаркта. Также при длительном применении этот газ способен вызвать истощение организма и дефицит витаминов B12 и B9, приводя к анемии.

Другие применения

У этого газа есть и пищевое применение, его используют для подачи взбитых сливок и прочих пищевых аэрозолей в баллончиках.

Заключение

Закись азота, N₂O или веселящий газ имеет много применений и, как ни странно, использование в автомобилях — не самое частое и далеко не самое старое. В медицине газ используют как анестетик, а ещё его используют в пищевых аэрозолях.

Изображение в превью:
Автор: Grolribasi
Источник: creator.nightcafe.studio
Другое
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Пишу под ником Grolribasi, люблю я копаться в разных темах.
Веду канал в телеграме: @grolchannel

5 комментариев

Добавить комментарий

s
увеличивает процентную долю его ключевого компонента — кислорода. В то время как в воздухе примерно 20% кислорода, в закиси азота его примерно 36%, благодаря N₂O и нехитрой математике можно определить, что прирост мощности двигателя составит 25-50%
тогда что мешает вместо закиси азота использовать чистый кислород?
Grolribasi
От закиси может порвать, а от кислорода тем более. Ещё и дороже гораздо.
X
Закись азота загорается при высокой температуре, но в обычных условиях считается безопаснее использовать его. Доминик Торетто крутит вентиль грязной ручёнкой, нагрев клапана и взрыв. Сильно возрастает вероятность. Кроме того баллон для медицины проще приобрести, чем из 100 кг. баллона с риском заправляться.
s
Это всё не главное. Я нашел ответ почему чистый кислород не используется в двигателях. Будем считать это домашним заданием для автора статьи — предлагаю ему самостоятельно найти и в будущем дополнить статью — это полезно.
Grolribasi
Injecting pure oxygen would create such violent, uncontrolled combustion that even small amounts could be catastrophic. With nitrous oxide, the heat of the combustion breaks the chemical bond that holds the two nitrogen atoms and the oxygen atom together.

Плюс сложности сжижения кислорода и т.д.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как гиена разгрызает кости, которые не поддаются льву: в чём секрет её челюстей?

Когда лев завершает трапезу, на земле остаются фрагменты скелета, которые для большинства хищников представляют лишь несъедобный остаток. Бедренная кость антилопы гну или ребро зебры не поддаются...

Механическая клавиатура, которая отлично подружилась с MacBook Neo: обзор VAIVER Leaf V3

Механических клавиатур сейчас огромное количество, и на бумаге многие из них выглядят практически одинаково: переключатели, несколько вариантов подключения, подсветка, компактный корпус. Но когда...

Зачем раньше в деревнях на заборы вешали глиняные горшки и бутылки

В любом деревенском пейзаже раньше да и иногда и сегодня можно было увидеть стеклянные бутылки или банки, насаженные на колья изгороди, и глиняные крынки, висящие на плетне. Но для чего же...

Великая Каменная стена вдоль реки Лены: чем знамениты Ленские Столбы и почему их точно стоит увидеть

Пока туристы штурмуют Китай, желая полюбоваться Великой Китайской стеной, в глубине Якутии вдоль русла реки Лены стоит своя неприступная стена из каменных столбов. Кто их построил? Неведомые...

Всего 1,8 см воды: как солончак Уюни превращается в крупнейшее зеркало на Земле

Каждый год в декабре на высокогорном плато Альтиплано в Боливии начинается трансформация, которая превращает самый большой солончак планеты в непрерывную оптическую поверхность. Спутники NASA и ESA...

Почему люди не высаживались на Луне с 1972 года и когда планируют вернуться

После первых лунных экспедиций продолжение казалось естественным: новые посадки, более долгие поездки по поверхности, возможно, постоянная база. Но за последним стартом с Луны последовали...