في العديد من أفلام سباق السيارات، يظهر الممثلون وهم يطلقون غاز أكسيد النيتروز في المحرك يعمل على زيادة سرعة محرك السيارة بسرعة قصوى إلى خط النهاية. فهل يمكن فعل ذلك في الحقيقة.
محتويات
ما هو أكسيد النيتروز ( (N2O؟
يعرف أكسيد النيتروز باسم غاز الضحك، ويستخدم أكسيد النيتروز على نطاق واسع في المجال الطبي كمخدر. ويتميز بأنه مركب مستقر ويتم تخزينه كسائل في اسطوانات في درجة حرارة الغرفة.
عند مزج أكسيد النيتروز (N2O) في الوقود، فإنه يزيد من قدرة الأحصنة لمحرك السيارة بما يتناسب مع الكمية المستخدمة. وبالتالي، فإن 100 طلقة من النيتروز تعني زيادة قدرة السيارة إلى 100 حصان على المخزون.
كيف يعمل أكسيد النيتروز؟
لإنتاج المزيد من الطاقة، يجب أن يحرق المحرك شحنة قابلة للاحتراق (خليط من الوقود والهواء) أكثر مما يفعل. ويعد تكبير حجم المحرك لزيادة إزاحته إحدى الطرق للقيام بذلك. ولكن توجد طريقة أخرى يفضلها المهندسون وهي الحث القسري، حيث يتم إضافة كمية من الهواء الإضافي في المحرك باستخدام الشواحن التوربينية. ولكن تعد هاتين الطريقتين مكلفتين للغاية بالنسبة لسباقات الشوارع.
لذلك يتم استخدام تقنية أكسيد النيتروز بسبب تكلفته المنخفضة. ويعمل النيتروز على توفير الأكسجين القابل للاستخدام مباشرة إلى غرفة الاحتراق بالمحرك. ويقترن الأكسجين والهواء بزيادة إمداد الوقود. مما يؤدي إلى زيادة الاحتراق، وبالتالي إنتاج الطاقة المتاحة للعجلات وزيادة السرعة.
وعندما يتم إطلاق غاز النيزروز في المحرك، يتمدد ويصبح غازيًا، ويؤدي هذا التمدد إلى انخفاض درجة الحرارة وزيادة كثافة الهواء الذي يتم تغذيته في الأسطوانات. وعندما يدخل أكسيد النيتروز إلى الأسطوانة، فإنه يتعرض لدرجة حرارة وضغط مرتفعين، مما يجعله غير مستقر فينتج انقسام لذرات النيتروجين والأكسجين. مما يؤدي إلى زيادة نسبة الأكسجين القابلة للاحتراق.
يمكن توصيل أكسيد النيتروز إلى المحرك بنوعين من الأنظمة، هما:
- نظام حقن أكسيد النيتروز الجاف.
يتم رش أكسيد النيتروز مباشرة في مشعب سحب السيارة، بينما يتم رش الوقود عن طريق الحقن في غرفة الاحتراق. ويتميز هذا النظام ببسهولة تركيبه، حيث يتم توصيل الوصلات بأكسيد النيتروز مباشرة في مشعب السحب. ومع ذلك، وهذا النظام غير مناسبة للتطبيقات عالية الطاقة.
- نظام حقن أكسيد النيتروز الرطب.
يتضمن هذا النوع خلط الوقود وأكسيد النيتروز قبل إدخالهما في غرفة الاحتراق. وييوفر هذا النظام تحكم دقيق في التدفق وضبطه بدقة شديدة. مما يجعله مناسب للتطبيقات عالية الطاقة.
اقرأ أيضًا:
- هل تنجذب أسماك القرش إلى دم الإنسان كما تصور الأفلام؟
- هل تنفجر السيارات بعد الاصطدام كما في الأفلام؟
- هل يمكن تنفيذ مشهد الطائرة في فيلم iron man 3 في الحقيقة؟
مفهوم خاطئ شائع حول أكسيد النيتروز
في الحقيقة تم تحريف العديد من المعلومات عن أكسيد النيروز في أفلام سباق السيارات، على سبيل المثال: غالبًا ما يتم تصوير أكسيد النيتروز على أنه لهب أزرق ينبعث من العادم. وفي الحقيقة يمكن أن تكون أنابيب العادم تطلق ألسنة اللهب بسبب وجود وقود غير محترق في غازات العادم، إلا أنه لا يرتبط مباشرة بأكسيد النيتروز.
وقت تشغيل أكسيد النيتروز
يضع أكسيد النيتروز ضغطًا هائلاً على مكونات المحرك. ولكنه غير مناسب للاستخدام المطول لأنه يضعف بشكل كبير السلامة. حيث يمكن أن يولد أكسيد النيتروز تعزيزات تستمر من 10 إلى 15 ثانية. ويحصل المحرك الأكبر على دفعة أكبر لفترة زمنية أقصر من المحرك الأصغر.
عيوب أكسيد النيتروز
في حين أن أكسيد النيتروز حل رخيص للطاقة الفورية لمحركات السيارات، ولكن المحركات ليست مصممة للحمل الإضافي. ويمكن أن يؤدي هذا إلى حدوث انفجارات وأضرار مدمرة لمكونات المحرك.
وبالتالي، تُفضل الأنظمة الرطبة على الأنظمة الجافة، حيث يقوم المحترفون بإجراء التركيبات باستخدام المعدات المناسبة.
استخدامه في رياضة السيارات
مع التطورات التقنية في المحرك والحث القسري، لم يتم العثور على أكسيد النيتروز في رياضة السيارات السائدة مثل الفورمولا وسباقات الدراجات النارية. ومع ذلك، فيتم استخدامه في السباقات غير المنظم، مثل: سباقات الشوارع لزيادة سرعة محرك السيارات.
لا يتوفر أكسيد النيتروز بسهولة، ويعد حيازة أكسيد النيتروز من المواد غير القانونية في معظم البلدان.
المصدر
