168.1978年:氮氧加速器
拥有鼓风机和氮氧注射器的汽车拉力赛发动机。
机械增压器和涡轮增压器(1885年),内燃机(1908年)
在不增加重量的前提下提高现有发动机的性能,一种途径是增加发动机汽缸内氧气的含量。涡轮增压器和机械增压器可以实现这一目的,但它们都有着复杂的结构,并且十分笨重,而且它们在提高氧气含量的过程中会消耗发动机的动力。
空气由80%的氮气和20%的氧气组成,因此在不增加发动机尺寸的情况下提高其性能的一种方法是提高氧气的浓度。汽缸中氧气的浓度变高,发动机就可以燃烧更多的燃料并提高功率。提高氧气浓度的一种工具是高压氧气罐,就是你在焊接平台上会看到的那种东西。这种氧气罐的问题在于它们太重了,而且能够装入的氧气也不多。
我们还有其他的选择吗?氮氧加速系统是一种替代方案。这里的“氮氧”指的是一氧化二氮(N2O),它的氧气含量要比空气高。而且一氧化二氮还可以被压缩为液态,方便进行密集储存,1升一氧化二氮汽化后体积将膨胀400倍。更好的一点在于,一氧化二氮的汽化点为零下88摄氏度(零下126华氏度),因此一氧化二氮汽化过程中会冷却进入发动机的气流,使气流密度增大,这样就会有更多的氧气进入汽缸中。
氮氧加速器的效果十分显著。在进行简单的硬件设置后,一台发动机的额定功率将提高20%以上。你只需要将一氧化二氮以一种可控方式喷入进气管,发动机的燃油量就会相应地提高。
由于上述原因,自从1978年被一家同名公司制造出来,氮氧加速器就受到了赛车场的青睐,赛车通常都会使用氮氧加速器来提高性能。也由于同样的原因,汽车在城市街道中使用氮氧加速器是违法的。即使在赛车场上,使用氮氧加速器也要十分小心。如果发动机不够坚固,过多使用一氧化二氮会导致发动机发生爆炸。■ 工程学之书