FAST FRISIAN DRAG RACING 

N LIMITS RODEN

Nitrous oxide N2O Nitro NOS NX  WON ZEX    

(alleen voor motorvoertuigen)

    Prijzen:..................1Kilo-.....€25,-   

               .............................5Kilo-...€100,-             

 Gebruik onderstaande calculator om lbs naar kilo's om te rekenen.

Mail  voor een afspraak; aldert(at)fastfrisian.nl  (vervang de haakjes en at met een @. Dit in verband met spam.)

Meer weten over lachgas? lees verder.....

NOS Nitrous Oxide Systems Technical Information

What is NOS? NOS is an abbreviation for Nitrous Oxide System and also the brand name for the company Holley NOS. NOS is quite often incorrectly used to describe Nitrous Oxide.

What is NOS / Nitrous Oxide?

For the purposes of automotive use, Nitrous oxide when in its desired state of compressed liquid can be thought of as an extremely dense form of oxygen.

Chemical Properties of NOS / Nitrous Oxide 

Nitrous oxide molecules consist of 2 atoms of nitrogen bonded to 1 atom of oxygen. By weight it is 36% oxygen, whereas the oxygen content in air is only 23.6%. At 70° F it takes 760 PSI of vapour pressure to hold nitrous oxide in liquid form. When liquid nitrous is released from the pressure it's contained at in a bottle, it drops from 760 PSI + to 14.7 PSI (normal atmospheric pressure), very quickly and in the process it boils and rapidly expands, resulting in a substantial temperature drop as nitrous boils at 129.1°F below zero.

The Effects Of NOS / Nitrous Oxide Systems On Intake Temperatures

Cooler intake air is denser and therefore contains more oxygen, which will allow more fuel to be burned and in turn make more power. Just a 10 degree drop in temperature has the potential to increase an engines power by up to 1.5%. Nitrous oxide boils at -129°F and it begins to do that as soon as it’s injected into the intake manifold. To boil, the nitrous has to absorb heat from the intake charge and in so doing has the potential to reduce the intake air temperature by up to 80°, which means that if we were dealing with say a 400 hp engine, we could see a gain of over 30 hp from the cooling effect alone and as a bonus, this cooling effect also helps the engine stay below the detonation threshold. 

To achieve such a good cooliing effect the nitrous must be injected as a liquid.

The Affect Of Adding Nitrous Oxide To An Engine;

Combustion

Activating a NOS nitrous oxide system adds nitrous oxide & fuel to the original inlet charge and although the nitrous oxide itself does not burn, it is an oxidiser which provides more oxygen to allow the additional fuel to be burned, and therefore produce more power. At 565 degrees F (less than the temperatures of normal combustion), the molecules of nitrous oxide break down, releasing the oxygen atoms from the nitrogen atoms. Once free from the nitrogen, the oxygen supports the combustion of the additional fuel, while the released nitrogen suppresses detonation. The increased amount of oxygen & fuel in the combustion chamber results in the assorted molecules being more tightly packed than normal, which leads to a quicker burn rate, that requires less timing advance for optimum results. Without retarding the timing appropriately, the quicker burn rate would cause peak cylinder pressure to occur too soon and this would lead to detonation and engine damage.

Detonation

Up to a point, adding nitrous oxide to an engine will reduce the risk of detonation (especially on forced induction engines) but after that point when larger power increases are required it will increase the risk. One of the reasons for this is the extra heat generated and the easiest way to overcome this being a problem, is to add excess fuel which will act as a coolant. Wizards of NOS nitrous systems are supplied with rich jetting to give you a safe starting point, which means this issue is already dealt with to some extent and as long as an engine is not pushed to the extreme, running slightly richer should be all you'll need to control detonation. Whilst running richer than optimum will reduce the power output slightly, the advantage of raising the detonation limit will allow more nitrous to be used to get more power more safely.

With all the above in mind, it is obviously essential to supply the engine with precise amounts of additional fuel to match the amount of nitrous oxide being added (to ensure the engine doesn’t run lean) and to retard the timing to an optimum setting, to achieve successful and reliable results. When all three (fuel, nitrous and timing) are controlled accurately, your engine can safely and reliably generate exceptional power increases without causing damage due to detonation.

How a nitrous oxide system works

The most essential part of a nitrous oxide injection system is the supply cylinder containing pressurised liquid nitrous oxide. This cylinder is connected by means of a delivery hose to a normally closed electric solenoid valve. The control solenoid valve (which is usually mounted in a cool area under the bonnet), is opened and closed by means of a sequence of two switches, one activated by the throttle and the other a manually activated arming switch. A fuel solenoid (controlled by the same switches as the nitrous solenoid), takes a feed from a 'T' piece, which is tapped into the fuel delivery line. The nitrous oxide and fuel that is to be delivered to the engine is supplied via two delivery pipes, to one or more injectors mounted in the inlet manifold.

Spark plugs & nitrous performance

The simplest way to appreciate if a spark plug is suitable for nitrous or not is to consider the following; When you add NOS / nitrous to an engine you’re subjecting the spark plug to more heat and as a consequence it will be more likely to melt. The more metal that the spark plug consists of, the more metal there is to melt. By minimising the length and number of electrodes, you are reducing the amount of metal that can melt and lead to the destruction of your engine. Consequently long ground electrodes (as in the case of projected nose plugs) and multiple ground electrodes (both of which are commonly used as standard in most cars), are to be avoided at all costs. Also to be avoided (but not for the same reason) are surface discharge plugs, which although they seem ideal for nitrous (due to not having any ground electrode), are most certainly not suitable, because the spark gap is too big and can’t be reduced.  

The vehicles standard heat range plug should be increased by one step for every 50 HP increase. In the case of NGK this would mean changing a 6 for a 7 etc. and where possible a plug with the letters ECS after the number are best suited to nitrous use as they have a shorter than normal ground strap.

Why Not Pure Oxygen?

The simple and most relevant answer is because we couldn’t get enough into the engine for it to be as effective as NOS / nitrous oxide. Air has only 23.6% oxygen by weight, the rest is made up largely of nitrogen. Although nitrogen does not aid the actual combustion process it does absorb heat, as well as damping what would otherwise be a violent explosion, rather than a controlled burn. When you add nitrous, it has 36% oxygen with the rest being nitrogen. So the more nitrous oxide you add, the less percentage of nitrogen is available to absorb heat. That’s one of the reasons why adding more nitrous increases the heat of combustion very rapidly. If we were to add pure oxygen (which has been tried), the percentage of nitrogen would progressively decline to a much greater degree than with nitrous, as more and more oxygen was added. Consequently an engine wouldn’t be able to handle much pure oxygen before the increase in heat lowered the detonation level to unusable levels. Furthermore, oxygen can only be ‘readily’ stored in a compressed ‘gaseous’ form, without being stored in a special cryogenic thermos cylinder (a cylinder within a cylinder with a vacuum between the two walls) and as a gas it loses the cooling effect that nitrous offers by being available as a liquid. Adding the oxidiser as gaseous oxygen would displace more air than adding nitrous in liquid form, resulting in a lower total power capability. In other words; by using nitrous oxide we can squeeze in more oxygen atoms in a more beneficial form, containing substantial amounts of detonation suppressing nitrogen, than would be the case with gaseous oxygen.

Lachgas installeren is serieuze zaak
Geen angst voor motorschade bij juist gebruik

Aan het begin van de Tweede Wereldoorlog werd door de Duitse vliegtuigindustrie ontdekt dat door het inspuiten van lachgas in de verbrandingskamers van een interne verbrandingsmotor het vermogen van die motor kan worden verhoogd. Duizenden oorlogsvliegtuigen van zowel de Luftwaffe als de Britse Royal Air Force werden in de loop van de oorlog voorzien van een systeem dat lachgas aan de motor toevoegde. In de jaren die volgden ging de militaire luchtvaart over op straalmotoren en verdween lachgas in de schuiflade. Pas in de jaren zeventig en tachtig werd het goedje herontdekt door drag racers in de Verenigde Staten (alhoewel er al in de jaren vijftig clandestien gebruik van werd gemaakt bij stock car-races…) en op zijn laatst sinds The Fast And The Furious in 2001 de bioscopen haalde, is nitrous oxide een hot item in de tuningwereld. Echter ook een onderwerp waarover veel misverstanden en halve waarheden de ronde doen.

Lachgas (di-stikstofoxide) is een verbinding van stikstof en zuurstof met de formule N2O. Het is een kleurloos, niet ontvlambaar gas met een licht zoete smaak en geur. Bij inademing ontstaat de neiging lacherige geluiden te maken - vandaar de naam. Het gas werd in 1776 ontdekt, maar het duurde nog twintig jaar voordat Sir Humphry Davy er in het Pneumatic Institute te Bristol, waar men het therapeutische gebruik van gassen onderzocht, mee ging experimenteren. Al snel werd lachgas populair in Engelse artistieke kringen en in de loop van de negentiende eeuw was het een attractie op kermissen. Deze vormen van recreatief gebruik en massavermaak verdwenen weer (tot het gas recentelijk weer in de belangstelling kwam als partydrug), maar het gebruik van lachgas bij kleine operaties in ziekenhuizen en bij tandartsen werd algemeen. Deze vorm van verdoving is inmiddels verdrongen door andere middelen die een minder euforische uitwerking hebben.
                    

Tegenwoordig zou lachgas dan ook nauwelijks meer te krijgen zijn als het niet op vrij grote schaal in de voedingsmiddelenindustrie werd gebruikt. Het wordt vooral (soms aangeduid als E942) toegepast in spuitbussen met slagroom omdat het vrij goed in vetten oplosbaar is. Bij het uittreden uit de spuitbus komt het gas weer uit de oplossing en werkt dan als blaasmiddel.


Afkoeling
Het gebruik van lachgas in verbrandingsmotoren teneinde het vermogen te verhogen, zou in principe in hetzelfde kader kunnen worden geschaard als drukvulling door middel van een compressor (turbo, mechanisch aangedreven compressor, Comprex e.d.). Doel is het vergroten van de hoeveelheid zuurstof in de verbrandingskamer boven de maximale hoeveelheid die de motor zelf kan aanzuigen. Meer zuurstof in de verbrandingskamers betekent dat er meer brandstof kan worden verbrand, en dat levert weer een hoger motorkoppel op.
Het toevoeren van lachgas is zeker één van de eenvoudigste en goedkoopste manieren om een forse stijging van motorkoppel (en dus vermogen) over een breed toerengebied te bewerkstelligen. Bij een temperatuur van 296 °C ontbindt lachgas in stikstof en zuurstof. Wanneer het lachgas wordt aangevoerd via het inlaatspruitstuk van de motor, wordt het met de aangezogen lucht of het lucht/brandstofmengsel de verbrandingskamer ingezogen. Als vervolgens de verbrandingstemperatuur tijdens de compressiefase de 296 °C bereikt, ontstaat er een zeer zuurstofrijke mix. N2O heeft dit effect omdat het een hogere concentratie aan zuurstof bezit dan de lucht in de atmosfeer - 36% per eenheid tegen 23%. Bovendien heeft N2O een 50% grotere dichtheid dan lucht, bij dezelfde druk. Alles bij elkaar betekent dit dat een kubieke meter lachgas 2,3 keer zoveel zuurstof bevat als een kubieke meter lucht. Er zal dan ook tegelijkertijd met het introduceren van lachgas in de verbrandingskamer een van te voren bepaalde hoeveelheid extra brandstof moeten worden ingespoten om een juiste verhouding tussen zuurstof en brandstof te handhaven. Het resultaat is - net als bij drukvulling door middel van bijvoorbeeld een turbo - een navenante verhoging van de gemiddelde verbrandingsdruk en dus het motorkoppel.

Een tweede effect van het inspuiten van lachgas bestaat eruit, dat de inlaatlucht van de motor sterk wordt afgekoeld. Hoe kouder de aangevoerde lucht, hoe groter de dichtheid ervan - ergo, meer zuurstof in de verbrandingskamer. Het gas wordt vloeibaar onder hoge druk (ca. 80 bar) opgeslagen en begint te verdampen zodra het vrijkomt. Bij het verdampen van N2O daalt de temperatuur vrij drastisch (gaskookpunt -90 °C), en evenzo het volume van het gas. Wanneer het lachgas in de verbrandingskamer komt, zal het door de temperatuur van de verbranding weer enorm in volume toenemen.
Uit het bovenstaande moge al duidelijk zijn, dat het inspuiten van lachgas op zich niet vermogensvermeerderend is. N2O is immers een oxydant en géén (hulp)brandstof. De vermogenswinst wordt bereikt door samen met het lachgas een hoeveelheid extra brandstof in te spuiten. Omdat een bepaalde hoeveelheid lachgas die wordt ingespoten ook een bepaalde hoeveelheid extra zuurstof bij het ontleden in de verbrandingskamer oplevert, en de optimale mengselverhouding tussen brandstof en zuurstof in principe een vast gegeven is, kan je vrij nauwkeurig berekenen hoeveel brandstof er bij die hoeveelheid lachgas moet worden ingespoten, en hoeveel extra vermogen dat gaat opleveren. In tegenstelling tot andere tuningmethoden staat het extra vermogen dan ook direct ter beschikking wanneer het systeem wordt ingeschakeld.


Nozzle
Verreweg de meeste lachgasinjectiesystemen voor automotoren zijn zogenoemde 'natte' systemen. In het inlaatspruitstuk wordt een sproeier gemonteerd met twee koppen. Eén voor het inspuiten van het lachgas, en de ander voor het tegelijkertijd inspuiten van extra brandstof boven de hoeveelheid die via het reguliere motormanagementsysteem wordt toebedeeld.


De grootte van de doorlaatopening van beide sproeiers bepaalt de hoeveelheid lachgas en de hoeveelheid brandstof die wordt ingespoten als het systeem in werking is. De juiste verhouding tussen brandstof en lachgas (zuurstof) wordt bepaald door de verhouding tussen de twee sproeiers. Er zijn verschillende maten sproeiers voor vermogenswinsten van 10 tot 200 pk of meer. Bij extreme toepassingen kan ook één nozzle (met een sproeier voor lachgas- en één voor brandstofinjectie) per cilinder worden toegepast. Bij 'droge' lachgassystemen wordt alleen lachgas ingespoten, en moet het aanwezige motormanagement op één of andere manier zorgen voor de benodigde extra brandstof. Dit soort systemen is eigenlijk bedoeld voor custom toepassingen waarbij een aftermarket motormanagementsysteem wordt gebruikt of het bestaande systeem in ieder geval volledig wordt aangepast, maar volgens ing. Maarten van Rie van DBM Engineering, dat de Nederlandse vertegenwoordiging van de Amerikaanse lachgas-specialist Nitrous Express in handen heeft, gebeurt het maar al te vaak dat zulke installaties worden ingebouwd zonder afdoende maatregelen te nemen voor wat betreft de brandstofvoorziening. "Vroeg of laat gaat dat mis. En de onvermijdelijke motorschade geeft het fenomeen lachgasinjectie weer onverdiend een slechte naam."


Acceleratie
Onverdiend, want 'magisch' als het verkrijgen van extra paardenkrachten 'uit de fles' mag lijken, is het in principe niet anders dan alle andere tuningmethoden, of het nu het flowen van de cilinderkop, het gebruik van 'scherpe' nokkenassen of het installeren van een turbo is. Allemaal zijn ze gericht op het vergroten van de hoeveelheid zuurstof die een verbrandingsmotor (feitelijk niets meer of minder dan een luchtpomp) kan aanzuigen, waardoor er meer brandstof kan worden verbrand en de zuiger met een grotere kracht naar beneden wordt geduwd. In alle gevallen betekent dat een zwaardere belasting van motor en overige aandrijflijncomponenten. Het verschil met lachgasinjectie is, dat bij deze laatste de extra belasting slechts plaatsvindt wanneer de bestuurder meer vermogen wenst en het systeem inschakelt. Omdat de inhoud van een lachgasfles hoogstens voldoende is voor enkele minuten gebruik, wordt het systeem überhaupt slechts gebruikt wanneer kortstondig maximale acceleratie wordt verlangd. Voor het overige functioneert de motor exact hetzelfde als vóór de inbouw van het systeem. Volgens Van Rie is elke moderne automotor in principe geschikt voor de inbouw van lachgasinjectie: "Zolang de motor in goede conditie verkeert en de extra vermogensopbrengst door het lachgasinjectiesysteem binnen redelijke grenzen blijft ten opzichte van het 'eigen vermogen', kan een dergelijk systeem worden geïnstalleerd zonder gevaar voor de betrouwbaarheid van de auto." Wel is het zo dat bij grotere vermogenswinsten een aantal 'veiligheidsmaatregelen' wenselijk kan zijn (afhankelijk van het gebruik en de wensen van de klant), terwijl bij extreme toepassingen voor bijvoorbeeld professioneel drag-racen, waarbij lachgasinjectie het motorvermogen met meer dan 100% kan laten stijgen, motor en aandrijflijn terdege zullen moeten worden aangepast.


Beveiligingsklep
Een basisset (Stage one) van Nitrous Express bestaat uit een lachgasfles die doorgaans in de kofferruimte of op de plaats van de achterbank (bij show- en/of sprintauto's) wordt gemonteerd. Van daaruit loopt een leiding met een mantel uit gevlochten roestvrijstaal naar de motorruimte. In de brandstofleiding komt een T-stuk, met een leiding naar de brandstofaansluiting van de sproeier. Het systeem heeft een hoofdschakelaar die in het dashboard of de middenconsole en een gasklepschakelaar, die het systeem alleen inschakelt wanneer volgas wordt gegeven. De vermogenswinst is afhankelijk van de sproeierbezetting 35, 50 of 75 pk, waarbij Van Rie in elk geval aanraadt 'klein' te beginnen.


"Het effect van 35 pk extra op zeg maar een tweeliter viercilindermotor is heel duidelijk merkbaar, maar niet dusdanig dat de motor zich 'verslikt' of de rijdbaarheid er onder lijdt. Voelt dat goed aan, dan zou je het eens met 50 pk kunnen gaan proberen. Op dit punt is het verstandig de brandstofpomp eens aan een nader onderzoek te onderwerpen en eventueel te vervangen door een exemplaar met een grotere opbrengst. Eén en ander kan nog beveiligd worden met een brandstofdrukbeveiligingsklep, die verhindert dat het systeem wordt ingeschakeld wanneer de brandstofdruk van de benzinepomp niet toereikend is. Ook zal bij een dergelijke verhouding tussen het standaard motorvermogen en extra vermogensopbrengst door lachgasinjectie de hoeveelheid extra zuurstof bij lage toerentallen te groot zijn, de motor kan dat eenvoudigweg niet verwerken. Een zogenoemde window switch zorgt ervoor dat het systeem slechts ingeschakeld kan worden in een bepaald toerengebied. Een grote zes- of achtcilindermotor kan ook met een relatief eenvoudig basissysteem al gauw 75 pk extra aan", aldus Van Rie.


Twee fasen
Het Dual Stage systeem is gemaakt voor nog grotere vermogenswinsten, waarbij problemen met de koppeling en de tractie van de aangedreven wielen zouden kunnen ontstaan wanneer het extra vermogen in één keer wordt 'losgelaten'. Met dit systeem worden twee sproeiers sequentieel aangestuurd, zodat het extra vermogen in twee fasen wordt opgebouwd. Nog een stap verder is een volledig programmeerbaar systeem, waarbij de hoeveelheid ingespoten lachgas (en extra brandstof) voor elk punt op een driedimensionale 'map' van bijvoorbeeld toerental en gasklephoek of druk in het inlaatspruitstuk (Manifold Absolute Pressure; zie AK 13-04 'Motormanagement makkelijk gemaakt') worden bepaald.
Een lachgasinjectiesysteem kan verder nog worden uitgebreid met automatische flesverwarming, die er voor zorgt dat de lachgasfles onder een constant hoge druk blijft en daarmee het aanspreekgedrag wanneer het systeem wordt ingeschakeld, verbetert; een vanaf de bstuurdersplaats te bedienen elektrische flesopener, een manometer, explosiebeveiliging voor in de downpipe en in de categorie 'show' de zogenoemde purge valve waarmee op tentoonstellingen en bijeenkomsten van getunede auto's een grote wolk lachgas kan worden 'afgeblazen' - al kan het ook worden gebruikt om de hoofdleiding te vullen met lachgas, zodat het extra vermogen bij het eerste gebruik sneller ter beschikking staat. Een ander gebruik van lachgas vinden we bij de zogenoemde N-ter Cooler waarbij de intercooler van een sterk opgevoerde turbo- of compressormotor met het bij verdamping zeer koude lachgas of het in dit opzicht vergelijkbare CO2 wordt 'besproeid'. Daarbij kan de inlaatluchttemperatuur tijdelijk zeer laag worden gehouden, hetgeen natuurlijk gunstige gevolgen heeft voor motorvermogen en -respons. "Maar bij turbomotoren kan je ook lachgasinjectie gebruiken als veiligheid. Daarbij gaat het dan niet zozeer om het extra vermogen - in deze gevallen adviseren we doorgaans de kleinste sproeierbezetting met 35 pk vermogenswinst - als om de koelende werking, waarmee schadelijke detonatie bij de hoge verbrandingsdrukken in zo'n motor wordt voorkomen." Van Rie benadrukt hiermee weer de veelzijdigheid van lachgasinjectie. "We bouwen het in heel veel verschillende voertuigen in voor bijna evenveel verschillende doeleinden: voor shows en (semi-)professioneel gebruik tijdens sprints en drag-races, maar ook als comfortabele vermogensreserve in zakelijk gereden auto's van het Audi/BMW-genre."
 

lachgas nitrous nitro nitrous oxide need for speed refill station vulstation nos nx lachgas injectie