Comment fonctionne le NOS (protoxyde d’azote) ?

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Le NOS (Nitrous Oxide Systems) ou protoxyde d’azote, est un terme qui fait briller les yeux des amateurs de performances automobiles. Si vous êtes passionné par les voitures et que vous recherchez un moyen de libérer un coup de pouce d’adrénaline supplémentaire, le NOS pourrait bien être ce dont vous avez besoin. Dans cet article, plongeons dans le monde de ce système de performance intrigant et découvrons comment il fonctionne pour propulser les voitures vers de nouveaux sommets de puissance. Des gains de chevaux impressionnants aux précautions essentielles, explorez les tenants et aboutissants du NOS et ce qu’il peut apporter à votre expérience de conduite. Prêt à en savoir plus ? Lisez la suite pour découvrir comment ce système opère sa magie sous le capot.

Comment le protoxyde d’azote est-il apparu ?

Le protoxyde d’azote est entré dans la culture populaire grâce à la série de films Fast And Furious. Cependant, ses origines remontent à bien plus loin que cela, bien plus loin.

Le protoxyde d’azote existe depuis plus longtemps qu’on ne le pense. Il a été découvert pour la première fois au XIXe siècle, mais ses propriétés potentielles n’ont été reconnues que bien plus tard, lorsqu’il a été introduit comme anesthésique – ce pour quoi il est toujours utilisé aujourd’hui. Ce n’est qu’au cours de la Seconde Guerre mondiale que l’on s’est rendu compte de son énorme capacité à améliorer les performances. C’est ainsi qu’il a été utilisé dans certains types d’avions pour leur permettre de voler plus vite et de fonctionner à haute altitude, là où l’air est moins dense.

L’introduction du moteur à réaction a rapidement rendu l’azote obsolète à des fins militaires. Cependant, il a été rapidement adopté par les grandes et populaires communautés de courses de dragsters à travers l’Amérique, à la recherche de puissance. À partir de là, il a rapidement pris de l’ampleur jusqu’à ce qu’il atteigne les voitures de ville du monde entier.

Comment fonctionne le protoxyde d’azote ?

bouteille de nos

Le NOS agit de plusieurs manières, mais il a avant tout le même effet. Il donne à votre moteur plus d’oxygène à brûler, ce qui permet à son tour de brûler plus de carburant, créant ainsi plus de puissance. Pour mieux comprendre le fonctionnement du protoxyde d’azote, il faut savoir deux choses.

Premièrement, il contient environ 16 % d’oxygène en plus que l’air. Deuxièmement, le protoxyde d’azote est un liquide qui se transforme en gaz par ébullition. Par conséquent, pour qu’il fonctionne correctement et à son plein potentiel, il est impératif de s’assurer qu’il est encore sous forme liquide lorsqu’il atteint le collecteur d’admission. Cela maximisera l’échange de chaleur avec la charge d’admission.

C’est le premier effet immédiat de cet échange de chaleur qui offre un gain important grâce à la réduction spectaculaire des températures d’admission puisque l’air environnant est refroidi, ce qui est particulièrement important lorsqu’il s’agit d’applications turbocompressées. De plus, comme un gaz déplace plus d’air qu’un liquide, l’injection sous cette forme permet d’augmenter la charge dans les cylindres. Comme il déplace moins d’air, c’est grâce à cette teneur en oxygène massivement accrue qu’il permet de brûler plus de carburant.

Azote et oxygène

Ses avantages ne s’arrêtent pas là. Lorsque la chaleur dégagée dans le cylindre par le processus de combustion atteint environ 280 degrès, le gaz nitreux se dissocie en deux parties : l’azote et l’oxygène. Ce sont ces deux parties qui travaillent ensemble pour créer les effets qu’elles produisent. L’oxygène augmente la température et donc la vitesse de combustion, tandis que l’azote aide à tamponner cet excès de chaleur. Cela réduit le risque de détonation et donc d’échec.

À ce stade, il s’agit toujours d’une combustion contrôlée, de sorte que l’augmentation de l’oxygène et de la chaleur accélère rapidement le processus de combustion en augmentant la vitesse de la flamme et en atteignant plus rapidement la température maximale. Il est important de garder un œil sur ce que fait le moteur si l’on utilise de grandes quantités de protoxyde d’azote, car les températures augmentent encore. Retarder l’allumage permet de contrôler la chaleur et de réduire les risques de détonation.

Peut-on mettre du protoxyde d’azote sur n’importe quelle voiture ?

Le protoxyde d’azote peut fonctionner sur n’importe quelle voiture ou n’importe quel moteur. Wizard Of Nos (WON) a installé des kits sur toutes sortes de véhicules, des diesels aux Ferrari, en passant par les moteurs de tronçonneuses. Mais avant de procéder au montage, il est important de s’assurer que la voiture et le moteur sont en bon état, y compris les éléments qui supporteront les contraintes supplémentaires, comme l’embrayage. Des freins performants sont également nécessaires, car beaucoup sous-estiment l’amélioration des performances que peut apporter le nitro. Il vaut la peine de procéder à un entretien complet, en particulier du système d’alimentation en carburant. Un nouveau filtre et une vérification pour s’assurer que la pompe et les conduites sont en bon état de fonctionnement.

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Les bougies d’allumage devront être remplacées par des bougies plus froides. L’azote peut augmenter la température des cylindres et faire fondre les bougies, ce qui entraîne une détonation. Une étincelle puissante étant toujours nécessaire, une révision complète du système d’allumage s’impose également. Enfin, il est toujours utile de procéder à un test d’étanchéité pour s’assurer que la voiture ne présente pas d’autres problèmes difficilement visibles. Les moteurs plus anciens peuvent être fatigués, mais cela vaut toujours la peine de vérifier.

Principaux composants d’un kit NOS

Il n’y a pas grand-chose qui entre dans la composition d’un kit lorsqu’on le décompose. Nous avons eu l’occasion d’examiner de près le kit WON spécialement conçu pour garantir que le liquide atteint le moteur en maintenant une pression élevée et une température basse.

Bouteille et support

La chose la plus importante à retenir est qu’il s’agit d’un liquide dans la bouteille, et non d’un gaz. La bouteille est munie d’un tube plongeur, comme un pot de peinture, et il est donc important de monter la bouteille dans le bon angle. La règle simple est de s’assurer que la valve se trouve au point le plus haut possible. Il convient également de noter que, comme il s’agit d’un liquide, il souffre d’un effet de surpression dans les virages serrés. Il faut en tenir compte si la voiture est orientée vers la piste en montant la bouteille plus haut.

Activation des interrupteurs et des déclencheurs

Pour activer les solénoïdes et laisser passer l’azote, il faut un déclencheur et un interrupteur. L’interrupteur à bascule arme le système, mais rien ne se passe, qu’il soit allumé ou éteint. L’azote n’est injecté qu’à plein régime, à l’aide d’un micro-interrupteur placé sous la pédale d’accélérateur ou sur le corps du papillon. Le montage de ces micro-interrupteurs peut s’avérer délicat. WON a développé une unité de position du papillon des gaz qui peut être réglée pour se déclencher à n’importe quelle position, bien qu’il soit recommandé d’avoir au moins les trois quarts du papillon des gaz.

Injecteurs

Ces injecteurs injectent le nitrogène dans le système d’admission. Ils doivent pulvériser un mélange de carburant et de protoxyde d’azote selon que le kit est un système sec ou humide. La distribution de l’azote est facile grâce à la haute pression. C’est le carburant qui pose problème, c’est pourquoi ces injecteurs sont conçus pour produire un jet croisé qui favorise l’atomisation des deux substances.

Lignes

Elles acheminent le protoxyde d’azote sous pression de la bouteille au solénoïde. Elles doivent résister à l’usure générale due à l’utilisation et au montage, ainsi qu’aux pressions élevées et continues auxquelles le protoxyde d’azote fonctionne, qui sont normalement de l’ordre de 1000 psi au point culminant. WON utilise des lignes en nylon conçues pour fonctionner à 2000 psi en pointe avec une pression d’éclatement de 6000 psi et, étant en nylon, elles sont beaucoup plus faciles à travailler.

Des conduites plus longues et de plus grand diamètre interne signifient plus de risques de chute de pression, d’augmentation de la température et de transformation en gaz avant qu’il n’atteigne les cylindres. C’est pourquoi elles doivent être aussi courtes et petites que possible, à moins que l’on n’utilise des doses plus importantes, de l’ordre de 75 à 100 ch.

Blocs de distribution

Les blocs de distribution ne sont nécessaires que pour les kits à orifice direct qui utilisent quatre injecteurs, un pour chaque cylindre. Ils sont conçus pour assurer un débit régulier et garantir qu’il n’y a pas de risque de chute de pression. Comme pour toutes les conduites, la longueur des tuyaux en provenance et à destination de ces blocs doit être aussi courte que possible.

Solénoïdes

Pour permettre à l’azote sous pression d’atteindre le moteur, le kit s’appuie sur des solénoïdes qui s’ouvrent et sont déclenchés électroniquement. Les kits WON utilisent un solénoïde qui permet à l’azote d’emprunter le chemin le plus simple et le moins contraignant pour assurer le maintien de la haute pression de la bouteille et des conduites. Les solénoïdes sont également conçus pour être pulsés. Cela signifie que lorsqu’ils sont reliés à un contrôleur, ils peuvent soigneusement rationner la quantité d’azote qui les traverse. Ils intègrent également un gicleur de dosage qui augmente la réponse et les rend plus efficaces.

Les différents kits de protoxyde d’azote

Kits secs

Ces kits n’utilisent pas de solénoïde supplémentaire pour délivrer le carburant. Ils s’appuient sur la configuration actuelle du moteur et sur un solénoïde de protoxyde d’azote. Cela peut très bien fonctionner, mais seulement si vous avez un calculateur très intelligent et compatible qui est capable d’injecter les grandes quantités de carburant supplémentaires nécessaires pour le déclenchement de l’oxyde d’azote. Les systèmes secs ne peuvent pas être utilisés sur les moteurs à carburateurs. N’essayez pas de tromper le régulateur de pression de carburant en lui demandant d’injecter plus de carburant. Cela se solde généralement par un échec, car le moteur ne produit pas de puissance ou fond.

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Kits humides

Ce type de kit est le plus courant dans la plupart des applications. Comme la majorité des voitures ne peuvent pas fonctionner suffisamment à sec, les kits humides offrent une alimentation supplémentaire en carburant à partir d’un solénoïde désigné, ainsi qu’un solénoïde pour l’azote. Ils se branchent sur l’alimentation en carburant de la voiture près du collecteur d’admission et s’appuient donc sur la pression et la pompe à carburant standard. Un kit humide offre plus de contrôle. L’utilisation d’un contrôleur progressif permet d’en tirer le meilleur parti en retardant et en contrôlant l’alimentation de manière stratégique.

Port direct

Ce kit est identique à un kit à injecteur unique mais utilise quatre injecteurs à la place, un pour chaque cylindre. Un bloc de distribution à partir du solénoïde délivre une quantité égale de nitro et de carburant à chacun des injecteurs. Ceux-ci sont montés beaucoup plus près des orifices d’admission et doivent être orientés de manière à pulvériser directement dans les cylindres eux-mêmes, dans l’idéal.

C’est pourquoi ils sont plus difficiles à installer et plus chers, mais comme ils ont plus de chances d’injecter le liquide exactement là où vous le souhaitez, ils produisent souvent plus de puissance et améliorent la réactivité. L’effet d’entraînement est qu’il utilisera moins de nitro pour obtenir un résultat donné. C’est la seule option pour tout moteur équipé d’un double carburateur ou d’un corps de papillon.

Injecteur unique

Comme son nom l’indique, il s’agit simplement d’un kit de NOS (humide ou sec, mais normalement le premier) qui utilise un seul injecteur pour injecter le mélange dans le système d’admission. Pour assurer une distribution uniforme, l’injecteur est normalement monté juste après le corps de papillon. Cela permet aux caractéristiques de la tubulure d’admission de distribuer le nitrogène de manière uniforme à tous les cylindres.

Pour cette raison, il est plus facile et moins coûteux à installer et l’apport est plus progressif. Cela facilite l’utilisation des composants de la transmission et réduit le risque de patinage de l’embrayage. Cependant, comme l’azote doit parcourir une plus grande distance avant d’atteindre les cylindres, il a plus de chances de se transformer en gaz. En outre, sur certaines applications, il n’est pas possible de l’utiliser. Si le corps de papillon est monté plus bas que les soupapes d’admission, par exemple, le mélange aura du mal à atteindre le moteur. S’il n’y a pas de corps de papillon ou de carburateur unique partagé, ce kit ne peut pas fonctionner non plus.

Accessoires pour protoxyde d’azote

Chauffe-bouteilles

Il s’agit de vestes qui s’adaptent à la bouteille pour la réchauffer. Cela augmente la pression à l’intérieur de la bouteille et garantit que le protoxyde d’azote qui atteint les gicleurs est à la pression qu’il devrait être. Les journées chaudes et froides ont toutes deux un effet sur la pression de la bouteille, ce qui permet de la stabiliser.

Kits de purge

Le panache de gaz que certaines voitures dégagent sur la ligne de départ d’une piste de dragster n’est autre que du nitrogène gazeux évacué dans l’atmosphère au moyen d’un kit de purge. Il amène le liquide jusqu’au solénoïde, prêt à être utilisé immédiatement. Ceci étant dit, seuls les gros kits utilisant des lignes tressées en ont réellement besoin, sinon c’est juste pour la pose.

Contrôleurs

Le plus important de tous les ajouts : le contrôle de traction pour le nitro. L’unité de base se contente d’ouvrir et de fermer les solénoïdes par impulsions pour délivrer de plus petites quantités de nitrogène quand et comme vous le souhaitez. Cela signifie qu’il peut délivrer progressivement une quantité de plus en plus importante plutôt que de le faire d’un seul coup. Cela permet au moteur de consommer lentement plus de protoxyde d’azote quand il le peut. C’est plus doux pour le groupe motopropulseur, cela favorise les temps d’accélération et c’est plus efficace. 

Il permet également d’administrer une dose beaucoup plus importante, l’augmentation de la vitesse de l’air à des vitesses et des régimes plus élevés signifie que le protoxyde d’azote est plus dilué dans l’air, et donc capable de consommer davantage. Les versions intelligentes disposent d’options supplémentaires telles que la reconnaissance du rapport de vitesse engagé et l’augmentation de la dose injectée tout au long du rapport. Elles offrent également des fonctions de sécurité, telles que le retardement de l’injection jusqu’à ce que l’embrayage soit débrayé.

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