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在保羅沃克爾主演的《速度與激情2》中,片頭他駕駛的GTR32車頭噴出的氣體是什麽?

這是在看到《烈火戰車2》,給妳粘貼來的

What's N2O?!

俗稱「笑氣」的氧化亞氮(或壹氧化二氮)是壹種惰性氣體,分子結構為N2O,主要用於醫療用途。18世紀末期,英國

科學家Joseph Priestley發現了這種氣體,19世紀初期被發現具有麻醉作用,直到1840年開始,才有牙醫師用於減輕

拔牙病患的疼痛,在醫學臨床上至今笑氣的使用已超過150年!近代,開始廣泛使用高純度笑氣於高精密半導體工業

制造中。

N2O之所以稱為「笑氣」(laughing gas;學名Nitrous Oxide),因為吸入後會使人產生精神愉快、充滿喜悅的感覺;所

以早期歐洲也人稱為「天堂的氣體」。20世紀中期,由於笑氣的取得容易,且對呼吸道無刺激性、易吸入,加上無色、

無味或略帶甜味,在Pub、Night Club等狂歡的場合,更有不少人用它助興。

笑氣使用於引擎,是在二次世界大戰時的德軍,當時德國空軍在飛機燃料中加入笑氣助燃,讓彈藥用盡的戰鬥機能迅速

逃離戰場、平安歸來,因此歐美各國遂將其利用在汽車引擎中藉以提升動力,如今笑氣在國外,尤其是Drag直線加速中

,幾乎已經成為標準配備了!

笑氣助燃的特性

由於笑氣為氧氣與氮氣所結合,屬於不易燃燒的惰性氣體,在高溫下才會分解還原成氧氣和氮氣,但有助燃效果的僅有

氧氣!但為何不直接導入氧氣呢?因為氧氣為極度活潑的氣體,燃點低、燃燒威力強大,如果沒有其他物質存在,導入

引擎的純氧氣會使引擎爆炸!

笑氣助燃的原理

笑氣導入引擎其實是增加燃料來提升引擎輸出,之所以用笑氣,是要藉由笑氣內所含的氧氣來提升燃燒效率,因為氧氣

是極度活潑的氣體,所有物質燃燒都需要氧氣,燃燒室內的混合氣也不例外,由於空氣中的含氧量僅為20%,因此當空

氣進入引擎與燃料混合後,燃料的比例不可過高,所能提供的爆炸威力有限,不過,當笑氣導入引擎後,燃燒室的高溫

會讓笑氣還原成氧氣與氮氣,此時含氧量提高,再加上多噴的燃料,藉此提升爆炸威力,產生更大的動力。笑氣所含的

氮氣本屬於安定且不可燃燒的惰性氣體,導入引擎有降溫、穩定燃燒的作用。笑氣的點燃並不是以引擎的點火系統來執

行,而是當我們將笑氣導入燃燒室時,燃燒室的溫度皆達6?700℃以上,笑氣就藉由高溫而分解成氧氣與氮氣,此時氧

氣與額外加入的燃料(汽油)同樣因高溫自動點燃,利用二次燃燒的效果來提升引擎的動力輸出。

不過,當笑氣導入引擎的同時,由於含氧量提高,必須提供相對的燃料,通常安裝的笑氣系統都是套裝的,依照引擎排

氣量的多寡選擇不同的套件,基本上,1.6升的引擎上限為55ps,而2.0升引擎上限為100ps,這是經過公式計算得來的

,所以排氣量與可承受笑氣系統的上限成正比。由於燃燒室容積限制,導入過多的笑氣會造成溫度過低、無法點燃,容

易造成排氣管回火、甚自從香菇頭炸出來,這都不是安全的現象。

乾式濕式大不同

笑氣系統尚可分為乾式與濕式,差別在於噴嘴不同、笑氣膨脹的地方不同。乾式系統的噴嘴為單孔式,單純噴射氣體,

套件中僅有壹顆電磁閥,同時控制笑氣噴嘴與汽油壓力調節閥,藉由提高汽油壓力來供給笑氣噴射時足夠的燃料;而濕

式系統的噴嘴為「Y」字型,同時噴射燃料與笑氣,所以必須由二顆電磁閥來分別控制油料與笑氣的開啟。此外,二種

系統在填充時都采用液態N2O,不同的是乾式系統中的液態N2O於鋼瓶內就已進行膨脹轉為氣體,故噴嘴噴出的是氣體

;而濕式系統的液態N2O則是在進氣歧管內進行膨脹,噴嘴同時噴出液態N2O與燃料,目前國內玩家則以濕式系統居多。

噴嘴控制噴射量

不論是濕式或乾式系統,皆已提升多少匹「馬力」為計算單位,如55ps套件、70ps套件等,這與笑氣的供給量有關,壹

般來說,噴射量由噴嘴的口徑來決定,口徑越大能提升的動力就越多,這是經過繁復的公式計算而來。

直接、間接不壹樣

我們常見的笑氣系統不論乾式或濕式都是「間接」噴射,也就是僅安裝壹支噴嘴;還有壹種競技專用的「直接」噴射系統

,其安裝方式以引擎的汽缸數而定,也就是說每個汽缸皆有壹支相對應的噴嘴,安裝這種系統引擎必須經過適度的腹內強

化,國外的Drag直線競技車幾乎都采用這種系統。

笑氣的作動方式

濕式笑氣套件有二個電磁閥,壹個控制外加油料,另壹個控制笑氣導入,此外,套件中還有壹個微動開關,負責控制笑氣

系統的導入與否,壹般來說,微動開關皆裝設於節氣門附近(也可安裝於油門踏板下方),藉由節氣門的開啟(或油門動作)

來觸動微動開關同步開啟笑氣系統,通常笑氣系統皆為全油門時才會作動,不過,壹般會建議讓笑氣系統在4000rpm後再

啟動,因為此時引擎燃燒效率最佳,燃燒室溫度足以讓笑氣完全分解成氧氣與氮氣,不會有無法點著而回火的危險,讓笑

氣助燃擁有最佳效率。

不過笑氣並不是萬靈丹,雖然基本套件不需強化引擎即可安裝,不過有些進階套件則須搭配特殊的加工與強化,當然若引

擎磨損過度也不可安裝;而壓縮比過高的引擎,必須搭配可程式電腦進行點火角度修改(退點火),同時配合冷值較高的火

星塞,才能擁有最好的改裝效率與耐用度。

驅動方式有分別

笑氣導入系統的驅動方式有很多種,最簡單的為加裝「微動開關」在節氣門附近,這種驅動方式通常在全油門的狀態下因

為節氣門全開,TPS改變時會觸動微動開關,讓控制油料與笑氣的電磁閥作動來讓笑氣噴射;另壹種以套件內的控制盒來

感應TPS電壓,藉由TPS電壓的變化來控制電磁閥是否作動。還有壹種是透過車上加裝的可程式電腦,藉由外加噴油嘴控

制功能,將笑氣噴嘴的訊號連接,可由使用者藉由電腦內部程式給予電磁閥開啟與關閉的條件,不需安裝微動開關,即可

控制笑氣的噴射。

確保油料供給充足

引擎動力來源為空氣中的氧與汽油混合後點火產生熱能,笑氣屬於二次燃燒,因此導入笑氣時必須供給充足的油料,才能

提升爆炸的威力,不論乾式、濕式皆須供給較多的油料,如果安裝70ps以上的套件,就需要外加壹顆汽油泵浦以確保油料

供給量充足。此外,由於笑氣必須吸收熱量才能將氧氣與氮氣分離,加上氮氣為不燃的惰性氣體,在導入的瞬間引擎溫度

會稍稍下降。

氣瓶方向有影響

濕式系統的氣瓶放置方向、角度對於輸出效率有很大的影響,濕式系統的氣瓶最好與車頭方向平行且氣瓶出口必須朝著車

頭方向,因為濕式系統為確保笑氣在歧管內膨脹,氣瓶內部有壹根特制的弧形「吸管」,吸管的末端與開關上的出口在壹

直線上,因此出口必須朝下,且當車輛加速時G力向後,如此放置才能確保吸管位於氣瓶的最底端!乾式系統則因氣瓶內

無吸管,且笑氣於氣瓶內即已膨脹為氣態,故僅需將氣瓶出口朝下即可。此外,不論乾式或濕式系統皆填充液態笑氣,由

於國內缺乏供又用笑氣,因此多以醫療用笑氣作為填充物,且填充時應以4.5?5kg為上限,否則氣瓶會因內部壓力過大而

破裂。

結語

人類對於速度的追求永無止境,近代拜科技進步與資訊流通所賜,動力怪獸層出不窮,各種改裝也不斷出爐,笑氣便是其壹

,雖然這種改裝方式在國內與歐美皆遭到監理單位的禁止,卻仍擁有廣大的愛好者,原因無他,因為笑氣開啟後所帶來的加

速快感,瞬間暴增數十匹以上的動力,加上和藹可親的價格,無怪國外對笑氣如此狂熱!不過,基於合法性考量,筆者在此

必須強調:笑氣系統是「純競技專用」的改裝部品,不適合壹般道路使用!尤其瞬間湧現的狂暴動力,不是壹般駕駛人所能

控制的!再者,若施工者專業度不足,隨時有炸引擎的風險喔!