Lachgaseinspritzung
von maik für euch jo
Die Geschichte
Die Lachgaseinspritzung zur Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren wurde bereits vom Physikochemiker Walther Nernst um 1900 an seinem Privatauto verwendet und untersucht. Im zweiten Weltkrieg wurde diese Technik in Deutschland weiter entwickelt, um die Höhenleistung von Flugmotoren zu steigern. Die Technik wurde dabei sowohl bei (als Benzin-Direkteinspritzer ausgeführten) Benzinmotoren als auch bei Dieselmotoren angewandt. Ursprünglich wurde druckverflüssigtes Lachgas in den Ansaugtrakt des Laders gespritzt, später wurde kälteverflüssigtes Lachgas verwendet. Neben der oxidierenden Wirkung hatte die so erzielte Ladeluftkühlung ebenfalls einen nennenswerten Anteil an der Leistungssteigerung, die bei einem Motor der 200-PS-Klasse bis zu 500 PS betragen konnte.
Die Technik: Eine Lachgaseinspritzung ist bei nahezu allen Arten von Verbrennungsmotoren möglich. Lachgas (Distickstoffmonoxid, N2O) hat die Eigenschaft, bei hohen Temperaturen in Stickstoff und Sauerstoff zu zerfallen. Da nun zusätzlicher Sauerstoff für die Verbrennung zur Verfügung steht, wird das Lachgas unmittelbar vor seiner Einspritzung mittels einer Mischdüse mit Treibstoff angereichert.
Durch die starke Expansion des Lachgases an der Mischdüse entsteht Kälte, die das Gasgemisch um ca. 40 Grad Celsius herunterkühlt. Dies ist eine essentielle Eigenschaft der Lachgaseinspritzung, da dieser kalte Gasstrom die Brennräume kühlt und so eine thermische Überlastung des Motors verhindert. Durch diese Abkühlung wird ebenfalls die Menge der Brenn- und Sauerstoffmoleküle pro Volumeneinheit deutlich gesteigert, so dass eine höhere Energiemenge pro Volumeneinheit zur Verfügung steht und so die Leistung des Motors um bis zu 55% gesteigert werden kann.
Die Einspritzung ist nur für eine kurze Zeitspanne anwendbar, da der Motor wegen der höheren Belastung leicht mechanisch überansprucht werden kann. Ein hoher Verbrauch an Lachgas ist sehr teuer, deswegen ist das Verfahren nur zum Beschleunigen sinnvoll einzusetzen.
Die Verbrennung während der Lachgaseinspritzung läuft heißer und sauberer ab, allerdings erhöht sich der Ausstoß an Stickoxiden deutlich, da das Lachgas während der Verbrennung Stickstoff abspaltet.
Der große Vorteil der Leistungssteigerung mittels Lachgas ist die enorme Leistungsausbeute für vergleichsweise geringe Kosten. Zudem sind außer dem Einbau der Einspritzanlage keine Modifikationen am Motor nötig.
