Conosciuto anche come ‘gas esilarante’, l’uso del protossido d’azoto in ambito automobilistico è stato reso celebre dalla saga di Fast and Furious.
L’incremento delle capacità prestazionali di un’auto è uno dei principali obiettivi per chi compete in contesti agonistici. Questo genere di risultato può essere ottenuto per mezzo di interventi di vario tipo che interessano aspetti diversi del veicolo. Uno degli espedienti più diffusi è la sovralimentazione, che può essere sia meccanica che chimica. Nel secondo caso si utilizza un gas particolare, il protossido d’azoto per motori.
Cos’è il protossido d’azoto: caratteristiche e proprietà
Il protossido di azoto è un gas che presenta numerose possibilità di impiego, nei campi più svariati, da quello medico a quello automobilistico. Noto anche come ossido di diazoto o monossido di diazoto, esso possiede proprietà anestetiche e analgesiche ma, in determinati contesti, può essere utilizzato anche come comburente nei motori a combustione interna.
Diffuso principalmente allo stato gassoso, viene indicato tramite la formula bruta N2O; è incolore, non è tossico (a meno che non se ne inalino grandi quantità) né infiammabile. Può essere facilmente disciolto in acqua e altre soluzioni.
Il processo di produzione per ottenere l’ossido di diazoto è piuttosto semplice. Esso consiste nel riscaldare il nitrato di ammonio (a temperature comprese tra i 170° e i 260°); quest’ultimo si scompone in protossido d’azoto e vapore acqueo; l’aggiunta di alcuni fosfati che fungono da catalizzatori durante il processo consente di ottenere – a temperature leggermente inferiori – un gas dalla purezza maggiore.
Uno dei principali aspetti negativi dell’ossido di diazoto è il suo impatto ambientale. Si tratta, infatti, di un gas particolarmente inquinante, annoverato tra i principali gas serra. In particolare, la capacità di riscaldamento ambientale del protossido di azoto è quasi 300 volte superiore a quello del monossido di carbonio; le principali fonti di emissione dell’ossido nitroso sono alcuni fertilizzanti agricoli e la combustione di determinati carburanti fossili, oltre alla produzione dell’acido nitrico.
Il protossido di azoto comburente: come funziona il NOS
Come già accennato, il NOS può essere utilizzato anche come comburente (ossia come agente ossidante all’interno di un processo di combustione) nei motori a combustione interna. L’utilizzo di questo gas rappresenta un espediente per implementare la sovralimentazione chimica, ossia l’aumento del flusso d’aria aspirata dal motore. Il principio di base è semplice, ossia rendere la miscela (aria e carburante) in ingresso nelle camere di aspirazione più ‘ricca’ di ossigeno, aumentando la capacità respiratoria complessiva del propulsore.
Il protossido d’azoto per auto viene aggiunto nel carburatore, ossia nell’organo meccanico in cui si forma la ‘miscela’ con il combustibile. Il gas, quando raggiunge temperature particolarmente elevate, si decompone facilmente rilasciando ossigeno; in tal modo la miscela risulta essere più ricca di comburente. I vantaggi dati dall’impiego del NOS sono due: il processo di aspirazione si realizza a temperature inferiori (poiché il gas è conservato in forma liquida) e il flusso aspirato è più ricco di ossigeno. L’utilizzo del NOS rappresenta una tecnica di sovralimentazione diversa da quella meccanica realizzata per mezzo del turbocompressore o del compressore volumetrico, utilizzata esclusivamente in contesti motoristici agonistici. Sfruttare il protossido di azoto come agente per migliorare le prestazioni del motore non è consentito sulla auto destinate alla circolazione su strada. È bene sottolineare come in Italia anche chi trasporta liberamente contenitori di protossido di azoto rischia di essere sanzionato per trasporto su strada di materiali pericolosi.
Più in generale, la sovralimentazione tramite NOS si traduce in un considerevole aumento della potenza complessiva sviluppata dal motore; in media, questo gas può contribuire ad un incremento della cavalleria tra il 40 ed il 45%. Nel caso in cui questo sistema venga applicato su vetture già progettate per fornire prestazioni molto elevate, le percentuali di miglioramento prestazionale possono addirittura triplicare.
Quanto costa un kit NOS auto
Ove sia consentito, è possibile aggiungere un impianto per l’iniezione del protossido di azoto all’interno del sistema di combustione di un motore termico. In commercio è possibile reperire dei kit completi di bombola (in genere contenente 10 kg di gas) e delle parti meccaniche necessarie all’installazione della stessa (le staffe di sostegno per il serbatoio del NOS, due valvole e tubazioni varie) e delle altre parti del sistema di sovralimentazione chimica.
I prezzi non sono alla portata di tutte le tasche; un set completo può costare tra i 600 ed i 1.500 euro. Si tratta di prodotti destinati ad auto da competizione, spesso compatibili soltanto con uno specifico modello di vettura. Il costo complessivo del kit varia anche a seconda delle dimensioni della bombola; la garanzia è spesso molto limitata e l’incremento di potenza può essere determinato da una specifica taratura controllata.
Il NOS nella cultura popolare
Alcuni film hanno contribuito a rendere il protossido d’azoto celebre presso gli appassionati di motori e alta velocità. L’omaggio più celebre a questo gas, sintetizzato per la prima volta nel 1772 e usato già agli inizi del diciannovesimo secolo per i cosiddetti “lughing gas parties“, è costituito dalla saga dei film di “Fast and Furious”.
Ispirati al mondo delle corse clandestine americano, i film mostrano diverse auto truccate equipaggiate con il NOS (Nitrous Oxide System), che compare fin dalla prima corsa del primo film (The Fast and the Furious) sull’auto di Brian O’Conner, il personaggio interpretato da Paul Walker. Questi la userà anche su una Toyota Supra Mark IV del 1994 per competere con la Dodge Charger R/T del 1970 guidata da Dominic Toretto, il protagonista della saga impersonato da Vin Diesel.
In realtà, già a metà anni Ottanta, il NOS aveva fatto la propria comparsa sugli schermi cinematografici. Nel film ‘Cobra‘ del 1986, il protagonista (un tenente della Polizia di Los Angeles interpretato da Sylvester Stallone) utilizza un’auto (una Mercury Monterey del 1950) con motore sovralimentato per mezzo del “Nitrous” inserito tramite un interruttore collocato nella plancia dell’abitacolo.
Anche il mondo dei videogame non è rimasto insensibile al fascino del NOS: in Need For Speed, ad esempio, è possibile potenziare le auto tramite il N2O (una delle prime versioni a offrire questa opzione è stata quella del 2010). Solo in Need For Speed: Underground 2 è stata resa disponibile una specialità chiamata Nitrous Purge.
