Немного теории. Закись азота – бесцветный газ со сладковатым запахом. Химическая формула N2O. При нормальных условиях вполне стабилен. Способен поддерживать горение. Хранится в баллонах в сжиженном состоянии при давлении 50 – 65 атм. По физическим свойствам схож с углекислым газом (СО2). При вдыхании вызывает опьянение.

Немного истории. Для повышения мощности двигателя впервые начал применяться в «поршневой» авиации. Использовался в качестве «допинга» для двигателя при необходимости быстро набрать скорость и уйти от погони и т.д., а так же для набора очень большой высоты, где компенсировал нехватку атмосферного кислорода. После использования такого «допинга» независимо от работоспособности мотора следовала его переборка (такие были правила безопасности, т.к. летают высоко и быстро).

Ближе к теме. Мощность двигателя определяется объёмом двигателя и коэффициентом наполнения. По поводу увеличения объема могу сказать так – дорого и трудно. Достигается это увеличением диаметра цилиндра, хода поршня путем замены коленвала и т.д.
Коэффициент наполнения – это отношение рабочего объема цилиндра к объёму горючей смеси, которая всасывается цилиндром за один такт всаса. Для увеличения этого коэффициента ставят распредвалы с большей высотой поднятия клапана, компрессоры, турбокомпрессоры и т.д. В случае с закисью азота мы используем окислитель с большим чем у воздуха содержанием кислорода, да еще и охлажденным, а так же дополнительное топливо. В результате мы сжигаем топливо, поданное штатной системой в смеси с воздухом плюс дополнительное топливо в смеси с закисью; результат – увеличение коэффициента наполнения. Его можно довести до того значения, которое может позволить двигатель. Для двигателей ВАЗ этот максимум примерно равен двум. При большем значении поршневая разлетается и может порваться коленвал, как бы это не звучало смешно. Но в этой цифре 2 кроется увеличение мощности на 60 – 70%, а это очень много.

Классификация (Многие классифицируют иначе, но это моя статья. Не хотите – не читайте).
Системы подачи делятся в зависимости от способа подачи дополнительного топлива на мокрые и сухие. В сухих доптопливо подается штатной системой, например в момент подачи закиси передавливается обратка и тем самым увеличивается давление топлива на форсунках впрыскового двигателя, а значит и количество подаваемого топлива; или используется ЭБУ с двумя режимами – с закисью и без неё. В мокрых системах доптопливо подается через специальные форсунки, работающие независимо от основной системы, что позволяет сделать это более точно и надежно по сравнению с, например, передавливанием обратки.
В зависимости от фазы в которой подается закись системы делятся на подачу газом и жидкостью. При подаче газом закись поступает на всас в газовой фазе. При таком способе много закиси подать затруднительно, т.к. газ занимает пространство значительно большее по сравнению с жидкостью. Максимум на что способна эта система – это полностью заменить воздух в смеси на закись. Итоговая прибавка мощности такой системы обычно не превышает 10%. Подача в жидкой фазе способна дать прибавку значительно больше, т.к. объём жидкой фазы при том же количестве меньше, а значит уместится за один такт в цилиндре значительно большая порция смеси. Помимо этого жидкая закись при атмосферном давлении и температуре бурно кипит и охлаждается, забирая при этом много тепла, что положительно сказывается на охлаждении двигателя. Максимальная прибавка для двигателя ВАЗ оговаривалась выше.

По месту подачи системы, как и способы впрыска топлива, делятся на центральные и распределенные. Центральная подача осуществляется из одной общей форсунки во всасывающий коллектор, а распределенная – непосредственно на каждый впускной клапан. Преимущества и недостатки такие же как и у систем впрыска топлива.

От теории к практике. Идеалом системы подачи я считаю мокрую распределенную систему подачи в жидкой фазе. Именно она способна дать максимальный прирост мощности при минимальной потере ресурса. (см. рисунок)

Баллон должен располагаться обязательно вентилем вниз, иначе вместо жидкой фазы пойдет газовая. В качестве баллона для закиси годятся баллоны, выдерживающие давление не менее 100атм. Это баллоны углекислотных огнетушителей, кислородные баллоны, баллоны от некоторых типов поверочных смесей. Желательно чтобы баллон имел мембранный вентиль, а не игольчатый.
Внимание!!! Использовать баллоны из-под горючих газов запрещено, т.к. N2O – окислитель. ОПАСНОСТЬ ВЗРЫВА.
Трубка от баллона до секретного девайса должна быть металлической, без дефектов. Соединения трубки желательно пропаивать. В качестве оной идеально подходит тормозная трубка.
Секретный девайс (придуман Аллентом) представляет собой небольшой (300мл) баллон, способный выдержать давление не менее 100атм, которым может служить внутренний баллон огнетушителя.
Внимание!!! Использовать баллоны из-под горючих газов запрещено, т.к. N2O – окислитель. ОПАСНОСТЬ ВЗРЫВА.
Клапан должен иметь фторопластовое уплотнение (только не резина) и выдерживать давление не менее 100атм, а способность открываться при давлении не менее 65атм. Клапан должен плотно, надежно и быстро закрываться. Управление осуществляется электромагнитом. Подобные клапана используются в промышленной холодильной технике.
Форсунка – это металлическая трубка, диаметр отверстия в которой подбирается экспериментально.
Паук представляет собой разветвление трубок с минимальным диаметром отверстия. Трубки должны быть устойчивы к низким температурам и перепадам температур. Внутренний объём трубок (мёртвый объём) должен быть минимальным, т.к. после закрытия клапана там будет оставаться закись и некоторое время течь даже при закрытом клапане. Так же большой мертвый объём способен вызвать обмерзание трубок из-за кипящей в нем закиси. Идеальный материал для трубок – нейлон.
Форсунки представляют из себя металлические трубки, вставленные в проделанные во впускном коллекторе отверстия и теплоизолированные от него фторопластом или пробкой. Крепление резьбовое.
Подача доптоплива может осуществляться аналогично подачи закиси: распределенно или центрально. Для этого либо в бак вставляется электробензонасос от инжекторной машины, либо используется обратное топливо, которое подается на топливный клапан, открывающийся одновременно с закисным, далее в калиброванную форсунку и наконец через распылитель во впускной коллектор. Возможно применение отдельного бака для доптоплива, в качестве которого будет использоваться уже не бензин, а топливо с большим октановым числом, например спирт, ортоксилол, жидкий пропан.
Диаметры в закисных и топливных форсунках выбираются так, чтобы получалась эквипотенциальная смесь закись-доптопливо.

Зажигание. При использовании закиси азота в системе зажигания тоже требуются некоторые изменения. Причина тому – повышенная детонация в момент использования данной системы. Детонация может быть причиной нарушения баланса смеси, т.е. её обеднением в результате неправильной работу системы подачи доптоплива. Также детонация возникает при использовании бензина с низким октановым числом. Но основной причиной повышенной детонации является слишком раннее зажигание. «Под закисью» зажигание следует ставить позднее на 5 – 60 по к.в. Но это «под закисью», а при обычном режиме езды с таким поздним зажиганием ехать не комфортно. Для инжекторов выход один – две программы под разные режимы езды, а для карбюраторных проще – поставить клапан, отключающий вакуум опережения зажигания, который перекроет отбор на впуске во избежании присосов и стравит оставшийся вакуум с мембраны в трамблере. Для этого отлично подходят два клапана ЭПХХ от классики (не те которые вкручиваются в карбюратор, а отдельные, которые подключаются с помощью трубки), один будет заглушать отбор из карбюратора, а другой открывать доступ атмосферного воздуха в систему вакуума опережения зажигания. Но всё же от детонации будет очень сложно избавиться, так что в идеале заменить поршни на кованые, т.к. они обладают большей детонационной стойкостью.

P.S. Я умышленно не привожу размеры форсунок и прочую специфическую информацию, т.к. эта статья предназначена для ознакомления с принципом работы системы и я не желаю чтобы мне предъявляли за убитые из-за кривых рук движки.