Le moteur à combustion interne de la plupart des voitures brûle de l'essence. Pour faire la combustion, un moteur a besoin d'oxygène, et l'oxygène vient de l'air qui nous entoure. Mais que se passerait-il si les voitures emportaient les leurs et pompaient de l'oxygène pur dans le moteur ?
L'air qui nous entoure contient environ 21 % d'oxygène. Presque tout le reste est de l'azote, qui est inerte lorsqu'il traverse le moteur. L'oxygène contrôle la quantité d'essence qu'un moteur peut brûler. Le rapport du gaz à l'oxygène est d'environ 1:14 - pour chaque gramme d'essence qui brûle, le moteur a besoin d'environ 14 grammes d'oxygène. Le moteur ne peut pas brûler plus de gaz que la quantité d'oxygène le permet. Tout surplus de carburant sortirait du tuyau d'échappement sans être brûlé.
Donc, si la voiture utilisait de l'oxygène pur, elle inhalerait 100 % d'oxygène au lieu de 21 % d'oxygène, soit environ cinq fois plus d'oxygène. Cela signifierait qu'il pourrait brûler environ cinq fois plus de carburant. Et cela signifierait environ cinq fois plus de puissance. Ainsi un moteur de 100 chevaux deviendrait un moteur de 500 chevaux !
Alors pourquoi les voitures ne transportent-elles pas d'oxygène pur ? Le problème est que l'oxygène est assez volumineux, même lorsqu'on le comprime, et un moteur utilise BEAUCOUP d'oxygène. Un gallon d'essence pèse 6,2 livres, donc le moteur a besoin de 86,8 livres d'oxygène (6,2 x 14) par gallon d'essence. L'oxygène est un gaz, il est donc extrêmement léger. Une livre d'oxygène remplit 11,2 pieds cubes d'espace, donc un gallon d'essence a besoin de 972,16 pieds cubes d'oxygène pour l'accompagner. Si votre réservoir d'essence contient 20 gallons d'essence, vous devrez transporter près de 20 000 pieds cubes d'oxygène ! C'est beaucoup d'oxygène - tellement qu'il remplirait une maison de 2 500 pieds carrés.
Même si vous comprimez l'oxygène à 3 000 psi (livres par pouce carré), il faudra encore 100 pieds cubes pour le stocker. Pour mettre cela en perspective, une bouteille de plongée standard contient environ 80 pieds cubes d'essence, il faudrait donc 250 bouteilles de plongée pour contenir tout cet oxygène.
Parce que l'oxygène est si volumineux, ce que les gens utilisent à la place, c'est de l'oxyde nitreux. Dans le moteur, le protoxyde d'azote se transforme en azote et en oxygène, et c'est l'oxygène que les gens recherchent. Le protoxyde d'azote se liquéfie facilement sous pression, vous pouvez donc en stocker beaucoup plus dans une bouteille que l'oxygène gazeux, qui ne se liquéfie pas. Même ainsi, un système typique ne fournira qu'une à trois minutes d'azote au moteur. Dans le processus, il ajoute environ 100 chevaux à un moteur à gros bloc typique. Le plus gros problème est que l'essence supplémentaire que le nitreux permet dans le cylindre augmente tellement la pression dans le moteur qu'elle peut causer de réels dommages, à moins que le moteur ne soit conçu pour le gérer. Ce serait le même problème que vous auriez avec un moteur respirant de l'oxygène pur - il faudrait qu'il soit assez costaud pour supporter la charge.
