Стоит ли качать колёса азотом? Плюсы и минусы азота в шинах. Накачать азотом колеса
Шины, накачанные азотом
Для чего нужно накачивать колеса азотом: Остановимся поподробнее на том, какие преимущества дает азот, закачанный в шины. Азот — это синоним безопасности для шин и лиц, его использующих.
Основными составляющими воздуха являются азот 78% и кислород 21%. Молекулы азота N2 – имеют больший размер, чем молекулы кислорода O2. В целом, воздух внутри шины состоит из кислорода, азота и пара, но утечку давления образуют O2 и пар, потому что эти молекулы намного быстрее проходят через стенки шин. Ещё один из негативных моментов использования сжатого воздуха это окислительные свойства кислорода и водяного пара.
Проходя через камеру, кислород окисляет корд, бортовое кольцо, диск. Это влияет на прочность шины, а соответственно и на безопасность вождения.
В наполненной сжатым воздухом шине утечка будет составлять 0,08 атм./месяц. Кислород проходит сквозь стенки шины на 30-40% быстрее, чем азот и утечка будет продолжаться, пока частичное давление газов не уравняется. Таким образом, если кислород в шине не будет превышать 5% для легковых шин и 2,5% для грузовых, то соотношение частичного давления газов внутри и снаружи шины будет сбалансировано, и утечки, происходить не будет. Такой эффект достигается путём закачки в шину азота.
Таким образом, преимущества использования азота для накачки шин состоят в следующем.
Во-первых, предотвращение старения шины и коррозии диска, т.к. отсутствует влага, масло, пыль – частицы, которые снижают долговечность колеса.
Во-вторых, снижение вероятности взрыва шины. Отсутствие нагрева шины на больших скоростях и при «подклинивании» тормозной системы, т.к. нет кислорода, который является элементом расширения (особенно это важно для грузовых авто).
В-третьих, повышение стабильности давления в шине. Известно, что давление в шине рекомендуется проверять с периодичностью раз в две недели. Использование азота увеличивает эту периодичность в три раза.
В четвертых, улучшение сцепления с дорогой. По сравнению с воздухом (который обычно подвергается сильному влиянию изменений температуры и давления) азот в чистом виде обладает повышенными демпфирующими свойствами, то есть колесо работает как дополнительный амортизатор.
Помимо этого, важно подробнее остановиться на тех преимуществах, которые даст вам заправка шин азотом по сравнению с заправкой воздухом.
Преимущества заправки шин азотом по сравнению с заправкой воздухом: Повышение плавности и мягкости прохождения неровностей дорожного покрытия Улучшение амортизации колес и снижение нагрузки на подвеску автомобиля Улучшение управляемости автомобилем Улучшение устойчивости при прохождении поворотов, перестроениях и съездах на обочину Улучшение сцепления с дорожным покрытием и уменьшение тормозного пути Уменьшение пробуксовки колес при экстренном старте Уменьшение шума и вибрации от контакта шины с дорожным покрытием Значительное уменьшение колебания давления в шинах не зависимо от скорости движения автомобиля, нагрузки и температуры окружающей среды Повышение работоспособности колес при повышенных нагрузках и температурах Уменьшение износа шин и обеспечение его равномерности Уменьшение вероятности повреждения диска при попадании в яму, наезде на бордюр и др. Исключение процессов окисления металлокорда шины и материала диска
Все это способствует не только улучшению работы шин, но и обеспечивает Вашу безопасность на любых дорогах.
Как происходит процедура накачки: Вероятно, многих заинтересует, каким образом азот закачивается в шины? Весь процесс накачки осуществляется с помощью специальных устройств – азотных генераторов. Вращающиеся азотные генераторы являются стационарными устройствами, которые используются для преобразования воздушной смеси.
Воздух проходит несколько степеней обработки: Закачка в рабочую систему не менее 8 атмосфер сжатого воздуха.
Производится многоуровневая фильтрация. Воздух обезжиривается, очищается от влаги, примесей масел, ароматических гидрокарбонов.
Перекачка очищенного воздуха через специальные мембраны для отделения молекул азота-N2.
После полного цикла обработки на выходе получается азот чистотой более 95%. Как нам уже известно, такое соотношение газовой смеси, где содержание кислорода не превышает 5%, является самым оптимальным для автомобильных шин.
Вентиль колеса подключается к специальной установке, которая, отделяя азот от всех остальных газов, присутствующих в воздухе, принудительно загоняет его в шину. То есть теперь, накачивая колесо практически инертным азотом, мы не пускаем внутрь не только кислород, но и не даем попасть в полость шины влаге. А это как раз нам на руку, ведь колесный диск теперь не подвержен коррозии. Всем известно, что коррозия посадочных мест шины может служить причиной потери ее герметичности.
В итоге, каждый автовладелец должен четко понимать для себя, что накачка шин азотом имеет ряд преимуществ, которые не просто способствуют продлению работоспособности шины, но, главное, обеспечивают комфорт и безопасность на любой дороге.
Основные преимущества: Снижается потребность в подкачке шин и контроле давления в шине; увеличивается долговечность шин; улучшается работа шины; облегчается ее ремонт, так как внутренняя поверхность шины и каркас не соприкасаются с кислородом, что исключает коррозию; снижается коррозия ободьев и вентилей; исключаются горение шины или ее разрыв по причине самовозгорания.
www.apxu.ru
Накачка шин азотом - есть ли реальные преимущества
Новую услугу, предлагают на СТО — накачка шин азотом. Возникает ряд вопросов: «Для чего нужна указанная процедура, будет ли от нее реальная польза или это просто маркетинговый ход?». В поисках обоснованного ответа, давайте разберемся в преимуществах, которые можно получить, применяя азот, а не воздух внутри покрышек.
Технология процесса
Азотный генераторСо школьного курса химии известно, что состав воздуха включает такие компоненты:
- 78% азота;
- 20% кислорода;
- 2% углекислого газа и различных примесей.
Закачка шин азотом осуществляется с применением специального оборудования — генератора азота. Указанное устройство позволяет получить из воздуха смесь, состоящую из 95% азота. Перед накачиванием резины, воздух подается в генератор под давлением 8 атм. Затем фильтруется в несколько этапов, из него удаляются различные примеси, снижается влажность. Очищенная воздушная смесь, поступая на фильтрующие мембраны, утрачивает молекулы азота. На выходе получается практически чистая (без примесей) азотная смесь.
Подкачка авторезины азотной смесью широко распространена в странах Европы. Указанная процедура часто применяется для гоночных машин и коммерческого транспорта, а также автобусов. Заводы-изготовители генераторов азотной смеси, совместно со многими владельцами СТО часто предлагают эту услугу, указывая на преимущества, которые в итоге получит автолюбитель. Под воздействием рекламы, большинство автомобилистов пытается ощутить на практике плюсы от закачки азота внутрь покрышек. При этом чтобы накачать колеса указанным газом, нужно потратить немалые деньги. Возникает вопрос: «Не является ли разрекламированная процедура сомнительной услугой не приносящей особой пользы водителю?».
Рекомендуем посмотреть видео о накачке автопокрышек азотной смесью:
Маркетинговые уловки и реальность
Прохождение азота и кислорода сквозь поры покрышек (рекламный ход, не соответствующий действительности)Сторонники накачки шин азотом, утверждают, что указанная процедура дает много преимуществ. Давайте подвергнем их утверждения сомнению, вспомним школьную химию и постараемся выяснить есть ли разница в применении воздуха и азотной смеси.
Утверждение 1
Коэффициент объемного расширения азота ниже, чем у воздуха. Поэтому закачка внутрь авторезины азота позволяет добиться стабильности давления внутри шин: азот не будет расширяться под воздействием высоких температур или сжиматься при минусовых температурах за бортом авто.
С точки зрения науки, по закону Гей-Люссака коэффициент объемного расширения для газов одинаков. Поведение воздуха и азотной смеси при увеличении температуры ничем не отличается. С точки зрения цифр, разница в указанном коэффициенте может составлять 0,0001, ни один манометр не покажет водителю отличие, составляющее 0,00025 атм. в перерасчете на давление.
Утверждение 2
Молекула кислорода меньше молекулы азота. Поэтому кислород быстрее проникает в поры авторезины — это приводит к снижению плотности воздуха внутри автопокрышек. Подкачанная азотной смесью шина практически не спускает.
Размер молекулы указанных газов составляет:
- 0,364*1.10-9 м для азота;
- 0,346*1.10-9 м для кислорода.
Очевидно: уловить это различие манометром не удастся. Если покрышка с диском образуют полностью герметичную систему, то закачанное давление внутрь автошины неизменно на протяжении длительного времени. При растрескивании автопокрышки из-за процесса старения накачанный воздух не удержится, как впрочем, и азотная смесь.
Утверждение 3
Уменьшается вероятность взрыва автопокрышек. Кислород поддерживает горение, а азотная смесь инертна. Применение азота приводит к отсутствию перенагрева автошин при езде на больших скоростях и их взрыва из-за слишком большого давления внутри автопокрышек.
Необходимо отличать, что при нагреве сверх нормы, резина не взрывается, а лопается. Звук, возникающий в результате скачка давления, вызывается ударной волной во время разрыва покрышки, при этом он никак не связан с поддержанием горения кислорода, так как никакого пламени внутри шин нет.
Утверждение 4
Отсутствие коррозии. В воздухе присутствует влага, способствующая коррозийным процессам, разрушающим кордовый слой покрышек. Следовательно, с применением азотной смеси, коррозия отсутствует, а ресурс изделия увеличивается.
Если тщательно рассмотреть данный вопрос. То коррозия не является решающим фактором в разрушении автопокрышек. Истирание, деформация, растрескивание автопокрышек больше происходит с наружной стороны изделия. Очевидно: автошина быстрее придет в непригодность снаружи, чем изнутри. Даже идеальные с внутренней поверхности шины нельзя использовать при изношенном протекторном слое либо имеющей трещины резине.
Утверждение 5
Снижение расхода горючего, уменьшение нагрузки на подвеску машины. Если молекула азота легче, то накачанное этим газом колесо имеет меньший вес, чем авторезина наполненная воздухом.
Если произвести математический расчет и учесть различия в весе молекул указанных газов, то разница в весе накачанных автомобильных колес составит примерно около 3 грамм. Насколько такие различия в весе ощутимы для подвески, решайте сами.
Утверждение 6
Улучшение сцепления колес с дорожным покрытием. Азот не расширяется и не сужается под воздействием температуры окружающей среды, поэтому пятно контакта резины с покрытием дороги стабильно.
Такое мнение кажется полным абсурдом, если учитывать разницу в коэффициенте расширения всех газов. Плюс на сцепление колес с дорожным покрытием влияет протекторный слой, конструкция автошины, распределение нагрузки на колеса автомобиля и так далее.
Заключение
Подкачка автошин азотомНакачивать шины азотом, стоит, оценив все плюсы и минусы, которые вы получите в результате проведения указанной процедуры. С практической точки зрения можно сказать, что применение азотной смеси в колесах — это очень выгодный бизнес, деньги делаются в прямом смысле из воздуха. Конечно, можно на собственном опыте проверить результат подкачки резины азотом, сравнить все за и против, не вдаваясь в теорию. Мы со своей стороны можем смело сказать, что вреда от такой процедуры не будет, но и серьезных улучшений ждать не нужно.
pro-zamenu.ru
Стоит ли качать колёса азотом? Плюсы и минусы азота в шинах
Главный и не лишённый смысла аргумент противников азота в шинах прост и очевиден: воздух уже на 78 процентов состоит из азота, так какого...?! Они скажут, что накачка шин азотом - это всего лишь маркетинговый ход, что не стоит вестись на такой "развод", а Вас искренне посчитают настоящим лохом, которого обманули. Но давайте по порядку выясним, правы ли они и стоит ли качать шины азотом!
Критики азота в колёсах не ошибаются - действительно, воздух в основном состоит из азота. Но не всё так очевидно и похоже на обман. И вместо того, чтобы представить себе, что Вам за гораздо меньшие деньги накачают аж 80% азота вместо этого числа, близкого к 100% и поверить, наконец-таки, эти критикам, взгляните на состав воздуха с другой стороны. Да воздух состоит преимущественно из азота, но он также состоит из кислорода и кучи других газов, в том числе загрязнений окружающей среды, а ещё из паров воды. То есть представьте, что целых 20% ненужных и вредных для шины примесей будут удалены - видите, это уже совсем другой взгляд на накачку шин азотом - более рациональный, и кажется, будто, действительно, закачивать шины азотом вполне себе стоит.
Но давайте проясним: общая идея закачки колёс машины азотом такова - гораздо меньше кислорода и воды останется внутри шины, а вместо них покрышка будет заполнена нейтральным и гораздо более полезным для шины азотом. Почему полезным, и чем вредны кислород и вода? Дело в том, что молекула кислорода значительно меньше, чем молекула азота, поэтому кислород может (и будет) просачиваться сквозь слои резины наружу, лишая шину нужного ей давления. Но ещё один недостаток воздуха состоит в том, что значительное количество воды может образовываться внутри шин из-за наличия того же кислорода, а также непосредственно паров воды в воздухе. Это, действительно, так. А так как вода может вызвать коррозию металла колеса, Вы определённо не захотите, чтобы она находилась там слишком долго. Азот является намного более "сухим", чем кислород. Пары воды этой при определённой температуре имеют свойство конденсировать и скапливаться за счёт силы тяжести в маленькие лужицы внутри шины, что вызывает дисбаланс при езде, который не "вылечивается" балансировкой.
Таким образом, почему стоит качать шины азотом - это потому что:
- Вам не придётся подкачивать свои шины азотом так часто, как если бы Вы накачали их воздухом,
- у Вас не будет скоплений воды внутри колеса.
За счёт большей экономии топлива за счёт постоянного правильного давления в шинах, которое обеспечивает азот, могут быть сэкономлены средства, потраченные на закачку шин азотом и периодическую их подкачку.
howcarworks.ru
Азот в шинах – стоит ли качать? | Авто-мото
Прежде всего, воздух и так на 78% состоит из азота. Газ, который вырабатывается используемыми в шиномонтажных мастерских азотогенераторами, содержит 95−97% азота. Разница не так уж и велика. Да и вообще, проверить чистоту закачиваемого азота невозможно, не возить же с собой газоанализатор? Этим и пользуются некоторые ушлые коммерсанты, продавая под видом азота обычный воздух, клиент же все равно не отличит! Но даже если вам закачают из баллонов азот с чистотой 99,99%, то что это может дать?
Миф 1. Стабильное давление в шине. Коэффициент теплового расширения азота гораздо меньше, чем у воздуха, поэтому изменение температуры шины при езде почти не влияет на давление в ней.
Это утверждение противоречит закону Менделеева-Клапейрона, которое устанавливает взаимосвязь между объемом, давлением и температурой идеального газа P*V/T = const. Тут защитники азота хитро потирают руки и заявляют, что азот и кислород — газы не идеальные, поэтому ведут себя «по-другому». Да и вообще находятся в шине под давлением, следовательно, газовые законы к ним неприменимы.
Однако любой физик скажет, что определяемое уравнением Менделеева-Клапейрона поведение азота, кислорода и других подобных газов при тех температурах, в которых эксплуатируется колесо, начинает заметно отличаться от поведения идеального газа лишь при давлениях в десятки атмосфер. То есть, чтобы ощутить какую-либо разницу между воздухом и азотом, придется сначала просто порвать колесо, как тот самый Тузик грелку.
Более того, как реальный газ азот даже хуже воздуха. Коэффициент объемного расширения азота 0.003672 K-1, а воздуха 0.003665 K-1. В колесе среднего размера при обычном рабочем изменении температуры это даст итоговую разницу давлений в четвертом знаке после запятой. Конечно, такое не всяким лабораторным манометром измеришь, не говоря уже о шинном, но сам факт!
Миф 2. Отсутствует утечка газа из шины. Молекулы азота больше, чем молекулы кислорода, поэтому кислород быстро улетучивается, что приводит к снижению давления. Шину с воздухом приходится часто подкачивать.
Действительно, диаметр молекулы азота 0,32 нм, а кислорода — 0,3 нм. Разница аж в 6%. То есть если покрышка с азотом потеряет 1 атм, то покрышка с воздухом — целых 1,012 атм. Опять-таки — у вас есть чем это измерить?
Да и вообще — давайте доведем логическую цепочку до конца! Если кислород из шины быстро улетучивается, то что же там остается? Правильно, практически чистый азот — и совершенно бесплатно!
Миф 3. Уменьшение коррозии корда и старения резины. Азот, в отличие от кислорода, не окисляет сталь корда и не старит резину.
И снова весьма правдоподобно. Только спросите опытного автолюбителя, а еще лучше — слесаря на автобазе, часто ли им приходится менять покрышки из-за того, что проржавел корд? Вас в лучшем случае просто не поймут. А еще спросите себя — как же покрышка, защищенная «благородным» азотом внутри, чувствует себя снаружи, буквально купаясь в океане вредного для ее здоровья воздуха и катаясь по разной дорожной гадости. А также посмотрите выброшенные на свалку покрышки — сильно ли они постарели изнутри?
Миф 4. Уменьшение массы колеса. Вес азота в покрышке меньше, чем вес воздуха. Поэтому снижается неподрессоренная масса подвески, что увеличивает ресурс амортизаторов.
Здесь поспорить трудно, плотность воздуха 1,29 кг/м3, а плотность азота — 1,25 кг/м3. Теперь давайте считать — обычное колесо имеет объем 0,05 м3, давление в нем 2 кгс/см2. И вот искомая разница — 6 граммов! Действительно, при массе колеса в 13−15 кг это существенно облегчит автомобиль, как бы и не взлететь ненароком!
Миф 5. Покрышка не перегревается. Азот лучше, чем воздух, отводит от покрышки тепло.
А это уже просто неправда. Коэффициент теплопроводности кислорода 0,0269 Вт/(м•К), а азота 0,0261 Вт/(м•К). Разница незначительна, но входящий в состав воздуха кислород лучше, чем азот, передает тепло от покрышки к диску, следовательно — охлаждает лучше. Единственное, в чем азот выигрывает — это в теплоемкости, она у него на 13% выше, чем у кислорода. Но азота в шине всего 150−200 граммов. И все его способности по аккумулированию тепла, получаемого от многокилограммовой покрышки, погоды не делают.
Миф 6. При пожаре колесо с азотом не взорвется, так как азот не горит.
Тут можно сказать одно — если машина горит и дело дошло до взрыва колес, то намного ли вам будет легче от того, что в огонь не попадет 35−40 граммов кислорода, находящегося в накаченном воздухом колесе?
Миф 7. Даже и не миф, а еще несколько аргументов, которые особенно популярны среди поклонников благородного азота.
Я вот недавно поменял покрышки и по совету продавца накачал их азотом. И вот уже полгода давление в шинах не меняется, а старые покрышки с воздухом приходилось подкачивать раз в неделю!
А в азоте ли дело? Может быть, секрет именно в новых покрышках? Кстати, исправное колесо в пределах своего срока службы держит давление годами, если это не так — ищите повреждение.
Мне вот накачали колеса азотом, и машина однозначно поехала мягче, уменьшились шум и вибрация!
И здесь есть объяснение. В большинстве случаев при заполнении колес азотом их банально не докачивают на 0,2−0,3 атм. И колесо реально едет мягче, но азот тут ни при чем. Просто проверьте давление исправным манометром.
А вот в «Формуле-1» колеса накачивают только азотом, там же не дураки сидят?
Конечно, не дураки. Именно поэтому пункт 12.7.1 технического регламента гонок Формулы-1 устанавливает, что колеса могут быть заполнены только воздухом или азотом. Союз «или» в данном случае означает, что даже для гоночных болидов с их запредельными нагрузками на покрышки те самые не дураки никакой разницы между азотом и воздухом не делают.
Но в конечном итоге решать, естественно, вам. Накачивание колес азотом не принесет никакого вреда автомобилю, но и пользы тоже. А вот кошелек от лишнего обслуживания автомобиля пострадает — стоимость накачки азотом в 10−20 раз выше, чем накачка воздухом. Так что же — вы надуваете колеса или кто-то надувает вас?
shkolazhizni.ru
Следует ли накачивать азот в шины вместо воздуха?
Давайте рассмотрим этот вопрос более подробно.
Зачем нужно накачивать колеса азотом?
Состав окружающего нас воздуха: азот N2- 78%, кислород O2- 21%, прочие примеси - 1%. В шинах, накаченных воздухом, присутствует азот, кислород и водяной пар. Утечку давления из шины образуют в большей степени молекулы кислорода, так как по размеру они меньше молекул азота. Помимо этого, проходя через стенки шин, кислород и водяной пар оказывают окислительное воздействие на корд шины, бортовое кольцо и диск. Это оказывает отрицательное влияние на прочность шины, что в свою очередь влияет на безопасность водителя.
Если в шине воздух, то утечка будет около 0,08 атм./месяц. Что бы добиться сбалансированного частичного давления газов внутри и снаружи шины, в ней должно быть не более 5% кислорода. Так как кислород проходит через стенки покрышки на 35% быстрее азота, то соотношение кислород/азот должно быть 5%/95%. Если закачать в шину чистый азот, то мы добьемся эффекта сбалансированного соотношения частичного давления газов внутри и снаружи покрышки.
Накачивание шин азотом имеет ряд преимуществ:
- вследствие отсутствия в накачиваемом газе примесей влаги, пыли, и прочих агрессивных веществ увеличивается долговечность шин;- в шинах, накаченных азотом отсутствует кислород, который при нагреве сильно расширяется, что снижает вероятность взрыва шин;- давление в шине при использовании азота снижается намного медленней, что увеличивает время проверки давления в шине в 3 раза;- использование азота улучшает демпфирующие свойства.
Вследствие вышеперечисленных преимуществ для колес, можно выявить преимущества для автомобиля и водителя в целом:
- улучшение амортизации подвески и снижение нагрузки на детали подвески;- улучшение управляемости;- улучшение устойчивости при маневрах на дороге;- повышение плавности и мягкости при неровностях дороги;- улучшение сцепления с асфальтным покрытием;- уменьшение шума от контакта шин с асфальтом;- уменьшение зависимости давления в шинах от температуры, скорости и нагрузки;- износ шин уменьшается и становится более равномерным;- уменьшение вероятности искривления диска при попадании в яму;- уменьшение окисления диска, резины и корда.
Все это обеспечивает безопасность водителю и автомобилю на дороге!
Как в шины накачивают азот?
В специальных установка - азотных генераторах происходит процесс очистки атмосферного воздуха. Воздух закачивается под большим давлением, проходит несколько стадий очистки от примесей, влаги, масленых образований. Далее воздух проходит через специальные мембраны, для отделения молекул кислорода от от молекул азота. После этого получается практически чистый азот, чистотой не ниже 95%.
Для того, чтобы в колесо накачать азот, его подключают к специальной установке. Через вентиль из колеса выкачивается все содержимое. И в подготовленное колесо накачивается чистый азот. Колесо накачено инертным газом, в составе которого отсутствуют примеси и влага.
Можно сделать следующие выводы использования азота для накачивания шин:
- снижается потребность в постоянной подкачке шин, как минимум в 3 раза;- уменьшается вероятность возгорания шины от нагрева или взрыва;- уменьшается коррозия шины, диска, корда, вентиля;- смягчается ход автомобиля.
autoferz.ru
Зачем колеса накачивают азотом? — Самый сок!
Почему вообще эта тема оказалась так живуча? С одной стороны, «любому адекватному человеку очевидно», что это развод – пошутили и забыли. Но с другой стороны есть автоспорт. Где машину строят десятки инженеров, которые знают о физике всё. И где «накачивают колёса азотом».
Вот здесь человек здорово изложил суть. Помнит даже законы Шарля и Гей-Люссака. И делает вывод: «В «Формуле-1» закачивают азот в шины ТОЛЬКО! для пожаро-безопасности. Чистый азот, при повреждении колеса, выходя из шины, действительно не способствует горению». Это утверждение неверно.
Теперь к сути. В автоспорте действительно накачивают колёса азотом. Расскажу, почему.
Во-первых, это не всегда азот, это может быть смесь подобных газов либо просто осушенный воздух. Конкретно в Формуле-1 сейчас запрещено регламентом качать чем-то, кроме воздуха, поэтому качают воздухом – ключевое слово – осушенным. (Кстати, как видите, опасность пожаров :) не помешала внести этот пункт в регламент.)
Простой поиск гуглом находит нам интервью Пола Хембри, руководителя Пирелли Моторспорт, с ответом на этот вопрос.
— Какой газ вы используете для накачивания шин?— Раньше разрешалось использование специальных газов, но сейчас это запрещено и мы накачиваем шины сухим воздухом – влага удаляется, чтобы обеспечить необходимую стабильность.
Но по ссылке выше мы читаем:Утверждение 1. Повышение стабильности давления в шине.– Это утверждение противоречит законам физики, а именно закону Шарля (давление газа в постоянном объеме прямо пропорционально температуре) и закону Гей-Люссака (коэффициент объемного расширения всех газов одинаков), которые мы проходили в 9 классе общеобразовательной школы.
Неужели глава Пирелли Моторспорт не был в девятом классе? Пол Хембри, Шарль с Гей-Люссаком и уважаемый двайвовчанин — предлагаю вам прямо сейчас сделать ставку, кто из них «чего-то не догоняет». :)
На самом деле всё просто. Суть проблемы — в содержащейся в газе влаге.
Действительно, «давление газа в постоянном объеме прямо пропорционально температуре» (сам закон Шарля звучит как P(давление газа)/T(температура)=const и верен для идеального газа, которым с очень большой степенью точности является и воздух с азотом в шине). То есть, в данном случае, чем выше температура внутри покрышки, тем выше давление. Поэтому когда машина начинает ехать и у неё начинают нагреваться колёса – давление в покрышках растёт. Две-четыре десятых атмосферы даже уже разогретая перед стартом шина набирает легко. Азот совершенно не является исключением из этого закона — даже если вы накачаете колеса азотом, шина наберет те же две-четыре десятки давления, что и на «обычном воздухе».
Не нужно объяснять, насколько давление в колёсах важно для гоночной машины. Причем важно именно давление «на горячую». Какое давление в холодном колесе – без разницы, оно должно быть правильное, когда колесо поедет — нагреется и начнет работать. И суть проблемы в том, что если в колёса накачать влажный воздух, то при охлаждении и нагреве колеса количество газа в шине начнет произвольно изменяться – и начнет произвольно скакать давление.
На практике это выглядит очень просто – перед стартом (при сборе) в колесах машины выставляют одинаковое давление, скажем, 2.0 атм. Машина проезжает несколько кругов (или – в ралли – доп), замеряется давление, и оказывается, что в одном колесе давление 2.2, в другом – 2.4. (На этом месте механикам, которые собирали колёса, дают по мозгам – была нарушена процедура сбора колёс.)
Почему так происходит? Есть такое понятие — точка росы. Это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться. Точка росы определяется относительной влажностью воздуха — чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Если относительная влажность составляет 100%, то точка росы совпадает с фактической температурой.
То есть 100%-я влажность воздуха означает, что в данном объеме газа больше водяного пара находиться не может – дальше он начнет конденсироваться. Когда мы такой воздух накачиваем в шину, то есть поднимаем его давление, и после этого даём колесу остыть, то водяной пар конденсируется внутри шины в капельки воды. Проверяя давление в таком колесе, мы увидим, например, 2 атмосферы. Когда машина поедет и колесо начнет нагреваться, часть этих капелек воды начнет испаряться, добавляя в шину дополнительный газ. Добавившееся количество газа добавит давления (см. «парциальное давление» – общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений её компонентов). Сколько воды испарится, предсказать невозможно (сколько её попало в колесо при накачивании?), поэтому давление перестанет линейно зависеть от температуры. И когда машина поедет – там может стать и 2.2атм, и 2.4атм.
Для гоночной машины такая разница в давлении — драматична.
Поэтому в большом спорте колеса собирают по определенной процедуре. И действительно многие качают именно азотом. Другие команды используют компрессоры, которые осушают воздух.
В тайм-аттаке, где у более чем половины участников нет своей команды механиков, а колеса собирают и накачивают обычным насосом часто даже без осушителя (или с простеньким), просто приходится проверять давление после каждой сессии и соответственно сдувать/подкачивать шины, выставляя оптимальное давление, пока оно не «устаканится» на нужном уровне. Если «гражданский» шиномонтаж предоставляет услугу «накачки шин азотом», то пользоваться ей тоже стоит «осторожно». Для того, чтобы накачать колесо азотом, нужно для начала его сдуть. При сдувании, то бишь уменьшении давления газа, происходит его охлаждение, что тоже может привести к конденсации некоторой части влаги внутри шины. Поэтому в большом спорте для минимизации нахождения влаги внутри колеса его оставляют «открытым» на несколько часов, потом накачивают сухим воздухом (азотом) и оставляют на несколько часов опять-таки для выравнивания температуры, и потом выставляют окончательное давление. При такой процедуре уже можно рассчитывать на то, что при езде давление в колесе будет повышаться линейно, прямо пропорционально температуре, и это повышение можно будет прогнозировать.
Ну и в заключение – имеет ли всё это отношение к гражданскому автомобилю? Практически никакого. Шины гражданского автомобиля почти не нагреваются при езде. (Кстати, многие думают, что шины нагреваются сильнее всего от трения о дорогу, но на самом деле они в первую очередь нагреваются от тормозов через диски, трение о дорогу – это уже второй фактор даже для гоночной машины, а для гражданского колеса второй по важности фактор — внутреннее трение в покрышке, которое возникает от деформации при качении колеса).
Единственный случай, когда ощутимо изменяется температура, и, соответственно, давление в гражданском колесе – это если вы накачали колесо весной при +5 и не проверяли давление до лета, когда стало +30… да ещё и на прямом солнце оставили колёса. Тогда действительно какой-то разброс по давлению может получиться в колёсах (хотя критичным для гражданской езды он всё равно не будет). Но легче просто раз в неделю проверять давление в колёсах, чем заморачиваться с азотом или с осушением воздуха.
источник
ibigdan.com
Зачем вам азот в шинах?
Мода на накачивание шин азотом пришла в Россию из западных стран. Данная услуга в автосервисах Европы считается рядовой.
Поведение азота в шинах давно известно. Изначально газ использовался для наполнения резины автобусов, грузовых автомобилей, спецтехники, а также в автоспорте.
Большой популярностью азот пользуется у водителей грузового автотранспорта, газ в шинах которых находится под высоким давлением (до 8 атмосфер).
Водители легковых автомобилей также должны знать, что накачанная азотом резина лучше держит давление. Это выражается в отсутствии резких изменений давления, а значит резких изменений в управлении транспортным средством при летних и зимних суточных перепадах температуры окружающей среды.
В России для накачки шин чаще всего используется воздух, содержание кислорода в нем составляет 21%, а доля азота- 78%.
- Недостатки кислорода:
- способствует старению резины;
- имеет свойство проникать сквозь самые тонкие отверстия;
- ускоряет коррозийные процессы;
- способствует повреждению каркаса и боковых стенок шин.
Азотные генераторы
Для накачки шин азотом используются стационарные азотные генераторы, в которых воздух проходит несколько этапов обработки.Давление в рабочей системе достигает 8 атмосфер, обеспечивается многоуровневая фильтрация, вследствие чего происходит обезжиривание воздуха, а также его очищение от масел, примесей и влаги. На следующем этапе молекулы азота отделяются через специальные мембраны, в результате чего получается азот, чистота которого достигает 95%.
Преимущества и недостатки азота в шинах
У всего есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их более подробно.
Плюсы
Итак, для чего все-таки в шины закачивают азот?
-
Содержащийся в воздухе кислород является сильным окислителем, а высокая влажность внутри накачанной воздухом покрышки способствует конденсации влаги при температурных перепадах. Сочетание этих факторов приводит к коррозии и быстрому износу комплектующих.
Азот не является окислителем, его влажность на выходе из азотного генератора близка к нулю, разрушительные окислительные процессы в данном случае отсутствуют, что способствует продлению срока эксплуатации деталей автомобиля.
-
Давление в накачанной воздухом шине может резко меняться в зависимости от ее температуры, в летний период это изменение давления достигает максимальных показателей. Для кислорода коэффициент теплового расширения достаточно высокий, изменение давления достигает 0,5-0,8 атмосфер в течение дня, когда утренняя прохлада сменяется полуденным зноем.
В этих условия небольшой дефект на покрышке может стать причиной взрыва, если лопнет ведущее колесо, последствия будут непредсказуемы. Азот способствует повышению стабильности давления внутри шины при любых температурных показателях, что повышает уровень безопасности.
- Основной причиной преждевременного старения шин является пониженное внутренне давление, последствиями которого являются деформации шин во всех направлениях. При качении протектор таких шин более склонен к проскальзыванию относительно поверхности, вследствие чего рабочая поверхность шины работает на разрыв.
- Пониженное давление в шине приводит к следующим последствиям:
- проворачивание покрышки на ободе;
- увеличение сопротивления качению колес, что ведет к расходу топлива;
- ухудшение управляемости;
- потеря прочности и эластичности, что ведет к снижению срока эксплуатации.
В накачанных азотом шинах замедляется естественный процесс падения давления, который постоянно происходит на молекулярном уровне. Из-за большого размера молекул азота процесс выхода газа через молекулярную структуру резины затруднен. Накачанным азотом шинам реже требуется подкачка, что способствует экономии времени. - Колеса гоночных автомобилей накачиваются исключительно азотом. Любители быстрой езды могут также последовать примеру профессиональных водителей.
Существует также мнение, что внешние факторы (солнце, дороги, кислород с внешней стороны) оказывают на износ покрышек гораздо более существенное влияние, чем влага и кислород с внутренней стороны. Также очень много зависит стиля вождения, вида транспорта и условий эксплуатации. Можно попытаться защитить свои покрышки хотя бы изнутри.
Минусы
-
Стоимость. К счастью, воздух бесплатен. А для получения азота требуется специальное оборудование.
-
Доступность. Этот пункт вытекает из предыдущего. Чтобы накачать шины азотом надо добраться до специализированного сервиса. Сделать это у себя в гараже и тем более в дороге не получится.
Выводы
Не смотря на все наши доводы, ничто не мешает вам сравнить ощущения от управления автомобилем шинами, накачанными азотом и воздухом лично.
Влияние азота может быть более заметным в странах Европы, где дороги лучше и климат не такой суровый.
В любом случае, пока не существует точных расчетов, однозначно подтверждающих положительное влияние азота.
Широкое использования азота для накачки шин спорткаров также заставляет задуматься о большом значении условий эксплуатации.
alubitel.net
