Зачем шины качают азотом – Накачка шин азотом - плюсы и минусы, зачем это делается и что дает закачка колес азотом ? - Дом-Паркинг

Содержание

Накачка шин азотом, стоит ли это делать?

В последнее время большинство станций технического обслуживания (СТО) и шиномонтажей предлагают услугу по накачке шин азотом, вместо привычного многим водителям воздуха. По утверждению работников шиномонтажных мастерских, данный газ обладает чуть ли не чудодейственными свойствами, которые непременно должны вызывать восторг у каждого автовладельца. Так ли это на самом деле? Попробуем разобраться.

Аргументы коммерсантов — разбираемся, есть ли в них правда

Для начала неплохо бы напомнить, что воздух является смесью различных газов, 78% из которых приходится на долю того же азота. Состав, вырабатываемый азотогенераторами в СТО, содержит его немного больше, а именно 95-97%. Очевидно, что разница есть, но ощутима ли она в реальных условиях эксплуатации? Да и как проверить процентное соотношение азота? Ведь если вместо него будет закачан обычный воздух, то рядовой автолюбитель этого определить не сможет. С другой стороны возникает вопрос, в чём преимущество накачки шин газовой смесью, которая содержит пусть даже 99% азота? Рассмотрим главные аргументы коммерсантов и определим соответствуют ли они истине.

Стабильное давление в колесе

Что говорят:
По утверждению продавцов рассматриваемой услуги, изменение температуры покрышки во время движения ни коим образом не сказывается на уровне давления в камере, поскольку коэффициент расширения азота (теплового) существенно ниже, нежели таковой у воздуха.

Как на самом деле:
Представленное заявление не соответствует истине, ведь оно противоречит закону Менделеева-Клапейрона, доказывающего чёткую связь температуры, объёма и давления, что выражается формулой P*V/T = const. Почитатели новшества возражают, что азот – газ не идеальный, а потому по иному «ведёт себя». Когда же он находится под давлением, то и вовсе к нему не могут применяться газовые законы. На это сведущий в физике человек ответит, что поведение азота, определяемое приведённым выше уравнением, будет ощутимо разниться с параметрами идеального газа только в том случае, когда давление возрастёт до десятков атмосфер. Другими словами, у автолюбителя прочувствовать эффект не получится, ведь покрышку просто разорвёт.
Отметим также, что азот имеет коэффициент объёмного расширения 0.003372 (1/К), а у воздуха этот параметр равен 0.003665 (1/K). В стандартном колесе при изменении температуры разница в давлении будет в 4-м знаке после запятой. А преимущество окажется за воздухом! Однако обычным манометром этого не зафиксируешь.

Отсутствие утечки газа

Что говорят:
Зачастую можно услышать высказывание о том, что кислород быстрее улетучивается из колеса, нежели азот, а потому давление в нём снижается значительно быстрее, и колёса приходится подкачивать чаще.

Как на самом деле:
Молекулы азота реально крупнее, это факт. Однако их диаметр отличается от молекул кислорода всего на 6% (0,32нм у азота против 0,30нм у кислорода). А воздух как известно на 99% состоит из смеси этих газов. Это значит, что если шина накаченная азотом теряет ровно 1 атмосферу давления, то её аналог с воздухом утратит за тот же промежуток времени 1,012 атмосферы. Сможете ли вы ощутить, заметить или измерить эту разницу?
С другой стороны, если кислород полностью улетучится из камеры, то внутри останется практически «чистый» азот, который вы получите абсолютно бесплатно!

Снижение старения авторезины

Что говорят:
Очень правдоподобно и реалистично звучит утверждение, что в отличие от кислорода, содержащегося в воздушной смеси, азот не старит резину, а также не окисляет стальной корд покрышки.

Как на самом деле:
Следует задаться вопросом, сколько водителей поменяли неизношенные шины по причине проржавевшего корда? Также весьма любопытно, что на это ответят сотрудники шиномонтажа или же слесаря автобазы? В любом случае, достаточно осмотреть внутреннюю поверхность покрышек, отслуживших своё, и не видавших специальной новомодной накачки. Сразу и не скажешь, состарилась ли резина изнутри.

Уменьшение веса колеса

Что говорят:
Автомобильные шины, накаченные азотом, дают возможность снизить неподрессоренную массу подвески в целом, поскольку удельный вес этого газа ниже, чем у воздуха. С фактами спорить трудно. Однако как это выглядит на практике?

Как на самом деле:
Итак, плотность азота равна 1,25 килограмм на кубический метр, а у воздуха аналогичный параметр составляет 1,29 кг/м3. Возьмем стандартное колесо, объём камеры которого 0,05 м3, а эксплуатационное давление газа 2 кгс/см2. Проведя нехитрые математические исчисления, получаем отличие в шесть грамм, которое просто не способно сыграть какую-либо роль, или повлиять на сохранность подвески, при весе среднего колеса примерно в 13−15 килограмм.

Шина не перегревается

Что говорят:
Нередко в пользу азота можно услышать мнение, что накаченная им шина не перегревается, поскольку этот газ отводит тепло эффективнее воздуха.

Как на самом деле:
С точки зрения научных фактов это мнение полная чушь. Коэффициент теплопроводности азота 0,0261 Вт/(м*К), а кислорода — 0,0269 Вт/(м*К). Очевидно, что разница в показателях, хоть и незначительная, но есть. При этом она говорит в пользу воздуха, в составе которого присутствует кислород, способствующий лучшей передаче тепла и более эффективному охлаждению.
Теплоёмкость азота на 13% выше, чем у кислорода. Однако не стоит забывать, что последнего в составе воздуха всего около 21%. Следовательно, в шине способности азота по аккумулированию тепла просто нивелируются.

Повышенная безопасность

Что говорят:
Работники СТО, предлагающие накачать шины азотом, утверждают, что при возгорании такое колесо не может взорваться, поскольку этот газ не горит.

Как на самом деле:
Здесь следует сказать, что если автомобиль загорелся, то 50 грамм кислорода в каждой шине погоды не сделают. А резина с азотом пострадает ни чуть не меньше, чем аналог с воздухом внутри.

Заключение

В качестве заключения приведём ещё тройку наиболее популярных аргументов, предоставляемых почитателями новомодной накачки.

Шины с воздухом необходимо подкачивать, а используя азот, эта проблема исчезает. Вероятнее всего дело именно в новой авторезине, а не в газе, которым она заполнена. Колесо без повреждений должно держать заданное давление много месяцев. В противном случае оно неисправно.
Автомобиль, колёса которого накачаны азотом, двигается мягче, а уровень вибрации и шума ощутимо ниже. У этого «феномена» есть банальное объяснение. При заполнении камеры автопокрышки азотом, в большинстве случаев, колёса не докачивают на 0,2-0,3 атмосферы. Это и создает ощущение повышенной плавности хода и комфорта. Однако именно азот в этом контексте абсолютно ни при чём.
В гонках «Формула 1» шины накачивают исключительно азотом. Это известный факт, который регламентирован пунктом 12.7.1 правил указанных гонок, где говорится, что шины болидов можно наполнять лишь азотом или воздухом. Здесь упор можно сделать на союзе «или», свидетельствующем, что и для высокоскоростных болидов, выдерживающих колоссальные перегрузки, разницы между рассматриваемыми составами газа нет.

В любом случае каждый сам решает, чем и как накачивать колёса своего транспортного средства. Азот не принесёт ни пользы, ни вреда автомобилю, чего нельзя сказать о кошельке водителя, ведь накачка шин азотом стоит в 10-20 раз дороже. Так кто же кого «надувает» в итоге?

wheel-info.ru

Зачем колеса накачивают азотом? Стоит ли накачивать колеса азотом?

Сейчас почти на каждом углу нам предлагают накачать шины азотом. Зачем это делать и стоит ли это делать? Об этом мы Вам сегодня и расскажем.

Для тех, кому не хочется читать до конца, а просто нужен ответ – отвечаем: никакого смысла накачивать шины азотом нет! Во все времена люди старались получить денег ни за что, вот и накачивание шин азотом – это очередная, причем весьма успешная попытка заработать на моде и неграмотности людей.

Почему же всё-таки не стоит накачивать колеса азотом. Прежде всего стоит вспомнить, что воздух и так на 78% состоит из азота. Газ, который используют в сервисах и шиномонтажах – на 98-99%. Разница не существенная, стоит ли за нее переплачивать. Да и к тому же вы все равно никак не сможете это проверить (если только не возите с собой газоанализатор), поэтому быть уверенным, что Вам закачали азот, а не просто воздух, нельзя, особенно учитывая в какой стране мы живем.

Давайте дальше включать логику. Даже полностью спущенная шина содержит внутри себя простой воздух, просто давление равно атмосферному. Соответственно, смесь газов, которая окажется у Вас в колесе будет состоять лишь процентов на 85-90 из азота. А в воздухе его 78%. Вопрос: стоило ли платить?

Для тех, кому и этих аргументов мало, давайте рассмотрим те плюсы, о которых заявляют продавцы данной услуги.

Миф 1. Повышение стабильности давления в шине

Рекламщики и маркетологи утверждают, коэффициент теплового расширения азота гораздо меньше, чем у воздуха, поэтому изменение температуры шины при езде почти не влияет на давление в ней. Давайте вспомним школьный курс физики и химии. Данное утверждение противоречит законам Шарля (р/t=const – отношение давления к температуре – величина постоянная), Гей-Люссака (коэффициент объемного расширения всех газов одинаков) и Менделеева-Клапейрона (взаимосвязь между объемом, давлением и температурой идеального газа P*V/T = const). То есть разговор о том, что поведение азота при изменении температуры чем-то отличается от поведения воздуха, – полное вранье, рассчитанное на дремучего двоечника. Если уж быть совсем точным, то разница в коэффициенте объемного расширения есть, и она составляет 0,0001, что в пересчете на изменение давления в шине даст 0,00025 атм. У вас случайно нет столь точного манометра? Кстати, все это известно науке уже более 200 лет.

Миф 2. Отсутствует утечка газа из шины

Какие аргументы используются: 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!

Если шина не дырявая, она держит давление годами, и уж если стравливает его, то скорее через стык покрышки и обода или вентиль. А потрескавшаяся от старости сдувается на глазах, чем ее ни накачивай.

Кстати, давление в шинах – это очень важный вопрос, о котором нужно знать все нюансы. Подробности – в нашей статье.

Миф 3. Уменьшение коррозии корда и старения резины

Что нам говорят: азот, в отличие от кислорода, не окисляет сталь корда и не старит резину.

Опять звучит правдоподобно, но чтобы понять, что это развод чистой воды достаточно посмотреть на любую старую покрышку в гараже или даже на свалке: сильно ли она износилась изнутри? Мы защитим покрышку изнутри от молекул кислорода, но при этом снаружи она будет подвергаться не только воздействию «столь губительного для нее кислорода», но и воздействию ультрафиолетовых лучей и всевозможных реагентов.

Миф 4. Уменьшение массы колеса

Аргументы: вес азота в покрышке меньше, чем вес воздуха. Поэтому снижается неподрессоренная масса подвески, что увеличивает ресурс амортизаторов + снижается расход топлива.

А вот тут не поспоришь: плотность воздуха 1,29 кг/м3, а плотность азота — 1,25 кг/м3. Но давайте посчитаем. Масса кубометра воздуха, в котором 78% азота – 1,29 кг, чистого азота – 1,25 кг. Возьмем весьма распространенное колесо с шиной 165/70R13 и прикинем массу газа в ней. Объем – около 20 литров, избыточное давление – 2 кгс/см2, то есть в шине – около 60 литров газа. Значит, азота в колесе будет 0,0750 кг, а воздуха – 0,0774 кг. Чистый выигрыш – 2,4 грамма! Это ж на каких аптекарских весах уловить разницу? Как думаете, снизится от этого расход? Песок на коврике и то наверное больше весит.

Как видите никаких плюсов от того, что вы будете накачивать шины азотом, нет, хотя и хуже для машины от этого не будет (правда пострадает ваш семейный бюджет).

В дополнение хочется ещё поговорить об аргументах, которые приводят поклонники азота.

«Я вот недавно поменял покрышки и по совету продавца накачал их азотом. Теперь уже полгода колеса не спускают, а старые покрышки с воздухом приходилось подкачивать раз в неделю!»

Вы уверены что дело в азоте, а не в новых покрышках? Реальный случай из моей собственной практики: купил новую резину вместе с дисками, отъездил на них сезон, потом пол года они пролежали. Когда я их собрался ставить – мне пришлось их просто отбалансировать, давление не снизилось абсолютно. Но самое главное, что спустя год ситуация повторилась. При этом у меня в колесах был самый обыкновенный воздух.

«Мне вот накачали колеса азотом, и машина однозначно поехала мягче, уменьшились шум и вибрация!»

Это не трудно объяснить. «Продавцы воздуха» зачастую немного недокачивают колеса. Проверьте давление точным манометром. Причем поступают они очень хитро: говорят что « проверять давление не нужно, а подкачать колесо обычном воздухом нельзя»! Но вы то теперь знаете всю правду.

Возможно своей статьей мы разочаровали тех, кто раньше накачивал шины азотом, возможно даже кто-то продолжит это делать: самовнушение – великая вещь.

А вот что действительно может продлить срок службы покрышек – так это правильное хранение.

Кстати, в Госдуму внесен законопроект, согласно которому планируется ввести штраф за лысую резину и резине не по сезону.

Планируете приобрести б/у резину – прочитайте статью о том, с какими трудностями можно столкнуться при покупке бу покрышек.

Всем удачи на дорогах! Ни гвоздя ни жезла.

Полезная статья? Поделись с друзьями!

xn--80ae4ahbmk1h.xn--p1ai

Накачка шин азотом: плюсы и минусы

Эксплуатация15 ноября 2017

В последние годы шиномонтажные мастерские пытаются популяризовать новую услугу – заполнение автомобильных шин азотом вместо обычного воздуха. Данная тема обросла множеством небылиц и мифов, поскольку продавцы наделяют «азотные» скаты вымышленными преимуществами, а противники выдвигают теории, не проверенные практикой. Зачем накачивать колеса чистым азотом и какие реальные плюсы получает водитель, читайте в данной публикации.

Технология закачивания газа

Из школьного курса физики известно, что в окружающем воздухе уже содержится 78% азота (имеются в виду объемные доли). Оставшиеся 22% распределяются между кислородом (почти 21%) и добрым десятком различных газов, чья доля составляет около 1%. Также в воздушной среде растворен водяной пар, составляющий от 0,2 до 2,5% от объема газов. Эта величина меняется в зависимости от погоды, периода года и широты местности.

Суть технологии проста: выделить из воздуха 78% газа и наполнить автомобильные баллоны. На практике закачка азота в шины производится следующим образом:

Колесный вентиль подключается шлангом к автоматической вакуумно-азотной установке.
После включения агрегат полностью отсасывает из покрышки воздушную смесь.
Пропустив ее через систему специальных фильтров и осушитель, установка выдает азот чистотой не менее 95%.
Очищенный газ закачивается в колесо с соблюдением требуемого производителем давления.

Обрабатывая обычный воздух, азотный генератор не только удаляет кислород и другие примеси, но и улавливает водяной пар. Данный факт следует учитывать в дальнейшем рассмотрении вопроса, чтобы отделить реальные плюсы и минусы процедуры от мифов.

Справка. Перед техническими специалистами, обслуживающими гонки «Формула-1» и разнообразные ралли, подобный вопрос не стоит. Скаты всех болидов по умолчанию заполняются азотом.

Реальные и вымышленные преимущества

Для начала стоит перечислить все плюсы, указанные на рекламных щитах возле шиномонтажных мастерских. Что дает использование азота в баллонах автомобиля по заверениям продавцов услуги:

неизменное давление в шинах независимо от температуры окружающей среды и дорожного покрытия;

улучшение сцепления с дорогой и замедление износа протектора;
ход машины становится мягче;
покрышки не спускают с течением времени;
сокращение тормозного пути и улучшение разгонной динамики;
вероятность взрыва покрышек при нагрузках заметно снижается.

Дальше предлагается разобрать каждый пункт по отдельности и выяснить достоверность этих утверждений, опираясь на практические наблюдения.

При нагреве резины давление не увеличивается

Об эффекте теплового расширения воздуха в шинах знают все водители, покачивающие скаты самостоятельно. Суть в следующем: когда на улице наступает потепление, газ в баллонах расширяется и давление в колесах возрастает на 0,2–0,5 Бар. И наоборот, после наступления холодов скаты «проседают». Реклама утверждает: коэффициент теплового расширения азота в 7 раз меньше, поэтому давление в шинах практически не меняется.

Противники данной теории опираются на законы физики, согласно которым все газы расширяются одинаково. То есть, разница давлений в колесах, накачанных азотом и воздушной смесью, мизерна.

На практике дело обстоит иначе: накачка шин азотом действительно позволяет удерживать давление на одном уровне независимо от температуры на улице. Вероятно, здесь играет роль наличие в воздухе водяных паров, отсутствующих в азотной среде (вспомните – газ перед закачкой осушается).

Улучшение эксплуатационных свойств резины

Сцепление рабочей поверхности колеса с покрытием дороги зависит от многих факторов, в том числе:

свойства резины, качество изделия;
форма, рисунок и конструкция протектора;
величина пятна контакта и распределение усилий в нем;
тип и состояние дорожного покрытия.

Разновидность газа, закачанного в шину, никакого влияния на сцепление и износ протектора не оказывает. Можно искусственно менять давление в скатах и таким способом увеличивать либо уменьшать пятно контакта, но содержимое баллона значения не имеет. Утверждение не соответствует действительности.

Мягкий ход автомобиля

Еще один ответ на вопрос, для чего заполнять шины азотом, звучит следующим образом: накачанный этим газом баллон не настолько упругий, как воздушный. В результате колесо меньше отскакивает от неровностей дороги, езда становится комфортнее, а подвеска служит дольше.

Аргумент поясняется меньшим удельным весом азота по сравнению с воздухом, хотя в действительности разница невелика. Тут есть интересный момент: удельный вес воздушной смеси – величина переменная, зависящая от температуры и содержания влаги. Если закачивать холодный воздух при минус 20 °С, то вес 1 м³ равен 1,396 кг, теплого (+10 °С) – 1,248 кг.

Практические наблюдения показали, что смягчение хода ощущается при езде по мелким неровностям на автомобилях бюджетной ценовой категории с классической подвеской. В машинах бизнес– и премиум-класса улучшение комфорта не чувствуется, поскольку там используется эффективная многорычажная подвеска.

Скаты не спускают

Реклама гласит: молекула азота больше частицы воздуха, поэтому она не «пролезает» в микротрещины резины, неизбежно образующиеся в результате эксплуатации по неровным дорогам. Поэтому шины не спускают длительное время и не требуют подкачки.

Утверждение относится к разряду абсурдных. Разница между частицами воздуха и азота настолько мизерна (0,02 нанометра), что в случае возникновения трещины молекулы обоих газов свободно в нее проникнут. Что происходит на практике: за одинаковый промежуток времени «воздушное» колесо теряет 0,5 Бар, заполненное азотом – 0,47 Бар.

Повышение ездовых качеств и безопасности

Когда шины накачивают азотом, улучшается разгонная динамика и укорачивается тормозной путь автомобиля. Данный аргумент является логическим следствием не правдивого утверждения о повышении сцепления с дорожным покрытием. Значит, в реальности разгон и торможение машины остается неизменным, а преимущество – вымышленным.

Безопасность езды повышается на том основании, что «азотные» скаты меньше взрываются. Доля истины в подобных выводах есть: покрышки лопаются от большой нагрузки и нагрева, отчего давление воздуха в баллоне возрастает до критического. Азот более терпим к увеличению температуры и не дает роста давления, поэтому резина взрывается реже.

Очевидные недостатки

В целом накачивать шины азотом полезно. Не зря данный газ широко применяется в сфере кольцевых гонок и ралли. Минусов всего два:

приличная цена услуги;
невозможность подкачки и потеря азотной смеси в случае прокола колеса в пути.

По сравнению с обычным воздухом цена заполнения азотом выше в 5–10 раз в зависимости от региона. Зная, какие реальные минусы и плюсы дает эта процедура, вы примете верное решение о пользовании услугой. Вреда она точно не нанесет.

autochainik.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.livejournal.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.
- 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

Накачка шин азотом — плюсы и минусы, зачем это делается и что дает закачка колес азотом ?

Накачка шин азотом – услуга относительно новая для российских автолюбителей. В Европе и Соединенных Штатах для коммерческих автомобилей и автобусов используется именно такой способ. Причем это не является требованием правил эксплуатации, а выбором самих владельцев.

Эта тенденция, скорее всего, имеет корни в гонках Формулы-1. Именно колеса гоночных болидов первыми стали наполнять азотом (точнее азотно-воздушной смесью). При этом действующий технический регламент гонок разрешает заполнять колеса как азотом, так и обычным воздухом.

В этом отношении между автомобилистами единого мнения еще нет. Производители азотных газогенераторов и СТО, которые предлагают эту услугу, естественно, расписывают преимущества азота для накачки шин. С другой стороны, многие эксперты называют эту услугу просто выкачиванием денег из доверчивых автолюбителей. Чтобы разобраться, кто из них прав, стоит рассмотреть аргументы обеих сторон.

Еще со школы мы знаем, что воздух состоит в основном из азота (78%) и кислорода (20%). На остальные 2% приходится небольшое количество углекислого газа, водных испарений и других газов. Современные азотные генераторы для накачки шин позволяют добиваться 95% содержания азота. Являются ли существенными эти дополнительные проценты для эксплуатационных характеристик ?

Главным преимуществом использования азотной смеси для накачивания шин считается повышенная безопасность. Объясняется это следующим образом. При изменении температуры в шине давление меняется пропорционально коэффициенту теплового расширения. Значение этого коэффициента для азота в семь раз меньше, чем для кислорода.

Во время движения, давление в разогретой шине может увеличиваться на 0,4 – 0,7 атмосферы, что является довольно заметным и иногда приводит к повреждению покрышки, особенно в летнее время. Но можно ли утверждать, что при закачке чистого азота эти цифры следует делить на семь ? Конечно, нет!

Необходимо учитывать, что в соответствии с законом Менделеева-Клайперона существует зависимость между температурой, объемом и давлением идеального газа. Азот и кислород начинают вести себя по-разному только при значениях давления в несколько МПа.

То есть при нормальной эксплуатации разница в давлении при допустимом нагреве шины составит тысячные доли атмосферы, что не всегда можно будет заметить даже в лабораторных условиях. Чем больше по размеру само колесо и чем давление в нем выше, тем сильнее будет заметен полезный эффект от использования азота.

В качестве второго важного преимущества утверждается, что утечка азота из шины не происходит из-за того, что его молекула по размеру больше, чем молекула кислорода, которая проникает сквозь поры резины быстрее. С этим тяжело поспорить, так как диаметр молекулы азота действительно больше диаметра молекулы кислорода почти на 7%. В абсолютных цифрах – это 0,02 нм.

На практике при утечке воздушной смеси на 0,5 атмосфер утечка азота составит 0,47 атмосфер. В этом случае содержание азота внутри шины при дополнительном подкачивании обычным воздухом будет только увеличиваться, так как по такой логике в основном из шины проходит утечка молекул кислорода.

Третий фактор в пользу азота связан с его химическими свойствами. Азот снижает коррозию и старение материалов покрышки, так как в отличие от кислорода он очень медленно вступает в химические реакции, а используемая азотная смесь содержит гораздо меньше твердых частиц и агрессивных загрязнений, чем обычный воздух, который подается простым компрессором.

Без всякого сомнения, шина, которая накачивается азотом, изнутри разрушается намного медленнее. С этим, кстати, никто не спорит. Но что это дает для автовладельца ? Что является основной причиной повреждения шин ? Окисление корда кислородом воздуха или старение резины с внутренней стороны ? Конечно, нет! Основной удар шина принимает снаружи. Агрессивная среда на дорожном покрытии и механические повреждения – вот главные причины выхода из строя автомобильных шин.

Еще одним преимуществом называют уменьшение массы колеса, что также является очевидным, так как азот имеет меньшую удельную массу на 3,2%. Что это дает в абсолютных цифрах ? Оказывается, около 7 граммов на каждом колесе! Много это или мало – решать самому автовладельцу.

Существуют также и мифы, связанные с использованием азота. Например, что шина с азотом не перегревается. В действительности значение теплопередачи у кислорода несколько выше. Хотя при попытке выяснить эти значения, мы приходим к столь малым отличиям, которые не регистрируются обычными измерительными инструментами.

От автовладельцев можно также услышать, что при замене старых шин на новые, закачанные азотом, они не только стали заметно меньше терять давление, но и ход машины стал мягче.

Заметное уменьшение потери давления в колесах в этом случае связано, очевидно, не с использованием азота, а с использованием новых шин. А мягкость хода и снижение шума с вибрацией, как правило, связано с тем, что при накачке колеса азотом давление снижают на пару десятых долей атмосферы, что можно определить, просто воспользовавшись другим манометром.

Взвесив все за и против, можно утверждать, что накачка шин азотом имеет определенно свои положительные стороны, которые, однако, являются куда более скромными, чем это рекламируется.

Недостаток у использования азота для шин один – цена. Стоимость этой услуги раз в двадцать выше, чем обычное накачивание колес. Поэтому каждый автолюбитель может смело принимать самостоятельное решение. Хуже от азота точно не будет, но и ожидать серьезных улучшений тоже не стоит.

www.allcarz.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?

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

Зачем шины качают азотом – Накачка шин азотом — плюсы и минусы, зачем это делается и что дает закачка колес азотом ?