No Image

Чем лучше азот в шинах

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
21 января 2020

В последнее время многие задаются вопросами: "Чем лучше накачивать шины – воздухом или азотом? Дает ли что-нибудь азот в шинах? Стоит ли тратить деньги на эту процедуру? И можно ли заметить реальную разницу на обычном автомобиле?"

Как утверждают продавцы данной услуги, после закачки азота заметно улучшаются важные технические характеристики шины (стабильность давления, пониженная взрывоопасность, замедленное старение шины и т.д.) Для того, чтобы понять, насколько эти утверждения верны, обратимся к физике и разберём каждый пункт в отдельности.
Для справки: воздух сам по себе состоит из 78% азота и около 21% кислорода. А азот, применяемый в шиномонтажах, содержит около 95% азота и 5% кислорода. Т.е. в наших шинах, накаченных "по старинке", итак почти восемьдесят процентов азота и говорить о каких-либо кардиальных изменениях в шинах после закачки 95%-ным азотом не приходится.
Утверждение 1. Повышение стабильности давления в шине, т.к. коэффициент теплового расширения азота гораздо меньше, чем у воздуха и поэтому при нагреве шины давление практически не меняется:

– 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.

Физикам можно верить, а значит нельзя верить "продавцам услуги".

Утверждение 2. Проверять давление в шине можно в три раза реже. За счёт того, что молекулы азота больше, чем молекулы кислорода, колесо медленнее спускает:

– молекула азота 3.1×10^-8см, а молекула кислорода 2.9×10^-8см. Т.е. молекула кислорода на 6% меньше, чем молекула азота. И учитывая, что в воздухе, который вокруг нас, всего около 21% кислорода, а остальные 78% азота, получается, что разница в утечке очень незначительна (около одного процента).

На самом деле современные бескамерные шины (если они исправны) держат давление годами. А если шина негерметична, то уже неважно закачен ли в ней азот или чистый воздух – шина всё равно будет спускать.

Кроме того, данное утверждение противоречит правилам эксплуатации автомобиля — давление в шине нужно проверять регулярно!

Утверждение 3. Снижение вероятности взрыва шины, т.к. азот является инертным газом и не поддерживает горение:

– шина не "взрывается" как мы себе это представляем, а лопается. Т.е. звук, который мы слышим – это резкое падение давления в шине, которое вызвано, как правило, разрушением силовой конструкции самой шины в результате старения, жесткой эксплуатации или наезда автомобиля на посторонний предмет.

В "Формуле-1" закачивают азот в шины в первую очередь для пожаро-безопасности. Чистый азот, при повреждении колеса, выходя из шины, действительно не способствует горению.

Утверждение 4. Предотвращение старения шины и коррозии диска, т.к. отсутствует влага, масло, пыль, частицы, которые снижают долговечность колеса:

– старение шины в основном происходит с её наружной части, поскольку кроме кислорода на шину действует масса других вредных факторов: перепады температур, солнечное излучение, химико- и технические воздействия (реагенты, битум, посторонние предметы и т.п.)

Коррозия диска изнутри действительно уменьшается, благодаря меньшему количеству кислорода в шине. Но стоит отметить, что диск опять-таки в основном ржавеет и окисляется снаружи, хотя некоторая доля пользы от применения азота в данном случае все-таки присутствует.

Существуют и другие сомнительные утверждения, многие из которых противоречат законам физики, но комментировать их нет особого смысла. Поэтому, подводя итоги можно сказать: большинство тезисов, которые рекламируются – не состоятельны. А некоторые являются просто откровенным обманом.

Хотя есть и психологический фактор – люди, потратившие свои деньги и накачавшие шины азотом, часто говорят, что машина стала заметно мягче, тише и лучше управляется…

И если вы хотите проверить законы физики за свой счёт, то, пожалуйста, есть такая услуга. Но всё же один положительный момент в этой процедуре присутствует и об этом можно сказать наверняка – хуже точно не будет!

Только внимание! Будьте бдительны! Проверьте своим манометром давление в "холодных" шинах (например с утра, до начала движения). Поскольку зачастую для получения "эффекта мягкости" шиномонтажники накашивают шины азотом с заниженным давлением. Это может привести к пробою шины и повреждению диска, особенно на больших скоростях.

Ну и следите за тем, чтобы вам не "накачали шины азотом" из того же компрессора от которого работает, допустим, пневмо-инструмент (бывает и такое!), потому что от новой порции обычного свежего воздуха ваши шины уж точно мягче не станут, а вот кошелек — наверняка… Хотя, это тоже спорный вопрос и напрямую зависит от толщины последнего и силы воображения его владельца. Удачи на дорогах!

Читайте также:  Пружины килен на ниву шевроле

Что лучше – бесплатный воздух или же «волшебный» азот в покрышках? Мнений очень много. Те, кто закачивал в шины азот вместо воздуха, рекомендуют также делать своим знакомым и друзьям. Многие слышали, что в болидах «Формулы 1» используются именно азот для накачивания шин. Да что там «Формула 1»! В покрышках самолетов, в большегрузах и суперкарах – тоже азот. Мнения разделились.

Какие же преимущества азота перед кислородом в покрышках, есть ли вообще разница, или это банальное выкачивание денег? «Продавцы воздуха» называют такие плюсы:
— стабильное давление в покрышках, вследствие чего уменьшается износ;
— плавный ход автомобиля;
— хорошее сцепление с дорогой;
— в случае прокола покрышки скорость утечки меньше;
— не зависимо от температуры в покрышке постоянное давление;
— хорошая экономия топлива.

На первый взгляд за небольшие средства сколько сразу полезных и важных свойств! Современные автовладельцы любят всякие экзотические вещи, вроде чудо-присыпок, спойлеров на дворники, которые якобы улучшают аэродинамику и т.д. Так же они ухватились и за это «новаторство» с азотом в покрышках.

Если вспомнить физику из школьного курса, то понятно, что «воздух» состоит из 78% азота, 21% кислорода, 1% углекислого газа и других газов. А рекламируемая шиномонтажниками смесь состоит из 95% азота и 5% кислорода.

А теперь можно проанализировать все распространенные «мифы об азоте».

Миф 1. Стабильное давление в шине. Так как коэффициент теплового расширения азота ниже, чем воздуха, то и воздействие окружающей температуры на шину практически не влияет на давление внутри нее. Азот не расширяется вообще, в отличие от воздуха. Поэтому именно азот идеален для накачивания в покрышки.

Однако любой человек, хоть немного знающий физику, понимает, что заявление о независимости от температуры давления газа в каком-либо замкнутом пространстве вступает в противоречие с законами Гей-Люссака (для любых газов коэффициент объемного расширения один и тот же) и Шарля (отношение давления к температуре – есть величина постоянная). Можно сделать вывод: все заявления о том, что азот будет себя вести иначе, чем кислород, при повышении или понижении температуры – самые настоящие выдумки, которые рассчитаны на необразованного человека. Конечно, небольшая разница в коэффициенте объемного расширения все-таки есть, но она составляет всего 0,0001. Соответственно изменение давления в покрышках будет около 0,00025 атм. Это существенное изменение? Безусловно, нет. Для тех, кто не верит науке, можно посоветовать самостоятельно провести небольшой эксперимент: одну шину накачать азотом, а другую воздухом и попеременно погружать то в кипяток, то в ледяную воду. Вряд ли давление будет стабильным.

Миф 2. Шина, накачанная азотом, не сдувается никогда. Молекулы азота очень большие, гораздо больше, чем у кислорода, и они чрезвычайно медленно проходят через микропоры в резине.

Опять обращаемся к физике. Размер молекулы азота составляет 0,364 нм, а молекулы кислорода – 0,346 нм. Эта разница не ощутима ни одним манометром. Старая шина, имеющая трещины, будет сдуваться в любом случае, чем бы ни была накачана. А качественная – в состоянии поддерживать давление годами, стравливая его разве что через вентиль или стык обода и покрышки.

Возможно весь секрет в том, что «крупные» молекулы азота как бы забивают микропоры шины и не пропускают наружу молекулы других газов? Хотя в той смеси, которую рекламируют продавцы, азота больше всего на 16-17%, чем в обычном воздухе.

Миф 3. Возможность взрыва покрышки минимальна. Поскольку азот – инертный газ и не поддерживает горение. При больших скоростях шина не нагревается, поскольку в ней нет горючего кислорода.

Итак, попробуем разобраться во всем этом. Если посмотреть на таблицу Менделеева, то сразу видно, что инертные газы находятся в 8 группе, а азот относится к 5 группе. Это одно. Самое главное другое – шина лопается, а не взрывается, звук, который слышен при этом – это скачок давления от ударной волны.

Нормальная покрышка для легкового автомобиля способна выдержать давление до 9 атм. Чтобы шина лопнула, ее нужно нагреть до температуры не менее 1000° С. При такой температуре расплавится даже стальной диск.

Миф 4. Экономия расхода топлива. Колесо, накачанное азотом, легче по весу, чем колесо, накачанное воздухом. Соответственно нагрузка на подвеску меньше и расход топлива снижается.

Читайте также:  Как обжать тросик в домашних условиях

На первый взгляд – все логично. Но давайте посчитаем, какая же разница в массе колес, накачанных азотом и воздухом. 1 кубический метр воздуха содержит 78% азота – это 1,29 кг, а чистого азота – 1,25 кг. Для примера возьмем распространенное колесо с покрышкой 165/70R13 и посчитаем массу газа в нем. Объем такой покрышки примерно 20 литров, избыточное давление составит 2 кгс/см2, т.е. легко посчитать, что в такой шине приблизительно 60 литров газа. Значит, содержание азота в данной шине составит 0,0750 кг, а воздуха – 0,0774 кг. Вот и вся разница! Нужны просто ювелирные весы, чтобы уловить такую разницу в весе. Естественно, ни о какой разнице в весе и экономии топлива не может идти и речь.

Миф 5. Замедленное старение шины по причине отсутствия в азоте пыли, влаги и масла. Это подтверждают испытания, проводимые Continental, Bridgestone, Michelin.

Если задуматься, то воздействие окружающей среды (различные реагенты, находящиеся на дорожном покрытии, ультрафиолетовое излучение, битум и т.д.) на шину гораздо более масштабное, чем воздействие внутреннего наполнителя. К тому же для особо щепетильных автовладельцев не проблема закачать в покрышку чистый воздух, для этого достаточно приобрести компрессор с осушителем и фильтром.

Неужели заказав в шину азот, можно сохранить каркас шин от окисления, как обещают «продавцы воздуха»? В это трудно поверить, поскольку он хорошо спрятан в толще резины и не может контактировать с воздухом, к тому же проволочки каркаса покрыты латунью и нелегко поддаются окислению.

Миф 6. Улучшение сцепления покрышек с дорожным покрытием. Азот более стабилен в сравнении с воздухом (который способен поддаваться окружающей среде).

Этот миф вообще трудно как-то прокомментировать. Нечего обсуждать, с какой стороны ни посмотри. На сцепление покрышек с дорожным покрытием влияет все, что угодно (состояние самой дороги, конструкция шины, качество резины, из которой сделана шина, распределение напряжения в пятне контакта), но только не газ, который закачан в эту шину.

Зато хитрые продавцы иногда умышленно недокачивают шины азотом и предупреждают клиента, чтобы он ни в коем случае не подкачивал шины воздухом, ну и не проверял давление.

Так что азот в покрышках, вместо обычного воздуха – это никакое не новаторство, а скорее дань моде, которая обычно не советуется с наукой. Зато небольшие деньги, которые отданы «продавцам воздуха» за азот вполне могут быть компенсированы впечатлением, произведенным на друзей при произнесении фразы: «А в моем автомобиле – азотные покрышки, как у Шумахера!».

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:

  1. Колесный вентиль подключается шлангом к автоматической вакуумно-азотной установке.
  2. После включения агрегат полностью отсасывает из покрышки воздушную смесь.
  3. Пропустив ее через систему специальных фильтров и осушитель, установка выдает азот чистотой не менее 95%.
  4. 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.
Читайте также:  Шпатлевка body soft 211

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 м 3 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.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector