Что нужно знать о шинах, накаченных азотом

Закачка шин азотом уже приобрела некий мифологический смысл среди любителей техники, это примерно, как натереть кровью гепарда блок цилиндров вашего авто. Азоту, как инертному газу, приписывают все от более комфортного управления автомобилем до улучшенного пробега, что снижает износ шин. Насколько все это правда? Что на самом деле дает закачка азота в шины вашего автомобиля? Давайте выяснять.

Если вам нужен образец азота, чтобы вы сами могли все как следует изучить, то подставляйте свои ладони. Воздух внутри шин уже на 78 процентов состоит из азота, даже если вы закачивали в них обычный воздух. Поэтому, когда мы говорим о преимуществах азота, то на самом деле речь идет всего о 22 дополнительных процентах этого газа.

Азот относится к инертным газам, то есть он обычно не вступает в реакцию с другими веществами. В периодической таблице Менделеева ему присвоен седьмой атомный номер. Это на один протон меньше, чем у кислорода, который находится в таблице под восьмым атомным номером. Атомы азота соединяются парами и образуют молекулярный азот или N2, именно эта форма азота встречается в воздухе.

Итак, какую же невероятную пользу приносит азот? Чаще всего можно услышать, что из шин, накаченных азотом, утекает меньше газа, что машина становится намного легче в управлении, улучшается расход топлива и сохраняется оптимальное давление даже при перепадах температуры.

Утечка газа

Сначала давайте обсудим вопрос с утечкой газа.

Кинетический диаметр атома азота на самом деле совсем немного больше, чем у атома кислорода. Это означает, что азот представляет собой большую по размеру «мишень» и поэтому вероятность столкновения с другой молекулой невелика. Именно такой аргумент приводят чаще всего, когда пытаются доказать, что давление шин, накаченных азотом, со временем снижается не так сильно. То есть, маловероятно, что молекулы большего размера проникнут в резину шин и вызовут утечку газа.

Некоторые источники утверждают, что атомы кислорода (в форме O2) проникают в резину в 3-4 раза быстрее, чем кислород. Это не означает, что шины, накаченные воздухом, сдуваются в 3-4 раза быстрее, потому что в шинах уже содержится примерно 80 процентов азота, не забывайте об этом. Я не слишком хорошо разбираюсь в этом вопросе, чтобы понять, насколько важны эти оставшиеся 20 процентов воздуха, но мне поможет Дэвид Трейси:

Шины, заполненные воздухом, теряют воздух со скоростью в 1.6 раз быстрее, чем шины с азотом. Логично, что азот — лучше, но разница настолько мала, что большинство водителей ее даже не заметят.

Этот газ потребляет меньше топлива?

Что касается утверждения, что шины с азотом оптимизируют расход топлива, то в действительности, азот здесь не причем. Давление в шинах очень сильно влияет на расход топлива. Шины с высоким PSI показателем (американская шкала давления) снижают сопротивление качению и улучшают эффективность расхода топлива, обычно это происходит за счет качества управления автомобилем.

Шины, закаченные азотом, могут обеспечить большую стабильность в плане PSI (подробнее об этом далее), но здесь, скорее, речь идет о поддержании оптимального давления шин, а не о том, что давление делает внутри самих шин. То есть, если вы будете сохранять давление в шинах на оптимальном уровне, то расход топлива будет нормальным, независимо от того, закачали вы азот в шины или нет.

Чего-то не хватает

Громче всего обсуждают то, что шины с азотом способны сохранять стабильный уровень давления даже при сильном нагреве шин.

Вот как мне это объяснил представитель компании BMW:

А причина, по которой азот в меньшей степени подвергается росту давления заключается, преимущественно, в следующем:

Вода. Влажность. Вязкость. Получается, что вовсе и не в азоте здесь дело, а в отсутствии водяного пара. Примерно 1 процент обычного воздуха на уровне моря представляет собой водяной пар и, когда это воздух сжимается и закачивается внутрь шины, то повышается и его концентрация.

Водяной пар намного более восприимчив к изменениям давления, вызванным тепловыми колебаниями. Пар расширяется при нагреве, сжимается в холодных условиях и меняет давление внутри шин, что может вызвать проблемы у гоночных автомобилей, потому что управление таким автомобилем очень точно настроено с учетом конкретного давления в шинах.

Во время движения автомобиля температура повышается из-за силы трения и деформации резины. Изменение температуры в данном случае не зависит от температуры окружающего воздуха. Температура шин может повыситься до 50° за 30 минут езды по трассе (и намного выше у гоночных авто), и если посмотреть на график давления пара воды при разных температурах, то можно увидеть, что такое повышение температуры может привести к слишком высокому давлению.

Предположим, начальная температура шин 15°С и она повышается до 32°С. В данном случае, давление пара воды увеличивается больше, чем вдвое. Это серьезная цифра.

Также, вода может замерзнуть, поэтому азот применяется в самолетах (и, по крайней мере, в двух космических аппаратах: орбитальный Space Shuttle и Air Force X-37B).

Поэтому преимущество азота в том, что это сухой газ, который может содержать совсем немного водяного пара. Можно, конечно, высушить и обычный воздух, но это крайне неэффективно, сложно и дорого. Намного проще выделить азот, который никогда не будет содержать водяной пар благодаря процессам, которые используются для его изоляции.

Кроме сохранения стабильного уровня давления, есть и другие причины, по которым неплохо бы удалить водяной пар из шин. Водяной пар может стать причиной ржавчины и коррозии внутри стержня клапана или на самих колесах. Есть также мнение, что кислород вступает в более активную реакцию с резиной, поэтому если заменить его на такой инертный газ, как азот, то это продлит срок службы шин.

Итак, каков вердикт?

Да, технически азот лучше простого воздуха, закаченного в шины, хотя иногда дело даже не в самом азоте, а, например, в водяном паре.

Стоит ли оно того? Для обычного вождения, пожалуй, нет. Хотя польза, действительно, есть, она настолько незначительна, что ее даже не заметишь. И не забывайте про окружающий воздух с его атмосферной влагой и кислородом. Даже если в ваших шинах будет 93-95 процентов азота, воздух все равно проникнет внутрь и будет делать там свои дела.

Если же вы профессиональный гонщик или просто любите погонять по треку, то, несомненно, шины с азотом помогут вам лучше управлять машиной и сохранят уровень давления стабильным на более длительное время, что обеспечит вам конкурентное преимущество на треке. В любом случае, лишний азот вам точно не навредит.

К тому же, в отличие от кислорода, азот не способствует возгоранию, поэтому это еще и вопрос безопасности.

Если у вас есть деньги и вы точно можете определить, что давление в одной шине меньше, чем в остальных или у вас есть команда механиков и вы зарабатываете себе на жизнь гонками, тогда, пожалуйста, накачивайте азот в шины сколько хотите.

А все остальные, я полагаю, прекрасно обойдутся и 78 процентами азота.

Источник