Накачка шин азотом разрушители легенд

Продолжаем познавательную страничку.

Вам часто предлагают накачать колёса азотом?
Давайте разберемся какая разница между воздухом и азотом. Дает ли что-нибудь накачка шин азотом? Стоит ли тратить дополнительные деньги на эту процедуру? И можно ли реально заметить разницу на автомобиле?

Эта услуга в шиномонтажах появилась относительно недавно и, как утверждают продавцы этой услуги, после закачки азота заметно улучшаются важные технические характеристики шины (стабильность давления в шине, 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.

Вначале к сведению:
Воздух сам по себе состоит из 78% азота и около 21% кислорода. А азот в шинах, применяемый в шиномонтажах, содержит около 95% азота и 5% кислорода. Т.е. в наших шинах, накаченных «по старинке», и так почти восемьдесят процентов азота, и говорить о каких-либо кардинальных изменениях в шинах после закачки 95%-ным азотом не приходится.

Итак по порядку:

Утверждение 1. Повышение стабильности давления в шине. 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 в шине есть проблема, т.е. она не герметична, то неважно чистый ли азот закачен в шине или с примесями кислорода – шина всё равно будет спускать.
Кроме того, пункт №2 противоречит правилам эксплуатации автомобиля: давление в шине нужно проверять регулярно!

Утверждение 3. Снижение вероятности взрыва шины. 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 резкая потеря давления в шине, вызванная, как правило, наездом автомобиля на посторонний предмет или разрушением конструкции самой шины.
В "Формуле-1" закачивают азот в шины в первую очередь для пожаробезопасности. Чистый азот при повреждении колеса, выходя из шины, действительно не способствует горению.

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

– старение шины в основном происходит снаружи шины, поскольку кроме кислорода, на шину действуют солнечное излучение и другие вредные воздействия (реагенты, битум и т.п.).
Коррозия диска изнутри действительно уменьшается благодаря меньшему количеству кислорода в шине. Но стоит отметить, что шины и диски все-таки в основном портятся снаружи, хотя некоторая доля пользы применения азота 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…
Также как и когда у вас хорошее настроение кажется что автомобиль на дороге ведёт себя бодрее, нежели когда плохое настроение (то тянет слабо, то что-то брякает).

И если вы хотите проверить законы физики за свой счёт, то, пожалуйста, вы можете накачать зимние или летние шины азотом. Но всё же есть один действительно положительный момент в этой процедуре, и это можно сказать наверняка, – хуже не будет!

Даже если на шиномонтажнике выведен отдельный шланг с манометром и подписано "АЗОТ", 90 % он подключен к обычному компрессору, только обманным путём! Вы же не будете просить показать это чудо оборудование…

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

Всем добра, ни гвоздя, ни жезла! =)

Дата публикации: 21 сентября 2018 .
Категория: Автотехника.

Навязыванием бесполезных услуг занимаются как простейшие шиномонтажки, так и элитные автосалоны. Как только у автовладельцев открываются глаза на очередное «нано-турбо-супер-экшн» изобретение, появляется новый продукт, который кажется чем-то инновационным и удивительным.

Накачивать азотом шины стало модно в Америке, когда водители начали отчаянно равняться на гонщиков Формулы 1, которые использовали этот состав вместо привычного воздуха. Идею молниеносно подхватили маркетологи и уже несколько лет успешно продают воздух за деньги в прямом и переносном смысле слова. Действительно ли азот обладает такими удивительными свойствами или это просто очередная уловка, разберемся в статье, попутно устраивая сравнительные эксперименты.

Влияет ли азот на давление

Любой продавец скажет, что тепловое расширение у азота намного ниже, чем у бесплатного воздуха. Соответственно, согласно «азотной» теории, при нагреве колес, машина будет идти мягче.

На деле это даже не один обман, а целых два. Во-первых, чаще всего в процессе накачки шин азотом, сотрудники автосалона не сильно стараются. В итоге давление получается чуть ниже (например, если в стандартной только что накачанной шине давление составляет 2,25 атм, то после наполнения азотом этот показатель может быть 1,75 атм). Поэтому не удивительно, что кажется будто авто движется более мягко.

Второй обман заключается в том, что согласно как минимум двум законам физики показатели давления азота прямо пропорциональны температуре (поэтому при нагреве давление не сможет остаться неизменным). Кроме этого, этот газ отличаются от кислорода на такие ничтожные проценты, что заметить разницу сможет только высокочувствительное оборудование. Если привести реальные цифры, то комичность обмана становится еще более очевидной. Коэффициент объемного расширения газов азота составляет 0.003372 (1/К), а воздуха – 0.003665 (1/К). Даже если в колесе будет сильный перегрев, то разница будет настолько мизерной, что ее не сможет зафиксировать ни один манометр.

Если и этого мало, то можно провести эксперимент:

• Взять два автомобиля с одинаковыми покрышками.
• Накачать шины одной машины азотом, а другой – воздухом (давление должно быть одинаковым, например, 1,75 атм).
• Проехать по трассе со скоростью 120 км/ч, чтобы разогреть покрышки.

В шине накачанной воздухом уже через 10-15 минут давление увеличится до 1,85 атм. Но, самое смешное, что в ходе эксперимента и показатели азота также увеличатся до 1,85 атм.

Интересно! Ради эксперимента поставим на крышу двух одинаковых машин по стакану воды и проедем на них. Жидкости выльется одинаковое количество.

Если замерить температуру покрышек, то воздух разогреется на 8 градусов, а азот на 7. Опять же, изменения почти одинаковые. Только в первом случае накачка шин ничего не стоила, а при использовании азота, лишь за одну покрышку придется выложить порядка 200 рублей.

Правда ли отсутствует утечка газа

Первым делом вспомним школу и что воздух на ¾ состоит именно из азота (то есть на 78%). В свою очередь в автосервисах и на заправках предлагают смесь из 95% азота и 5% кислорода. Однако, проверить продавца на честность можно только если сдать газ из шины в лабораторию. Как правило, по результатам исследования оказывается, что в дорогостоящей смеси нет никаких 95% азота, а всего 84% этого газа и 16% кислорода. Разница между бесплатным воздухом и новомодным составом становится еще меньше (всего 6%). Может ли ее заметить человек или сама шина? Разумеется, нет.

Но, ведь в автосервисе утверждают, что молекулы азота намного больше чем у кислорода, поэтому они улетучиваются медленнее. Да, диаметр молекулы азота на самом деле больше на целых 6% (0,32 нм против 0,30 нм). Это значит, что если шина, в которую закачали азот в процессе эксплуатации авто будет терять 1 атм, то воздуха выйдет порядка 1,012 атм. Очередная разительная разница, которая конечно же будет сказываться и на управляемости, потреблении топлива и на том, как себя чувствует сам водитель.

Даже если допустить, что кислород полностью выйдет из камеры шины, то в нем останется чистый и самое главное бесплатный азот. Можно открывать свою шиномонтажную мастерскую и продавать его!

Правда ли азот продлевает жизнь покрышки

Рекламщики утверждают, что изнутри шину нужно защищать от опасного кислорода и справиться с этим может только азот. Звучит красиво, но как быть с воздухом, который находится снаружи? А что насчет реагентов и солнечных лучей? Если найти на свалке первую попавшуюся старую покрышку, то будет очевидно, что разрушение происходит не изнутри, а снаружи. Соответственно, азот никак ее не защищает.

Полезно! Пожалуй, единственное правдивое утверждение заключается в том, что коррозия внутри диска быстрее развивается под влиянием большего количества кислорода. Но, увы, если она образовалась снаружи, то это все равно приведет к разрушению резины.

Если еще остались сомнения, касательно того, стоит ли накачивать шины азотом, рассмотрим и остальные мифы, которые сочиняют продавцы про этот газ.

Что еще не является правдой

Недобросовестные продавцы идут на все, чтобы из ничего делать деньги, поэтому они придумывают самые нелепые качества для азота:

• Масса колес становится меньше. Согласно легенде, это приводит к тому, что амортизаторы изнашиваются дольше, а расход топлива уменьшается. На деле все это является очередным «пшиком». Плотность воздуха составляет 1,29 кг/м3, а азота – 1,25 кг/м3. Если не вдаваться в расчеты, то заплатив 200 рублей за колесо, водитель получает покрышку, которая будет весить меньше аж на 2,4 г. С обувью в салон заносится и то больше песка.
• Шины не придется подкачивать. В этом случае все зависит не от того, что внутри камеры, а от «свежести» покрышек. Если колеса старые, то будь там хоть дыхание пони, они все равно будут постепенно сдуваться. А если поставит новые шины, то они не будут требовать подкачки через одинаковое время с воздухом или азотом.
• Понижается уровень шума. Проведем эксперимент. Разгоняемся до 100 км/ч, выключаем магнитолу, систему вентиляции и наглухо закрываем окна. Отключаем передачу и двигатель. Замеряем показатели: у азота – 65 дБ, у воздуха – 68 дБ. Как вы думаете, разницу в 3 дБ может заметить человеческое ухо? Соответственно и это является очередным враньем.
• Колесо не взорвется. Оно способно разорваться только при высокой перегрузке, которой просто невозможно добиться, путешествуя на легковом автомобиле. И не важно воздух внутри покрышек или азот, вероятность взрыва будет равна почти нулю.

Интересно! После закачки азота в шиномонтажных мастерских на покрышку даже накручивают специальный зеленый колпачок. Это, по словам сотрудников, нужно для того, чтобы в другой СТО камеры случайно не наполнили кислородом. Таким образом создается имитация того, что азот – это что-то уникальное.

В заключении

А что насчет гонщиков Формулы 1? Эти ребята накачивают шины азотом, так как во время соревнований важна каждая для секунды. Поэтому даже если автомобиль будет легче на несколько грамм, то это может быть очень полезным. А обычному автовладельцу азот в шинах не приносит совершенно ничего, кроме денежных трат.

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.

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.