Шина, в которой вместо окружающего воздуха используется чистый газ, имеет более низкий уровень шума. Да, при простых измерениях на скорости 100 км/ч уровень шума составляет 65 дБ в первом случае и 68 дБ во втором. Хорошо это или плохо? Просто незаметно — разница в 3 дБ абсолютно несущественна.
Закачка азота в шины – есть ли реальные преимущества?
В последние годы шиномонтажники пытаются популяризировать новую услугу — заполнение автомобильных шин азотом вместо обычного воздуха. Эта тема окружена множеством сказок и мифов: маркетологи приписывают азотным шинам выдуманные преимущества, а противники выдвигают теории, не подтвержденные на практике. Прочитайте эту статью, чтобы узнать, почему колеса заполнены чистым азотом и каковы реальные преимущества для водителя.
Технология закачивания газа
Как вы знаете из школьных уроков физики, окружающий воздух уже содержит 78 % азота (по объему). Оставшиеся 22 % делятся между кислородом (почти 21 %) и десятью различными газами, которые составляют около 1 %. Кроме того, в воздухе растворен водяной пар, который составляет от 0,2 до 2,5 % от объема газов. Эта величина зависит от погодных условий, времени года и широты региона.
Суть технологии проста: 78 % газа выделяется из воздуха и помещается в автомобильные баллоны. На практике азот закачивается в шины 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.
Перерабатывая обычный воздух, генератор азота не только удаляет кислород и другие примеси, но и улавливает водяной пар. Этот факт следует учитывать в ходе дальнейших обсуждений, чтобы отделить реальные преимущества и недостатки процесса от мифов.
Общие сведения. Техникам, которые управляют гонками Формулы-1 и различными ралли, не приходится задаваться этим вопросом. Валы всех кареток стандартно заполнены азотом.
Реальные и вымышленные преимущества
Прежде всего, стоит перечислить все преимущества, перечисленные на плакатах перед шинными магазинами. Что дает использование азота в баллонах автомобиля по заверениям продавцов услуг:
- 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.
Кроме того, они предлагают рассмотреть каждый пункт в отдельности и определить истинность этих утверждений на основе практических наблюдений.
При нагреве резины давление не увеличивается
Каждый автомобилист знает о влиянии теплового расширения воздуха на шины. Вывод: Когда на улице становится теплее, газ в шинах расширяется, и давление в колесах увеличивается на 0,2-0,5 бар. И наоборот, соседи «провисают» после наступления холодов. Рекламные заявления: Коэффициент теплового расширения азота в 7 раз ниже, поэтому давление в шинах остается практически неизменным.
Противники этой теории ссылаются на законы физики, согласно которым все газы расширяются одинаково. Другими словами, разница давления в колесах, накачанных азотно-воздушной смесью, незначительна.
На практике это не так: при заполнении шин азотом давление в шинах остается неизменным независимо от наружной температуры. Вероятно, здесь играет роль присутствие в воздухе водяного пара, которого нет в азоте (помните: перед надуванием газ осушается).
Улучшение эксплуатационных свойств резины
Сцепление поверхности колеса с дорогой 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.
Тип газа, закачиваемого в шину, не влияет на сцепление или износ протектора. Можно искусственно изменить давление в протекторах и тем самым увеличить или уменьшить пятно контакта, но содержание баллона не имеет значения. Это утверждение не соответствует действительности.
Мягкий ход автомобиля
Другой ответ на вопрос, почему шины заполняются азотом, заключается в следующем: Баллон, заполненный этим газом, не такой упругий, как баллон, заполненный воздухом. В результате колесо меньше подпрыгивает на неровностях, езда становится более комфортной, а подвеска служит дольше.
Этот аргумент объясняется более низким удельным весом азота по сравнению с воздухом, хотя в действительности разница практически отсутствует. Интересный момент: удельный вес воздушной смеси изменяется в зависимости от температуры и содержания влаги. Если вы перекачиваете холодный воздух при температуре минус 20 °С, вес 1м3 составляет 1,396 кг, горячий (+10 °С) — 1,248 кг.
Практические наблюдения показали, что ослабление хода на небольших неровностях ощущается на недорогих автомобилях с классической подвеской. Улучшение комфорта незаметно в автомобилях профессионального или премиум-класса, в которых используется эффективная многозвенная подвеска.
Зачем накачивают шины азотом и нужно ли это делать?
В последнее время большинство автозаправочных станций и шиномонтажных мастерских предлагают услугу по заправке шин азотом вместо воздуха, с чем знакомы многие автомобилисты. По словам сотрудников шиномонтажных пунктов, этот газ обладает почти чудодейственными свойствами, которыми восхищается каждый автовладелец. Действительно ли это так? Давайте попробуем это выяснить.
- Аргументы коммерсантов — разбираемся, есть ли в них правда
- Стабильное давление в колесе
- Отсутствие утечки газа
- Снижение старения авторезины
- Уменьшение веса колеса
- Шина не перегревается
- Повышенная безопасность
Аргументы коммерсантов — разбираемся, есть ли в них правда
Прежде всего, следует помнить, что воздух — это смесь различных газов, из которых 78 % составляет азот. В составе, производимом генераторами азота на автозаправочных станциях, его содержится немного больше — 95-97 %. Очевидно, что разница есть, но заметна ли она в реальных условиях эксплуатации? А как вы контролируете содержание азота? Если вместо него закачан обычный воздух, обычный автомобилист не сможет определить это. С другой стороны, в чем преимущество накачки шин газовой смесью, содержащей даже 99% азота? Давайте рассмотрим основные аргументы продавцов и посмотрим, насколько они соответствуют действительности.
Стабильное давление в колесе
По словам поставщиков этой услуги, изменение температуры шины во время движения не влияет на давление в камере, поскольку коэффициент расширения азота (теплового) гораздо ниже, чем у воздуха.
Это утверждение неверно, так как противоречит закону Менделеева-Клапирона, который доказывает однозначную зависимость между температурой, объемом и давлением, задаваемую формулой P*V/T = const. Сторонники нововведения отмечают, что азот не является идеальным газом и поэтому «ведет себя» по-разному. Когда он находится под давлением, законы газов не могут быть применены к нему вообще. Знаток физики ответит, что поведение азота, определяемое приведенным выше уравнением, заметно отличается от параметров идеального газа только при повышении давления до нескольких десятков атмосфер. Другими словами, вы не почувствуете эффекта, потому что шина просто лопнет. Следует также отметить, что азот имеет объемный коэффициент расширения 0,003372 (1/K), в то время как воздух имеет значение 0,003665 (1/K). В типичном колесе разница давлений при изменении температуры составит 4. И преимущество будет у воздуха! Однако это не будет обнаружено обычным манометром.
Отсутствие утечки газа
Часто говорят, что кислород выходит из колеса быстрее, чем азот, поэтому давление падает гораздо быстрее, и колеса приходится подкачивать чаще.
Молекулы азота действительно больше, это факт. Но их диаметр всего на 6 % отличается от диаметра молекул кислорода (0,32 нм для азота против 0,30 нм для кислорода). Как вы знаете, воздух на 99% состоит из смеси этих газов. Это означает, что шина с азотом теряет давление ровно на 1 атмосферу, в то время как соответствующая шина с воздухом теряет за то же время 1,012 атмосферы. Можете ли вы почувствовать, заметить или измерить эту разницу? Однако, когда кислород полностью выходит из камеры, внутри остается практически «чистый» азот, который вы получаете совершенно бесплатно!
Снижение старения авторезины
Очень правдоподобно и реалистично звучит утверждение, что азот, в отличие от кислорода в воздушной смеси, не старит шину и не окисляет стальной корд шины.
Интересно, сколько автомобилистов меняли шины, когда они ими не пользовались, из-за корродированных кордов? Вам также может быть интересно, что скажет шиномонтажная мастерская или шиномонтажник. В любом случае, достаточно осмотреть внутреннюю поверхность использованных шин, на которые не был нанесен специальный современный наполнитель. Невозможно сразу определить, состарилась ли резина внутри.
Заключение
Наконец, еще три популярных аргумента сторонников неоконсервативной инфляции.
- 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 он накачивает колеса своего автомобиля. Азот не наносит вреда ни автомобилю, ни кошельку водителя, потому что накачка шин азотом обходится в 10-20 раз дороже. Так что, в конце концов, кто кого «надувает»?
