Декілька фактів про азот в колесах.

[korvin]

Враховуючи періодичну появу постів в стилі "качайте азот - це круто", декілька аргументів і фактів.

Повітря – суміш газів, у якій приблизно 78% азоту і 21% кисню. Іншими домішками через незначний вміст їх можна знехтувати. Відповідно, не буває молекул повітря, як, наприклад, молекул пива. Технічний азот з балонів – та ж суміш газів, тільки азоту в ній 95%.
Так чим же заполонюють наші серця шиномонтажні новатори?

АРГУМЕНТИ І ФАКТИ

1. Підвищення стабільності тиску в шині. Коефіцієнт теплового розширення азоту набагато менший, ніж у повітря, тому нагрів шини чи її охолодження майже не впливають на тиск у ній. Варіант: азот – ідеальний газ, тому, на відміну від повітря, узагалі не розширюється.

Згадаємо школу, клас, напевно, десятий. Твердження про «стабільність», незалежності тиску газу від температури в замкнутому об’ємі суперечить законам Шарля (р/t=const – відношення тиску до температури – величина постійна) і Гей-Люссака (коефіцієнт об'ємного розширення всіх газів однаковий).
Тобто розмова про те, що поводження азоту при зміні температури чимось відрізняється від поводження повітря, – наукоподібна брехня, розрахована на дрімучого двієчника. Якщо вже бути зовсім точним, то різниця в коефіцієнті об'ємного розширення складає 0,0001, що в перерахуванні на зміну тиску в шині дасть 0,00025 атм. У вас випадково немає настільки точного манометра?
До речі, усе це відомо науці вже більш 200 років. Хто не вірить – нехай переконається, накачавши одне колесо повітрям, а інше азотом: занурюючи їх в окріп і в ополонку, насолодитеся «стабільним» тиском.

2. Молекули азоту більше, ніж молекули кисню, тому азот повільніше просочується через мікропори гуми і шина втрачає тиск значно повільніше. Варіант: накачана азотом шина взагалі не здувається.

І справді розмір молекули азоту дорівнює 0,364 нм, а кисню – 0,346 нм (1 нм = 1•10-9 м). Тільки різницю цю манометром не виловиш. Якщо шина не дірява, вона тримає тиск роками, і якщо вже травить його, то швидше через стик шини чи вентиль обода. А потріскана від старості здуваєтся на очах, чим її не накачуй. До того ж, якщо весь кисень просочиться крізь шину, що там залишиться? Правильно – майже чистий азот.
Може, фокус у тому, що молекули азоту «конопатять» пори і не випускають інші назовні? Але адже в тому газі, що пропонують продавці повітря, азоту усього на 17% більше, ніж у безкоштовному повітрі.

3. Зниження імовірності вибуху шини. Азот – інертний газ, що не підтримує горіння. Варіант: відсутність нагрівання шини при великих швидкостях, тому що немає кисню який є умовою горіння (!).
Спочатку відокремимо мух від котлет. Азот, пам'ятається, елемент п'ятої групи таблиці Менделєєва, а інертні гази – у восьмій. Утім, це для нас не так важливо. Шина не вибухає, а лопається: звук, що ми чуємо, – стрибок тиску, викликаний ударною хвилею при розриві шини. Виправданням тези може служити лише те, що при пожежі автомобіля, коли почнуть «стріляти» колеса, диму буде ледве менше. Вам від цього легше?
До речі, справна легкова шина витримує близько 9 атм. Щоб її розірвало тиском, колесо прийдеться нагріти далеко за 1000 °С. Навіть сталевий диск, не говорячи про алюмінієвий, на той час уже розплавиться.

4. Економія палива. Накачане азотом колесо легше, ніж накачане звичайним повітрям. Отже, зменшуються навантаження на підвіску і значно знижується витрата палива.

На перший погляд – залізний аргумент! Коли азот легший від повітря, то і колесо з азотом дасть виграш у масі. А тепер підрахуємо, який він великий.
Маса кубометра повітря, у якому 78% азоту – 1,29 кг, чистого азоту – 1,25 кг. Візьмемо розповсюджене колесо із шиною 165/70R13 і прикинемо масу газу у ній. Об’єм – близько 20 літрів, надлишковий тиск – 2 кгс/см2, тобто в шині – три об’єми - 60 літрів газу. Виходить, азоту в колесі буде 0,0750 кг, а повітря – 0,0774 кг. Чистий виграш – 2,4 грами! Чи у відсотках від маси колеса (нехай воно масою 12 кг) – 0,02 %. Це ж на яких аптекарських вагах уловити різницю? Ну а оскільки перевага в масі дута, то й інші переваги азоту, з маси що випливають, настільки ж «значні».

5. Запобігання старіння шини і корозії диска, тому що в азоті відсутні волога, олія, пил – частки, що знижують довговічність колеса (підтверджений іспитами Bridgestone, Michelin, Continental).

Ну, по-перше, якщо уже ви настільки педантичні, що заважає накачувати в шини чисте повітря, постачивши компресор з фільтром і осушувачем?
А по-друге, зовні на шину діє набагато більше руйнівних факторів: там, крім кисню, є ультрафіолетове випромінювання сонця, протигололідні реагенти, бітум і ще бог зна яка гидота, якої у достатку на дорогах. Та й колесо іржавіє в основному зовні.
Може, закачавши азот, ми убережемо від окислювання каркас шини? Тяжко повірити. По-перше, він надійно захований у товщі гуми і з повітрям не контактує, а по-друге, самі дротики для кращої адгезії покриті латунню і просто так не іржавіють.

І нарешті, шостий аргумент продавців повітря.

6. Підвищення зчеплення шин з дорогою. У порівнянні з повітрям (який звичайно підпадає під сильний вплив змін температури і тиски) азот більш стабільний.

Просто не знаю, як прокоментувати цей слоган. З якої сторони не подивитися – немає предмета для розмови. Зчеплення шин з дорогою визначається властивостями гуми протектора, конструкцією шини, розподілом напружень у плямі контакту, станом покриття, нарешті. І цим параметрам байдуже, що за газ у шині. Хоч найблагородніший!
Інша справа, що інші продавці спеціально недокачують «азотні» шини, щоб клієнт «відчув різницю». І додають: «Перевіряти тиск не треба, а повітрям підкачувати не можна!».

ФІЛОСОФСЬКИЙ ГАЗ

І всеж-таки – «якщо зірки запалюють, значить це кому-небудь потрібно»? Звичайно! Де ще ви знайдете бізнес з рентабельністю від 500 до 3000%? Якщо продаж повітря підкріпити гарною рекламою і брати хоча б по 7 гривень за колесо (а за чистий альпійський – усі 20!) – наркобарони і банкіри покажуться юродивими в ганчір'ї. А там, дивишся, підійде мода на неон, аргон чи ксенон! Перевіряти на собі закони фізики – справа безпрограшна. Для законів. Шляхетні шахраї Таккер і Пітерс користалися цим ще сто років тому.


Вважаю, що обговорювати тут нічого!