Принцип накачки покрышек азотом

Долгий срок службы покрышки и снижение коррозии диска

Пожалуй, один из пунктов, который действительно можно обосновать. Сторонники азота утверждают, что при его использовании вместо воздуха диск не ржавеет внутри, а сама резина расходуется менее активно. Поскольку кислород является одним из главных катализаторов окисления, при его отсутствии меньше вероятность возникновения ржавчины внутри колеса. Однако данный плюс сомнительный, поскольку снаружи на колесо все равно воздействует кислород и даже более агрессивная среда – грязь, снег, дождь, пыль и так далее.

Обратите внимание: Современные диски «стареют» очень долго, поскольку они выполнены из сплава алюминия и магния. Сравнительно недавно автосервисы стали предлагать российским автомобилистам такую услугу, как накачка шин азотом

Кто-то проделывает это постоянно, а кто-то, с осторожностью относясь ко всему новому, не спешит применять азот для своего автомобиля. Но, наверняка, у каждого водителя есть множество вопросов. Сравнительно недавно автосервисы стали предлагать российским автомобилистам такую услугу, как накачка шин азотом

Кто-то проделывает это постоянно, а кто-то, с осторожностью относясь ко всему новому, не спешит применять азот для своего автомобиля. Но, наверняка, у каждого водителя есть множество вопросов

Сравнительно недавно автосервисы стали предлагать российским автомобилистам такую услугу, как накачка шин азотом

Кто-то проделывает это постоянно, а кто-то, с осторожностью относясь ко всему новому, не спешит применять азот для своего автомобиля. Но, наверняка, у каждого водителя есть множество вопросов

, ответы на которые мы постараемся дать сегодня. В том числе мы расскажем, зачем нужна накачка колес азотом, есть ли от нее польза либо это только придумка маркетологов и, конечно же, разберемся в том, что лучше воздух или азот в шинах, плюсы и минусы последнего. А также приведем существующие мифы и постараемся их подтвердить либо опровергнуть.

Использование азота для накачивания автошин популярно в США и Европе, где данный метод применяется на «коммерческих» транспортных средствах – грузовые и пассажирские перевозки. Отметим, что стандартов для обязательного использования азота не существует

ни в одной из стран. Перевозчики самостоятельно принимают решение, чем накачивать автошины: азотом или обычным воздухом. Накачка азотом колес гоночных авто Но если заглянуть в историю, то можно узнать, что изначально азотом наполняли исключительно гоночные авто и шасси воздушных лайнеров. Активное использование азота для болидов «Формулы-1»

наводит на мысль, что данная процедура полностью оправдана. Но все-таки, прежде чем наполнить шины своего авто воздушной смесью, нужно разобраться, а зачем накачивают шины азотом.

К слову, единого мнения о целесообразности использования азота для автошин среди водителей и специалистов нет

. Поставщики специальной техники (азотный газогенератор) и сотрудники автосервисов, где предлагается данная услуга, разумеется, ярко описывают все достоинства данной технологии. При этом многими экспертами отмечается, что такая услуга является лишь одним из способов выкачивания денег из кошельков доверчивых автовладельцев. Давайте разберемся, какое из этих мнений верно.

Преимущества накачки шин азотом – физика против мифов

Вместе с повальной популярностью такого метода, у азотного наполнения шин появились и ярые противники. Всего существует 4 мифа о преимуществах азота в шинах авто, на одних ресурсах их может быть больше, на других меньше, но мы рассмотрим основные «преимущества».

Постоянное (стабильное) давление в шинах

Говорят, что если в шинах азот, то давление в покрышках скачет значительно меньше. Если шина нагреется, давление в ней превысит норму, а если остынет – упадет. Это не есть хорошо. Азот тоже не сможет обеспечить вожделенные 2 атмосферы в любых температурных условиях (обычно колеса легковой машины накачивают до 2 атм). Подтвердит это учебник физики — хотя бы пара «газовых» законов:

• закон Гей-Люссака – всякий газ обладает одинаковым коэффициентом объемного расширения;
• закон Шарля или второй закон Гей-Люссака – показатель давления газа в постоянном объеме является прямо пропорциональным температуре.

Популярное заблуждение преимущества и недостатка закачки шин азотом

Шины уверенно можно накачивать хоть каким газом – давление все равно будет скакать, и проверять его надо будет так же регулярно, как и давление обыкновенного воздуха.

 во время езды автомобиля, давления в разогретом колесе способно увеличиваться на 0,4 — 0,8 атмосферы. Это объясняется воздействием на колесо разогретой поверхности, а также воздействием кинетической энергии от вращения. Такое отклонение от нормы может привести к неравномерному износу или деформациям покрышек.

Колеса меньше спускают

Говорят, что молекулы азота крупнее кислородных молекул, поэтому им трудно пролезть в микроотверстия и трещинки резиновой структуры. Молекула азота равна 0,000000031 см. (3,1Х10 -8 степени) против 0,000000029 см. (2,9Х10 -8 степени) кислорода – не такая великая разница. Если колесо окажется проколотым даже какой-нибудь сверхтонкой иглой, оно все равно спустит.

Современные бескамерные шины спускают очень медленно, поэтому до шиномонтажа практически всегда можно дотянуть, особенно если в багажнике лежит исправный компрессор, которым можно подкачать покрышку в пути. Для контроля давления в шинах автомобиля можно использовать различные датчики и сигнализаторы давления.

Перед накачкой шин азотом, с колес необходимо выкачать весь воздух

Меньше расход топлива

А еще говорят, что накачка шин азотом приводит к более легкому весу шины в следствии того, что азот легче воздуха, а потому расход горючего понизится, если шины будут наполнены данным газом. Итак, кубометр воздуха весит 1,29 кг, а азота – 1,25 кг. При накаченном колесе разница в массе составит всего несколько граммов. Кусочек грязи, что прилипнет к колесу, или скопившаяся на покрышке пыль будут весить существенно больше.

В обычном воздухе уже содержится примерно 78% азота, есть ли смысл его покупать для закачки в шину?

Меньше коррозия резины и дисков

И это правда! Не стоит забывать о том, что в отличие от кислорода, который вступает в химические реакции даже при недостаточно высокой температуре, азот более стабилен. На практике это объясняется тем что кислород активно вступает в процесс окисления (он и есть окислитель), а азот нет. Проявляется это снижением показателя коррозии и старения металла колеса и резины.

 сейчас редко встречаются автомобили с обычными металлическими дисками, на их замену пришли литые диски из легкосплавного металла, которые значительно меньше поддаются коррозии.

Грыжа на колесе — опасно или можно ездить?

ПУНКТ3 – Минимальная вероятность взрыва

Так как наш герой, не поддерживает горение (в отличие от воздушной смеси) – то покрышка не взорвется! Ребята они не взрываются — они лопаются. Хлопок, который мы слышим, вызвано резким перепадом давления (эффект воздушного шарика, он тоже хлопает очень громко). Однако при сильном перегреве возможен и небольшой взрыв, но на обычных машинах это происходит крайне-крайне редко (я бы даже сказал вообще не происходит).

Обычно такая ситуация возможна с автомобилями «формулы 1», там шины буквально плавятся на автомобилях (да и скорости-перегрузки там не сравнимо большие). Этот газ при взрыве не даст колесу воспламениться потому, как он действительно противостоит возгоранию. Но в обычных бытовых условиях взрыв колеса может произойти с вероятностью 0,1 % из 100.

Что такое накачка шин азотом

Накачка шин азотом – это мировая тенденция заполнения покрышек азотно-воздушной смесью вместо обычного воздуха. Этот метод зародился ещё на гонках Формула-1, когда для повышения эффективности болида его покрышки наполнялись исключительно этой смесью, и пилоты действительно отмечали его как одно из преимуществ для желанной победы.

Накачка шин азотомДалее этот способ был перенят и на обычные автомобили мастерами шиномонтажа из США ещё несколько десятилетий назад. А совсем недавно он пришёл и в нашу страну, многие мастера охотно предлагают такую услугу своим клиентам во время техобслуживания транспортных средств.

Зачем колеса качают азотом и как это влияет на эксплуатацию транспортного средства? По заверениям многочисленных экспертов по всему миру, эта услуга имеет следующие преимущества перед наполнением баллонов обычным воздухом:

Физические свойства азота не меняют его объём под воздействием перепада температур, давление в покрышке вне зависимости от времени года остаётся неизменным, что позволяет поддерживать одинаковую скорость и расход топлива.
Молекулы азота несколько крупнее, чем воздуха, а также обладают меньшей летучестью

Это приводит к тому, что колесо надо подкачивать значительно реже при отсутствии пробоин или дефектов ниппеля.
Ввиду того, что кислород является окислителем, он постепенно разъедает резину изнутри, а азот данного свойства не имеет, из-за чего колёса, накачанные этим газом, прослужат значительно дольше, особенно при аккуратной езде водителя.
Азот обладает меньшей плотностью, нежели воздушная смесь, из-за чего покрышки весят меньше, и это особенно важно на соревнованиях по ралли, где тысячные доли секунды имеют значение.
Во время долгой езды на высокой скорости колесу свойственен нагрев, но при закачанном азоте отвод тепла будет в разы эффективнее, и вероятность перегрева резины значительно ниже.
Азот никогда не может воспламениться или поддержать горение, поэтому при пожаре в автомобиле вероятность взрыва снижается.. Накачка шин на Формуле-1
Важно!
Скептики считают, что многие из перечисленных выше свойств азота сильно преувеличены, и на деле дела обстоят совершенно по-другому

Однако это не так, и эффект от каждого из этих свойств имеет место, пусть и в очень малых, порой невидимых масштабах.

Накачка шин на Формуле-1
Важно!
Скептики считают, что многие из перечисленных выше свойств азота сильно преувеличены, и на деле дела обстоят совершенно по-другому. Однако это не так, и эффект от каждого из этих свойств имеет место, пусть и в очень малых, порой невидимых масштабах.

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 качестве заключения приведём ещё тройку наиболее популярных аргументов, предоставляемых почитателями новомодной накачки.

• 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 накачивать колёса своего транспортного средства. Азот не принесёт ни пользы, ни вреда автомобилю, чего нельзя сказать о кошельке водителя, ведь накачка шин азотом стоит в 10-20 раз дороже. Так кто же кого «надувает» в итоге?

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:

Главное преимущество использования азота в шинах — меньший рост давления по мере нагревания шин.

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

Влага внутри шин, накаченных воздухом, повышает давление при нагреве. Хуже всего то, что повышение давления — это крайне непредсказуемая вещь, так как это зависит от влажности воздуха, закаченного в шины.

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.

Как же происходит накачка шин азотом?

Накачивают шины азотом при помощи азотных генераторов. Они представляют собой специальную установку, которая вращаясь преобразует смесь воздуха. Но, перед тем, как воздух попадет в покрышку, он обрабатывается.

В генератор подается сжатый воздух под давлением около 8 атмосфер. Дальше воздух фильтруется на нескольких уровнях.

На каждом из уровней воздух очищается от пыли, влаги, масла, а также других примесей. Далее профильтрованный воздух лишается молекул азота.

Вся процедура занимает долгий процесс. Но все это оправдано, ведь в конце вы можете получить чистый (95%) азот. Остальных 5 процентов — это кислород. Именно такое соотношение газов идеально подходит для накачки автомобильных шин.

Процесс накачки: азотный генератор соединяется с вентилем покрышки и под давлением закачивает получившуюся смесь внутрь. Если так накачивать колеса, тогда они не будут пропускать ни кислород, ни влагу. Диск не будет ржаветь, поэтому будет служить дольше и не будет «рвать» корд покрышки.

Имеются люди, которые отрицают полезность данной процедуры. Если внимательно прочитать положительные стороны, тогда понятно что шины накачивают азотом, чтобы обезопасить себя и сделать езду на автомобиле более комфортной. Но есть группа людей, которые приводят обратные доводы, ссылаясь на очередной маркетинговый ход:

Если накачать покрышку на пол атмосферы меньше, чем положено, тогда плавность и мягкость езды вам обеспечены.
Если говорить о подвеске, то, да, нагрузка снизится, но не значительно
Этот показатель настолько мал, что его не стоит принимать во внимание.
Если закачать в покрышки азот, тогда уровень безопасности не станет больше

Все объясняется тем, что когда-то давно в шины гоночных болидов под давлением накачивали азот, но он был там необходим благодаря своему свойству не горения
Если говорить проще, то когда болид загорался, покрышки взрывались и могли хоть частично, но потушить пожар.
Да, молекулы азота больше, чем кислорода, но покрышки все равно будут спускать, ведь это естественный процесс.
И очень важно указать, что накачка шин азотом не может никаким образом уменьшить расход топлива.. Мнения очень расходятся, поэтому решать должен водитель

От себя хочу сказать, что разницы в управлении и во всем остальном нет. Проверено лично. Но это только чужое мнение

Мнения очень расходятся, поэтому решать должен водитель. От себя хочу сказать, что разницы в управлении и во всем остальном нет. Проверено лично. Но это только чужое мнение.

Шиномонтаж в домашних условиях  

Снижение риска «взрыва» колеса

Из-за отсутствия кислорода, который, как известно, горит, водители предполагают, что покрышка имеет минимальный шанс взорваться, если она накачана полностью азотом. Однако дело в том, что шины сами по себе не взрываются. Так принято говорить, но на самом деле никакого взрыва в них не происходит.

Обратите внимание: Речь идет об эксплуатации автомобиля в нормальных условиях. Например, при дрифте, из-за перегрева колес, они действительно могут взорваться.. Когда говорят о взрыве колеса, чаще всего имеют в виду, что они лопаются, а здесь факт наличия кислорода никак не влияет

То что внутри будет закачан азот может предотвратить возгорание колеса после того, как оно лопнет, но на городских автомобилях возгорание лопнувших колес обычно не происходит (за редкими исключениями)

Когда говорят о взрыве колеса, чаще всего имеют в виду, что они лопаются, а здесь факт наличия кислорода никак не влияет. То что внутри будет закачан азот может предотвратить возгорание колеса после того, как оно лопнет, но на городских автомобилях возгорание лопнувших колес обычно не происходит (за редкими исключениями).

Итог: Снижение риска взрыва и воспламенения колеса – это не то, что может привлечь в азоте водителей, эксплуатирующих обычные городские автомобили в нормальных условиях.

Основные мифы

Он не выходит из шины.

По поводу того, что азот меньше выходит из колеса, чем воздух.

Указывается, что молекулы азота больше, чем молекулы кислорода, поэтому они не могут пройти сквозь микротрещины в скате – давление не теряется.

Даже если и так, то в колесе, накачанном обычным воздухом, количество кислорода варьируется от 17 до 20%, а остальное – разные примеси включая и не чистый азот. А такое процентное содержание не может значительно повлиять на давление в скате за счет утечки через трещины.

А если посмотреть на это объективно, то потери через микротрещины в колесе будут настолько малы, что как-то повлиять на давление в скате они вообще не могут.

Да и не указывается размер микротрещин, в которые кислород проходит, а азот уже не может.

Среди знающих автовладельцев появился чуть ли не анекдот по этому поводу. Мол, если азот не может пройти через микротрещины, а выходит только кислород, то после нескольких подкачек колес в шинах останется только один азот, ведь после каждой подкачки через определенное время кислород будет выходить, и в скате будет оставаться только азот.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Ошибки совершаемые при покупке нового автомобиля

Азот «держит» давление.

Второй миф, который выдают за плюс – азот из-за своего коэффициента теплового расширения незначительно меняется в объеме при изменении температуры, поэтому давление в шине сохраняется стабильным.

Здесь на помощь придет физика. Согласно второго закона Гей-Люссака, при постоянном объеме, а внутренний объем шины таковым и является, соотношение давления и температуры является постоянным для любого газа или газовой смеси.

Если по-простому, то давление в шине при снижении температуры снизится одинаково как при заполнении внутреннего пространства колеса воздухом, так и азотом.

Да и опять же, в воздухе 78% азота, а остальные 22%, такое соотношение сильно повлиять на изменение давления никак не может.

Исходя из этого о какой-либо особой стабильности давления в шине при использовании азота – нет.

Азот обеспечивает лучшую сцепляемость, управляемость.

Теперь о воздействии азота на саму шину. Итак, указывается, что при использовании азота резина становиться эластичнее, поэтому сцепление лучше, а износ меньше.

Данный газ никоим образом не может повлиять на молекулярную структуру резины, поэтому эластичность ската не изменится.

А тягово-сцепные свойства и противостояние износу шины зависят от рисунка протектора, конструктивных особенностей, материала изготовления, давления внутри колеса и дорожного покрытия.

Из всего видно, что азот может повлиять на ходовые качества шины только своим давлением. Но точно так же повлияет и обычный воздух.

Азот «уменьшает» расход топлива.

По поводу снижения массы колеса и влияния на расход топлива. В накачанном колесе масса воздуха составляет менее 100 грамм.

Даже если по весу азот и легче, но воздух на 4/5 состоит из него, поэтому заполнение чистым азотом колеса снизит его вес всего на несколько десятых грамма, что на общую массу ската практически не повлияет.

А если масса практически не меняется, то о какой экономии топлива можно говорить.

Азот не влияет на металл.

Действительно, азот, являясь инертным газом, не вступает в реакцию с металлом. Кислород, имеющийся в воздухе, а также разные примеси, среди которых и пары воды, окисляют металл.

Вот здесь вроде и есть положительное качество использования азота в виде наполнителя шины.

Но если посудить объективно, то чтобы процесс окисления металла полностью разрушил корд или тем более автомобильный диск – нужно время, причем настолько большое, что не то что сама шина или диск отходит этот период, само авто вряд ли «доживет» до того момента, когда скат нельзя будет использовать из-за ржавого корда.

Поэтому данное положительное качество практически бесполезно.

Воздействие на резину.

То же касается и такого положительного качества, как отсутствие вредного воздействия на резину.

Азот воздействовать на резину не будет, но он находится только внутри ската, внешняя же часть постоянно контактирует с воздухом, поэтому такое полезное свойство азота на самом деле – просто слова.

Азот используют даже на Формула-1.

Немного о том, что азотом заполняют скаты для спортивных авто. На болидах Формулы-1 в действительности заполняют шины специальными газовыми смесями, состоящих из нескольких компонентов, среди которых часто оказывается и азот.

Но там применяется специальная смесь, которая действительно может оказать некоторое положительное воздействие, однако стоит учитывать, что скорости, дороги, да и сами шины на Формуле-1 значительно отличаются.