Миф про АЗОТ в шинах!
что есть АЗОТ?
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!
Дунем: как выбрать правильный автокомпрессор?
Если вы путешествуете на автомобиле или просто часто ездите на дальние расстояния, а ваши шины не относятся к семейству RunFlat, то наверняка электрический насос-компресор уже живет у вас в багажнике. Ну или хотя бы добавлен в «wish list». Давайте посмотрим, что должно быть внутри правильного компрессора, как его применять, и как извлечь из обладания им максимальную пользу.
Как устроен компрессор?
Э лектронасосы «за копейки» — прекраснейший пример выброшенных на ветер денег. Они бывают выполнены в самом различном, порой весьма причудливом дизайне, содержат в себе встроенный фонарик, аварийную мигалку и даже радиоприемник, могут иметь автономный аккумулятор, дисплей и даже автоматическое отключение по предустановленному заранее давлению. Но внутри большинства из них скрывается один и тот же механизм: маломощный электромоторчик, больше пригодный для детской игрушки, через понижающую обороты пластмассовую шестерню соединенный с кривошипно-шатунным механизмом, приводящим в действие поршень в цилиндре.
В этом с позволения сказать «механизме» буквально все сделано неправильно – каждый элемент! Поршень, цилиндр, поршневые кольца, подшипники, отвод тепла, манометр с дикой погрешностью – все рассчитано на редкие применения (да и то в теплую погоду). В противном же случае износ механизма становится совершенно неприличным, давление воздуха резко падает, зато в избытке появляются дребезг и грохот…
Практика лучших производителей автомобильных компрессоров показала, что поршень должен быть с сухой манжетой из разновидности фторопласта – пластика с самым низким коэффициентом трения скольжения, а цилиндр – цельноалюминиевым с массивными стенками, оребренными снаружи. Лишь такая конфигурация позволяет долго работать без износа и без снижения давления. Но встречается она нечасто.
Как правило, в дешёвых компрессорах стоит цилиндр из голой стальной трубки, и даже если он выглядит алюминиевым с ребристым радиатором, это лишь внешний декор, имеющий очень плохой тепловой контакт с цилиндром.
Поршень у халтурных насосов обязательно густо смазан. И это очень плохо, ибо именно смазка обеспечивает компрессию и скольжение, а когда масло улетучивается внутрь ваших шин (что происходит достаточно быстро), у компрессора тут же разбивается цилиндро-поршневая группа, резко снижается и без того хилая производительность, а звук работы становится невыносимым. В правильном насосе габариты двигателя сопоставимы с размерами современного редукторного стартера. Ну как иначе вместить в себя толстый вал, мощные обмотки, магниты и основательные опорные подшипники? Цилиндр с высокой производительностью выделяет много тепла, которое эффективно отводит массивный алюминиевый радиатор, выполненный с цилиндром в виде единого целого.
В «правильном» насосе стоит мощный шариковый подшипник шатуна. В одноразовом же его вообще нет, и металл там трётся по металлу.
Еще один признак дешевых одноразовых насосов – рычажный наконечник. Т ут недостаток скорее не в типе насадки, а в исполнении. Потери воздуха при отсоединении у резьбовых насадок в 2-3 раза больше, чем рычажных (накидных, обжимных). Но недостатком рычажных насадок является износ уплотнителя (обжимки). Он, как правило, выполнен из резины, а резьба ниппеля — из металла, и сама резьба при несоблюдении ГОСТ чаще всего острая и действует как пила на уплотнитель. Если ещё учитывать, что зимой резина дубеет, то износ накидных насадок оказывается очень быстрым. Но для колес малого диаметра накидные насадки предпочтительны, поскольку позволяют изменить поток воздуха на 90 градусов: в хороших компрессорах зачастую используются накидные насадки качественного исполнения .
Беркут R14 и R17
Для демонстрации правильных надежных электронасосов мы взяли две модели одной из лучших отечественных марок — «Беркут». Собственно, на сравнительных фото выше как раз модель R17. Едва ли кто-то упрекнет нас в назойливой или некорректной «рекламе», ибо высокая надежность и долговечность компрессоров этого бренда уже много лет известны не только тысячам обычных российских автовладельцев, но и серьезным спортсменам-джиперам, и любителям пневмоподвесок, и строителям сигнальных пневмосистем, делающим из машин «паровозы».
Линейка «Беркутов» широка, но мы решили не углубляться в вопросы экстрима, спорта и полупрофессионального использования, поэтому взяли модели R14 и R17, одни из самых популярных у владельцев легковых седанов и хэтчбеков, а также разномастных кроссоверов.
Беркут R14 – компактный, очень тихий компрессор с низкой вибрацией. Он подключается к прикуривателю, имеет встроенный светодиодный фонарик для накачки колес ночью и в сумерки, высокоточный манометр, винтовой штуцер подключения к ниппелю с минимальными потерями воздуха при отключении, комплектуется удобной и очень прочной сумочкой.
При этом, несмотря на компактность, модель R14 может накачать не только маленькие 14-дюймовые колеса, как можно ошибочно подумать! Компрессор построен в полном соответствии с вышеприведенными критериями правильного компрессора. Тут есть и алюминиевый цилиндр, и работающий без масла поршень, и мощный электродвигатель. Благодаря развиваемому давлению до 8 атмосфер устройство отлично справляется с крупными колесами большого седана или внедорожника.
Беркут R17 – это компрессор для реально активной эксплуатации. С ним можно смело преодолевать бездорожье на кроссовере или небольшом внедорожнике с MT-шной резиной, накачивать с нуля комплекты сезонных шин, качать лодки и многое другое. Этот высокопроизводительный насос с непрерывным временем работы в 40 минут развивает давление 12 атмосфер, обладая еще более мощным мотором и более развитым алюминиевым охлаждением цилиндра.
Он подключается напрямую к клеммам АКБ и имеет удобный 7-метровый витой шланг с винтовым штуцером, точным манометром и удобным клапаном-дефлятором, позволяющим при необходимости стравливать лишнее давление. Как и все в линейке «Беркутов», эта модель поставляется в крепкой и мощной сумке из ткани-кордуры.
Давление в шинах: контролируем и регулируем
«…я лежу под «москвичом» с масляным шприцем в руках и постепенно переношу содержимое шприца как в колпачковые масленки, так и себе на физиономию. Под автомобилем жарко и душно, а днище его покрыто толстым слоем засохшей грязи…»
А. и Б. Стругацкие. «Понедельник начинается в субботу»
Современные автовладельцы не похожи на своих отцов и дедов. Мы не только забыли, что такое шприцевание шкворней, но и благополучно игнорируем и ежедневную проверку уровня масла, и контроль давления в шинах, и многое другое. Конечно, у современного авто каждый день проверять массу параметров нет нужды, но хотя бы раз в неделю это делать стоит: меньше денег уйдет на ремонт вовремя обнаруженной неисправности, дольше откатают недешевые шины.
Можете ли вы на глаз, к примеру, обнаружить падение давления в 0,2 атмосферы? Вряд ли… А такая, казалось бы, незначительная утечка сыграет не в вашу пользу при неожиданном скоростном маневре, а заодно заметно ускорится износ протектора и вырастет расход. Падение давления на 10% от нормы снижает выбег автомобиля на 20%. Причем, несмотря на то, что формально выбег – это движение накатом по инерции, его снижение влияет на рост расхода топлива в любом режиме движения.
К чему это я? К тому, что имея качественный компрессор с точным манометром, можно сравнительно легко контролировать поведение автомобиля на дороге путем регулирования давления в шинах. Разумеется, радикально увеличить управляемость или проходимость машины вы не сможете, но регулировка давления в соответствии с дорожными условиями всегда будет заметной. В песке, грязи, на мокрой траве можно стравить шины до 1,5-1,3 атмосфер, увеличив площадь пятна контакта с поверхностью, на скоростных перегонах по хорошим дорогам – поднять давление примерно на 0,1-0,2 атмосферы от нормы. При полной загрузке салона пассажирами и поклажей давление можно поднять ещё больше, на 0,3-0,4 атмосферы от нормы.
Хилые беспородные электронасосы качают полностью спущенное колесо очень долго, с каждой минутой все больше перегреваясь и теряя производительность. Давайте посмотрим, как это делают правильные компрессоры.
Берем три колеса (R17 235/65, R15 185/60 и R13 175/70), спускаем их до нуля и накачиваем, засекая время, до 2,5, 2,0 и 1,8 «очков» соответственно. Подключаемый «крокодилами» к клеммам батареи «Беркут R17» проверяем с запущенным и с заглушенным мотором, а менее прожорливый по току «Беркут R14», имеющий штекер в прикуриватель – только при заглушенном моторе. Второе допустимо, так как компрессор меньше, но мы рекомендуем использовать компрессор при заведенном двигателе: это не только спасает от разрядки аккумулятора, но и обеспечивает более легкий пуск компрессора под нагрузкой и более быстрое накачивание и более бережное отношение к цепям автомобиля за счет снижения тока.
Результат, надо сказать, отличный.
Кстати, если ваш насос обладает большим запасом прочности и не относится к категории «ашан-компрессоров», у которых нужно беречь заложенные в него ничтожные крохи ресурса, он отлично справится и с работой с куда большим объёмом, нежели колесо. К примеру, с «Беркут R17» нетрудно перейти «с колес на весла», накачав им лодку. Правда, потребуется заранее запастись переходником с шинного «соска» на лодочный клапан типа Ceredi, Bravo или иной, используемый на вашей лодке. Такой переходник можно приобрести, а можно сделать самостоятельно, купив отдельно лодочный штуцер и шинный «сосок». Из последнего нужно выкрутить ниппель, подрезать ножом резиновое утолщение и туго вставить в штуцер.
Скорость накачки, конечно, невелика (для 280-ой двухбаллонной лодки нам потребовалось 23 минуты). Да, компрессор всё же рассчитан на выдачу давления, а не кубатуры. Но на природе обычно спешить некуда, а R17 тихо и нераздражающе тарахтит и не нуждается в запущенном моторе, поскольку при работе на большой объем ток потребления очень мал. Так что при желании можно справиться и с лодкой.
А вот дешёвый компрессор на эту работу, возможно, потратит всю свою жизнь. Жизнь, надо сказать, короткую и тяжёлую.
чем накачивают колеса автомобиля кроме воздуха
Замечали ли вы, что некоторые автомобильные шиномонтажные сервисы предлагают такую услугу, как накачка колес азотом? Возможно, вам покажется, что это совершенно новая опция, но если копнуть глубоко в прошлое, то подобная услуга навязывается доверчивым потребителям уже около 10 лет. И, стоит отметить, многие клюют на это предложение. Зачем качать колеса азотом, стоит ли вообще это делать – мы постараемся в этом разобраться.
Итак, прежде чем приступим, давайте выделим основные рекламные слоганы, которые описывают, что заправка колес азотом имеет смысл:
По заявлению тех, кто навязывает нам эту услугу, азот в колесах способствует повышению уровня комфорта автомобиля, мол, ходовая часть становится значительно мягче, в салон не так сильно проникают ощущения от неровности дороги.
Накачать колеса азотом необходимо для того, чтобы уменьшить нагрузку на полуоси. Мотивируется это тем, что азот по своему весу легче воздуха и он позволяет продлить срок службы элементов ходовой части.
Азот в колеса закачивается в целях безопасности, якобы азот препятствует горению и он более безопасный при взрыве шины.
Так как молекулы азота больше, чем молекулы воздуха, то колеса, накачанные азотом, гораздо реже нуждаются в подкачке.
Главная слабость, по которой бьют маркетологи, объясняя зачем качать колеса азотом, является утверждение о том, что это помогает экономить топливо.
А теперь давайте разберемся с каждым из указанных нами мифов в отдельности и выясним, есть ли вообще смысл качать колеса азотом?
Автомобиль с азотом в колесах намного комфортнее.
Разницы между воздухом и азотом нам заметить не удалось. Другой случай, если вместо положенных 2х атмосфер вам закачали, к примеру, 1.8, тогда, конечно же, автомобиль станет мягче. Но ведь и ситуация с закачкой воздуха обстоит точно так же. Следовательно, это чистой воды миф.
Азот в колесах оказывает меньше нагрузку на ходовую часть
С тем, что азот легче, чем кислород, мы не можем не согласиться. Но здесь есть свой нюанс – насколько азот легче? Разница составляет порядка 7%. Это абсолютно не ощутимое отличие. Другой случай, если бы колеса накачивались давлением не в 2, а в 20 атмосфер, тогда можно было бы увидеть отличие, а в подобном случае – это снова миф.
Азот безопаснее при взрыве шины
Складывается впечатление, что данный слоган придумывал человек, который и вовсе далек от мира автомобилей. Все мы знаем, что шины не взрываются, а разрываются. Следовательно, азотом они накачаны, или кислородом – разницы абсолютно никакой нет.
Азот медленнее испаряется из колес
Как уже упоминали, мотивируется это тем, что молекулы азота больше, чем кислорода. В принципе, это так, колеса, накачанные азотом, спускают меньше, но если обратить внимание на то, что в обычном колесе, накачанном воздухом, потеря давления составляет 0.08 атмосферы в год, то это практически бесполезное преимущество.
Накачав колеса азотом, можно экономить топливо
Опять-таки, мотивируется это меньшим весом, в сравнении с кислородом. Вопрос веса мы уже проходили, поэтому с уверенностью можно сказать, что сэкономить вам уж точно не удастся.
АЗОТ ИЛИ ВОЗДУХ В ШИНАХ. РАЗВЕНЧИВАЕМ МИФЫ
Что лучше – бесплатный воздух или же «волшебный» азот в покрышках? Мнений очень много. Те, кто закачивал в шины азот вместо воздуха, рекомендуют также делать своим знакомым и друзьям. Многие слышали, что в болидах «Формулы 1» используются именно азот для накачивания шин. Да что там «Формула 1»! В покрышках самолетов, в большегрузах и суперкарах – тоже азот. Мнения разделились.
Какие же преимущества азота перед кислородом в покрышках, есть ли вообще разница, или это банальное выкачивание денег? «Продавцы воздуха» называют такие плюсы:
— стабильное давление в покрышках, вследствие чего уменьшается износ;
— плавный ход автомобиля;
— хорошее сцепление с дорогой;
— в случае прокола покрышки скорость утечки меньше;
— не зависимо от температуры в покрышке постоянное давление;
— хорошая экономия топлива.
На первый взгляд за небольшие средства сколько сразу полезных и важных свойств! Современные автовладельцы любят всякие экзотические вещи, вроде чудо-присыпок, спойлеров на дворники, которые якобы улучшают аэродинамику и т.д. Так же они ухватились и за это «новаторство» с азотом в покрышках.
Если вспомнить физику из школьного курса, то понятно, что «воздух» состоит из 78% азота, 21% кислорода, 1% углекислого газа и других газов. А рекламируемая шиномонтажниками смесь состоит из 95% азота и 5% кислорода.
А теперь можно проанализировать все распространенные «мифы об азоте».
Миф 1. Стабильное давление в шине. Так как коэффициент теплового расширения азота ниже, чем воздуха, то и воздействие окружающей температуры на шину практически не влияет на давление внутри нее. Азот не расширяется вообще, в отличие от воздуха. Поэтому именно азот идеален для накачивания в покрышки.
Однако любой человек, хоть немного знающий физику, понимает, что заявление о независимости от температуры давления газа в каком-либо замкнутом пространстве вступает в противоречие с законами Гей-Люссака (для любых газов коэффициент объемного расширения один и тот же) и Шарля (отношение давления к температуре – есть величина постоянная). Можно сделать вывод: все заявления о том, что азот будет себя вести иначе, чем кислород, при повышении или понижении температуры – самые настоящие выдумки, которые рассчитаны на необразованного человека. Конечно, небольшая разница в коэффициенте объемного расширения все-таки есть, но она составляет всего 0,0001. Соответственно изменение давления в покрышках будет около 0,00025 атм. Это существенное изменение? Безусловно, нет. Для тех, кто не верит науке, можно посоветовать самостоятельно провести небольшой эксперимент: одну шину накачать азотом, а другую воздухом и попеременно погружать то в кипяток, то в ледяную воду. Вряд ли давление будет стабильным.
Миф 2. Шина, накачанная азотом, не сдувается никогда. Молекулы азота очень большие, гораздо больше, чем у кислорода, и они чрезвычайно медленно проходят через микропоры в резине.
Опять обращаемся к физике. Размер молекулы азота составляет 0,364 нм, а молекулы кислорода – 0,346 нм. Эта разница не ощутима ни одним манометром. Старая шина, имеющая трещины, будет сдуваться в любом случае, чем бы ни была накачана. А качественная – в состоянии поддерживать давление годами, стравливая его разве что через вентиль или стык обода и покрышки.
Возможно весь секрет в том, что «крупные» молекулы азота как бы забивают микропоры шины и не пропускают наружу молекулы других газов? Хотя в той смеси, которую рекламируют продавцы, азота больше всего на 16-17%, чем в обычном воздухе.
Миф 3. Возможность взрыва покрышки минимальна. Поскольку азот – инертный газ и не поддерживает горение. При больших скоростях шина не нагревается, поскольку в ней нет горючего кислорода.
Итак, попробуем разобраться во всем этом. Если посмотреть на таблицу Менделеева, то сразу видно, что инертные газы находятся в 8 группе, а азот относится к 5 группе. Это одно. Самое главное другое – шина лопается, а не взрывается, звук, который слышен при этом – это скачок давления от ударной волны.
Нормальная покрышка для легкового автомобиля способна выдержать давление до 9 атм. Чтобы шина лопнула, ее нужно нагреть до температуры не менее 1000° С. При такой температуре расплавится даже стальной диск.
Миф 4. Экономия расхода топлива. Колесо, накачанное азотом, легче по весу, чем колесо, накачанное воздухом. Соответственно нагрузка на подвеску меньше и расход топлива снижается.
На первый взгляд – все логично. Но давайте посчитаем, какая же разница в массе колес, накачанных азотом и воздухом. 1 кубический метр воздуха содержит 78% азота – это 1,29 кг, а чистого азота – 1,25 кг. Для примера возьмем распространенное колесо с покрышкой 165/70R13 и посчитаем массу газа в нем. Объем такой покрышки примерно 20 литров, избыточное давление составит 2 кгс/см2, т.е. легко посчитать, что в такой шине приблизительно 60 литров газа. Значит, содержание азота в данной шине составит 0,0750 кг, а воздуха – 0,0774 кг. Вот и вся разница! Нужны просто ювелирные весы, чтобы уловить такую разницу в весе. Естественно, ни о какой разнице в весе и экономии топлива не может идти и речь.
Миф 5. Замедленное старение шины по причине отсутствия в азоте пыли, влаги и масла. Это подтверждают испытания, проводимые Continental, Bridgestone, Michelin.
Если задуматься, то воздействие окружающей среды (различные реагенты, находящиеся на дорожном покрытии, ультрафиолетовое излучение, битум и т.д.) на шину гораздо более масштабное, чем воздействие внутреннего наполнителя. К тому же для особо щепетильных автовладельцев не проблема закачать в покрышку чистый воздух, для этого достаточно приобрести компрессор с осушителем и фильтром.
Неужели заказав в шину азот, можно сохранить каркас шин от окисления, как обещают «продавцы воздуха»? В это трудно поверить, поскольку он хорошо спрятан в толще резины и не может контактировать с воздухом, к тому же проволочки каркаса покрыты латунью и нелегко поддаются окислению.
Миф 6. Улучшение сцепления покрышек с дорожным покрытием. Азот более стабилен в сравнении с воздухом (который способен поддаваться окружающей среде).
Этот миф вообще трудно как-то прокомментировать. Нечего обсуждать, с какой стороны ни посмотри. На сцепление покрышек с дорожным покрытием влияет все, что угодно (состояние самой дороги, конструкция шины, качество резины, из которой сделана шина, распределение напряжения в пятне контакта), но только не газ, который закачан в эту шину.
Зато хитрые продавцы иногда умышленно недокачивают шины азотом и предупреждают клиента, чтобы он ни в коем случае не подкачивал шины воздухом, ну и не проверял давление.
Так что азот в покрышках, вместо обычного воздуха – это никакое не новаторство, а скорее дань моде, которая обычно не советуется с наукой. Зато небольшие деньги, которые отданы «продавцам воздуха» за азот вполне могут быть компенсированы впечатлением, произведенным на друзей при произнесении фразы: «А в моем автомобиле – азотные покрышки, как у Шумахера!».
Накачка шин азотом или воздухом: что лучше? [развенчаем пару мифов]
О преимуществах накачки колес азотом
Поищем ответы на вопросы о преимуществах накачки покрышек азотом (N), а не сжатым воздухом. Становится ли при этом автомобиль экономней, а движение по дороге плавней, увеличится ли срок службы у таких покрышек.
Если коротко, то ответ: вроде того.
Первая Причина накачивать колеса азотом
Воздух на 78 % состоит из азота, 21 % кислорода, остальное водный пар, СО2 и небольшой концентрат из благородных газов (неон, аргон и т.д.)
По сравнению с кислородом, азот менее текуч, поэтому сквозь трещинки в резине испаряется в атмосферу меньше, т.е. давление в колесах будет оставаться стабильным. Пилоты спортивных автомобилей любят шины накаченные азотом, так как они менее восприимчивы к перепадам температур, поэтому давление в них не сильно меняется. Это дает плюс в гонках, где шины быстро перегреваются из-за высоких скоростей. В шинах с азотом, несмотря на нагрев шины, давление увеличивается последовательно, без скачков, что улучает предсказуемость скольжения и поведения машины в гонке.
Вторая причина
По причинам, которые опишем ниже, внутрь колеса часто попадает влага. Влага внутри покрышки губительна для давления колеса.
Вода в виде пара или жидкости, больше влияет на изменения давления в колесе в условиях перепада температур, чем сухой воздух. Влага подвергает коррозии стальной или алюминиевый обод диска, корд покрышки – элементы колеса автомобиля.
Чтобы проверить есть ли в покрышке влага, открутите крышечку ниппеля (соска) выпустите немного воздуха, подставив к клапану палец. Если палец намок, значит, в шине присутствует влага. Причины ее появления скорей всего в недобросовестных работниках шиномонтажа не обслуживающих воздушную систему, которой накачивают колеса автомобиля. Не устраненная из воздушной системы влага попадает внутрь колес.
Еще одной причиной появления влаги в колесе могут быть шиномонтажные смазки на основе воды, которыми покрывают внутренние края шины, для установки на колесный диск. Если после нанесения такой смазки не дать колесу пару часов «позагорать» на солнце и только потом накачать шину воздухом, влаги внутри колеса не избежать.
Прелесть азота в том, что попадание влаги, при накачке им шины, исключено. Любая система, которая будет накачивать шины азотом, будет поставлять его туда в абсолютно сухом виде. При закачке азот заполняется и продувается в колесе несколько раз подряд, последовательно разбавляя концентрацию кислорода в шине. Это не дает влаге скапливаться внутри колеса.
Развенчиваем мифы и чего опасаться
Накачка шин азотом технически не сложна, но занимает много времени. Шиномонтажные станции накачивают шины аппаратом, создающим практически чистый азот с минимальным добавлением кислорода, и выполняющим автоматически несколько циклов продувки. Стоимость накачки одного колеса – 200-250 ₽, в зависимости от размера.
Смесь для накачки колес, которую предлагают на станциях технического обслуживания будет состоять на 95% из азота и на 5% из кислорода, то есть разница в концентрации азота в этой смеси с чистым кислородом около 15-20%. Такое соотношение стандартно. Опасность подстерегает на недобросовестных шиномонтажных станциях, где из-за дешевого или сломанного оборудования азотная смесь будет состоять из 85-90% азота и 15-10 % кислорода. Описанных выше преимуществ от такой смеси не будет.
Не стоит верить, что колеса с азотом легче колес с воздухом, поэтому машина становится экономней. При одинаковой температуре, сухости воздуха и атмосферном давлении 1 куб. метр воздуха весит 1,29 кг., а азота 1,25 кг. В колесе диаметром 14-15 дюймов вес воздуха равен примерно 0,0774 кг, а азота 0,075 кг, то есть разница 10 грамм. Такая небольшая разница в весе не повлияет на экономный расход топлива машиной.
Все еще качаете колеса «азотом»?!
Опять решил поднять эту тему, так как оказывается не все разобрались в вопросе и продолжают покупать воздух. Утром сотрудник забежал рассказывать, как же клево и мягко на «азоте». �� Ниже привожу статью, букв много, но для сомневающихся хватит, чтобы в конце концов принять страшную правду:
НАКАЧИВАНИЕ КОЛЕС «АЗОТОМ» ЭТО ПОЛНАЯ БЕСПОЛЕЗНОСТЬ!
ШАРЛАТАНСТВО В ЧИСТОМ ВИДЕ!
А вот и отличная статья:
«Брат, – говорит он, – прими мой сердечный привет! Не тебя ли я видел на юге Миссури прошлым летом, когда ты занимался продажей цветного песочка по полдоллара за чайную ложку и уверял, что стоит только всыпать его в лампу и керосин никогда не взорвется?
– Керосин и вправду никогда не взрывается, – отвечаю я. – Взрывается только газ».
О’Генри. Из сборника «Благородный жулик»
Мода, в том числе автомобильная, не предполагает какого-либо логического обоснования ее целесообразности. Модно – и этого достаточно! Однако «беспочвенность» моды ничуть не мешает
зарабатывать на ней деньги. А чтобы ручеек монет был полноводней, нужно правильно сформировать спрос.
Учитывая, что «мы все учились понемногу… и как-нибудь…», сделать это несложно. Сдается, клиентуры на поле чудес с каждым днем все больше.
Едва утихли дебаты о пользе магнитных проставок под карбюраторы, озонаторов бензина, тормозной жидкости в фарах, как пришла новая напасть – нынче передовые автолюбители надувают шины азотом. Сегодня эту услугу предложат и в респектабельных автосервисах, и в придорожных шиномонтажах. А чтобы не было сомнений в пользе замены бесплатного воздуха на «фирменный» азот, приведут множество научных аргументов.
«Гарнир» может различаться, но основные постулаты азотной пропаганды неизменны. Присмотримся к ним повнимательнее, а заодно попробуем разобраться в этой «газовой динамике». Но сначала освежим в памяти предмет разговора. Воздух – смесь газов, в которой примерно 78% азота и 21% кислорода. Остальными примесями ввиду малости их содержания можно пренебречь. Соответственно, не бывает молекул воздуха, как нет, к примеру, молекул пива. Технический азот из баллонов – та же смесь газов, только азота в ней 95%.
Так чем же пленяют наши сердца шиномонтажные новаторы?
1. Повышение стабильности давления в шине.
Коэффициент теплового расширения азота гораздо меньше, чем у воздуха, поэтому нагрев шины или ее охлаждение почти не влияют на давление в ней. Вариант: азот – идеальный газ, поэтому, в отличие от воздуха, вообще не расширяется.
Вспомним школу, класс, наверное, десятый. Утверждение о «стабильности», независимости давления газа от температуры в замкнутом объеме противоречит законам Шарля (р/t=const – отношение давления к температуре – величина постоянная) и Гей-Люссака (коэффициент объемного расширения всех газов одинаков). То есть разговор о том, что поведение азота при изменении температуры чем-то отличается от поведения воздуха, – наукообразное вранье, рассчитанное на дремучего двоечника. Если уж быть совсем точным, то разница в коэффициенте объемного расширения составляет 0,0001, что в пересчете на изменение давления в шине даст 0,00025 атм. У вас случайно нет столь точного манометра? Кстати, все это известно науке уже более 200 лет. Кто не верит – пусть убедится, накачав одно колесо воздухом, а другое азотом: погружая их в кипяток и в прорубь, насладитесь «стабильным» давлением.
2. Молекулы азота больше, чем молекулы кислорода, поэтому азот медленнее просачивается через микропоры резины и шина теряет давление значительно медленнее. Вариант: накачанная азотом шина вообще не сдувается.
И вправду размер молекулы азота равен 0,364 нм, а кислорода – 0,346 нм (1 нм = 1.10-9 м). Только разницу эту манометром не выловишь. Если шина не дырявая, она держит давление годами, и уж если стравливает его, то скорее через стык покрышки и обода или вентиль. А потрескавшаяся от старости сдувается на глазах, чем ее ни накачивай. К тому же, если весь кислород просочится сквозь шину, что там останется? Правильно – почти чистый азот.
Может, фокус в том, что молекулы азота «конопатят» поры и не выпускают другие наружу? Но ведь в том газе, что предлагают продавцы воздуха, азота всего на 17% больше, чем в бесплатном воздухе.
3. Снижение вероятности взрыва шины. Азот – инертный газ, не поддерживающий горение. Вариант: отсутствие нагрева шины при больших скоростях, так как нет кислорода, который является условием горения (!).
Сначала отделим мух от котлет. Азот, помнится, элемент пятой группы таблицы Менделеева, а инертные газы – в восьмой. Впрочем, это для нас не так важно. Шина не взрывается, а лопается: звук, который мы слышим, – скачок давления, вызванный ударной волной при разрыве шины. Оправданием тезиса может служить лишь то, что при пожаре автомобиля, когда начнут «стрелять» колеса, дыма будет чуть меньше. Вам от этого легче?
Кстати, исправная легковая шина выдерживает около 9 атм. Чтобы ее разорвало давлением, колесо придется нагреть далеко за 1000°С. Даже стальной диск, не говоря об алюминиевом, к тому времени расплавится.
4. Экономия топлива. Накачанное азотом колесо легче, чем накачанное обычным воздухом. Следовательно, уменьшаются нагрузки на подвеску и значительно снижается расход топлива.
На первый взгляд – железный аргумент! Коль азот легче воздуха, то и колесо с азотом даст выигрыш в массе. А теперь подсчитаем, сколь он велик.
Масса кубометра воздуха, в котором 78% азота – 1,29 кг, чистого азота – 1,25 кг. Возьмем распространенное колесо с шиной 165/70R13 и прикинем массу газа в ней. Объем – около 20 литров, избыточное давление – 2 кгс/см2, то есть в шине – три объема или 60 литров газа. Значит, азота в колесе будет 0,0750 кг, а воздуха – 0,0774 кг. Чистый выигрыш – 2,4 грамма! Или в процентах от массы колеса (пусть оно массой 12 кг) – 0,02%. Это ж на каких аптекарских весах уловить разницу? Ну а поскольку преимущество в массе дутое, то и остальные достоинства азота, из массы вытекающие, столь же «значительны».
5. Предотвращение старения шины и коррозии диска, так как в азоте отсутствуют влага, масло, пыль – частицы, которые снижают долговечность колеса (подтверждено испытаниями Bridgestone, Michelin, Continental).
Ну, во-первых, если уж вы настолько щепетильны, что мешает закачивать в шины чистый воздух, снабдив компрессор фильтром и осушителем? А во-вторых, снаружи на шину действует гораздо больше разрушительных факторов: там, кроме кислорода, есть ультрафиолетовое излучение солнца, противогололедные реагенты, битум и еще бог весть какая гадость, в изобилии встречающаяся на дорогах. Да и колесо ржавеет в основном снаружи.
Быть может, закачав азот, мы убережем от окисления каркас шины? Верится с трудом. Во-первых, он надежно упрятан в толще резины и с воздухом не контактирует, а во-вторых, сами проволочки для лучшей адгезии покрыты латунью и просто так не ржавеют.
И наконец, шестой аргумент продавцов воздуха.
6. Повышение сцепления шин с дорогой. По сравнению с воздухом (который обычно подвергается сильному влиянию изменений температуры и давления) азот более стабилен.
Просто не знаю, как прокомментировать этот слоган. С какой стороны ни посмотри – нет предмета для разговора. Сцепление шин с дорогой определяется свойствами резины протектора, конструкцией шины, распределением напряжений в пятне контакта, состоянием покрытия, наконец. И этим параметрам безразлично, что за газ в шине. Хоть самый благородный!
Другое дело, что иные продавцы специально недокачивают «азотные» шины, чтобы клиент «почувствовал разницу». И добавляют: «Проверять давление не надо, а воздухом подкачивать нельзя!».
И все же – «если звезды зажигают, значит это кому-нибудь нужно»? Конечно! Где еще вы найдете бизнес с рентабельностью от 500 до 3000%? Если продажу воздуха подкрепить хорошей рекламой и брать хотя бы по 70 рублей за колесо (а за чистый альпийский – все сто!) – наркобароны и банкиры покажутся юродивыми в тряпье. А там, глядишь, подойдет мода на неон, аргон или ксенон! Проверять на себе законы физики – дело беспроигрышное. Для законов. Благородные жулики Энди Таккер и Джефф Питерс пользовались этим еще сто лет назад.
Источник: WWW.ZR.RU — автомобильный журнал «За рулем».
Такие вот «пироги» товарищи, не расстраивайтесь, кто раньше качал…
Хорошего дня! ��
Миф про АЗОТ в шинах!
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.
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!
Азот в шинах – подкачка или надувательство?
Многие шиномонтажные мастерские в качестве дополнительной услуги предлагают накачать шины азотом вместо атмосферного воздуха. По утверждению персонала, результатом должны стать улучшенная динамика автомобиля, повышенная ходимость резины, заметное увеличение плавности хода и снижение шума. Так ли это на самом деле? Разберем все пункты по порядку.
Для начала немного арифметики. Как известно из школьного курса, атмосферный воздух на 20% состоит из кислорода, еще 2% приходится на различные газы, вроде углекислого, водорода, гелия и т.д. И главное – 78% занимает азот. Уже немало. По нормативам шиномонтажа, после подкачки азотом, этого газа в шинах должно быть около 95%. То есть, все обещанные изменения нам якобы обеспечат дополнительные: 95 — 78 = 17% азота. Именно за них нам и предлагают заплатить.
Основной аргумент шиномонтажников – молекулы азота крупнее частиц кислорода и потому они значительно меньше улетучиваются через резиновый слой покрышки, а стало быть, и давление в колесе сохраняется дольше. Теоретически это правда. Как верно и то, что конструкция современных шин сама по себе успешно противостоит утечке – внутри как правило предусмотрен герметизирующий слой, который чаще делают из бутилкаучука. Будьте уверены, потратив миллионы на разработку новых моделей, шинники про размер молекул тоже не забыли. Если же колесо имеет проколы, повреждения, заводские дефекты, огрехи в сборке, то тут уже диаметр молекул не поможет – «травить» будет обязательно. Хорошо, предположим, что у вас некачественная покрышка, и через ее поры выходит кислород. Что тогда остается внутри? Правильно – азот. Несколько раз подкачал колесо – вот, по логике, уже и обещанная концентрация. Но раз продолжает сдуваться и дальше, то, как мы уже сказали, вопрос не молекулах. Так что если шина долго сохраняет давление, дело не в азоте или кислороде, а в качественной резине и прямых руках шиномонтажника.
Еще один веский аргумент в пользу азота – безопасность. У этого газа коэффициент теплового расширения в несколько раз меньше, чем у кислорода. То есть, с колебаниями внутренней и внешней температуры колеса, давление в нем должно оставаться относительно стабильным. Теоретики много спорят по этому поводу, приводя формулы и законы о прямой зависимости между температурой и давлением газа в замкнутом объеме, а также об одинаковом коэффициенте объемного (не теплового) расширения для всех газов. Но мы практики, поэтому вернемся к нашим цифрам и инструментам – обещанные 17% азота при давлении в 2-2,5 бар не дают заметного эффекта, позволяющего обнаружить разницу в давлении привычным манометром. Погрешность прибора иногда больше.
Еще одно слово в пользу безопасности. Азот – газ инертный и не поддерживает горение при аварии и возгорании машины как кислород. Спорить не будем, это актуально – где-нибудь на планете без атмосферы. Но уж если машина, упаси ее, загорелась, неужели считанные лишние литры кислорода из каждого колеса будут хоть сколько заметны на фоне неисчислимых литров из атмосферного воздуха?
Кроме того, инертный азот в отличие от очень активного кислорода, по идее, должен весьма бережно относиться к внутреннему резиновому слою шины, а также ободу диска. Тем более, что из атмосферного воздуха внутрь колеса попадает немного водяного пара, а это уже все предпосылки для коррозии. Возразить трудно, да мы и не станем. Вот только снаружи колесо изо дня в день подвергается воздействию воды, грязи, реагентов, ультрафиолетового излучения и многих других реалий внешнего мира. Пока небольшой объем кислорода вместе с мизерным количеством воды успеют нанести внутри заметный урон, снаружи колесо успеет истлеть дотла. А в реальности быстрее сотрется протектор.
Считается, что раз удельная масса азота меньше, чем у кислорода, то и накачанное им колесо весит меньше. А значит уменьшаются неподрессоренные массы – ход автомобиля становится мягче, управляемость лучше, снижается нагрузка на подвеску. И всего этого следует ожидать от суммы масс молекул газа после замены 17% объема? Тогда для большего эффекта надо согнать с обода еще и парочку микробов. Чтобы результат снижения неподрессоренных масс был действительно заметен, надо поменять стальные диски на литые, а литые на кованые. И не забыть про спортивные шины с легким каркасом.
Еще нам обещают значительное снижение деформации покрышки. И это после того, как перед накачкой колеса азотом из него принудительно откачивают воздух до такой степени, что шины на дисках становятся похожи на четырехугольные национальные пельмени. В то время как квалифицированный персонал в шинных магазинах избегает малейших перегибов, заломов, скручиваний протектора и боковины покрышек. Уж если мы заговорили о безопасности, то после таких издевательств над внутренним каркасом шины разговоры о молекулах и процентах кажутся неуместными.
Так есть ли положительный эффект от накачки шин азотом? Есть, в каждом отмеченном нами пункте. Только он настолько мал, что даже в сумме практически незаметен, порой и с помощью приборов. В гонках «Формулы 1», где на счету в буквальном смысле каждый грамм и тысячная доля секунды, это может быть и актуально. А в повседневных поездках, если хотите заметно улучшить поведение автомобиля, лучше купите шины классом повыше.