Тема накачування шин інертними газами не нова, але і досі викликає інтерес в середовищі автоаматорів.
У шини закачують азот, а також газові суміші, що складаються з азоту, аргону, гелію і неону.
Що ж дає подібний тюнінг коліс? По запевненнях постачальників і операторів - дуже багато що! Наприклад, наступне:
- У шині - стабільний тиск (малий коефіцієнт теплового розширення азоту).
- Немає небезпеки вибуху шини.
- Шини, накачані азотом, м'якше і легше. Це знижує навантаження на підвіску.
- Швидкість витоку азоту з шини менша, ніж у кисню.
- Азот уповільнює процес старіння шини і виключає корозію обода.
Отже, пригадаємо що таке повітря, а потім розберемо ці твердження за пунктами.
Повітря
Речовина Об'єм %
Азот 78,084
Кисень 20,9476
Аргон 0,934
Вуглекислий газ 0,0314
Неон 0,001818
Метан 0,0002
Гелій 0,000524
Криптон 0,000114
Водень 0,00005
Ксенон 0,0000087
Звичайно, залежно від кліматичних особливостей, «загазованості» атмосфери його процентний склад може трохи варіюватися. Але не в дуже великих межах.
Крім того, в повітрі містяться пари води, а також може бути присутнім (і присутній) мелкодісперсний пил і тому подібне забруднення.
Для порівняння: склад технічного азоту, який пропонують закачувати в шини, - це 95% азоту і 5% кисню, без води пилу і домішок.
Азот забезпечує стабільний тиск
Згідно ізобарічеському закону Гей-Люссака, при постійному тиску об'єм постійної маси газу пропорційний абсолютній температурі. Незалежно від складу газу.
В оману можуть ввести слова про постійний тиск. У такому разі приходить на допомогу об'єднаний газовий закон:
Як наслідок - другий закон Гей-Люссака: при постійному об'ємі тиск пропорційний температурі.
Іншими словами, і повітря і азот, і суміш азоту, аргону, гелію і неону (навіть за наявності домішок) - «стискуватимуться» і «расжіматься» в шині абсолютно однаково - тиск в шині не залежить від газу, а залежить лише від температури усередині покришки.
Мабуть, варто згадати і виключення: при надвисокому тиску починає позначатися ефект взаємного тяжіння молекул газу. І у такому разі вищеописані закони порушуються. Але досягти такого тиску (а в шинах тиск підвищується унаслідок підвищення температури) поза лабораторними умовами неможливо.
Вибухобезпечність
При тривалому і інтенсивному пробігу, покришка може нагрітися до температури 80-90°С. Звичайно, це немало. Але тиск в ній при цьому підскочить не більше ніж на 1 атмосферу (а то і менше).
Слід знати, що покришки легкових авто витримують до 8-9 атмосфер. Тому від теплового розширення (при використанні автомобіля за прямим призначенням) покришка не вибухне.
До того ж, пригадаємо попередній пункт - якщо все-таки штучно створити умови для вибуху шин (наприклад, помістити колеса піч) - колесо, накачане азотом, і колесо, накачане повітрям, все одно вибухнуть одночасно.
Шини стають м'якшими і легшими
Але шини дійсно легшають: кисень трохи важчий за азот - кисень має 15,9994 грам/міль, а азот 14,007 грам/міль. Таким чином, зменшення кількості кисню на 15% в суміші, звичайно, позначиться на масі газової суміші в шині (і, природно, на підресорній масі). Але значно більшого ефекту можна добитися, просто протерши колісний диск від пилу.
Менше витік газу
Сучасні справні шини в змозі «тримати» повітря без витоків протягом дуже довгого періоду - протягом декількох років.
При цьому витоки через саму покришку (а це суміш каучуку і вуглецю) мають місце бути - вуглець проникний для будь-яких газів. Але величина молекул як азоту, так і кисню практично однакова. І навіть якщо б ця величина значно відрізнялася, різниця у витоку стала б помітна лише через 2-3 роки.
Тому на швидкість витоку газу з шини впливає тільки якість покришки, диска і установки, а не розмір молекул.
Сповільнюється процес старіння
З використанням азоту сповільнюється процес старіння, менше коррозіруют елементи корду, гуми...
Так, під дією корозії гума руйнується. А для того, щоб шина почала руйнуватися зсередини, - в неї потрібно закачати вологе повітря (кисень без вологи не окисляє). У випадку з накачуванням повітрям це цілком можливо, а технічний азот проходить попереднє осушення.
Але ж зовнішню частину шини захистити від вологого повітря (та і просто води) - ніяк не вдасться. Тобто процеси, які дійсно руйнують шину, - проходять не усередині покришки, а ззовні.
Благотворна ж дія позбавленого від води газу на внутрішню частину колісного диска відмітити можна буде не раніше ніж через 20-30 років. До цього часу, найімовірніше, власник вже викине покришку, диск, а може і всю машину.
Підсумок
- Тиск в шині не залежить від складу газу, а залежить лише від температури покришки.
- Автомобільні шини не вибухають унаслідок інтенсивного використання за прямомим призначенням.
- Протерши шину від пилу, можна понизити вагу колеса більшою мірою, чим накачавши азотом.
- На швидкість витоку газу з шини впливає якість покришки, диска і установки, а не розмір молекул.
- Процеси, які дійсно руйнують шину, - проходять не усередині покришки, а ззовні.
P.S. Використання газу в шинах чимось нагадує чудову ідею про поліровку вітрових стекол з метою зниження тертя об повітря.
