Сообщение DrCo0L » 10 мар 2008, 10:34
Азот в шинах:
реальная польза или иллюзия превосходства?
- А что вы закачиваете в колеса? Все еще воздух?
Все приличные люди давно уже ездят на инертном газе. Вся Европа!
Попробуйте - машина ведет себя совершенно по-другому!
(из диалога с клиентами в некоторых шиномонтажных мастерских)
Мы попытались найти ответ на вопрос, поставленный в заголовок. Для начала проехались по шиномонтажным мастерским Тюмени, предлагающим услугу закачки в шины азота вместо обычного воздуха. Таковых набралось немного – меньше десятка. Обобщенное мнение работников этих мастерских – нужно, полезно и выгодно! Почему нужно, в чем польза и где выгода? Вот аргументы продавцов азота:
1. Азот – газ инертный, а значит, не меняет своего объема при изменении температуры. Иными словами – при перепаде температур давление в шинах не меняется.
2. Молекулы азота крупнее молекул воздуха, а значит, азот будет покидать шину медленнее воздуха. Особенно при проколе.
3. Азот легче воздуха, что снизит износ колеса, расход топлива и улучшит динамику автомобиля.
4. Азот снижается вероятность взрыва шины от перегрева.
5. Азот в шинах увеличивает срок жизни автомобильной покрышки и диска, так как в шине теперь нет кислорода, являющимся, как известно, окислителем и потому разрушающим резину, ее металлокорд и, особенно – сам металлический диск. Коррозия вам теперь не грозит!
Доводы типа «повышает прилипаемость (?) шин к дороге», «уменьшает вероятность повреждения диска при попадании в яму», «повышает плавность езды по кочкам» и «уменьшает пробуксовку колес при экстренном старте» (есть и такое!) рассматривать не будем ввиду их явной научной несостоятельности и расхождения с элементарным здравым смыслом. Сосредоточимся на аргументах, приведенных выше.
Итак, преимущества азота перед «простым» воздухом, судя по словам мастеров-шинников, налицо. Заманчиво, не правда ли? Очень. Но все ли обстоит так, как нам говорят мастера? Что говорит по этому поводу наука – самый точный и беспристрастный арбитр?
Мы обратились к физикам и химикам, знающим об азоте и его свойствах не из школьной программы, а из трудов посерьезнее.
Валентин Турнаев, кандидат химических наук, доцент кафедры неорганической и физической химии, заместитель декана химического факультета Тюменского Государственного Университета:
- Для начала хотелось бы напомнить о том, что воздух на 78 % состоит именно из азота. Другими словами, то, что закачано у нас в шинах, и так на три четверти азот. Что касается разницы в размере молекул, то тут тоже все относительно – с учетом диаметра прокола эта самая разница не имеет никакого значения.
Идем дальше: меньше вредное воздействие на резину? Чепуха! Контакт шины и воздуха происходит, в основном, снаружи, причем – постоянно… И что, у вас покрышки часто разваливаются?
Об инертности речь идет – смешно... Инертность (или неинертность) газа никак не влияет на его свойства под воздействием температуры.
В целом же хочется сказать: азот действительно может давать обещаемые шиномонтажниками преимущества (снижение расхода топлива, увеличение динамики и т.п.), но только не при городских скоростях движения. Эта экономия граммов - для спортсменов, ставящих рекорды скорости. Вот там действительно, каждый лишний грамм веса машины ощутим, а «горожанам» для достижения экономии топлива за счет снижения массы проще, дешевле и эффективней будет ездить натощак или без верхней одежды.
Константин Федоров, профессор, доктор физико-математических наук:
- Если кратко, то про «стабильность» давления я могу сказать одно – в соответствии с законом Менделеева-Клайперона меняться, при изменении температуры, оно будет даже в случае с азотом. Однако разницу в поведении двух «подопытных» шин (с воздухом и с азотом) ощутить не удастся – слишком она, разница в давлении, мала будет (сотые доли атмосфер). Все остальные «плюсы» азота ощутимы только при критических скоростях и условиях, которые при повседневной езде в городе ни вы, ни ваш автомобиль испытать не сможет.
Вообще, у нас так повелось, что за любое преимущество – неважно, реальное или мнимое – мы платим. Вопрос только в том, насколько соизмеримы разница в цене и это самое преимущество. Хотя, если человек готов платить, то почему бы и нет?
Итак, разберем аргументы продавцов азота «по косточкам».
1. «Азот – газ инертный, а значит, не меняет своего объема при изменении температуры». Читай – повышение стабильности давления в шине.
Для начала отделим мух от котлет: азот не относится к группе инертных газов*.
Далее, само утверждение противоречит законам физики, а именно – закону Шарля (давление газа при постоянном объеме прямо пропорционально температуре) и закону Гей-Люссака (коэффициент объемного расширения всех газов одинаков). 9-й класс общеобразовательной школы. Согласно вышеупомянутым законам физики, с ростом температуры давление в шине будет расти независимо от того, каким газом она заполнена. Закон Шарля: р/t=const. Отношение давления к температуре – величина постоянная и точка. Что же касается Гей-Люссака, то, если быть точным, разница в коэффициенте объемного расширения азота и воздуха составляет 0,0001, что в пересчете на изменение давления в шине даст 0,00025 атм. Вам легче стало?..
*Инертные газы,
Благородные газы, редкие газы, химические элементы, образующие главную подгруппу 8-й группы периодической системы Менделеева: гелий Не (атомный номер 2), неон Ne (10), аргон Ar (18), криптон Kr (36), ксенон Xe (54) и радон Rn (86).
Название И. г. отражает химическую инертность элементов этой подгруппы, что объясняется наличием у атомов И. г. устойчивой внешней электронной оболочки (Большая Советская Энциклопедия)
2. «Молекулы азота крупнее молекул воздуха, а значит, азот будет покидать шину медленнее воздуха». Давление в шинах поэтому можно проверять в три раза реже (со слов мастеров).
Резина – это смесь каучука с углеродом. Углерод в принципе проницаем для всех видов газов. Поэтому даже через неповрежденную шину происходит постоянная, хотя и незначительная утечка.
Размер молекул, действительно, влияет на скорость утечки. Но, насколько она, эта скорость, будет разниться у разных газов? Размер молекулы азота составляет примерно 0,000000031 см, а молекулы кислорода – 0,000000029 см. То есть, молекула азота, пусть на 6%, но, все-таки, больше, чем молекула кислорода! Учитывая, что в воздухе около 21% кислорода, а остальные 78% – азот, получим разницу в утечке за счет разницы в величине молекул около одного процента. Борцы за справедливость могут торжествовать: азот действительно медленнее просачивается сквозь резину и шина, соответственно, теряет давление несколько медленнее. Но не в три же раза!..
Что касается частоты проверки давления, то, согласно правилам эксплуатации автомобиля давление в шине нужно проверять регулярно. Не обсуждается.
3. «Азот легче воздуха, что снижает износ колеса, расход топлива и улучшает динамику автомобиля».
Выигрыш в весе – реально существующее преимущество азотной смеси. Это преимущество даже можно измерить в лабораторных условиях: оно составит… 1-2 г. Для сравнения: естественный износ шины в весовом выражении составляет примерно 10 г на каждые 1000 км пробега (в среднем). Что касается болидов «Формулы-1», на которые часто ссылаются сервисмены, то у гоночных машин речь идет о потере уже десятков грамм за гонку (если они ее, резину, вообще не порвут!)...
Да, чем меньше масса колеса, тем лучше: быстрее работает амортизатор, восстанавливая контакт с дорожным покрытием и повышая безопасность движения. Легче и элементам подвески, рулевого управления. Азот действительно легче воздуха, поэтому машина с «азотными» колесами должна и легче разгоняться (читай – экономить топливо). Теоретически все так. Но насколько велика экономия в реальности? Посчитаем. Так, масса кубометра воздуха (в котором 78% азота) – 1,29 кг, чистого же азота – 1,25 кг. Сосчитаем массу газа в обычном, «жигулевском», колесе с шиной размерностью 165/70R13: при объеме шины примерно в 20 литров и давлении в ней 2 кгс/кв.см получим в шине примерно 60 литров газа. Значит, азота в колесе будет 0,0750 кг, а воздуха, соответственно, 0,0774 кг. Чистый выигрыш – 2,4 грамма. В процентах от массы 12-килограммового колеса – 0,02%. Вы уловите эту разницу в экономии? Может, стоит просто реже «топтать газ» на светофорах?..
Далее, для шины размерностью 235/70R15 (стандартное джиповское колесо) разница в массе воздуха и азота внутри ее при нормальном давлении составит целых 13,5 грамм! Уже немало. Однако куда большее значение для подвески и подшипников играет правильная и точная балансировка колес, на которую не всегда обращают должного внимания.
Повторимся: экономия в несколько грамм важна при установке рекордов скорости, а не при езде в городе. Как сказал Турнаев: «если уж вам так важен выигрыш в несколько грамм, ездите лучше натощак!»
4. «Азот снижается вероятность взрыва шины от перегрева». К тому же азот, являясь инертным газом, не поддерживает горение, что очень важно при пожаре.
Убийственный аргумент. Чистый азот, выходя из шины при повреждении колеса, действительно не способствует горению, в отличие от кислорода. Поэтому его, азот, и применяют там, где есть повышенная опасность пожара: в той же «Формуле», в грузовиках, перевозящих опасные грузы, в шинах самолетов… Хотя, повторим, азот не является инертным газом, но гасит огонь он от этого не хуже.
Теперь о «взрыве»: шина не взрывается. Она лопается. Звук, который мы слышим – это скачок давления, вызванный ударной волной при разрыве шины. Да, при пожаре автомобиля, когда начнут «стрелять» колеса, дыма будет действительно чуть меньше – азот не поддерживает горение… Вам от этого легче будет? Но не будем о грустном: исправная легковая шина выдерживает давление 7-9 атм. и чтобы ее разорвало от внутреннего давления, колесо надо нагреть далеко за 300°С. Для примера – даже в жаркую погоду и при длительном движении на высокой скорости шина нагревается до температуры 70-130 С. Как видите, до 300 градусов далековато…
5. «Азот в шинах увеличивает срок жизни автомобильной покрышки и диска…»
…Да, в составе смеси не будет окислителя, которым выступает кислород. Теоретически это означает, что снижается вероятность коррозии внутренней поверхности диска и разрушающее воздействие на шину. Но, во-первых, это скажется на шине лишь через несколько десятков лет. Шина столько не служит. Тем более, что кроме внутреннего воздуха в шине, есть еще не менее агрессивный воздух снаружи. А кроме кислорода на шину действуют и солнечное излучение, и другие вредные воздействия (соль, битум и т.д.). Во-вторых, конструкция современных шин исключает попадание влаги на металлокорд. А нет контакта – нет и коррозии. Так что аргументу – незачет.
Тем не менее, аргумент об отсутствии влаги в азотной смеси, справедлив: при производстве азот подвергается процессам глубокой просушки. А нет влаги – нет и повода для коррозии. Так что продавцы азота не врут – коррозии в «азотной» шине не будет. Но этого же результата можно добиться, если поставить на компрессор, качающий воздух, оборудование для очистки его от масла и влаги. На «правильных» шиномонтажных участках это условие выполняется. И все, вопрос закрыт.
Так уж и быть, прокомментируем и довод о том, что шина, наполненная азотом, «повышает прилипаемость шин к дороге» и «уменьшает пробуксовку колес при экстренном старте»:
Сцепление шин с дорогой определяется свойствами резины протектора, его рисунком, конструкцией шины, распределением напряжений в пятне контакта, состоянием покрытия, наконец. И этим параметрам безразлично, что за газ в шине. Хоть ксенон!
Интересно получается – «продавцы воздуха», рассказывая о прелестях обладания шин, накачанных азотом, нас почти не обманывают. Просто они не говорят нам всей правды. Например, той, что полезные свойства азота проявляются только в особых, практически лабораторных, условиях… Не знают сами, или недоговаривают? В любом случае – имеют право: почему они должны отвечать за наше незнание законов природы? Они им просто пользуются. Торговля – дело хитрое, непростое и российская специфика тут не причем. Читайте Энди Таккера и О Генри.
P.S. Кстати, сколько стоит накачка шин азотом в Европе? В Германии - 2,0-2,5 евро за колесо. Так что…
(c) журнал TopCar №2 декабрь 2007
-Фима, вы-таки слышали, что про вас говорят, когда вас нет?!
- Мойша, я вас умоляю: когда меня нет, пусть меня даже бьют!
но все это туфта!!!
из. балона на 40литров и 150 атм. много оленей можно заправить 
