Заправка газом

Для чого потрібно накачувати колеса азотом?

Як відомо, стиснене повітря усередині шини складається з кисню (O2), азоту (N2) та водяної пари (Н2О) – при цьому основними його складовими є азот (78%) та кисень (21%). Mолекули кисню та пари сприяють поступовому зниженню тиску в шині, оскільки ці молекули набагато швидше проходять через стінки шини внаслідок свого невеликого розміру порівняно з молекулами азоту: кисень проходить крізь стінки шини на 30-40% швидше, ніж азот, і витік триватиме, поки частковий тиск газів не зрівняється. Якщо ж кисень у шині не перевищуватиме 5% для легкових шин і 2,5% для вантажних, то співвідношення часткового тиску газів усередині та зовні шини буде збалансовано, і витоку не відбуватиметься. Такий ефект і досягається шляхом накачування в шину азоту. Крім цього, азот має менший коефіцієнт теплового розширення, тому при зміні температури навколишнього повітря він не так значно, як повітря, міняє тиск у шині. Як відомо, тиск у шині прямо пов'язаний з безпекою та зношуванням шини. Підвищений тиск, викликаний підвищенням температури навколишнього середовища, може призвести до підвищення тиску усередині шини, з можливими непередбачуваними наслідками для водія та пасажирів. Ще одним негативним моментом використання стисненого повітря є окисні властивості кисню та водяної пари. Проходячи крізь камеру, кисень окисляє корд, бортове кільце, диск. Це впливає на міцність шини, а, відповідно, і на безпеку. У наповненій стисненим повітрям шині витік становить ~0,08 атм./місяць.

Переваги використання азоту порівняно із стисненим повітрям 

Таким чином, з погляду фізики, переваги використання азоту для накачування шин полягають у наступних перевагах:

1. Запобігання старінню шини та корозії диска, тому що відсутня волога, мастило, пил – тобто частки, які знижують довговічність колеса.
2. Зниження ймовірності вибуху шини завдяки відсутності нагрівання шини на великих швидкостях та при "підклинюванні" гальмівної системи, оскільки відсутній кисень, котрий й є елементом розширення (особливо це важливо для вантажних авто).
3. Підвищення стабільності тиску в шині, що знижує потребу в частих підкачуваннях та в контролі тиску. Відомо, що тиск у шині рекомендується перевіряти з періодичністю раз на два тижні. Використання азоту збільшує цю періодичність у три рази.
4. Поліпшення зчеплення з дорогою. У порівнянні з повітрям (яке зазвичай піддається значному впливу змін температури і тиску) азот у чистому вигляді має підвищені демпфуючі властивості, тобто колесо працює як додатковий амортизатор.

Якщо ж «перевести» фізику в переваги експлуатації, то отримаємо такий набір позитивних властивостей азоту в порівнянні з повітрям:

- Значне зменшення коливання тиску в шинах;
- Поліпшення керованості автомобіля;
- Поліпшення стійкості при проходженні поворотів;
- Зменшення пробуксовки коліс при екстреному старті;
- Виключення процесів окислювання металокорду шини та матеріалу диска;
- Подовження строку експлуатації шини, зменшення її зношування та забезпечення його рівномірності.

Як відбувається процедура накачування?

Весь процес накачування здійснюється за допомогою спеціальних пристроїв – азотних генераторів. Обертові азотні генератори є стаціонарними пристроями, які використовуються для перетворення повітряної суміші на азот. Повітря проходить кілька ступенів обробки:

1. Накачування в робочу систему не менш 8 атмосфер стисненого повітря.
2. Багаторівнева фільтрація стисненого повтря. Повітря знежирюється, очищається від вологи, домішок мастил, ароматичних гідрокарбонів.
3. Перекачування очищеного повітря через спеціальні мембрани для відокремлення молекул азоту-N2.
4. Після повного циклу обробки на виході отримується азот чистотою більше 95%, який і закачується в шину.

Як нам уже відомо, таке співвідношення газової суміші, де вміст кисню не перевищує 5%, є найоптимальнішим для автомобільних шин. Вентиль колеса підключається до спеціального компресора, який, відокремлюючи азот від усіх інших газів, що є присутніми у повітрі, примусово заганяє його в шину. Тобто тепер, накачуючи колесо практично інертним азотом, ми не пускаємо усередину не тільки кисень, але й не даємо потрапити в порожнину шини волозі. Завдяки цьому колісний диск не піддаватиметься корозії.