用氮气代替空气填充轮胎有什么优势?


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我对骑自行车完全陌生,知道通常充满空气,但如今有些人改为用氮气填充。

我不知道为什么他们更喜欢用氮气填充轮胎,因为比用空气填充轮胎更昂贵。

用氮气填充轮胎有什么好处?


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@NeilFein问题是怎么回事,我的问题是为什么?
SpringLearner 2013年

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氮的优势-你的自行车加速更快,降低滚动阻力....因为你的钱包是那么的轻得多.......
mattnz

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好处是,它可以为卖氮的人赚钱。当他们无聊的谈论碳框架时,这也给愚蠢的富人吹牛。
Daniel R Hicks 2013年

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这是普通涂料。最大的优点是,如果制动器过热而下坡,则发生火灾的可能性较小。
Daniel R Hicks

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我只充满氦气。有最轻的汽油!我的自行车重量也减少了10克!
RoboKaren 2014年

Answers:


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在性能情况下,用纯氮气填充汽车轮胎有一些令人信服的原因,但对于自行车轮胎,它只是蛇油。自行车轮胎中没有足够大的温度波动来证明压力一致性的理由。

还要注意的是,您呼吸和填充轮胎的空气中所含的氮超过四分之三,因此这听起来并不特别。


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除非氮在北半球有很大的不同,否则氮将超过3/4。大约78%的氮。
莫兹

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@Ӎσᶎ-距离华盛顿越近,热空气的比例就越高。
Daniel R Hicks

我寻找了一篇有关平均气温下氮浓度变化的论文,但找不到。你有参考吗?
莫兹

@Ӎσᶎd'哦!是的,我记错了。将进行编辑。
joelmdev

@Ӎσᶎ当然是DanielRHicks的笑话
joelmdev

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有几个优点,其中大多数仅勉强适用于自行车。一个氮卖家列出了所有的人,其他网站列出的优点和缺点。关键是,与其说氮的添加量不如说是减少氧气,水和其他气体。

  1. 氮分子比水,氧气和其他大多数分子大,因此它们穿过轮胎的渗透速度较慢。这意味着轮胎在可用压力下停留的时间更长。这是骑自行车的人将会看到的主要好处。

  2. 氮气随温度的变化压力略小于水。但是自行车轮胎几乎总是保持接近环境温度。

  3. 氮气的反应性不如氧气,因此您的试管使用寿命更长。但是,由于试管通常是由于刺破而不是由氧气脆引起的,所以测量起来很棘手。

请注意,自行车管中的氮气不会与轮辋接触,因此愚蠢的驾车者关于减少轮辋腐蚀的说法根本不适用于自行车。在补偿中,自行车的更换要简单得多:只需给管子放气,从管子中挤出所有空气,然后用氮气给管子充气。无需重复进行充气-吹扫循环。

但是请记住,差异仅在于您从“其他”变为氮的分子中只有20%,两种情况下都是80%。

同样,由于渗滤速率的差异,轮胎中的空气随着时间的流逝将逐渐变得富含氮(其他气体的渗入速度比氮更快)。如果没有爆胎,几年后您的轮胎可能含有超过80%的氮!


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绝对没有。在一级方程式赛车中,而不是在自行车中,向轮胎中填充氮气很重要。在自行车中,充气轮胎和充氮轮胎之间的差异很难测量。自行车轮胎中氮气的所有优点都不过是安慰剂。


什么是在一级方程式赛车中填充
烟碱

@SpringLearner-它为他们提供了0.5%的滚动阻力。这将赢得一场F1比赛,但即使前进1秒钟,也无法带您前进。
Daniel R Hicks

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不仅如此,在一级方程式的热量水平下,其行为比常规空气更可预测。
蝙蝠侠

FormulaX赛车,航天飞机和喷气式飞机的轮胎中都装有氮气,以减少充氧的空气突然着火的可能性。除非您是这个人,否则通常不是围绕自行车的问题,除非您是 youtube.com/watch?v=bKHz7wOjb9w
Criggie

由于原始Q值升高,增加了一点:一级方程式轮胎似乎a)在高温(85至145摄氏度)下运行,并且b)对温度非常敏感;它们的滚动阻力可能会发生巨大变化,仅相差几度。正常空气中的水分含量似乎也是一个因素,纯净的氮气可能会变得更干燥。我们的骑车人不会像在螺纹上的其他地方那样向橡胶施加任何压力。
吴伟文

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用氮气填充轮胎的最大好处是一致性

气压根据温度而波动,而氮气的波动程度要低得多。 http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/repair-questions/4302788 虽然本文讨论的是汽车轮胎,但原理是相同的。竞争性骑车的人可以在氮气中享有优势,仅仅是因为压力始终在他们想要的地方。另外,如果您在许多不同的天气条件下经常骑自行车,从长远来看,氮气可以为您省钱,因为轮胎的磨损较慢(假设您始终将轮胎保持在理想的压力下)。


您很难说服我其中任何一个都是“重要的”-效果甚至可以测量。即使您确实设法略微减少了轮胎的磨损,您也可以花1000美元以上的价格购买大量轮胎,而制氮机的价格为1000美元以上,而流行服务站的价格为10美元。
Daniel R Hicks

是的,考虑到地球大气层中已经有78%的氮,这很难卖。每次骑行之前,最好将轮胎充气至合适的压力,而不是氮气压力不正确,这是因为每次要给轮胎加气时都需要去服务中心的时间和成本的限制。
Kibbee 2013年

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@布拉姆:当我给轮胎注满水并骑在火山喷发的火山口内时,该示例将非常有用。在那之前,这种比较只是愚蠢的。
whatsisname 2014年

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铁人三项比赛的早晨,当太阳升起,空气变得更热时,您会听到每两分钟在装有数千辆自行车的架子上吹轮胎的声音。因此,如果您不想在比赛当天感到意外,则可以使用干燥的氮气甚至干燥的空气制造轮胎。

去年,我的轮胎还在红灯亮时在热的交叉路口爆了。

我认为使用它没有任何性能优势。


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这几乎肯定是代表铁人三项运动员的不称职维护的结果。在-20F天气下,我已将轮胎的最大抽气量提高到了我的轮胎(120psi)的最高水平,骑行了一下,然后将我的自行车带进了车内,导致温度摆幅接近100度,没有任何问题。
whatsisname 2014年

轮胎中的热气吹散是由于加热不均匀并导致轮胎膨胀不均匀。
Daniel R Hicks

如果您可以将温度升高与轮胎爆胎联系起来,那么这个答案将会有所改善。我怀疑你不能。如果这是真的,那么在环法自行车赛的当天晚些时候,我们会系统地看到很多井喷,因为那是法国的夏天,而且天气很热。像Dirty Kanza这样的仲夏碎石比赛也是如此。我不知道有文章声称公路或碎石自行车运动员使用氮-如果这样做了,这将被报道,并且被广泛报道。
吴伟文

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不会删除而失去首期投票。
陈述的问题是优势是氮。我不应该使用氮气。我在技术方面介绍了氮气与空气的特性以及化学和物理差异的原因。

  1. 氮分子比氧大,因此不会轻易/迅速泄漏。
    氮实际上比氧轻一点,而氮原子更小。它们在空气中都以两个原子的分子形式出现。握手的方式不同,因此N 2比O 2稍大。 http://www.getnitrogen.org/pdf/graham.pdf

    通过典型的橡胶,O2的“渗透”速度大约是N2的3-4倍。

  2. 稳定且无反应。
    氧气,氮气和水都是相对稳定且无反应的。
    氧气是一种更强的氧化剂。氮气以较低的速率氧化橡胶。
  3. 更好的PVT特性。氮不会随温度变化而改变压力。您不想改变轮胎中的压力。
  4. 储存和运输
    有一些租用氮气的自行车存放架,因为它更容易获得储存和运输许可证。氧气本身不能燃烧,但可以燃烧。氮不可燃不支持燃烧。

为什么用氮气与惰性气体(如氩气)对比?
氮以分子N 2的形式存在,并且几乎与惰性气体一样稳定。之所以使用它,是因为它可用。氮是空气的液化和分馏以产生氧气的副产品。氮气不是惰性气体,但氮分子N 2非常稳定。它是一种相对便宜的干燥稳定(非反应性)气体。并且不容易液化(沸点-320 F)。

氮为何具有更好的PVT特性?

在轮胎的工作范围内,氧气和氮气具有相同的PVT特性。它们都是理想的气体。理想的选择是它们不液化,既没有吸引力也没有排斥力。他们是中立的。

自行车无法产生足够的摩擦力来改变温度。自行车将非常接近环境温度。如果您在上午开始乘车,到下午2点时可能会摆动10摄氏度。

相对于理想气体定律,PV = NRT,氧气和氮气具有相同的行为。T在那个方程中是绝对的。0摄氏度是272开氏温度(绝对值)。10至20摄氏度的压力差为4%。因此,如果轮胎以100 PSI的压力开始,则压力为104 PSI。

水是PVT问题。水不是理想的气体。在轮胎的工作范围内,H 2 0可以以气体和液体的形式存在。从液态到气态,体积变化超过100(这就是用少量CO 2弹药筒给轮胎充气的方法)。

在大气压下,H 2 0的蒸气压在10摄氏度与20摄氏度之间。
水蒸气压

在相同的10摄氏度摆动中,水的压力变化是多少。水的蒸气压加倍。理想气体(N 2)变化4%时,水变化100%。在相同范围内,水压上升1 PSI。因此总PSI为105。只有1%的成分,水贡献了25%的压力变化。莫兹(Moz)的说法是氮气随温度略低于水而改变压力的说法是不正确的。相差40倍,但只有40%的1倍还不算多。

因此,摄氏10度的压力差为1%。赛车将追赶克。1%对他们很重要。目前尚不清楚赛车手是否在轮胎中使用氮气。我看到卖家说它被种族使用,但我没有看到,种族说他们使用氮。

在高空帐篷中使用氮来减少O 2含量。这刺激了红细胞的产生。因此,赛车手可能会以轮胎为氮罐的借口。

从0到100摄氏度,H 2 0的蒸气压从611到101417 Pa。因此对于赛车来说,变化是显而易见的。

为什么在那些便携式碳罐中使用二氧化碳而不是氮气?
CO 2在比氮气更低的温度下压缩成液态。CO 2的沸点是-78摄氏度。可以使用CO 2为轮胎充气,而没有在轮胎的工作范围内冒回到液态的风险。


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您可以实际为我们计算一下数字吗?给定两轮胎,一轮胎以典型的压缩机输出成分填充空气,一轮胎填充氮气,随着温度从5°C到35°C的变化,实际压力差是多少,这又如何改变滚动阻力?您的答案似乎并没有真正影响到问题所要求的自行车性能。
莫兹

@Mσᶎ问题是为什么要加氮?您的答案既不能量化滚动阻力的差异,也不能量化渗滤液的差异。您声明“氮气随温度变化的压力略小于水”,没有说明。问题是为什么用氮气代替空气?原因之一是水。并且我解释了为什么水不好。
狗仔队2014年

@Mσᶎ像您的网站一样,您已经做了一些很棒的项目。
狗仔队2014年

您扔掉了很多数字,但是我看不到这些数字如何转化为实际的优势,可以证明使用氮气的时间和成本是合理的。较慢的泄漏是很好的,但实际上,我需要60秒钟才能补胎。除了已存放在仓库中的旧自行车外,管中的橡胶氧化从未成为问题。因此,剩下的只是温度波动带来的变化较小,但是您还没有显示出差异有多重要。
Carey Gregory

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如果您不能证明有实际的好处,那么我认为您没有回答这个问题。听起来您在说答案实际上是对Moz答案的评论,而不是答案本身。
Carey Gregory
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