“在轮胎中充满氮气”的广告语-这些说法是可信的还是仅仅是热空气?


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我今天早些时候在轮胎店看到了这张海报

氮广告

由于图像质量不佳,我将以书面形式复制广告的主张:

  • 率先!骑聪明!
  • [氮气]为您的安全与经济
  • 氮分子大于正常空气
  • 泄漏少
  • 燃油效率[原文如此]
  • 减少不规则磨损
  • 没有氧气
  • 无氧化
  • 更长的轮胎寿命
  • 无恶化
  • 难怪飞机和一级方程式赛车为什么要用氮气来充气轮胎!

我想将事实与虚构分开。

上述哪项权利要求将转化为公路客运车辆的实际,有形收益?


1
大问题+1
DucatiKiller

2
只要不收取额外费用,我就会使用它。我只有在购车的经销商多付了50到100美元来使自己不高兴时才感到沮丧。-哦,他们在我们的沙漠里进行了测试,结果表明,与普通空气相比,氮气使轮胎温度降低了。
spicetraders

6
提醒一下:1)空气中的氮气含量约为80%,2)轮胎在添加氮气之前已完全充满了空气。因此,在纯净空气中,轮胎中会吸收约80%的氮气。用氮气“补足”至例如高于环境 2 bar 意味着您向轮胎中注入的氮气约为((80 + 100 + 100)/(1 + 2))〜93%。因此,您现在使用的是93%硝基,而不是天然的80%硝基。可以有所作为吗?
JimmyB

4
@JimmyB这给了我一个想法:丙烷分子的方式比氮气大,而且肯定少泄漏会增加安全性!
杰森C

1
是的 但是氢气要轻得多!重量更轻=燃油效率更高!:)
JimmyB

Answers:


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总结
乘用车的区别很小,但似乎是真实的。您维护轮胎的次数越少,效果就越大。在大型车队中,影响可能会很大。

获取Nitrogen™
对justinm410链接至getnitrogen.org的站点进行的进一步调查显示,许多研究(假设它们都是合法的)表明,富氮空气与常规空气之间存在真正的区别。

对于乘用车,根据研究和驾驶者的行为,节油量在2%至8%之间。与只在换油期间检查压力的轮胎相比,定期保持轮胎压力的驾驶员看到的收益要低得多(如果您仅偶尔检查压力,则节省的燃料大约是原来的两倍)。有人可能会争辩说,仅检查轮胎一次就可以节省与充氮轮胎相同的费用,但现实是大多数人没有这样做,因此一项公开的使用氮气作为轮胎的运动可能会在整个人群中节省大量资金。

最大的差异体现在大型重型车辆车队上,这些车辆的节油率在6%到23%之间,轮胎的使用寿命在40%到86%之间增加。似乎车队的车辆不如乘用车那样维护,而且它们必须在最艰苦的条件下生存。

节省的主要原因有两个。首先,充氮轮胎的泄漏速度更慢,因此您的轮胎在任何给定点都将接近其正确的压力。也就是说,如果您的轮胎通常为32 psi,则普通空气可能会在一个月内泄漏至30 psi,而氮气仍为31.5 psi。其次,充氮轮胎在使用过程中压力变化较小。这种降低的差异主要归因于湿度降低,因此干燥普通空气的设备可能会看到类似的结果。

还有安全问题。正确填充的轮胎比不正确填充的轮胎性能更好,并且具有更好的可预测性。如果轮胎保持更一致的压力,则可以说它会更安全一些,但是尚无有关该差异是否显着的数据。此外,至少有一项相关研究指出,与常规空气相比,氮气使井喷数量“减少了”,但没有关于它们所减少的数量的信息。

我没有任何方法可以验证研究结果,但是他们已经代表加拿大政府从普利司通,凡士通,德雷克森公司那里获得了论文。再加上杰伊·莱诺(Jay Leno)说,氮很酷,而且他是名人,所以显然你必须听听他的话。我倾向于在站点的原始资料中添加一定剂量的盐,直到外部参考者对其进行验证。但是从表面上看,这似乎表明OP中的符号基本上是正确的。

Edmunds
Edmunds.com对这些研究进行了调查,得出的结论是,尽管这些研究基本准确,但购买更好的轮胎测量设备并更频繁地使用它可能会更有效率。对于那些知道自己从未检查轮胎的人来说,这实际上并不意味着什么。埃德蒙兹(Edmunds)自己进行的一项研究表明,即使是“汽车人”,实际上也没有达到应有的水平。

许多人,甚至在诸如Edmunds.com这样的汽车网站上,也从未检查过轮胎压力。这意味着仅在轮胎旋转时才调整压力,大约每六个月至一年一次。这常常是不够的。轮胎应每月至少检查和调整一次。

我们还发现,许多驾驶员不知道将轮胎填充到什么水平。许多人认为压力已列在轮胎胎侧。错了 正确的轮胎压力会在车门,门框,手套箱或用户手册的标语牌上列出。

似乎还有更多人只是在猜测要在轮胎中放多少空气。他们不时地将空气泵入轮胎,以确保它们超过了要求的数量。但是他们没有检查和调整轮胎以确保所有轮胎都大致处于同一水平

轮胎架
TireRack.com进行了自己的研究,得出以下结论:

总体而言,用氮气充气轮胎不会对其造成伤害,并且可能会带来一些微不足道的好处。

这值得么?如果您去的地方可以为新轮胎提供免费的氮气,那为什么不呢?此外,我们还看到一些服务提供商提供的合理价格约为每条轮胎5美元(包括对轮胎寿命的定期调整),而价格更低的每条轮胎10美元(包括后续压力调整的额外费用)或更高价格合同,我们认为这超出了氮的利益价值。

与其支付额外的氮气费用,大多数驾驶员最好购买准确的轮胎压力表,并定期检查和调整轮胎压力。

再次注意,他们的底线取决于驾驶员对汽车的注意。这是可靠的建议,但只有在驾驶员遵循时才有帮助。否则,廉价或免费的氮气似乎要好得多。值得注意的是,Get Nitrogen和Edmunds估计,如果通货膨胀率持续稳定,每年可以节省约100美元。这意味着即使填充相对昂贵,您仍然可以节省一些钱。

对提出的具体要求的答复

  • 率先!骑聪明!市场炒作固然是正确的,但可能是准确的。
  • [氮气]为您的安全与经济大概安全是真的,但真正的安全性尚不得而知(即使Edmund的其他研究在这里也无济于事)。研究表明,经济在一定程度上是正确的。
  • 氮分子比正常空气大/泄漏少 本文解释说,氧分子的“动力学直径”略小,这意味着它们在橡胶中的渗透速度比氮分子快。由于正常空气中大部分非氮部分都是氧气,因此即使有些不准确,这种说法也是正确的。
  • 燃油效率[sic]该站点的研究表明这是正确的,理由是燃油经济性提高了2%至23%。
  • 减少不规则磨损合理的理由是,轮胎压力变化较小会导致轮胎更均匀的磨损,但是这是否显着还未知。
  • 没有氧气/没有氧化这些都是双曲线的,但根据现场的引用是正确的。
  • 更长的轮胎寿命研究表明,轮胎寿命延长了31%至86%,这是正确的,但这些高数字是那些从未检查过轮胎压力和/或车队车辆的人使用的。
  • 无恶化仍然是双曲线的,但如果“井喷次数的减少”是明显的,并且由恶化而不是低压引起,则可能是正确的。
  • 难怪飞机和一级方程式赛车为什么要用氮气来充气轮胎!将典型的乘用车与重型设备或专用赛车进行比较可能有点愚蠢,但是在这些领域中使用氮的基本前提仍然是乘用车领域,尽管程度要低得多。

结论
该标志是准确的,但是对于正常使用的乘用车来说,现实世界的影响通常很小。如果您懒于保养轮胎,那么氮气的实际影响会变得更加实用,尽管它仍然很小。安全是一个值得关注的问题,但是没有碰撞和17例死亡之间的差异不可能是1到2 psi。


3
好答案。公正,详细并带有数据备份。
Zaid

3
我从不理解“使用标牌来显示轮胎气压”的建议。一个人可以用不同的轮胎(大小,混合料)安装同一辆车,但我很难相信合适的压力对所有人都一样。
Martin Argerami

7
冒着危险的危险,由“做某事(TM)”网站提供给您的任何科学研究,虽然可能是一项非常好的研究,但在发布到网站上之前,无疑是经过精心挑选的。选择支持那些支持做某事的优点的研究;-)
史蒂夫·杰索普

3
@MartinArgerami:你是正确的,不同的轮胎,甚至不同的车辆使用,都有不同的理想压力。但是,正确的压力是一个复杂的问题,并且几乎总是比胎侧压力(它表明您可以在该特定轮胎上安全使用的最大压力)更接近制造商的建议。是的,这是“错误的”,但总的来说,与仅仅将其填充到最大相比,它的错误要少得多。
MichaelS

应该提到的是,如今许多汽车都装有基于传感器的轮胎气压监测系统(TPMS)。因此,不再需要检查轮胎压力。如果轮胎气压低,您将在仪表板上收到警告。
juhist

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氮分子比普通空气要大-空气不是分子,它是由78%的氮气,20%的氧气和2%的其他元素组成的化合物。因此,这是一个荒谬的比较。

泄漏少-见上文。

燃油效率[sic]-两个压力相同的轮胎,一个带有空气,一个带有氮气,将具有相同的燃油效率。往上看。

减少不规则磨损-这仍然取决于以下假设:空气从轮胎中泄漏出来,而氮气却没有泄漏,这又是荒谬的。另请参见下面有关温度变化的注释。

没有氧气-他们不出售纯氮气,通常是95-98%的纯氮气。

无氧化-轮胎从外面干枯,所以我不知道这有什么帮助。

更长的轮胎寿命-不能以任何可测量的方式。

没有恶化-吗?

难怪飞机和一级方程式赛车为什么要用氮气来充气轮胎!-是的,这并不奇怪。但是,它们在轮胎中产生的热量比乘用车要多得多。

当涉及氮气与空气时,轮胎的热量确实是不同的。温度的变化对空气的影响更大,特别是因为空气中含有一些水分。这是一个相对较小的差异,取决于湿度水平。

对于普通车主来说,这确实是蛇油。

有关更多详细信息,请参见此链接


对!好答案。氮像所有其他气体一样遵守所有气体定律。
BillDOe '16

高效的拼写问题在于他的翻译,而不是原文。没有理由保留它。的确是这样-温度的影响较小。但是,效果很小-不值得打扰。
罗兰·佩希特尔

1
@BillOertell我给人的主要印象是水含量低,因为普通轮胎空气中的水蒸气(在低温和高压下会凝结)会引起很大的压力变化。
Random832 '16

2
就渗透率而言,氮气比氧气“更大” 。从技术角度讲,“空气分子”是很愚蠢的,但从营销角度讲却很有意义-营销是对外行而言是可口的,而不是技术上的准确性。
Jason C

1
正确。氮气炒作是武器级的废话。从质上讲,索赔是正确的,但从数量上说,这种差异是无法实际衡量的。
波西米亚

14

率先!骑聪明!

市场营销等等

[氮气]为您的安全与经济

我的印象是充气轮胎也能保持压力,所以我看不出明显的好处。

氮分子大于正常空气

否:N2的键长为109.8 pm。O2的键长为121 pm。因此,氮的扩散速度要比氧气高。

泄漏少

  • 同上
  • 应该(!)确实,氧气比氮气更容易泄漏,这意味着每次压缩空气填充时,氮气浓度应始终增加,因为氧气会泄漏出去。因此,您可以免费获得充气轮胎。

燃油效率[原文如此]

同上

减少不规则磨损

当悬架或制动器故障或压力不正确时,轮胎会出现不规则磨损。假设轮胎中的压力正常,我不明白氮气应该如何产生重大影响。另请参见上文。

没有氧气

否:由于未将轮胎安装在真空中,因此轮胎中仍然有氧气。假设在充氮气后轮胎中的压力为2 bar,则轮胎中仍存在33%的大气气体。这意味着氮含量为93%。

无氧化

轮胎通常在外部而不是内部消耗。除非您用氮气冲洗轮胎,否则轮胎中仍然应该有氧气。

更长的轮胎寿命

同上

无恶化

同上。

难怪飞机和一级方程式赛车为什么要用氮气来充气轮胎!

人们无法将普通轮胎的一级方程式轮胎/飞机轮胎的负载进行比较。

  • 飞机
    • 飞机轮胎可以具有特殊的排气门,该排气门应被用来冷却制动器或灭火。普通空气可能会对空气产生负面影响。汽车没有这种轮胎。参考:FAA
    • 由于压缩空气始终包含一些水分,因此在飞行水平的极端温度下可能会冻结。汽车不能在12000m高处行驶。
  • 公式1
    • 一级方程式轮胎的负载与普通轮胎无法相比。

他们不能多次循环以获得更少的空气吗?
Random832 '16

2
@ Random832他们可以,但我怀疑他们这样做
马丁

“因此,您可以免费获得充气轮胎。” -当然可以,但是我的轮胎过滤得太慢了,以至于花了几十年甚至几个世纪的时间才使用相同的轮胎达到95%的N2,所以我很高兴商店里的人为我省下了几美元;-)
JimmyB

当然,但是由于氧气泄漏如此缓慢,因此使用普通压缩空气应该不是什么大问题吗?
马丁

飞机轮胎上的(热)爆胎塞只是为了让空气很好地散发,而不是因为它们太热而爆炸。到那时冷却刹车没什么好担心的,ARFF的伙计们很快就会扑灭那些大火。
casey 2013年

4

在轮胎中使用氮气有一些真正的好处

海报上写着

带头,聪明地骑

我不知道用氮是否更聪明

[氮气]为您的安全与经济

氮分子大于氧或氢。结果,充氮轮胎趋于在更长的时间内保持其压力。对于他们来说,通过轮胎的橡胶迁移更加困难。

氮分子大于正常空气

真正

泄漏少

的确,由于分子较大,因此它们更难脱离轮胎。

燃油效率[原文如此]

我想如果轮胎长时间保持其最佳压力并且最终用户不验证压力并根据需要向轮胎添加空气,则可以推断出这是一个可能的事实。这将是一个基于行为而不是氮的固有特征的主张。

减少不规则磨损

假。我找不到任何参考资料表明氮气比普通空气具有更少的不规则磨损。同样,如果您倾向于不通过轮胎中的常规空气来验证气压,那么这可能是一项行为主张。

没有氧气

错误的是,轮胎中总会有一些氧气,即使只有一个百分点十分之一。更准确的说法是“减少氧气”。

无氧化

错误的说法是,更准确的说法是“氧化程度大大降低”

更长的轮胎寿命

假。同样,这是基于使用常规大气压维持轮胎压力的行为主张。当然,这是有可能的。

无恶化

假。为了不至于恶化,势必会有一些恶化。由于氧含量大大降低,因此内部橡胶的氧化将大大减少。按照目前的情况,氧气会使橡胶变质,但不会以惊人的速度或我们认为对内部轮胎橡胶有危险的速度变坏。

难怪飞机和一级方程式赛车为什么要用氮气来充气轮胎!

这是真的。F1汽车和飞机确实在轮胎中使用了氮气。


2
我从来没有听说过有人更换轮胎becausd有人对“氧化”的内部 ...似乎并不成为一个问题对于大多数。
JimmyB

1

当轮胎内部温度较高时,轮胎中的水会产生更大的压力。这是一个更大的优势,因为较高的压力会产生较小的挠度,从而产生较少的热量。轮胎内部的气体化合物(氮气或其他任何气体)由于通过轮辋传递的制动热量而可能偶然达到1013mb(14.6psi)的水沸点。压力建议是为了给轮胎提供挠度,而挠度不会使橡胶在给定的速度下产生高温。但是如果通过外部动力,例如严重的制动或轮胎上的阳光照射,则轮胎内部的温度为100degC / 212degrF,橡胶无法将那么多的能量传递到轮胎内部,从而变得更热,更硬并在下一次弯曲时损坏。如果用液态水换成轮胎中的气体,水将使压力额外升高1bar / 14.5psi,这会减少热量的产生,

在轮胎的正常低温下,水的额外压力仅为0,025 b bar / psi的1/3。

然后大约氧气百分比。道尔顿定律规定,每种气体都像唯一的气体一样起作用,因此,在正常的外部空气中,氧气的含量为21%,例如1013 mb的氧气含量(例如,扩散)为21%(约0.21 bar /说3 psi)。轮胎内部的空气将按其方式工作,因此氧气的分压与外部的轮胎内部相同。这导致下一个。充气压力为3 bar / 44psi的轮胎测得的超压为实压4 bar / <> 59 psi,因此,氧气的分压随后一直达到0.21bar / 3psi,然后为0.21 / 4 = 5.25%。则O2的内部和外部Pp相同,并且氧气会像往外一样迅速地将色散扩散到轮胎中。对于轮胎O2中的1 bar超压大约为10%,9 bar / 2%。

水也会通过橡胶扩散,并且可能比氧气更快地扩散,因为不仅分子的大小很重要,而且其他化学因素也很重要,水是偶极子可能是这些因素之一。那就是当水是气体时,当它的液体可能根本不扩散时,轮胎的橡胶就根本消失了。这可能意味着,轮胎的液态水量可能会因复杂的情况(例如白天和晚上的高湿度和温度变化)而在时间上有所不同。我的怀疑(未经证实)是几年后该金额会增加。但这并不会更多地影响压力,因为水汽罐的数量仅限于属于轮胎温度的范围。我找到了一个关于水分压与温度的关系的电子表格,并添加了从度C到F,以及从bar到psi的转换。

当荷兰人自以为是的自称轮胎气压专家时,我也忙于充氮,结果发现氧气在橡胶中的扩散速度是氮气的3倍。氩气,我认为它的扩散较少,因为它是诺贝尔气,我错了,它的扩散速度是氮气的2倍。但是,如果可能的话,用100%氮气填充时,氮气的及时流失可以通过进入轮胎的氧气来补偿,因为外部的Pp为0.21bar,内部的Pp为零。由于道尔顿的定律,氧气确实会在较高的总压力下进入轮胎,但确实如此。

在一级方程式世界中,还存在压力问题。在那里它们充满了氮气或干燥的空气,以排除液态水流向汽油所产生的额外压力。在比赛中,轮胎的温度可以高达90degrC / 190degrF。的边缘,因此压力也保持较低。我已经设想过将辐条制成通风机叶片形状的想法,现在它们已经具有空心辐条,以降低轮胎的热压力。这将比干燥空气具有更大的效果。如果内部轮胎例如仅是45degC,而不是90 deC,则压力将大大降低。

温度/ Pp H2O /以65degr填充时的压力(如果是干燥空气)为21 psi,因此没有水份112degrF / 1.4psi / 24.2psi 190degF / 10psi / 29.5psi


1
“由于刹车的热量通过轮辋传递”不包括F1之类的。“水还会通过橡胶扩散,可能比氧气扩散得更快”。当然不是。“发现氧气在橡胶中的扩散速度是氮气的3倍”,我认为您不可能对此进行科学测试。这对学者来说是沉重的负担,而在现实世界中的应用则轻。
justinm410'2013-10-5

0

轮胎退化不仅是由于氧气本身[氧化]引起的,来自阳光直射的辐射也有其自身的作用。您会看到较少使用的拖车和房车篷布,或将其遮挡在阳光下。关于氮气,这里暗示了这一点,泄漏是取决于可用面积[平方英寸]和所维护轮胎数量的因素。即卡车公司。回覆; 充氮气的赛车轮胎保持恒定的压力,不受温度的影响,并调整了胎面的底盘。这将有助于在氮气膨胀之前疏散“空气”。基本上比“空气”更惰性。对于摩托车和汽车阻力赛车几乎没有用。F1,TransAm,CanAm等在它们向右转和向左转时会看到最大的收益。很多比赛都依赖毫秒,所以...也适用于开瓶酒,氧气不太友好。还有一件有趣的事情。许多管状框架的底盘边缘化厚度以节省重量,这在过去几十年中是很大的,而随着CAD绘图,应力分析等的出现,它变得很大。两者都使用Schrader配件给组件加压,并使用已安装的压力表监控裂缝!一点点观察就会告诉您在哪里安装,这取决于区域是封闭的还是歧管。


0

A11four1写道:“这将有助于在氮气膨胀之前疏散'空气'。”

在实践中,这对轮胎是无法做到的,但是通过从胶卷机中填充几乎100%的氮气,然后让空气通过气门至零压力,再进行几次该循环,您可以接近这个水平。

问题是是否需要?

JustinM410对我以前的帖子发表评论。我似乎使他写道,只有在F1中,轮胎才能达到100degrC / 212F的高温,但是当从山上下来并经常使用制动器时,甚至可能发生在普通汽车上,甚至是气门进口车上给我写这个是为了回答阀门的最大压力,所以这是事实。

氧气和水的扩散速度是氮气和的2倍,然后是氧气的扩散速度甚至快于氧气。

当我对氮气填充进行行政管理研究时,我想出了一种可以非常准确地确定氮的方法。这将填充几个相同规格的空轮胎,因此,绝对压力约为1 bar /14.5 psi,并带有来自气缸的不同气体,因此纯度超过99%。例如氮气,氧气,还有氩气,氦气。在相同的温度下以相同的压力填充它们,第二天早晨再次测量,以使同一房间内的轮胎温度与房间内的温度相同,并记下每个轮胎的温度。然后每月测量每个轮胎的压力,并注明室内温度。一年后也可以进行一次测量,因此每次测量都会减少空气的逸出。那么,及时的压力损失仅是由填充的气体造成的,因为1 bar的空轮胎与外部空气具有相同的分压和分压,所以每Saldo不会分散轮胎的沟槽。找到了一种计算与氮的扩散速度比的方法,从而可以非常准确地确定扩散速度比。不能精确到两位数,但是您可以看到氧气的扩散速度是氮气的2或2.5倍。


“一个阀门进口商在回答中给我写了这个……所以这是事实”不是。如果您要下山制动,您如何区分路面橡胶摩擦产生的热量和轮辋产生的热量?“几个相同规格的空轮胎”确实,这是不科学的。它们都在不同的轮胎和不同的轮辋上。如果所有人都用相同的气体充满它们,一年后您将获得不同的测量结果。
justinm410
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