Jakie są zalety napełniania opon azotem zamiast powietrzem?

11

Jestem zupełnie nowy w jeździe na rowerach i wiem, że zwykle są one wypełnione powietrzem, ale obecnie niektórzy ludzie zamiast tego wypełniają je azotem.

Nie wiem, dlaczego wolą napełniać opony azotem, ponieważ jest to bardziej kosztowne niż napełnianie ich powietrzem.

Jakie są korzyści z napełniania opon azotem?

SpringLearner
źródło
1
@NeilFein Pytanie brzmiało: jak i moje pytanie brzmi dlaczego?
SpringLearner,
7
Zaletą Nitrogen - rower przyspiesza szybciej i ma mniejszy opór toczenia .... ponieważ portfel jest o wiele lżejszy .......
mattnz
5
Zaletą jest to, że zarabia na facecie, który sprzedaje azot. Daje to także głupim bogatym facetom coś, czym mogą się chwalić, kiedy znudzą się mówieniem o swojej karbonowej ramie, i in.
Daniel R Hicks,
2
Oto Straight Dope . Największą zaletą jest mniejsza szansa na pożar, jeśli hamulce się przegrzeją podczas zjazdu.
Daniel R Hicks,
2
Wypełniam tylko helem. Najlżejszy dostępny gaz! Zmniejsza też wagę moich motocykli o 10 g!
RoboKaren,

Odpowiedzi:

11

Istnieje kilka istotnych powodów, aby napełniać opony samochodowe czystym azotem w sytuacjach sportowych, ale w przypadku opon rowerowych jest to po prostu olej wężowy. W oponie rowerowej nie ma wystarczających wahań temperatury, aby uzasadnić argument dotyczący spójności ciśnienia.

Warto również zauważyć, że powietrze, którym oddychasz i wypełniasz opony, to ponad trzy czwarte azotu, więc nie jest to tak wyjątkowe, jak mogłoby się wydawać.

joelmdev
źródło
1
więcej niż 3/4 azotu, chyba że na półkuli północnej rzeczy są bardzo różne. Z grubsza 78% azotu.
Móż
1
@ Ӎσᶎ - Im więcej zbliżasz się do Waszyngtonu, tym większy jest udział gorącego powietrza.
Daniel R Hicks,
Szukałem papieru na temat zmiany stężenia azotu przy średniej temperaturze powietrza, ale nie mogłem go znaleźć. Czy masz referencje?
Móż
@ Ӎσᶎ d'oh! Tak, źle zapamiętałem moje odsetki. Będzie edytować.
joelmdev,
@ Ӎσᶎ to z pewnością żart DanielRHicks
joelmdev,
10

Istnieje kilka zalet, z których większość dotyczy jedynie rowerów. A sprzedającego azot wykazy wszystkich z nich, inne strony listy zalet i wad . Kluczowe jest to, że nie chodzi tu o dodawanie azotu, lecz o redukcję tlenu, wody i innych gazów.

  1. Cząsteczki azotu są większe niż woda, tlen i większość innych, więc wolniej przesączają się przez opony. Oznacza to, że opony dłużej zachowują ciśnienie użytkowe. Jest to główna zaleta, którą zobaczy rowerzysta.

  2. Azot zmienia ciśnienie przy temperaturze nieco mniejszej niż woda. Ale opony rowerowe prawie zawsze pozostają w pobliżu temperatury otoczenia.

  3. Azot jest mniej reaktywny niż tlen, więc twoje rurki wytrzymają trochę dłużej. Ale ponieważ rury zwykle zawodzą z powodu przebicia, a nie kruchości tlenowej, trudno będzie zmierzyć.

Zwróć uwagę, że azot w rurce rowerowej nie będzie miał kontaktu z obręczą, więc głupi argument kierowcy o mniejszej korozji obręczy w ogóle nie dotyczy rowerów. W rowerach kompensacyjnych przełączanie jest znacznie prostsze: wystarczy opróżnić rurkę, wycisnąć z niej całe powietrze, a następnie napompować je azotem. Nie ma potrzeby powtarzania cykli nadmuchiwania.

Pamiętaj jednak, że różnica polega tylko na 20% cząsteczek, które zmieniłeś z „innych” na azot, 80% to azot w obu przypadkach.

Ponadto, z powodu różnicy szybkości przesiąkania, z czasem powietrze w twoich oponach będzie powoli stawało się bardziej bogate w azot (inne gazy przesiąkają szybciej niż azot). Jeśli nie dostaniesz przebicia, po kilku latach Twoja opona może zawierać ponad 80% azotu!

Móż
źródło
2

Absolutnie żaden. Napełnianie opon azotem ma znaczenie w samochodzie Formuły 1, a nie w rowerze. W rowerze różnica między oponami wypełnionymi powietrzem i azotem jest trudna do zmierzenia. Wszystkie zalety azotu w oponach rowerowych to tylko placebo.


źródło
jaki jest powód wypełnienia azotem w samochodzie Formuły 1
SpringLearner,
@SpringLearner - daje im coś w rodzaju 0,5% przewagi oporu toczenia. Który wygra wyścig F1, ale nie doprowadzi cię tam, gdzie idziesz nawet o 1 sekundę szybciej.
Daniel R Hicks,
3
Co więcej, przy poziomach ciepła formuły 1 zachowuje się bardziej przewidywalnie niż zwykłe powietrze.
Batman
Samochody wyścigowe Formuły X, promy kosmiczne i samoloty odrzutowe mają azot w oponach, aby zmniejszyć możliwość wybuchu pożaru nasyconego tlenem powietrza. Zasadniczo nie ma problemu z rowerami, chyba że jesteś tym facetem youtube.com/watch?v=bKHz7wOjb9w
Criggie
Dodając trochę od czasu zderzenia pierwotnego Q: opony Formuły 1 wydają się a) działać w wysokich temperaturach (od 85 do 145 stopni Celsjusza) ib) być bardzo wrażliwym na temperaturę; ich opór toczenia może się drastycznie zmienić z różnicą zaledwie kilku stopni. Wydaje się, że ilość wilgoci obecna w zwykłym powietrzu również jest czynnikiem, a czysty N2 może być bardziej suchy. My, rowerzyści, nie obciążamy naszej gumy tak blisko, jak wspomniano gdzie indziej na nitce.
Weiwen Ng
1

Największą zaletą wypełnienia opon azotem jest spójność .

Ciśnienie powietrza zmienia się w zależności od temperatury, podczas gdy azot zmienia się w znacznie niższym stopniu. http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/repair-questions/4302788 Podczas gdy ten artykuł mówi o oponach samochodowych, zasada jest taka sama. Ludzie, którzy jeżdżą konkurencyjnie, mogą zyskać przewagę dzięki azotowi, ponieważ presja jest zawsze tam, gdzie chcą. Ponadto, jeśli dużo jeździsz na rowerze w różnych warunkach pogodowych, Nitrogen może zaoszczędzić pieniądze na dłuższą metę, ponieważ opony zużywają się wolniej (zakładając, że zawsze utrzymujesz opony w idealnym ciśnieniu).

Humdinger
źródło
Trudno byłoby mi przekonać mnie, że którekolwiek z nich było „znaczące” - że efekty były nawet mierzalne. Nawet jeśli uda ci się nieznacznie zmniejszyć zużycie opon, możesz kupić wiele opon za 1000 USD +, które kosztuje generator azotu, lub 10 USD za stacje paliw.
Daniel R Hicks,
Tak, to dość trudna sprzedaż, biorąc pod uwagę, że atmosfera ziemska zawiera już 78% azotu. O wiele lepiej jest napełnić opony odpowiednim ciśnieniem przed każdą jazdą niż mieć nieprawidłowe ciśnienie azotu z powodu ograniczeń czasowych i kosztowych wizyty w centrum serwisowym za każdym razem, gdy chcesz uzupełnić opony.
Kibbee,
1
@Blam: Ten przykład przyda się, gdy napełnię opony wodą i jadę w kraterze wybuchającego wulkanu. Do tego czasu porównanie jest po prostu głupie.
whatsisname
0

Rankiem zawodów triathlonowych, gdy wstanie słońce, a powietrze zrobi się cieplejsze, co kilka minut usłyszysz dmuchanie opon na zębatkach z kilkoma tysiącami motocykli. Jeśli więc nie chcesz zaskoczenia w dniu wyścigu, możesz użyć suchego azotu, a nawet suchego powietrza do opon.

W zeszłym roku moja opona wybuchła także na gorącym skrzyżowaniu na czerwonym świetle.

Nie sądzę, czy można z niego skorzystać.

alex
źródło
3
Jest to prawie na pewno wynik niekompetentnego utrzymania w imieniu triathlonistów. Pompowałem opony do maksimum dla moich opon (120 psi) na zewnątrz przy pogodzie -20F, jeździłem dookoła, a następnie wprowadziłem rower do środka, powodując wahanie temperatury prawie 100 stopni, bez żadnych problemów.
whatsisname
Rozdmuchiwana opona w wysokiej temperaturze jest spowodowana nierównomiernym ogrzewaniem i wynikającym z nierównomiernego rozszerzania się opony.
Daniel R Hicks,
Ta odpowiedź poprawiłaby się, gdyby można powiązać wzrost temperatury z przedmuchami opon. Podejrzewam, że nie możesz. Gdyby to była prawda, to w ciągu dnia Tour de France systematycznie obserwowalibyśmy wiele rozdmuchów, ponieważ jest lato we Francji i robi się dość gorąco. To samo dotyczy wyścigów szutrowych w połowie lata, takich jak Dirty Kanza. Nie znam żadnych artykułów stwierdzających, że zawodowcy lub kolarze szutrowi używają azotu - jeśli tak, to jest to coś, co byłoby zgłaszane i zgłaszane bardzo szeroko.
Weiwen Ng
-3

Nie zamierzam usuwać, aby stracić głosy w dół.
Zadane pytanie brzmi: azot. Nie powinienem używać azotu. Omawiam techniczną stronę właściwości azotu w stosunku do powietrza oraz chemiczną i fizyczną przyczynę różnic.

  1. Cząsteczka azotu jest większa niż tlen, więc nie wycieka tak łatwo / szybko.
    Azot jest w rzeczywistości trochę lżejszy niż tlen, a atom azotu jest mniejszy. W powietrzu oba występują jako cząsteczki dwóch atomów. Sposób, w jaki trzymają ręce, jest inny, więc N₂ jest nieco większy niż O₂. http://www.getnitrogen.org/pdf/graham.pdf

    O2 „przenika” około 3-4 razy szybciej niż N2 przez typową gumę.

  2. Stabilny i niereaktywny.
    Tlen, azot, woda są względnie stabilne i niereaktywne.
    Tlen jest silniejszym utleniaczem. Azot utlenia gumę w mniejszym stopniu.
  3. Lepsza charakterystyka PVT. Azot nie zmienia ciśnienia w temperaturze tak bardzo jak powietrze. Nie chcesz, aby ciśnienie w oponach się zmieniało.
  4. Przechowywanie i transport
    Niektóre wypożyczalnie stojaków rowerowych wykorzystują azot, ponieważ łatwiej jest uzyskać pozwolenie na przechowywanie i transport. Sam tlen nie jest palny, ale wspomaga spalanie. Azot niepalny nie wspomaga spalania.

Dlaczego azot kontra gaz obojętny, taki jak argon?
Azot istnieje jako cząsteczka N₂ i jest prawie tak stabilny jak gaz obojętny. Jest używany, ponieważ jest dostępny. Azot jest produktem ubocznym skraplania i destylacji frakcyjnej powietrza w celu wytworzenia tlenu. Azot nie jest gazem obojętnym, ale cząsteczka azotu N₂ jest bardzo stabilna. Jest to stosunkowo tani, stabilny na sucho (niereaktywny) gaz. I nie łatwo się upłynnia (temperatura wrzenia -320 F).

Dlaczego azot ma lepszą charakterystykę PVT?

W zakresie roboczym opony tlen i azot mają te same właściwości PVT. Oba są idealnymi gazami. Idealne, ponieważ nie upłynniają się i nie mają ani sił przyciągających, ani odpychających. Są neutralni.

Rower nie wytwarza wystarczającego tarcia, aby znacznie zmienić temperaturę. Rower będzie bardzo zbliżony do temperatury otoczenia. Jeśli rozpoczniesz jazdę przed południem, możesz dostać huśtawkę o wartości 10 stopni Celsjusza do godziny 14:00.

W odniesieniu do idealnego prawa gazu PV = NRT, tlen i azot zachowują się tak samo. T jest absolutne w tym równaniu. 0 Celsjusz wynosi 272 Kelwiny (absolut). 10 do 20 stopni Celsjusza to różnica ciśnienia wynosząca 4%. Więc jeśli opona zaczęła się przy 100 PSI, ciśnienie, kiedy do 104 PSI.

Woda to problem PVT. Woda nie jest idealnym gazem. W zakresie roboczym opony H₂0 może występować jako gaz i ciecz. Od stanu ciekłego do stanu gazu zmiana objętości wynosi ponad 100 (w ten sposób można napompować oponę za pomocą małego naboju CO₂).

W zakresie 10 Celsjusza w porównaniu do 20 Celsjusza prężność pary H₂0 prawie podwaja się przy ciśnieniu atmosferycznym.
Prężność par wody

Na tym samym huśtawce 10 stopni Celsjusza jest zmiana ciśnienia wody. Podwójne ciśnienie pary wodnej. Tam, gdzie zmienia się gaz idealny (N₂), 4% zmienia wodę 100%. W tym samym zakresie ciśnienie wody wzrasta o 1 PSI. Zatem całkowity PSI wynosi 105. Przy zaledwie 1% składu woda powoduje 25% zmiany ciśnienia. Stwierdzenie Moza, że ​​azot zmienia ciśnienie przy temperaturze nieco niższej niż woda, nie jest poprawne. Różnica wynosi 40X, ale zaledwie 1%, że 40X wciąż nie stanowi większego wkładu.

Tak więc 1% różnica ciśnienia w 10 stopniach Celsjusza. Zawodnicy pójdą po gram. 1% może mieć dla nich znaczenie. Nie jest jasne, czy zawodnicy używają azotu (w oponach). Widzę sprzedawców, którzy twierdzą, że jest używany przez rasy, ale nie widzę i rasy mówią, że używają azotu.

W namiotach wysokościowych stosuje się azot w celu zmniejszenia zawartości O₂. To stymuluje produkcję czerwonych krwinek. Dlatego zawodnicy mogą wykorzystywać opony jako wymówkę dla zbiorników z azotem.

Od 0 do 100 stopni Celsjusza prężność pary H₂0 wynosi od 611 do 101417 Pa. W tym zakresie roboczym H₂0 jest ponad 100 razy bardziej wrażliwy na temperaturę niż azot lub tlen w stosunku do ciśnienia. Tak więc w przypadku samochodu wyścigowego zmiana jest zauważalna.

Dlaczego CO₂ w tych przenośnych pojemnikach, a nie azot?
CO₂ spręża się do stanu ciekłego w niższej temperaturze niż azot. Temperatura wrzenia CO₂ wynosi -78 Celsjusza. Może używać CO₂ do napompowania opony i nie ryzykować jej powrotu do stanu płynnego w zakresie roboczym opony.

paparazzo
źródło
3
Czy rzeczywiście możesz podać nam numery? Biorąc pod uwagę dwie opony, jedną wypełnioną powietrzem o typowym składzie sprężarki, a drugą azotem, jaka jest rzeczywista różnica ciśnienia wraz ze zmianą temperatury, powiedzmy, od 5 ° C do 35 ° C, i jak to zmienia opór toczenia? Twoja odpowiedź wydaje się nie wpływać na wydajność roweru, o którą pyta pytanie.
Móż
@ Mσᶎ Pytanie brzmi, dlaczego azot? Twoja odpowiedź nie określa ilościowo różnicy w oporze toczenia ani nie określa ilościowo różnicy w przesiąkaniu. Stwierdzasz „Azot zmienia ciśnienie przy temperaturze nieco mniejszej niż woda” bez wyjaśnienia. Pytanie brzmi, dlaczego azot zamiast powietrza? Jednym z powodów jest woda. I wyjaśniam, dlaczego woda jest zła.
paparazzo
@ Mσᶎ Podobnie jak Twoja strona internetowa, zrobiłeś fajne projekty.
paparazzo
Wyrzucasz wiele liczb, ale nigdzie nie widzę, jak te liczby przekładają się na praktyczną korzyść, która uzasadniałaby czas i koszt stosowania azotu. Wolniejsze wycieki są fajne, ale tak naprawdę, doładowanie opony zajmuje mi 60 sekund. Utlenianie gumy w tubach nigdy nie stanowiło problemu dla nikogo oprócz starych rowerów, które siedziały w magazynie. Pozostało więc mniej zmian wraz z wahaniami temperatury, ale nie pokazałeś, jak różnica jest na tyle znacząca, żeby miała znaczenie.
Carey Gregory,
2
Jeśli nie możesz wykazać wymiernej korzyści, nie sądzę, że odpowiedziałeś na to pytanie. Wygląda na to, że mówisz, że twoja odpowiedź jest właściwie komentarzem do odpowiedzi Moza, a nie samą odpowiedzią.
Carey Gregory,