Азот в шинах

Азот в шинах: разоблачаем философский газ! Учитывая, что «мы все учились понемногу… и как-нибудь…», сделать это несложно. Сдается, клиентуры на поле чудес с каждым днем все больше.Едва утихли дебаты о пользе магнитных проставок под карбюраторы, озонаторов бензина, тормозной жидкости в фарах, как пришла новая напасть – нынче передовые автолюбители надувают шины азотом. Сегодня эту услугу предложат и в респектабельных автосервисах, и в придорожных шиномонтажах. А чтобы не было сомнений в пользе замены бесплатного воздуха на «фирменный» азот, приведут множество научных аргументов. «Гарнир» может различаться, но основные постулаты азотной пропаганды неизменны. Присмотримся к ним повнимательнее, а заодно попробуем разобраться в этой «газовой динамике». Но сначала освежим в памяти предмет разговора. Воздух – смесь газов, в которой примерно 78% азота и 21% кислорода. Остальными примесями ввиду малости их содержания можно пренебречь. Соответственно, не бывает молекул воздуха, как нет, к примеру, молекул пива. Технический азот из баллонов – та же смесь газов, только азота в ней 95%. Так чем же пленяют наши сердца шиномонтажные новаторы? АРГУМЕНТЫ И ФАКТЫ 1. Повышение стабильности давления в шине. Коэффициент теплового расширения азота гораздо меньше, чем у воздуха, поэтому нагрев шины или ее охлаждение почти не влияют на давление в ней. Вариант: азот – идеальный газ, поэтому, в отличие от воздуха, вообще не расширяется. Вспомним школу, класс, наверное, десятый. Утверждение о «стабильности», независимости давления газа от температуры в замкнутом объеме противоречит законам Шарля (р/t=const – отношение давления к температуре – величина постоянная) и Гей-Люссака (коэффициент объемного расширения всех газов одинаков). То есть разговор о том, что поведение азота при изменении температуры чем-то отличается от поведения воздуха, – наукообразное вранье, рассчитанное на дремучего двоечника. Если уж быть совсем точным, то разница в коэффициенте объемного расширения составляет 0,0001, что в пересчете на изменение давления в шине даст 0,00025 атм. У вас случайно нет столь точного манометра? Кстати, все это известно науке уже более 200 лет. Кто не верит – пусть убедится, накачав одно колесо воздухом, а другое азотом: погружая их в кипяток и в прорубь, насладитесь «стабильным» давлением. 2. Молекулы азота больше, чем молекулы кислорода, поэтому азот медленнее просачивается через микропоры резины и шина теряет давление значительно медленнее. Вариант: накачанная азотом шина вообще не сдувается. И вправду размер молекулы азота равен 0,364 нм, а кислорода – 0,346 нм (1 нм = 1.10-9 м). Только разницу эту манометром не выловишь. Если шина не дырявая, она держит давление годами, и уж если стравливает его, то скорее через стык покрышки и обода или вентиль. А потрескавшаяся от старости сдувается на глазах, чем ее ни накачивай. К тому же, если весь кислород просочится сквозь шину, что там останется? Правильно – почти чистый азот. Может, фокус в том, что молекулы азота «конопатят» поры и не выпускают другие наружу? Но ведь в том газе, что предлагают продавцы воздуха, азота всего на 17% больше, чем в бесплатном воздухе. 3. Снижение вероятности взрыва шины. Азот – инертный газ, не поддерживающий горение. Вариант: отсутствие нагрева шины при больших скоростях, так как нет кислорода, который является условием горения (!). Сначала отделим мух от котлет. Азот, помнится, элемент пятой группы таблицы Менделеева, а инертные газы – в восьмой. Впрочем, это для нас не так важно. Шина не взрывается, а лопается: звук, который мы слышим, – скачок давления, вызванный ударной волной при разрыве шины. Оправданием тезиса может служить лишь то, что при пожаре автомобиля, когда начнут «стрелять» колеса, дыма будет чуть меньше. Вам от этого легче?Кстати, исправная легковая шина выдерживает около 9 атм. Чтобы ее разорвало давлением, колесо придется нагреть далеко за 1000°С. Даже стальной диск, не говоря об алюминиевом, к тому времени расплавится. 4. Экономия топлива. Накачанное азотом колесо легче, чем накачанное обычным воздухом. Следовательно, уменьшаются нагрузки на подвеску и значительно снижается расход топлива. На первый взгляд – железный аргумент! Коль азот легче воздуха, то и колесо с азотом даст выигрыш в массе. А теперь подсчитаем, сколь он велик. Масса кубометра воздуха, в котором 78% азота – 1,29 кг, чистого азота – 1,25 кг. Возьмем распространенное колесо с шиной 165/70R13 и прикинем массу газа в ней. Объем – около 20 литров, избыточное давление – 2 кгс/см2, то есть в шине – три объема или 60 литров газа. Значит, азота в колесе будет 0,0750 кг, а воздуха – 0,0774 кг. Чистый выигрыш – 2,4 грамма! Или в процентах от массы колеса (пусть оно массой 12 кг) – 0,02%. Это ж на каких аптекарских весах уловить разницу? Ну а поскольку преимущество в массе дутое, то и остальные достоинства азота, из массы вытекающие, столь же «значительны». 5. Предотвращение старения шины и коррозии диска, так как в азоте отсутствуют влага, масло, пыль – частицы, которые снижают долговечность колеса (подтверждено испытаниями Bridgestone, Michelin, Continental). Ну, во-первых, если уж вы настолько щепетильны, что мешает закачивать в шины чистый воздух, снабдив компрессор фильтром и осушителем? А во-вторых, снаружи на шину действует гораздо больше разрушительных факторов: там, кроме кислорода, есть ультрафиолетовое излучение солнца, противогололедные реагенты, битум и еще бог весть какая гадость, в изобилии встречающаяся на дорогах. Да и колесо ржавеет в основном снаружи. Быть может, закачав азот, мы убережем от окисления каркас шины? Верится с трудом. Во-первых, он надежно упрятан в толще резины и с воздухом не контактирует, а во-вторых, сами проволочки для лучшей адгезии покрыты латунью и просто так не ржавеют. И наконец, шестой аргумент продавцов воздуха. 6. Повышение сцепления шин с дорогой. По сравнению с воздухом (который обычно подвергается сильному влиянию изменений температуры и давления) азот более стабилен. Просто не знаю, как прокомментировать этот слоган. С какой стороны ни посмотри – нет предмета для разговора. Сцепление шин с дорогой определяется свойствами резины протектора, конструкцией шины, распределением напряжений в пятне контакта, состоянием покрытия, наконец. И этим параметрам безразлично, что за газ в шине. Хоть самый благородный! Другое дело, что иные продавцы специально недокачивают «азотные» шины, чтобы клиент «почувствовал разницу». И добавляют: «Проверять давление не надо, а воздухом подкачивать нельзя!». ФИЛОСОФСКИЙ ГАЗ И все же – «если звезды зажигают, значит это кому-нибудь нужно»? Конечно! Где еще вы найдете бизнес с рентабельностью от 500 до 3000%? Если продажу воздуха подкрепить хорошей рекламой и брать хотя бы по 70 рублей за колесо (а за чистый альпийский – все сто!) – наркобароны и банкиры покажутся юродивыми в тряпье. А там, глядишь, подойдет мода на неон, аргон или ксенон! Проверять на себе законы физики – дело беспроигрышное. Для законов. Благородные жулики Энди Таккер и Джефф Питерс пользовались этим еще сто лет назад.