استفاده از گاز نیتروژن به جای هوا در لاستیک خودرو

در حال حاضر مدتی است که در بین خودروسواران، تب استفاده از گاز نیتروژن به جای باد معمولی در لاستیک خودروها بالا گرفته و افراد جامعه اعم از پیر و جوان و زن و مرد هر کدام اظهارنظرهای متفاوتی را در خصوص استفاده از نیتروژن به جای هوا برای باد زدن لاستیکها ارائه می دهند. این در حالی است که تا به حال عمده ترین کاربرد استفاده از نیتروژن در حوزه وسایل نقلیه، مربوط به خودروهای نظامی و سنگین، هواپیماهای تجاری، خودروهای مسابقه ای و شاتلهای فضایی بوده است. در اینجا به ذکر چند نکته در خصوص مزیتهای استفاده از نیتروژن به جای باد معمولی (هوا) در لاستیک خودروها می پردازیم:

    باد معمولی خودروها یا همان هوا دارای 21% اکسیژن، 78% نیتروژن و 1% هم گازهایی مانند ازن، آرگون و مقداری رطوبت به واسطه وجود اکسیژن است. پس طبیعی است که با حذف اکسیژن از هوا باعث حذف رطوبت از داخل لاستیک می شویم که موجب کاهش اثر خورندگی سیمهای فولادی داخل لاستیک خواهد شد. زیرا به دلیل کاهش میزان حمله رطوبت به سیمهای فولادی لاستیک، افزایش عمر لاستیکها امکان پذیر می گردد.

     از طرف دیگر نیتروژن در فرآیند احتراق به همراه اکسیژن شرکت نمی کند، پس از نظر ایمنی هم نسبت به هوا ارجح است. ملکولهای نیتروژن، نسبت به اکسیژن بزرگتر هستند. احتمال خروج و فرار ملکولهای بزرگتر نیتروژن از تایر و کاهش فشار باد لاستیک و خطرهای ناشی از آن کمتر است. بر اساس مطالعات متخصصان شرکت لاستیک سازی میشلن (Michelin Tires) سرعت کاهش فشار گاز نیتروژن در لاستیک خودرو، سه برابر کمتر از هوای معمولی می باشد. نیتروژن از هوا سبک تر است، وزن ملکولی هوا تقریباً دو برابر نیتروژن می باشد و البته استفاده از آن، موجب کاهشی در حدود4% وزن هوای پرشده در لاستیکها می شود. این سبک تر بودن در وزن باد لاستیکها می تواند کاهش مصرف سوخت را به همراه داشته باشد. لازم به ذکر است که این کاهش، با انتخاب رینگ و لاستیک مناسب برای خودرو، بسیار چشمگیرتر است.

    نیتروژن، نسبت به هوا گرمای خود را زودتر از دست می دهد و در واقع با زدن نیتروژن درون لاستیکها، ترکیدگی لاستیک در روزهای گرم تابستان بر اثر افزایش دما و انبساط گاز درون لاستیک، کمتر اتفاق خواهد افتاد که باز هم ایمنی بیشتر آن را نشان می دهد. به خصوص برای خودروهای مسابقه ای فرمول یک، سوپر اسپرتهایی که سرعتهای بالاتر از 200 مایل بر ساعت دارند و یا خودروهایی که کاربرد آنها در شرایط طولانی و سخت می باشد. همچنین میزان تغییرات فشار با دما در نیتروژن کمتر از هوا می باشد، چرا که هوای معمولی دارای اکسیژن و رطوبت است که میزان فشار رطوبت آن (هر چند ناچیز) با دما بیشتر تغییر می کند.

    می توان چنین نتیجه گرفت که کاهش مصرف سوخت، افزایش دوام لاستیک خودرو، ایمنی بیشتر، بهبود فرمان پذیری، افزایش چسبندگی لاستیک به زمین، نرمی بیشتر لاستیک و سهولت استفاده از خودرو به دلیل عدم نیاز به تکرار تنظیم باد لاستیکها، از مهمترین مزایای استفاده از گاز نیتروژن در لاستیک خودروها به جای هوای معمولی می باشد. مسئله ای که باید در این خصوص مورد توجه قرار گیرد، این است که در حال حاضر در آمریکای شمالی برای زدن نیتروژن به هر لاستیک باید حدود 2 تا 2.5 دلار هزینه نمایید که برای چهار لاستیک خودرو حدوداً 8 تا 10دلار خرج برمی دارد و این یعنی حداقل 10 برابر قیمتی که باید برای باد معمولی لاستیکها بپردازید. ضمناً شما به هیچ وجه نمی توانید از صحت و کیفیت گاز نیتروژن تزریق شده، اطمینان حاصل نمایید. همچنین نحوه تزریق باد جدید، یعنی مکش کامل باد قبلی لاستیک و سپس تزریق نیتروژن واقعی به آن، مسئله مهمی است که باید به همراه انتخاب و خرید رینگ و لاستیک مناسب برای کاهش مصرف سوخت و کارآیی خودرو در نظر گرفته شود. 

     استفاده از نیتروژن به جای اکسیژن در لاستیک خودروها، باعث افزایش عمر لاستیک تا 30٪ و کاهش مصرف بنزین تا 15% خواهد شد و به دلیل کاهش وزن لاستیکها، شتاب و سرعت خودرو نیز بهبود می یابد. استفاده از گاز نیتروژن خشک در لاستیکها علاوه بر راحتی راننده و نرمی بیشتر خودرو، باعث ثابت ماندن فشار لاستیکها و سرد بودن آنها در طول سال و در نتیجه امنیت بیشتر لاستیک می گردد. به دلیل اینکه مولکولهای نیتروژن از اکسیژن بزرگتر هستند, بنابراین از هوا راحت تر در لا‌ستیک حرکت می کنند و ضمناً در برابر گرما از هوا مقاوم تر می باشند.

     یکی دیگر از مزیتهای نیتروژن نسبت به اکسیژن این است که نیتروژن از اکسیده شدن سیمهای فولادی درون لا‌ستیک و تخریب آن جلوگیری کرده، عمر لاستیک را افزایش داده و عملکرد خودرو را نیز بهبود می بخشد. در صنایع حمل و نقل از گاز نیتروژن برای باد کردن چرخهای هواپیما، شاتلهای فضایی، خودروهای نظامی، کامیونها و بیلهای مکانیکی بزرگ در معادن و ماشینهای مسابقه ای استفاده می گردد. در نهایت می توان چنین نتیجه گرفت که استفاده از این گاز مزیتهای زیر را به همراه دارد:

1. افزایش فوق العاده عمر لاستیک: به دلیل سرد بودن دائمی لاستیک با استفاده از این گاز، عمر لاستیک تا 40% افزایش می یابد.
2. نرم شدن کمک فنرهای خودرو: به دلیل نرم شدن لاستیکها، جلوبندی خودرو استهلاک کمتری خواهد داشت و این امر باعث سالم ماندن اتاق خودرو می گردد و چرخها تا 70% بالانس می شوند.
3. تنظیم دائمی باد لاستیکها: به دلیل اینکه مولکولهای نیتروژن درشت تر از هوا یا اکسیژن می باشند، هوای گرم و سرد تاثیر زیادی روی این گاز ندارد و همیشه ثابت است. در نتیجه خروج مولکولهای بزرگتر از لاستیک زمان بیشتری نیاز دارد.
4. کاهش مصرف سوخت: چون به دلیل تزریق گاز نیتروژن به لاستیک، اصطکاک آن با زمین کاهش می یابد، در نتیجه مصرف سوخت به میزان 10% تا 15% کاهش خواهد یافت.
5. عملکرد عالی ترمز خودرو در سرعتهای بالا: به دلیل نرمی بیش از حد لاستیکها با گاز نیتروژن، عملکرد ترمز خودرو تا 30% بهبود می یابد.
6. عملکرد بهتر رینگهای اسپرت: خشک بودن و کوبیدن رینگ اسپرت خودروها برطرف می شود و در نتیجه عمر جلوبندی افزایش پیدا کرده و استهلاک لاستیکها کمتر می شود.

منابع:

1. Mike Alan; "Nitrogen vs. Air in Tires", 2009, Popular Mechanics Site

2. Michael Martineck; "Filling your Tires with Nitrogen", 2010, the Truth about Cars