Quais são as vantagens de encher pneus com nitrogênio em vez de ar?

11

Eu sou completamente novo em andar de bicicleta e sei que geralmente estão cheios de ar, mas hoje em dia algumas pessoas as enchem de nitrogênio.

Não sei por que eles preferem encher os pneus com nitrogênio, pois é mais caro do que enchê-los de ar.

Quais são os benefícios de encher pneus com nitrogênio?

SpringLearner
fonte
1
@ NeeFein A questão era como e minha pergunta é por quê?
SpringLearner
7
A vantagem de Nitrogênio - sua moto acelera mais rápido e tem reduzido a resistência ao rolamento .... porque sua carteira é muito mais leve .......
mattnz
5
A vantagem é que ganha dinheiro para o cara que vende o nitrogênio. Também dá aos caras estúpidos e ricos algo para se gabar, quando eles se cansam de falar sobre sua estrutura de carbono, et al.
Daniel R Hicks
2
Aqui está o Straight Dope . A maior vantagem é menos chance de incêndio se os freios superaquecerem em declive.
Daniel R Hicks
2
Só encho com hélio. O gás mais leve que existe! Reduz o peso das minhas bicicletas em 10g também!
RoboKaren

Respostas:

11

Existem algumas razões convincentes para encher pneus de veículos com nitrogênio puro em situações de desempenho, mas para pneus de bicicleta é apenas óleo de cobra. Não há flutuações de temperatura substanciais o suficiente em um pneu de bicicleta para justificar o argumento da consistência da pressão.

Também é importante notar que o ar que você respira e enche os pneus é superior a três quartos de nitrogênio, portanto isso não é tão especial quanto parece.

joelmdev
fonte
1
mais de 3/4 de nitrogênio, a menos que as coisas sejam muito diferentes no hemisfério norte. 78% de nitrogênio, aproximadamente.
Moz
1
@ Ᶎσᶎ - Há uma proporção maior de ar quente quanto mais perto você fica de Washington.
Daniel R Hicks
Procurei um artigo sobre a mudança na concentração de nitrogênio com temperatura média do ar, mas não consegui encontrar um. Você tem uma referência?
Moz
@ Ӎσᶎ d'oh! Sim se lembrou de minhas porcentagens. Irá editar.
Joelmdev
@ Ӎσᶎ que foi certamente uma brincadeira de DanielRHicks
joelmdev
10

Existem várias vantagens, a maioria das quais se aplica apenas marginalmente às bicicletas. Um vendedor de nitrogênio lista todos eles, outros sites listam prós e contras . O principal é que não se trata de adicionar nitrogênio, mas reduzir o oxigênio, a água e outros gases.

  1. As moléculas de nitrogênio são maiores que a água, o oxigênio e a maioria das outras, então elas percolam os pneus mais lentamente. Isso significa que os pneus ficam a uma pressão útil por mais tempo. Este é o principal benefício que um ciclista verá.

  2. O nitrogênio altera a pressão com a temperatura um pouco menos do que a água. Mas os pneus de bicicleta ficam quase sempre próximos da temperatura ambiente.

  3. O nitrogênio é menos reativo que o oxigênio, portanto seus tubos duram um pouco mais. Mas como os tubos normalmente falham devido a perfurações, em vez de fragilização por oxigênio, será difícil medir.

Observe que o nitrogênio em um tubo de bicicleta não estará em contato com o aro, portanto, o argumento bobo do motorista sobre menos corrosão do aro não se aplica a bicicletas. Nas bicicletas de compensação, a troca é muito mais simples: basta esvaziar o tubo, espremer todo o ar e inflar com nitrogênio. Não há necessidade de ciclos repetidos de purga-inflar.

Mas lembre-se de que a diferença está apenas nos 20% das moléculas que você mudou de "outro" para nitrogênio; 80% são nitrogênio nos dois casos.

Além disso, devido à diferença nas taxas de percolação, com o tempo o ar nos pneus se torna lentamente mais rico em nitrogênio (os outros gases saem mais rapidamente que o nitrogênio). Se você não tiver furos, após alguns anos, seu pneu poderá conter mais de 80% de nitrogênio!

Móż
fonte
2

Absolutamente nenhum. Encher pneus com nitrogênio é importante no carro de Fórmula 1, não na bicicleta. Na bicicleta, a diferença entre pneus com ar e nitrogênio é dificilmente mensurável. Todas as vantagens do nitrogênio nos pneus de bicicleta não passam de placebo.


fonte
qual é a razão para encher com nitogen na fórmula um carro
SpringLearner
@SpringLearner - Dá a eles algo como uma margem de 0,5% na resistência ao rolamento. O que vencerá uma corrida de F1, mas não o levará aonde você está indo nem 1 segundo mais rápido.
Daniel R Hicks
3
Mais do que isso, nos níveis de calor da fórmula 1, ele se comporta mais previsivelmente que o ar comum.
Batman
Carros de corrida FormulaX, ônibus espaciais e aviões a jato têm nitrogênio nos pneus para reduzir a possibilidade de uma explosão de fogo oxigenado. Geralmente não é um problema com bicicletas, a menos que você seja esse cara youtube.com/watch?v=bKHz7wOjb9w
Criggie
Aumentando um pouco desde que o Q original bateu: os pneus de Fórmula 1 parecem: a) operar em altas temperaturas (85 a 145 Celsius) eb) ser muito sensíveis à temperatura; sua resistência ao rolamento pode mudar drasticamente com apenas alguns graus de diferença. A quantidade de umidade presente no ar comum também parece ser um fator, e o N2 puro pode ser mais seco. Nós, ciclistas, não estressamos nossa borracha em lugar algum, tanto quanto aludido em outras partes do segmento.
Weiwen Ng 16/03
1

A maior vantagem de encher seus pneus com nitrogênio é a consistência .

A pressão do ar flutua com base na temperatura, enquanto o nitrogênio flutua em um grau muito mais baixo. http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/repair-questions/4302788 Enquanto este artigo está falando sobre pneus de carro, o princípio é o mesmo. Pessoas que andam de forma competitiva podem ter uma vantagem com o nitrogênio simplesmente porque a pressão está sempre onde eles querem. Além disso, se você andar muito de bicicleta em diferentes condições climáticas, o nitrogênio poderá economizar dinheiro a longo prazo, uma vez que os pneus se desgastam mais lentamente (supondo que você sempre mantenha os pneus na pressão ideal).

Humdinger
fonte
Você teria dificuldade em me convencer de que isso era "significativo" - que os efeitos eram mensuráveis. E mesmo que você consiga reduzir um pouco o desgaste dos pneus, você pode comprar muitos pneus pelos US $ 1000 ou mais que um gerador de nitrogênio custa ou pelos US $ 10 por estações de serviço pop.
Daniel R Hicks
Sim, é uma venda bastante difícil, considerando que a atmosfera da Terra já tem 78% de nitrogênio. É muito melhor encher os pneus com a pressão adequada antes de cada viagem versus ter a pressão incorreta de nitrogênio por causa das restrições de tempo e custo de ir ao centro de serviço toda vez que você deseja abastecer seus pneus.
Kibbee
1
@Blam: Esse exemplo será útil quando encher meus pneus com água e andar dentro da cratera de um vulcão em erupção. Até então, essa comparação é simplesmente boba.
Whatsisname
0

Na manhã da competição de triatlo, quando o sol nasce e o ar fica mais quente, você ouve pneus soprando a cada vários minutos em racks com algumas milhares de bicicletas. Portanto, se você não quer surpresa no dia da corrida, pode usar nitrogênio seco ou até ar seco para pneus.

No ano passado, meu pneu também explodiu no cruzamento quente na luz vermelha.

Eu não acho que haja alguma vantagem de desempenho usando-o.

alex
fonte
3
Isso é quase certamente o resultado de manutenção incompetente em nome dos triatletas. Eu bombeei meus pneus até o máximo para meus pneus (120psi) do lado de fora no tempo de -20F, andei de um lado para o outro e levei minha bicicleta para dentro, resultando em um balanço de temperatura de quase 100 graus, sem nenhum tipo de problema.
Whatsisname
O pneu soprado no calor é devido ao aquecimento desigual e à expansão desigual resultante do pneu.
Daniel R Hicks
Essa resposta melhoraria se você pudesse vincular aumentos de temperatura a purgações de pneus. Eu suspeito que você não pode. Se isso fosse verdade, veríamos sistematicamente muitas explosões no final do dia durante o Tour de France, já que é o verão na França e fica bastante quente. O mesmo para corridas de cascalho no meio do verão como Dirty Kanza. Não conheço artigos que afirmem que ciclistas profissionais ou ciclistas de cascalho usem nitrogênio - se usassem, esse seria o tipo de coisa que seria relatada e amplamente divulgada.
Weiwen Ng 16/03
-3

Não vai excluir para perder os votos negativos.
A questão declarada é vantagem é nitrogênio. Não devo usar nitrogênio. Abordo o lado técnico das características do nitrogênio versus o ar e a razão química e física das diferenças.

  1. Uma molécula de nitrogênio é maior que o oxigênio, portanto não vaza tão facilmente / rapidamente.
    O nitrogênio é realmente um pouco mais leve que o oxigênio e um átomo de nitrogênio é menor. No ar, ambos ocorrem como moléculas de dois átomos. A maneira como eles seguram as mãos é diferente, então N₂ é um pouco maior que O₂. http://www.getnitrogen.org/pdf/graham.pdf

    O2 "permeia" aproximadamente 3-4 vezes mais rápido que o N2 através de uma borracha típica.

  2. Estável e não reativo.
    Oxigênio, nitrogênio e água são todos relativamente estáveis ​​e não reativos.
    O oxigênio é um agente oxidante mais forte. O nitrogênio oxida a borracha a uma taxa mais baixa.
  3. Melhores características de PVT. O nitrogênio não altera a pressão com a temperatura tanto quanto o ar. Você não quer que a pressão nos seus pneus mude.
  4. Armazenamento e transporte
    Há alguns aluguéis de bicicletas que utilizam o nitrogênio, porque é mais fácil obter uma licença de armazenamento e transporte. O oxigênio por si só não é combustível, mas suporta a combustão. O nitrogênio não é combustível, não suporta combustão.

Por que nitrogênio versus um gás inerte como o argônio?
O nitrogênio existe como uma molécula N₂ e é quase tão estável quanto um gás inerte. É usado porque está disponível. O nitrogênio é um subproduto da liquefação e destilação fracionada do ar para produzir oxigênio. O nitrogênio não é um gás inerte, mas uma molécula de nitrogênio N₂ é muito estável. É um gás estável (não reativo) seco e relativamente barato. E não se liquefaz facilmente (ponto de ebulição de -320 F).

Por que o nitrogênio tem melhores características de PVT?

Na faixa de operação de um pneu, o oxigênio e o nitrogênio têm as mesmas características de PVT. Ambos são gases ideais. Ideal porque não se liquefazem e não têm forças atraentes nem repulsivas. Eles são neutros.

Uma bicicleta não gera atrito suficiente para alterar muito a temperatura. A bicicleta estará bem próxima da temperatura ambiente. Se você começar uma corrida no AM, poderá obter um balanço de 10 graus Celsius às 14h.

Em relação à lei ideal dos gases, PV = NRT, oxigênio e nitrogênio têm o mesmo comportamento. T é absoluto nessa equação. 0 Celsius é 272 Kelvin (absoluto). 10 a 20 Celsius é uma diferença de 4% na pressão. Portanto, se o pneu começasse a 100 PSI, a pressão seria de 104 PSI.

A água é o problema da PVT. A água não é um gás ideal. Na faixa de operação de um pneu, H₂0 pode existir como gás e líquido. Do estado líquido ao estado do gás, a variação de volume é superior a 100 (é assim que você pode encher um pneu com um pequeno cartucho de CO₂).

Na faixa de 10 graus Celsius versus 20 graus Celsius, a pressão de vapor de H2O quase dobra à pressão atmosférica.
Pressão de vapor da água

Sobre esses mesmos 10 graus Celsius, qual é a mudança de pressão da água. A pressão de vapor da água dobra. Onde o gás ideal (N₂) muda 4%, a água muda 100%. Nesse mesmo intervalo, a pressão da água sobe 1 PSI. Portanto, o PSI total é de 105. Com apenas 1% da composição, a água contribui com 25% da mudança de pressão. A afirmação da Moz de que o nitrogênio altera a pressão com a temperatura um pouco menos do que a água não está correta. A diferença é 40X, mas em apenas 1% esse 40X ainda não é uma contribuição total.

Portanto, uma diferença de pressão de 1% em 10 graus centígrados. Os pilotos vão atrás de gramas. 1% pode ser importante para eles. Não está claro se os usuários usam nitrogênio (nos pneus). Vejo vendedores afirmando que é usado por corridas, mas não vejo e corridas dizendo que usam nitrogênio.

O nitrogênio é usado em tendas de altitude para reduzir o conteúdo de O₂. Isso estimula a produção de glóbulos vermelhos. Portanto, os corredores podem usar pneus como desculpa para tanques de nitrogênio.

De 0 a 100 Celsius, a pressão de vapor de H₂0 varia de 611 a 101417 Pa. Nessa faixa de operação, H₂0 é 100 vezes mais sensível à temperatura do que o nitrogênio ou oxigênio em relação à pressão. Portanto, para um carro de corrida, a mudança é perceptível.

Por que CO₂ nesses recipientes portáteis e não nitrogênio?
O CO₂ é comprimido para o estado líquido a uma temperatura mais baixa que o nitrogênio. O ponto de ebulição do CO₂ é -78 Celsius. Pode usar CO₂ para encher um pneu e não correr o risco de voltar ao estado líquido na faixa operacional de um pneu.

paparazzo
fonte
3
Você pode realmente executar os números para nós, por favor? Dado dois pneus, um cheio de ar na composição típica de saída do compressor e outro com nitrogênio, qual é a diferença real de pressão à medida que a temperatura muda de, por exemplo, 5 ° C para 35 ° C, e como isso altera a resistência ao rolamento? Sua resposta não parece realmente afetar o desempenho da bicicleta que a pergunta está pedindo.
Moz
@ Mσᶎ A questão é por que nitrogênio? Sua resposta não quantifica a diferença na resistência ao rolamento nem quantifica a diferença no percolado. Você afirma "O nitrogênio altera a pressão com a temperatura um pouco menos do que a água" sem explicação. A questão é por que nitrogênio em vez de ar? Uma das razões é a água. E eu explico por que a água está ruim.
Paparazzo
@ Mσᶎ Como o seu site, você fez alguns projetos interessantes.
Paparazzo
Você joga muitos números, mas em nenhum lugar vejo como esses números se traduzem em uma vantagem prática que justificaria o tempo e o custo do uso de nitrogênio. Um vazamento mais lento é bom, mas, na verdade, levo 60 segundos para encher um pneu. A borracha nos tubos oxidantes nunca foi um problema para ninguém, exceto as bicicletas antigas que estavam guardadas. Portanto, tudo o que resta é menos mudança com as flutuações de temperatura, mas você não mostrou como a diferença é significativa o suficiente para importar.
gregory
2
Se você não pode demonstrar um benefício tangível, acho que você não respondeu à pergunta. Parece que você está dizendo que sua resposta é realmente um comentário sobre a resposta da Moz, e não uma resposta em si.
19414 Carey Gregory