汽车美容与装饰：轮胎充氮的知识与技能

2023-10-11 理论教育版权反馈

【摘要】：如图1-96所示为轮胎充氮机。图1-96 轮胎充氮机防止爆胎和缺气碾行爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计，在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的，其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。美国有关方面作过轮胎充氮气和充空气的对比实验，实验后统计结果表明，充氮气的轮胎比充空气的轮胎能多行驶26%的里程。实验证明，充氮轮胎比充空气轮胎节油2%～10%，有效减少了空气污染。

1.轮胎充入普通压缩空气的不足

氧气、水分和油在汽车行驶时的轮胎内，受到较高温度和压力的作用，会对车辆的轮胎产生以下影响：

1）氧气等小分子气体通过渗透作用，穿过胎壁的橡胶直接溢出，造成轮胎的气压损失。

2）氧气、水分和油与胎体内侧的橡胶发生氧化、老化反应，造成氧气和水蒸气消耗，轮胎气压损失；另外，胎体橡胶氧化，弹性、韧性和强度下降，轮胎寿命下降，发生爆胎的可能性上升。

3）氧气和水蒸气腐蚀胎圈和气门嘴等部位，造成气体泄漏，致使轮胎气压损失，冬天凝结冰可能冻坏气门嘴，并且增加爆胎的可能性。

4）当车辆高速行驶时，轮胎内部的温度如果超过一定限度，随压缩空气一起引入轮胎内部的氧气，油星和胎体的橡胶，可能发生自燃现象，虽然可能仅仅是轮胎橡胶内部看不到的自燃。

2.轮胎充氮

氮气充填轮胎已将近二十年的历史，实际上对于军事及商用而言，飞机、F1赛车、探勘及挖矿机车等的轮胎，因需承受巨大压力，早已使用氮气充填轮胎。

如图1-96所示为轮胎充氮机。它是以专用的碳分子筛为吸附剂，利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔以实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。

轮胎充氮具有以下几个优点：

（1）提高轮胎行驶的稳定性和舒适性(www.chuimin.cn)

氮气原子（N）最外层电子数是5个，氮气分子（N₂）是2个N原子以3个共价键结合，达到最外层8个电子的稳定结构，其化学性质非常稳定。氮气分子比氧分子大，不易热胀冷缩，变形幅度小，其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢，能保持稳定胎压，提高轮胎行驶的稳定性，保证驾驶的舒适性；氮气的音频传导性低，相当于普通空气的1/5，使用氮气能有效降低轮胎的噪声，从而提高行驶的宁静度。

图1-96 轮胎充氮机

（2）防止爆胎和缺气碾行

爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计，在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的，其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车在行驶时，轮胎温度会因与地面摩擦而升高，尤其在高速行驶及紧急刹车时，胎内气体温度会急速上升，胎压骤增，所以导致有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化，疲劳强度下降，胎面磨损剧烈，又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比，高纯度氮气因为无氧且几乎不含水分和油，其热膨胀系数低、热传导性低、升温速度慢，从而降低了轮胎聚热的速度，且其不可燃也不助燃，所以可大大地减少爆胎的几率。

（3）延长轮胎使用寿命

使用氮气后，胎压稳定体积变化小，大大降低了轮胎不规则摩擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，从而提高了轮胎的使用寿命；橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致，老化后其强度及弹性下降，且会有龟裂现象，这是造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其他杂质，有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象，不会腐蚀金属轮辋，延长了轮胎的使用寿命，也极大程度地减少了轮辋生锈现象的发生。

（4）减少油耗，保护环境

轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加，会造成汽车行驶时的油耗增加；而氮气除了可以维持稳定的胎压，延缓胎压降低之外，其干燥且不含油、不含水，热传导性低，升温慢的特性，减低了轮胎行走时温度的升高，以及轮胎变形小抓地力提高等，降低了滚动阻力，从而达到减少油耗的目的。美国有关方面作过轮胎充氮气和充空气的对比实验，实验后统计结果表明，充氮气的轮胎比充空气的轮胎能多行驶26%的里程。实验证明，充氮轮胎比充空气轮胎节油2%～10%，有效减少了空气污染。

汽车美容与装饰：轮胎充氮的知识与技能

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