Cartaz "Encha nitrogênio nos pneus" - as reivindicações são credíveis ou apenas ar quente?

Eu vi esse pôster em uma loja de pneus hoje cedo

Como a qualidade da imagem não é boa, reproduzirei as reivindicações do anúncio por escrito:

• Assuma a liderança! Ride smart!
• [Nitrogênio] para sua SEGURANÇA E ECONOMIA
• Moléculas de nitrogênio são maiores que o ar normal
• Menos vazamento
• Eficiência do combustível [sic]
• Menos desgaste irregular
• Sem presença de oxigênio
• Sem oxidação
• Maior vida útil do pneu
• Sem deterioração
• Não é de admirar que aviões e carros de fórmula 1 usem nitrogênio para inflar seus pneus!

Eu gostaria de separar fato da ficção.

Qual das reivindicações acima mencionadas se traduziria em benefícios práticos e tangíveis para veículos rodoviários de passageiros?

Resumo
A diferença para carros de passeio é bem pequena, mas parece bastante real. Quanto menos você mantiver seus pneus, maior será o efeito. Em grandes frotas de veículos, o efeito pode ser bastante grande.

Get Nitrogen ™
Uma investigação mais aprofundada do site justinm410, vinculado a getnitrogen.org , mostra vários estudos que (supondo que todos sejam legítimos) mostram alguma diferença real entre o ar rico em nitrogênio e o ar comum.

Nos veículos de passageiros, a economia de combustível variava entre 2 e 8%, dependendo do estudo e do comportamento do motorista. Um motorista que mantém regularmente a pressão dos pneus obtém benefícios muito menores do que aquele que apenas verifica as pressões durante as trocas de óleo (cerca de duas vezes mais economia de combustível se você ocasionalmente verificar as pressões). Alguém poderia argumentar que apenas checar seus pneus com mais freqüência economizaria tanto quanto pneus cheios de nitrogênio, mas a realidade é que a maioria das pessoas não, então uma campanha pública para usar nitrogênio nos pneus pode ter uma economia significativa em toda a população.

As maiores diferenças são observadas em grandes frotas de veículos pesados, onde a economia de combustível varia entre 6 e 23% e a vida útil dos pneus aumenta entre 40 e 86%. Parece que os veículos da frota não são mantidos, assim como os veículos de passageiros, além de terem que sobreviver às condições mais árduas.

Existem duas causas principais para a economia. Primeiro, os pneus cheios de nitrogênio vazam mais lentamente, para que seus pneus estejam mais próximos das pressões corretas a qualquer momento. Ou seja, se seus pneus estiverem normalmente em 32 psi, o ar comum poderá vazar para 30 psi em um mês, enquanto o nitrogênio ainda estiver em 31,5 psi. Segundo, pneus cheios de nitrogênio veem menos variação na pressão durante o uso. Essa variação reduzida é atribuída principalmente à umidade reduzida, portanto, um dispositivo para secar o ar normal pode ter resultados semelhantes.

Há também a questão da segurança. Um pneu com enchimento adequado terá um desempenho melhor e com maior previsibilidade do que um pneu com enchimento inadequado. Se o pneu mantiver uma pressão mais consistente, segue-se que será um pouco mais seguro, mas não há dados sobre se essa diferença é significativa. Além disso, pelo menos um dos estudos vinculados cita "número reduzido de explosões" do nitrogênio em comparação com o ar comum, mas não há informações sobre a quantidade de diminuição que eles viram.

Não tenho como verificar os estudos, mas eles têm documentos da Bridgestone, Firestone, Drexan Corporation em nome do governo canadense, entre outros. Além disso, Jay Leno diz que o nitrogênio é legal, e ele é uma celebridade, então obviamente você precisa ouvi-lo. Costumo levar o material de origem de um site com uma dose de sal até que referências externas o verifiquem. Mas, pelo valor nominal, parece indicar que o sinal no OP é basicamente preciso.

Edmunds
Edmunds.com investiga esses estudos e conclui que, embora os estudos sejam basicamente precisos, é provavelmente mais eficiente comprar apenas equipamentos melhores para medir pneus e utilizá-los com mais frequência. Ainda assim, isso realmente não significa nada para as pessoas que sabem que nunca verificam os pneus. O próprio Edmunds fez um estudo mostrando que até mesmo as "pessoas do carro" não são tão boas quanto deveriam.

Muitas pessoas, mesmo em sites automotivos como o Edmunds.com, nunca verificaram a pressão dos pneus. Isso significa que a pressão é ajustada apenas quando os pneus são girados, aproximadamente uma vez a cada seis meses a um ano. Isso não é suficiente. Os pneus devem ser verificados e ajustados pelo menos uma vez por mês.

Também descobrimos que muitos motoristas não sabem em que nível abastecer seus pneus. Muitas pessoas pensaram que a pressão estava listada na parede lateral de seus pneus. Isto está errado. A pressão correta dos pneus está listada em um cartaz encontrado na porta do carro, no batente da porta, no porta-luvas ou no manual do proprietário.

Ainda mais pessoas pareciam simplesmente adivinhar quanto ar colocar em seus pneus. Eles bombeavam ar de vez em quando para garantir que estavam acima da quantidade necessária. Mas eles não verificaram e ajustaram os pneus para garantir que todos estivessem aproximadamente no mesmo nível

The Rack de pneus
O TireRack.com faz seu próprio estudo, onde concluem:

No geral, encher pneus com nitrogênio não os prejudica e pode fornecer alguns benefícios mínimos.

Vale a pena? Se você for a um lugar que forneça nitrogênio grátis com pneus novos, por que não? Além disso, vimos alguns provedores de serviços oferecendo preços razoáveis ​​de US $ 5 por pneu (incluindo ajustes periódicos durante a vida útil do pneu) a US $ 10 por pneu menos razoáveis ​​(com custos adicionais para ajustes de pressão subsequentes) ou mais como parte de um serviço contrato, que acreditamos exceder o valor do benefício do nitrogênio.

Em vez de pagar mais por nitrogênio, a maioria dos motoristas estaria melhor comprando um manômetro preciso e verificando e ajustando a pressão dos pneus regularmente.

Observe que, mais uma vez, o resultado final depende dos motoristas prestarem mais atenção em seus carros. Este é um conselho sólido, mas só ajuda se os motoristas seguirem o exemplo. Caso contrário, parece que o nitrogênio pode ser mensurável melhor se for barato ou gratuito. É importante notar que tanto a Get Nitrogen quanto a Edmunds estimam que cerca de US $ 100 por ano poderiam ser economizados com inflação mais consistente. Isso significa que você ainda economizará dinheiro, mesmo com preenchimentos relativamente mais caros.

Resposta às reivindicações específicas feitas

• Assuma a liderança! Ride smart! Hype de marketing, é claro, mas potencialmente preciso.
• [Nitrogênio] para sua SEGURANÇA E ECONOMIA Presumivelmente, a segurança é verdadeira, mas não se sabe o quanto é verdade (até mesmo o outro estudo de Edmund não ajuda aqui); os estudos mostram que a economia é verdadeira, até certo ponto.
• As moléculas de nitrogênio são maiores que o ar normal / Menos vazamento Este artigo explica que as moléculas de oxigênio têm um "diâmetro cinético" um pouco menor, o que significa que elas permeiam a borracha um pouco mais rápido que a molécula de nitrogênio. Como a maior parte da parte não nitrogenada do ar normal é oxigênio, essa afirmação é verdadeira, ainda que um pouco imprecisa.
• Eficiência no consumo de combustível [sic] Os estudos no site mostram que isso é verdade, citando de 2 a 23% a mais de economia de combustível.
• Menos desgaste irregular É razoável pensar que menos variação nas pressões do pneu levaria a um desgaste mais uniforme do pneu, mas não se sabe se isso é significativo.
• Sem presença de oxigênio / sem oxidação Estes são um pouco hiperbólicos, mas verdadeiros de acordo com as citações do site.
• Maior vida útil dos pneus Demonstrada pelos estudos como verdadeira, citando 31 a 86% a mais de vida útil dos pneus, mas esses números altos são para pessoas que nunca verificam a pressão dos pneus e / ou veículos da frota.
• Sem deterioração Novamente hiperbólica, mas possivelmente verdadeira se o "número reduzido de explosões" for significativo e for causado por deterioração e não por baixa pressão.
• Não é de admirar que aviões e carros de fórmula 1 usem nitrogênio para inflar seus pneus! Provavelmente é um pouco tolo comparar carros de passeio típicos com equipamentos pesados ​​ou carros de corrida criados para esse fim, mas a premissa básica por trás do uso de nitrogênio nesses campos ainda se mantém no campo de carros de passeio, embora em uma extensão muito menor.

Conclusão
O sinal é preciso, mas o efeito no mundo real é muito pequeno para veículos de passageiros em uso normal. Se você tem preguiça de manter seus pneus, o efeito real do nitrogênio se torna mais praticamente significativo, embora ainda pequeno. A segurança é uma preocupação, mas uma diferença de 1 a 2 psi provavelmente não será a diferença entre nenhum acidente e dezessete fatalidades.

As moléculas de nitrogênio são maiores que o ar normal - o ar não é uma molécula, é um composto que consiste em 78% de nitrogênio, 20% de oxigênio e 2% de outros. Então essa é uma comparação ridícula.

Menos vazamento - Veja acima.

Eficiência no consumo de combustível [sic] - Dois pneus com a mesma pressão, um com ar e outro com nitrogênio, terão a mesma eficiência de combustível. Veja acima.

Menos desgaste irregular - isso ainda depende da suposição de que o ar vaza dos pneus, enquanto o nitrogênio não, o que é ridículo. Veja também a nota sobre variação de temperatura abaixo.

Sem presença de oxigênio - eles não estão vendendo nitrogênio puro, geralmente é 95-98% puro.

Sem oxidação - os pneus apodrecem a seco por fora, então não vejo como isso ajudaria.

Maior vida útil do pneu - não de maneira mensurável.

Sem deterioração -?

Não é de admirar que aviões e carros de fórmula 1 usem nitrogênio para inflar seus pneus! - Correto, não é uma maravilha. No entanto, eles geram muito mais calor em seus pneus do que um carro de passeio.

O calor dos pneus é realmente a diferença quando se trata de nitrogênio versus ar. Uma mudança de temperatura afeta o ar mais, especialmente porque contém um pouco de umidade. Essa é uma diferença relativamente pequena e depende dos níveis de umidade.

Este é realmente o óleo de cobra para o proprietário médio do carro.

Veja este link para mais detalhes:

Assuma a liderança! Ride smart!

Marketing blahblah

[Nitrogênio] para sua SEGURANÇA E ECONOMIA

Tenho a impressão de que os pneus cheios de ar também mantêm a pressão, por isso não vejo um benefício notável

Moléculas de nitrogênio são maiores que o ar normal

Não: o comprimento da ligação de N2 é 109,8 pm. O comprimento da ligação de O2 é 121 pm. Portanto, o nitrogênio tem uma velocidade de difusão mais alta que o oxigênio.

Menos vazamento

• O mesmo que acima
• Se (!) For verdade que o oxigênio vaza mais facilmente que o nitrogênio, isso significa que a concentração de nitrogênio deve sempre aumentar a cada preenchimento de ar comprimido, uma vez que o oxigênio vaza. Então você pode ter seu pneu cheio de nitrogênio gratuitamente.

Eficiência do combustível [sic]

O mesmo que acima

Menos desgaste irregular

Os pneus estão sujeitos a desgaste irregular quando a suspensão ou os freios estão com defeito ou a pressão não está correta. Eu não entendo como o nitrogênio deve fazer uma diferença significativa, assumindo uma pressão regular no pneu. Veja também acima.

Sem presença de oxigênio

Não: Como o pneu não está sendo montado no vácuo, ainda há oxigênio no pneu. Assumindo uma pressão de 2 bar no pneu após o enchimento com nitrogênio, ainda existe 33% de gás atmosférico no pneu. Isso significa 93% de nitrogênio.

Sem oxidação

Os pneus geralmente são consumidos por fora, não por dentro. A menos que você lave os pneus com nitrogênio, ainda deve haver oxigênio no pneu.

Maior vida útil do pneu

O mesmo que acima

Sem deterioração

O mesmo que acima.

Não é de admirar que aviões e carros de fórmula 1 usem nitrogênio para inflar seus pneus!

Não se pode comparar as cargas de pneus de fórmula 1 / pneus de aeronaves com carros comuns.

• Aeronaves
  • Os pneus de aeronaves podem ter válvulas de escape especiais que devem resfriar os freios ou extinguir, eventualmente, incêndios. O ar comum poderia impactar isso negativamente. Os carros não têm esse tipo de pneu. Referência: FAA
  • Como o ar comprimido contém sempre alguma umidade, ele pode congelar a temperaturas extremas no nível do vôo. Os carros não viajam a 12000m de altura.
• Fórmula 1
  • As cargas dos pneus de fórmula 1 e os pneus comuns não são comparáveis.

Existem alguns benefícios reais em relação ao uso de nitrogênio em seus pneus

O cartaz declarou

Assuma a liderança, ande de forma inteligente

Não sei se é mais inteligente usar nitrogênio

[Nitrogênio] para sua SEGURANÇA E ECONOMIA

Moléculas de nitrogênio são maiores que oxigênio ou hidrogênio . Como resultado, pneus cheios de nitrogênio tendem a manter sua pressão por períodos mais longos. É mais difícil para eles migrar através da borracha do pneu.

Moléculas de nitrogênio são maiores que o ar normal

Verdade

Menos vazamento

É verdade que, como as moléculas são maiores, é mais difícil sair do pneu.

Eficiência do combustível [sic]

Suponho que isso possa ser inferido como uma verdade possível se o pneu mantiver sua pressão ideal por períodos mais longos e o usuário final não validar pressões e adicionar ar conforme necessário ao pneu. Esta seria uma afirmação baseada mais em comportamento do que em características inatas do nitrogênio.

Menos desgaste irregular

Falso. Não encontro nenhuma referência de que o nitrogênio tenha menos desgaste irregular do que o ar normal. Novamente, isso pode ser uma afirmação comportamental se você tiver uma tendência a não validar as pressões do ar com ar regular nos pneus.

Sem presença de oxigênio

Falso, sempre haverá ALGUM oxigênio nos pneus, mesmo que seja um décimo de ponto percentual. Uma afirmação mais precisa seria 'menos oxigênio'.

Sem oxidação

Falso, uma afirmação mais precisa seria 'consideravelmente menos oxidação'

Maior vida útil do pneu

Falso. Novamente, essa é uma afirmação comportamental baseada na manutenção da pressão dos pneus usando ar atmosférico regular. Certamente é uma possibilidade.

Sem deterioração

Falso. Como imperativo de que não haja deterioração, sempre haverá algumas. Como o nível de oxigênio é bastante reduzido, haverá consideravelmente menos oxidação da borracha interna. Atualmente, o oxigênio deteriora a borracha, mas não a uma taxa alarmante ou que possamos considerar perigosa para a borracha interna dos pneus.

Não é de admirar que aviões e carros de fórmula 1 usem nitrogênio para inflar seus pneus!

É verdade. Carros e aeronaves de F1 usam nitrogênio em seus pneus.

A água em um pneu dá mais pressão quando a temperatura interna do pneu é maior. Isso é mais uma vantagem, porque essa pressão mais alta gera menor deflexão e menor produção de calor. O pneu no interior do composto de gás (ar de nitrogênio ou o que for) pode obter um ponto de ebulição incidencial da água a 1013mb (14,6psi) pelo calor dos freios transferidos através das bordas. O conselho de pressão é tudo para dar ao pneu uma deflexão que não produz alta temperatura da borracha na velocidade indicada. Mas se por corte externo, como uma frenagem severa ou a luz do sol no pneu, o pneu interno é que 100degC / 212degrF a borracha não pode transportar tanta energia para o pneu interior, que fica mais quente e fica mais duro e danifica as próximas curvas. Se a água líquida passar para o gás no pneu, a pressão aumentará 1bar / 14,5psi extra pela água e isso resultará em menor produção de calor,

Na temperatura fria normal dos pneus, a pressão extra da água é de apenas 0,025 b bar / 1/3 de psi.

Então, sobre a porcentagem de oxigênio. A lei de Dalton afirma que todo gás age como se fosse o único gás, de modo que o oxigênio 21% no ar externo normal, atinge (por difusão, por exemplo) 21% de 1013 mb = cerca de 0,21 bar / 3 psi. O pneu dentro do ar funcionará do seu jeito, então a pressão parcial do oxigênio é dentro do pneu da mesma forma que fora. Isso leva ao próximo. O pneu com pressão cheia de pressão de 3 bar / 44psi está na pressão real de 4 bar / <> 59 psi, então a pressão parcial do oxigênio chega a 0,21 bar / 3psi, que é de 0,21 / 4 = 5,25%. então, dentro e fora de Pp de O2 é o mesmo e o Oxigen difunde a poeira tão rapidamente no pneu quanto fora dele. Aproximadamente para 1 bar de sobrepressão no pneu O2 10%, 9 bar / 2%.

A água também se difunde através da borracha e provavelmente mais rápida que o oxigênio, porque não apenas o tamanho da molécula é importante, mas também outros fatores químicos, a água é um dipolo pode ser um desses fatores. É quando a água é gás, quando seu líquido provavelmente não difunde a borracha do pneu. Isso pode significar que a quantidade de água líquida no pneu pode ficar diferente no tempo devido a situações complexas, como mudanças de umidade e temperatura altas dia e noite. Minhas suspeitas (não comprovadas) é que a quantia aumenta mais depois de alguns anos. Mas isso não influencia mais a pressão, porque a quantidade de lata de água-gás é limitada àquela que pertence à temperatura no pneu. Encontrei uma planilha sobre essa pressão parcial da água em relação à temperatura e adicionei a conversão de graus C para F e de bar para psi.

Como holandês autodeclarado especialista em pressão de pneus, também me mantive ocupado com o enchimento de nitrogênio e descobri que o oxigênio difunde a borracha cerca de três vezes mais rápido que o nitrogênio. Argônio, um gás que eu pensei que iria difundir menos porque é um gás nobre, eu estava errado, ele difunde cerca de duas vezes mais rápido que o nitrogênio. Mas quando preenchido, se possível, com 100% de nitrogênio, a perda de nitrogênio no tempo é um pouco compensada pelo oxigênio que entra no pneu porque a Pp externa é de 0,21 bar e a barra zero. Estranho, mas é verdade que o oxigênio entra no pneu contra a pressão total mais alta, por causa dessa lei de Dalton.

No mundo da Fórmula 1, também há uma questão de pressão. Lá eles se enchem de nitrogênio ou ar seco, para descartar a pressão extra que a água líquida sobe para o gás. A temperatura nos pneus nas corridas pode chegar a 90 graus C / 190 graus Melhor seria resfriar os pneus melhor, por um resfriamento ativo da pressão, então a pressão também fica mais baixa. Eu já supunha a idéia de fazer os raios em forma de pás do ventilador, agora eles já têm raios ocos para obter uma pressão mais baixa no pneu. Isso teria mais efeito do que o ar seco. se, por exemplo, o pneu tiver apenas 45 graus C em vez de 90 graus C, a pressão será substancialmente mais baixa.

temp / Pp H2O / Pressão quando preenchido a 65degr 21 psi se houver ar seco, portanto, não há influxo de água 112degrF / 1.4psi / 24.2psi 190degrF / 10psi / 29.5psi

A degradação dos pneus é devida não apenas ao próprio oxigênio [oxidação], mas a radiação da luz solar direta contribui com seus próprios efeitos. Você verá reboques e trailers usados ​​menos usados ​​ou os protegerá da luz solar. No nitrogênio, é sugerido aqui e o vazamento é um fator dependente da área [polegadas quadradas] disponível e da quantidade de pneus que você mantém; ou seja, empresas de caminhões. Ré; os pneus de corrida inflados com nitrogênio mantêm uma pressão consistente, não afetada pela temperatura, preservando o chassi da pegada do piso. Ajudaria a evacuar o 'ar' antes da inflação do nitrogênio. Basicamente, mais inerte que o "ar". Quase inútil para motocicletas e corridas de arrancada automotivas. F1, TransAm, CanAm etc, onde estão virando para a direita E para a esquerda, vê mais benefícios. Muitas corridas dependem de milissegundos, então ... Aplica-se ao vinho aberto também, o oxigênio é menos amigável. E mais um item de interesse. Muitos chassis com estrutura tubular marginalizam a espessura para economizar peso, grandes nas últimas décadas, enormes com o advento do desenho CAD, análise de tensão e assim por diante. Ambos usaram acessórios Schrader para pressurizar a montagem e monitorar rachaduras com um medidor instalado! Uma pequena observação indica onde instalar, determinado se uma área está fechada ou um coletor '.

A11four1 escreveu "Ajudaria a evacuar o 'ar' antes da inflação do nitrogênio".

Na prática, isso não pode ser feito com pneus, mas preenchendo com quase 100% de nitrogênio de um cilindro e, em seguida, deixando sair o ar através da válvula até a pressão zero, e repetindo esse ciclo algumas vezes, você pode se aproximar disso.

A pergunta é se isso é necessário?

JustinM410 faz comentários ao meu post anterior. Parece que ele escreve que somente na F1 os pneus lá dentro podem ficar tão quentes quanto 100degrC / 212F, mas ao descer das montanhas e usar os freios com frequência, pode até acontecer com um carro normal até caminhão, um importador de válvulas escreveu-me isso em resposta à pressão máxima das válvulas, então isso é fato.

A difusão duas vezes mais rápida do oxigênio, depois do nitrogênio e da água, como o gás , mais rápido que o oxigênio, é tão precisa quanto eu pude encontrar na fonte tão confiável da Internet, portanto pode ser diferente.

Quando fiz uma pesquisa administrativa sobre o preenchimento de nitrogênio, cheguei a uma maneira de determinar isso bastante preciso. Isso está enchendo os vários pneus vazios com as mesmas especificações, portanto com pressão absoluta de cerca de 1 bar / 14,5 psi, com diferentes gases de um cilindro, com mais de 99% de pureza. Por exemplo, nitrogênio, oxigênio, mas também argônio, hélio. Encha-os com a mesma pressão e com a mesma temperatura; na manhã seguinte meça novamente para que a temperatura nos pneus na mesma sala seja a mesma que na sala e escreva-a para cada pneu. Em seguida, meça a pressão de todos os pneus todos os meses e anote a temperatura na sala. Também é possível realizar uma medição após um ano, para que menos ar escape a cada medição. Então, a perda de pressão no tempo é apenas pelo gás cheio, porque o pneu vazio de 1 bar com ar tem o mesmo composto e pressões parciais que o ar externo, portanto, por saldo não difundirá através do pneu. Foi encontrada uma maneira de calcular a taxa de velocidade de difusão em relação ao nitrogênio e, com isso, a taxa de velocidade de difusão pode ser determinada com bastante precisão. Não com precisão de 2 dígitos, mas você pode ver se o Oxigen difunde 2 ou 2,5 vezes mais rápido que o nitrogênio.