공기 대신 질소로 타이어를 채울 때의 장점은 무엇입니까?


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나는 자전거를 타는 것에 완전히 익숙하지 않으며 보통 공기로 가득 차 있지만 오늘날 일부 사람들은 대신 질소로 채 웁니다.

타이어를 공기로 채우는 것보다 비용이 많이 들기 때문에 왜 타이어를 질소로 채우는 것을 선호하는지 모르겠습니다.

타이어로 질소를 채우면 어떤 이점이 있습니까?


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@NeilFein 질문은 어떻게 그리고 내 질문은 왜인가?
— SpringLearner

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질소의 장점-자전거가 더 빠르게 가속되고 구름 저항이 줄어 듭니다. .... 지갑이 너무 가벼워서 ..
— mattnz

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장점은 질소를 판매하는 사람에게 돈을 버는 것입니다. 그것은 또한 어리석은 부자에게 탄소 프레임에 대해 이야기 할 때 자랑할만한 것을 제공합니다.
— Daniel R Hicks

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다음은 Straight Dope 입니다. 가장 큰 장점은 브레이크가 과열되어 화재가 발생할 가능성이 적다는 것입니다.
— Daniel R Hicks

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나는 헬륨 만 채 웁니다. 가장 가벼운 가스가 있습니다! 자전거 무게도 10g 줄입니다!
— RoboKaren

답변:


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성능 상황에서 차량 타이어에 순수한 질소를 채우는 데는 몇 가지 중요한 이유가 있지만 자전거 타이어의 경우 뱀 오일입니다. 자전거 타이어에는 압력 일관성 인수를 정당화하기에 충분한 온도 변동이 없습니다.

또한 숨을 쉬고 타이어를 채우는 공기가 질소의 4 분의 3 이상이라는 점에 주목할 필요가 있습니다.


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북반구에서 사물이 크게 다르지 않는 한 3/4 이상의 질소. 대략 78 %의 질소.
— Móż December

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@ Ӎσᶎ-워싱턴에 가까워 질수록 더운 열기가 더 많이 발생합니다.
— Daniel R Hicks

평균 기온에서 질소 농도의 변화에 ​​관한 논문을 찾았지만 찾지 못했습니다. 당신은 참조가 있습니까?
— Móż

@ Ӎσᶎ d' oh! 응, 내 비율을 잘못 기억했다. 편집합니다.
— joelmdev

Ӎσᶎ @ 그건 DanielRHicks에서 농담 확실히했다
— joelmdev는

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몇 가지 장점이 있으며, 그 중 대부분은 자전거에 거의 적용되지 않습니다. 질소 판매자 그들 모두의 목록, 다른 사이트 목록 장점과 단점 . 중요한 것은 산소, 물 및 기타 가스를 줄이는 것만 큼 질소를 첨가하는 것이 아니라는 것입니다.

  1. 질소 분자는 물, 산소 및 대부분의 다른 것보다 크므로 타이어를 통해 느리게 침투합니다. 이는 타이어가 사용 가능한 압력을 더 오래 유지한다는 의미입니다. 이것은 자전거 운전자가 볼 수있는 주요 이점입니다.

  2. 질소는 물보다 약간 낮은 온도에서 압력을 변화시킵니다. 그러나 자전거 타이어는 거의 항상 주변 온도에 가깝습니다.

  3. 질소는 산소보다 반응성이 떨어 지므로 튜브가 조금 더 오래 지속됩니다. 그러나 일반적으로 튜브는 산소 취성보다는 펑크로 인해 실패하기 때문에 측정하기 까다로울 것입니다.

자전거 튜브의 질소는 림과 접촉하지 않으므로 림 부식이 적다는 바보 같은 운전자 주장은 자전거에 전혀 적용되지 않습니다. 보상 자전거에서는 훨씬 간단한 전환이 가능합니다. 튜브를 수축시키고 공기를 모두 짜낸 다음 질소로 팽창시킵니다. 반복 된 팽창 퍼지주기가 필요하지 않습니다.

그러나 그 차이는 여러분이 "기타"에서 질소로 바꾼 분자의 20 %에만 있으며 80 %는 두 경우 모두 질소입니다.

또한 여과 속도의 차이로 인해 시간이 지남에 따라 타이어의 공기가 서서히 질소가 풍부 해집니다 (다른 가스는 질소보다 빠르게 스며 들어갑니다). 구멍을 뚫지 않으면 몇 년 후에 타이어에 80 % 이상의 질소가 포함되어있을 수 있습니다!


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물론 없습니다. 자전거가 아닌 포뮬러 원 자동차의 타이어 문제에 질소를 채 웁니다. 자전거에서 공기와 질소 충전 타이어의 차이는 거의 측정 할 수 없습니다. 자전거 타이어에서 질소의 모든 장점은 위약 이상입니다.


포뮬러 원 자동차에서 질소를 충전하는 이유는 무엇입니까
— SpringLearner

@SpringLearner-롤링 저항에서 0.5 % 엣지가됩니다. 어느 것이 F1 경주에서 이길 지 모르지만 1 초 더 빨리가는 곳은 없습니다.
— Daniel R은

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또한 포뮬러 1 열 수준에서는 일반 공기보다 더 예측 가능하게 작동합니다.
— 배트맨

FormulaX 경주 용 자동차, 우주 왕복선 및 제트 비행기에는 모두 산소가 함유 된 공기 공급 화재의 가능성을 줄이기 위해 타이어에 질소가 있습니다. 이 사람이 아닌 한 일반적으로 자전거 관련 문제는 아닙니다. youtube.com/watch?v=bKHz7wOjb9w
— Criggie

원래 Q가 충돌 한 이후 비트 추가 : 포뮬러 1 타이어는 a) 고온 (85-145 ℃)에서 작동하고 b) 온도에 매우 민감합니다. 롤링 저항은 몇 도의 차이로 크게 변할 수 있습니다. 규칙적인 공기에 존재하는 수분의 양 또한 중요한 것으로 보이며 순수한 N2는 더 건조 할 수 있습니다. 자전거 타는 사람은 실의 다른 곳에서 언급 한 것처럼 고무를 거의 아무 곳이나 강조하지 않습니다.
— Weiwen Ng

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타이어를 질소로 채우는 가장 큰 장점은 일관성 입니다.

공기압은 온도에 따라 변동하는 반면 질소는 훨씬 낮은 정도로 변동합니다. http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/repair-questions/4302788 이 기사에서는 자동차 타이어에 대해 이야기하고 있지만 원칙은 동일합니다. 경쟁이 치열한 사람들은 압력이 항상 원하는 곳에 있기 때문에 단순히 질소를 이용할 수 있습니다. 또한 다양한 날씨 조건에서 자전거를 많이 타면 타이어가 느리게 마모되기 때문에 질소를 사용하면 장기적으로 비용을 절약 할 수 있습니다 (타이어를 항상 이상적인 압력으로 유지한다고 가정).


그 중 어느 것이 "유의적인 것"인 효과를 측정 할 수 있다는 것을 설득하는데 어려움을 겪을 것입니다. 타이어 마모를 약간 줄이더라도 질소 발생기보다 $ 1000 이상 또는 팝 서비스 스테이션에서 10 달러를 내기 위해 많은 타이어를 구입할 수 있습니다.
— Daniel R Hicks

예, 지구 대기가 이미 78 % 질소라는 점을 고려하면 꽤 판매가 어렵습니다. 타이어를 충전 할 때마다 서비스 센터로 이동해야하는 시간 및 비용 제약으로 인해 각 승차 전에 적절한 압력으로 타이어를 채우는 것이 훨씬 낫습니다.
— Kibbee

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@Blam :이 예는 타이어에 물을 채우고 분화하는 화산 분화구 안으로 들어가면 유용합니다. 그때까지 그 비교는 어리석은 일입니다.
— whatsisname

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철인 3 종 경기의 아침에, 태양이 뜨고 공기가 더워 졌을 때, 몇 천대의 자전거가있는 랙에서 몇 분마다 타이어가 부는 것을들을 수 있습니다. 따라서 레이스 당일에 놀람을 원하지 않으면 타이어에 건조한 질소 또는 건조한 공기를 사용할 수 있습니다.

작년에 타이어가 붉은 빛으로 뜨거운 교차로에서 폭발했습니다.

그것을 사용하여 성능상의 이점이 있다고 생각하지 않습니다.


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이는 거의 트라이 애슬론을 대신하여 무능한 유지 보수의 결과입니다. 나는 -20F 날씨에 외부 타이어 (120psi)에 대해 최대 타이어를 펌핑하고, 타고, 자전거를 내부로 가져 와서 아무런 문제없이 거의 100도 온도 변동을 일으켰습니다.
— whatsisname

열로 인한 타이어가 불균일하게 가열되어 타이어가 고르지 않게 팽창합니다.
— Daniel R은

온도 상승을 타이어 블로우 오프에 연결할 수 있으면이 답변이 개선 될 것입니다. 당신이 할 수없는 것 같아요. 이것이 사실이라면, 프랑스의 여름이기 때문에 프랑스의 투르 드 프랑스 (Tour de France) 동안 낮에 체계적으로 많은 분출을 볼 것입니다. Dirty Kanza와 같은 한여름 자갈 경주에서도 마찬가지입니다. 나는 프로로드 또는 자갈 자전거 타는 사람들이 질소를 사용한다고 주장하는 기사를 알고 있지 않습니다. 만약 그들이 그렇게한다면, 이것은보고되고 매우 광범위하게보고 될 것입니다.
— Weiwen Ng

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다운 투표를 잃기 위해 삭제하지 않습니다.
언급 된 질문은 장점은 질소이다. 질소를 사용해서는 안됩니다. 나는 질소 대 공기의 특성과 차이점에 대한 화학적, 물리적 이유의 기술적 측면을 다룹니다.

  1. 질소 분자는 산소보다 크기 때문에 쉽게 / 빠르게 누출되지 않습니다.
    질소는 실제로 산소보다 약간 가볍고 질소 원자는 더 작습니다. 대기 중에서 둘 다 두 원자의 분자로 발생합니다. 그들은 손을 잡는 방식이 다르므로 N₂는 O₂보다 약간 큽니다. http://www.getnitrogen.org/pdf/graham.pdf

    O2는 일반적인 고무를 통해 N2보다 약 3-4 배 빠르게 "투과"합니다.

  2. 안정적이고 비 반응성.
    산소 인 질소는 물이 모두 비교적 안정적이며 비 반응성입니다.
    산소는 더 강한 산화제입니다. 질소는 고무를 낮은 속도로 산화시킵니다.
  3. 더 나은 PVT 특성. 질소는 공기만큼 온도에 따라 압력을 변화시키지 않습니다. 타이어의 압력이 변하는 것을 원하지 않습니다.
  4. 보관 및 운송
    자전거 보관소에는 저장 및 운송 허가를 얻기가 더 쉽기 때문에 질소를 사용하는 임대료가 있습니다. 산소만으로는 가연성이 아니지만 연소를 지원합니다. 질소는 가연성이 아니며 연소를 지원하지 않습니다.

왜 아르곤과 같은 불활성 기체와 질소가 다른가?
질소는 분자 N₂로 존재하며 불활성 가스만큼 안정적입니다. 사용 가능하기 때문에 사용됩니다. 질소는 산소를 생성하기 위해 공기의 액화 및 분별 증류의 부산물입니다. 질소는 불활성 가스가 아니지만 질소 분자 N₂은 매우 안정적입니다. 비교적 안정적인 건식 안정 (비 반응성) 가스입니다. 그리고 쉽게 액화되지 않습니다 (끓는점 -320F).

질소가 더 나은 PVT 특성을 갖는 이유는 무엇입니까?

타이어의 작동 범위에서 산소와 질소는 동일한 PVT 특성을 갖습니다. 둘 다 이상적인 가스입니다. 액화되지 않고 매력적이거나 반발력이 없다는 점에서 이상적입니다. 그들은 중립입니다.

자전거는 온도를 크게 변화시키기에 충분한 마찰을 일으키지 않습니다. 자전거는 주변 온도에 매우 가깝습니다. 오전에 탑승을 시작하면 오후 2 시까 지 섭씨 10도 스윙을 할 수 있습니다.

이상적인 가스 법칙에 비해 PV = NRT, 산소 및 질소는 동일한 동작을 갖습니다. 이 방정식에서 T는 절대적입니다. 섭씨 온도는 272 켈빈 (절대)입니다. 섭씨 10 ~ 20 도는 압력의 4 % 차이입니다. 타이어가 100 PSI에서 시작하면 104 PSI에 압력이 가해집니다.

물은 PVT 문제입니다. 물은 이상적인 가스가 아닙니다. 타이어의 작동 범위에서 H₂0는 가스 및 액체로서 존재할 수있다. 액체 상태에서 가스 상태로의 체적 변화는 100 이상입니다 (이것은 작은 CO₂ 카트리지로 타이어를 팽창시키는 방법입니다).

10 섭씨 대 20 섭씨의 범위에서 H₂0의 증기압은 대기압에서 거의 두 배가된다.
물의 증기압

같은 섭씨 10도 이상 물의 압력 변화가 무엇입니까? 물의 증기압이 두 배가됩니다. 이상적인 가스 (N₂)가 4 % 바뀌면 물 100 %가 바뀝니다. 같은 범위에서 수압은 1 PSI가됩니다. 따라서 총 PSI는 105입니다. 단지 1 %의 조성수에서 압력 변화의 25 %가 기여합니다. 질소가 물보다 약간 낮은 온도에서 압력을 변경한다는 Moz의 진술은 정확하지 않습니다. 그 차이는 40X이지만 40 %가 여전히 전체 기여도에 미치지 못한다는 것은 1 %에 불과합니다.

따라서 10 섭씨 온도에서 1 %의 압력 차가 있습니다. 레이서는 그램 후에 갈 것입니다. 1 %는 그들에게 중요 할 수 있습니다. 레이서 사용자가 질소를 사용하는지 (타이어) 확실하지 않습니다. 나는 그것이 판매자가 그것을 사용한다고 말하는 것을 본다. 그러나 나는 그들이 질소를 사용한다고 말하는 것을 보지 못한다.

질소는 O₂ 함량을 줄이기 위해 고도 텐트에서 사용됩니다. 이것은 적혈구의 생성을 자극합니다. 따라서 레이서들은 타이어를 질소 탱크의 변명으로 사용할 수 있습니다.

0 내지 100 ℃에서 H₂0의 증기압은 611 내지 101417 Pa로 간다. 그 작동 범위에서 H₂0는 압력에 비해 질소 또는 산소보다 온도에 100 배 이상 민감하다. 경주 용 자동차의 경우 변화가 눈에 띄게 나타납니다.

왜 질소가 아닌 휴대용 용기의 CO₂?
CO₂는 질소보다 낮은 온도에서 액체 상태로 압축됩니다. CO₂의 비점은 -78 ℃이다. CO₂를 사용하여 타이어를 팽창시키고 타이어 작동 범위에서 액체 상태로 돌아갈 위험이 없습니다.


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실제로 우리를 위해 숫자를 실행할 수 있습니까? 일반적인 압축기 출력 구성에서 공기로 채워진 두 개의 타이어와 질소로 채워진 두 개의 타이어를 고려할 때 온도가 5 ° C에서 35 ° C로 변할 때 실제 압력 차는 어떻게됩니까? 귀하의 답변은 실제로 질문이 요구하는 자전거 성능에 영향을 미치지 않는 것 같습니다.
— Móż

@ Mσᶎ 문제는 왜 질소인가? 귀하의 답변은 구름 저항의 차이를 정량화하거나 퍼 콜레이트의 차이를 정량화하지 않습니다. 설명없이 "질소가 물보다 약간 낮은 온도에서 압력을 변경합니다"라고 표시합니다. 문제는 왜 공기 대신 질소인가? 이유 중 하나는 물입니다. 그리고 왜 물이 나쁜지 설명합니다.
— paparazzo

@ Mσᶎ 웹 사이트와 마찬가지로 멋진 프로젝트를 수행했습니다.
— paparazzo

당신은 많은 숫자를 버리지 만, 그 숫자가 질소 사용의 시간과 비용을 정당화 할 수있는 실용적인 이점으로 어떻게 해석되는지는 어디에도 없습니다. 느리게 누출되는 것은 좋지만 실제로 타이어를 벗기려면 60 초가 걸립니다. 튜브에 산화 된 고무는 보관에 앉아있는 오래된 자전거를 제외하고는 결코 문제가되지 않았습니다. 따라서 남은 것은 온도 변동에 따른 변화가 적지 만, 그 차이가 얼마나 중요한지 보여주지 않았습니다.
— 캐리 그레고리

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실질적인 혜택을 보여줄 수 없다면 그 질문에 대한 답변이 아니라고 생각합니다. 귀하의 답변이 실제로 답변 자체가 아니라 Moz의 답변에 대한 의견이라고 말하는 것 같습니다.
— Carey Gregory
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