공기 대신 질소로 타이어를 채울 때의 장점은 무엇입니까?


11

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?


1
@NeilFein 질문은 어떻게 그리고 내 질문은 왜인가?
SpringLearner

7
질소의 장점-자전거가 더 빠르게 가속되고 구름 저항이 줄어 듭니다. .... 지갑이 너무 가벼워서 ..
mattnz

5
장점은 질소를 판매하는 사람에게 돈을 버는 것입니다. 그것은 또한 어리석은 부자에게 탄소 프레임에 대해 이야기 할 때 자랑할만한 것을 제공합니다.
Daniel R Hicks

2
다음은 Straight Dope 입니다. 가장 큰 장점은 브레이크가 과열되어 화재가 발생할 가능성이 적다는 것입니다.
Daniel R Hicks

2
나는 헬륨 만 채 웁니다. 가장 가벼운 가스가 있습니다! 자전거 무게도 10g 줄입니다!
RoboKaren

답변:


11

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.


1
북반구에서 사물이 크게 다르지 않는 한 3/4 이상의 질소. 대략 78 %의 질소.
Móż December

1
@ 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

10

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!


2

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

3
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

1

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

1
@Blam :이 예는 타이어에 물을 채우고 분화하는 화산 분화구 안으로 들어가면 유용합니다. 그때까지 그 비교는 어리석은 일입니다.
whatsisname

0

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.


3
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

-3

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.


3
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

2
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
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.