最近在很多 站上都有人提出在夏季轮胎充氮气的是否有用。于是我们这一次对于轮胎充氮气进行了测试,看看在夏季的高温环境下充氮气的作用,是否真的能达到很宣称的减少爆胎发生之类的功能。
目前支持轮胎充氮气最主要的说法有两种—
一是减少爆胎:汽车行驶时,轮胎会因与地面磨擦而使温度急剧上升,同时压力会增高,特别是在高速行驶的过程中,胎内气体温度急速上升导致胎压骤增,所以才增加爆胎的情况,而是用氮气就会保险很多。
二是降低噪音:氮气是一种双原子气体,化学性质不活泼,而且音频传导性非常低,仅相当于普通空气的1/5,所以使用氮气能有效地减少轮胎在行驶过程中的噪音,对于提高行驶的宁静度效果明显。
对了验证以上两点氮气能起到的效果,我们设计了以下两组实验进行验证。
测试项目一:长途开车测胎压变化实验,验证是否有减少有爆胎的可能性。
本次测试车辆为君威2.0,
测试线路是随机抽取高速公路,全程100公里。测试时气温34℃,高速公路地表温度43℃,这是在中国大部分地区夏季比较普及的温度。
支持充氮气的说法中,提到氮气是一种惰性气体,受温度提高导致的体积膨胀变化很小,因此在夏季充氮气可以减少轮胎胎压的提升从而减小爆胎的发生。但我们学化学都知道,氮气不是惰性气体,所以对于氮气能防止爆胎的表述我们比较怀疑。
测试方法:
在一辆车左侧的两条轮胎充空气;右侧两条轮胎充氮气,通过长距离且在不同速度下行驶检测充氮气是否能减少胎压的升高且四条轮胎的初始胎压都严格控制在2.55bar。
为了测试数据尽量精确,测试过程全部使用定速巡航完成。测试项目分为三个速度级,分别使用80km/h、100km/h、120km/h行驶一段距离进行数据记录,其中用80km/h行驶20km、用100km/h行驶30km,用120km/h行驶50公里。把每个速度级的数据进行对比,就可以发现充氮气有没有效果。
实验结果:胎压小幅度上涨,最高涨幅0.05bar。
在34℃的气温环境下,以80km/h的时速行驶20公里,结果是四条轮胎的压力无变化,均保持在2.55bar。说明如果是长期在城市中使用的车辆,氮气不会起到作用。
将车速提到100km/h行驶30公里,只有左前轮的气压微微升高0.05bar,这个涨幅比去年测试的数之差还要小,去年测试中涨幅最高达到了1.5bar。另外对于测试车轮胎最高3.5bar的可承受峰值来说,对于轮胎压力稳定性来说可以忽略不计。
用国内高速公路的最高限速120km/h行驶50公里后测试,除了充空气的左前轮增加了0.1bar外,其余三条轮胎均增加了0.05bar。
结论:即使是在夏季高温天气环境下,氮气对于稳定轮胎压力这点的作用是可以忽略不计的。
本次测试道路的地表温度为43℃,测试前四条轮胎的初始温度也保持在43℃左右。过程与胎压测试相同,分别按照三个速度级行驶。在以80km/h的时速行驶20公里后,测得4条轮胎的温度非常相似,都比测试前温度增加了4℃左右,4个车轮最大相差1.3℃,变化不明显。车辆行驶100km/h和120km/h两段高速测试后,温度依然没有太大的改变,只有左前轮的温度达到了53.8℃,其余车轮的温度都保持在49℃左右。高速阶段只有左前轮温度变化,而后轮的温度差异相对很小,这也不排除是车辆散热口设计对于前轮温度的影响。
结论:氮气对于减小轮胎温度上升是有作用的,确实减小了温度的增长速度,但是这个差异很小,不会影响到安全。
测试项目二:充氮气和充空气对噪音的影响
再来看看充氮气对于噪音的影响。有人说氮气为惰性气体可以减少声音的传播,而空气中除了78%的氮气、21%的氧气和稀有气体,还会含有少量的水分和杂质,这对于降噪来说可能会弱于充氮气。
首先从理论上有些传言就是错的,氮气并不是惰性气体,惰性气体只有“氦氖氩氪氙”这几种气体,氮气只是很普通的气体,因此我们也对充氮气能减少噪音的说有疑问。那在实验中氮气是不是真的这样。
通过实际测试,充空气使用80km/h、100km/h、120km/h三个速度得到的数据分别是64.3,66.6,72.6(分贝)。而充氮气的三个数据分别是63.7,65.7,71.8(分贝)。
结论:充氮气和不充氮气在噪音的差异上都不到1分贝,而且我们在测试的时候环境的影响也对测试有影响,虽然的出来的数值有差异,但刨除外界环境影响,我们可以说充氮气和不充氮气对降低噪音几乎是没有作用。
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