Warum wird bei kritischen Reifenanwendungen Stickstoff und nicht Kohlendioxid verwendet?

14

In kritischen Anwendungen werden Reifen mit reinem Stickstoff ( Link ) aufgepumpt .

Kohlendioxid (CO2) ist jedoch ein größeres Molekül (tritt langsamer aus dem Reifen aus) sowie inert (oxidiert die Felge nicht und verbrennt im Falle eines Unfalls nicht). ( Link )

Nach dem idealen Gasgesetz ist der Druck proportional zur Dichte, zur einzelnen Gaskonstante und zur Temperatur. Unter der Annahme eines konstanten Volumens (dh P ∝ R * T) wird jede Temperaturänderung durch die individuelle Gaskonstante "verstärkt". Und die Gaskonstante ist für CO2: R(CO2) < R(O2) < R(N2). ( ref ) CO2 scheint also eine bessere Druckstabilität gegenüber Temperaturschwankungen zu bieten.

Auch ist die CO2-Speicherung billiger als die Stickstoffspeicherung.

Warum also werden Reifen mit Stickstoff und nicht mit CO2 aufgepumpt?

tires wheels pressure Wunderkerze
quelle
2
Ich glaube, ich habe von CO2-Patronen gehört, die für Fahrradreifen verwendet werden, obwohl sie ziemlich schnell an Druck verlieren. Ich bezweifle die Gültigkeit der kleinen Moleküle, die durch die Reifentheorie austreten. Ich würde sagen, die Hauptvorteile von Stickstoff gegenüber Luft sind Druckstabilität über einen größeren Temperaturbereich und mangelnde Korrosionseigenschaften.
Ich habe keine Ahnung, was ich tue
Wenn der Druck proportional zur Dichte ist, wie Sie vermuten, sind Wasserstoffballons entweder nicht schwimmfähig (weil sie die gleiche Dichte wie die Umgebungsluft haben) oder sie kollabieren (weil der Druck niedriger ist als der der Umgebungsluft). Beobachtung deutet auf etwas anderes hin.
Nicht nur kritische Anwendungen, sondern der GT-R
Katze
4
"gut wie inert (oxidiert den Rand nicht und verbrennt im Falle eines Unfalls nicht )" - nur stellen Sie sicher, dass Sie Magnesium nicht darüber informieren - es hat die Tendenz, nicht zuzustimmen . Mg wird brennen , wenn sie durch festen Trockeneis umgibt, so ist es die Fähigkeit zu greifen Sauerstoff, kann es die O₂ aus CO₂ ziehen - Hier ist ein Beispiel - Video: youtube.com/watch?v=2oQ_9nFe9HU
enhzflep
Die Quelle, die Sie zitieren, legt nahe, dass Wasserdampf in der "normalen" Luft, die zum Aufpumpen von Reifen verwendet wird, einer der großen Faktoren ist und dass auch ein größeres Molekül hilft. Darüber hinaus würde ich vermuten, dass die Antwort mit den Produktionskosten von Stickstoff im Vergleich zu anderen vernünftigen Gasoptionen zu tun hat.
Dlu

Antworten:

15

Stickstoff ist inert und beeinträchtigt weder Gummi noch die Stahlfelge. Kohlendioxid ist hochreaktiv und beeinflusst sowohl den Gummi, indem es im Gummi ein Quellen verursacht. Es würde auch Korrosion in Felgen auf Eisenbasis (insbesondere Kohlenstoffstahl) verursachen.

Bearbeiten: Wenn CO2 mit Feuchtigkeit gemischt wird, wird Carbolsäure, die ätzend ist. Auf die Konzentration kommt es an. Es ist wie der Vergleich von Essigsäure, die allgemein als Essig bezeichnet wird. Bei 3% können Sie Pommes Frites anziehen. Bei einer industriellen Stärke von 97% löst es nicht nur die Pommes Frites, sondern auch das menschliche Fleisch sehr schnell bis auf den Knochen auf. Was den CO2-Effekt auf Kautschuk angeht, habe ich eine Quelle aus der Industrie (Air Liquide) genannt, die sich auf Druckgase spezialisiert hat.

Bei Autoreifen würde die Verwendung von CO2 wahrscheinlich zu einem katastrophalen Ausfall führen. Meine Erfahrung mit Stickstoff zeigt, dass es während der Fahrt viel leiser ist und weniger Druckschwankungen auftreten, wenn die Temperatur von Jahreszeit zu Jahreszeit variiert.

http://encyclopedia.airliquide.com/encyclopedia.asp?LanguageID=11&GasID=26

Überprüfen Sie unter Materialverträglichkeit unter der Überschrift Elastomere- Quite illuminating .....

Old_Fossil
quelle
1
Sehr reaktiv kann es übertreiben. Es ist kein Cl2 usw.
Lyndon White
1
Es ist total übertrieben. CO₂ ist überhaupt nicht sehr reaktiv und greift Kohlenstoffstahl mit Sicherheit nicht an. (Tatsächlich Stahl hergestellt durch Reduktion von Erz mit Kohlenmonoxid zu Fe und CO₂!) Wenn dieser Artikel warnt vor Schwellung dann gibt es sicherlich einen Punkt kommt, und es kann auch ein Grund, warum es nicht für Autoreifen verwendet wird , aber es ist nicht wie Gummikomponenten sofort versagen, wenn Sie sie mit CO₂ in Kontakt bringen. Ich glaube, CO₂ wird häufig für Fahrradreifen verwendet. vielleicht überwiegt hier die leichtere Lagerung die schlechteren Eigenschaften.
links um
4
Kohlendioxid ist so hoch reaktiv, dass es sogar in Feuerlöschern verwendet wird .
Dmitry Grigoryev
Stickstoff ist nicht inert, möglicherweise nicht sehr reaktiv mit den beteiligten Materialien, aber er ist nicht inert. Es wäre schön, einige Zitate zu haben, zum Beispiel, warum CO2 katastrophale Fehler verursachen würde - welche Komponente würde unter welchen Bedingungen ausfallen?
Dlu
Ich würde erwarten, dass CO2, das zum Befüllen von Reifen verwendet wird, trocken ist (frei von Wasserdampf), da dies einer der Hauptgründe dafür ist, nicht nur "normale" Druckluft zu verwenden (das Wasser ändert den Zustand und den Volumenunterschied zwischen flüssigem Wasser und Wasser) Dampf führt zu Druckänderungen in den Reifen). Dies lässt mich vermuten, dass die Bildung von Kohlensäure nicht der Grund ist, kein CO2 zu verwenden - obwohl dies durchaus Auswirkungen auf Gummi haben könnte.
Dlu
12

Stickstoff macht rund 80% der Luft aus - daher wird er leichter zurückgewonnen und abgetrennt als die kleineren Mengen anderer Gase in der Luft. Das heißt, das Verfahren zur Rückgewinnung von Stickstoff aus Luft könnte weniger effizient als das zur Rückgewinnung von CO2 aus Luft sein und dennoch kostengünstig sein. Durch die Stabilität bei höheren Temperaturen ist das Verhalten vorhersehbarer und das Reifenhandling gleichbleibend.

Mauro
quelle
Sie sagen also, dass Stickstoff für diesen Zweck vor Ort abgetrennt werden kann? dh keine Notwendigkeit, es in flüssiger Form zu speichern?
Wunderkerze
1
Sie können CO2 leicht erzeugen und müssen es nicht zurückgewinnen. Sie können keinen Stickstoff erzeugen, aber es sollte leicht sein, ihn aus der Luft zu ziehen, würde ich wetten.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
Mauro, siehe meine aktualisierte Frage zur Temperaturstabilität.
Wunderkerze
10
Sie müssen Stickstoff oder CO2 nicht in flüssiger Form speichern, sondern nur komprimiert. Stickstoff hat auch den Vorteil, inert zu sein, was bedeutet, dass er mit nichts reagiert. CO2 kann sich mit anderen Molekülen verbinden, z. B. Wasser + CO2 bildet Kohlensäure, was Sie in einem Reifen nicht wollen. Wahrscheinlich klein genug, um keine Rolle zu spielen, aber das ist nur ein Beispiel.
GdD
2
@dlu: N2-Stickstoff ist bei normalen Temperaturen inert.
Joshua
1

Stickstoff ist billiger, weil er in der Luft leicht verfügbar ist und mit einem recht kompakten Stickstoffgenerator extrahiert werden kann . Extraktion von Kohlendioxid aus der Luft ist ineffizient, so hat es sich als erzeugt durch Verbrennen von Brennstoffen (wie Methan) oder durch thermische Zersetzung von Kalkstein.

Dmitry Grigoryev
quelle
0

Stickstoff ist ein sehr vorhersehbares Gas. Alle seine Verhaltensweisen wurden über viele Jahre hinweg rigoros getestet. Als solche können sie das Verhalten viel leichter vorhersagen als ein Gasgemisch. Auch seine Leistung ist der von Luft sehr ähnlich. Wenn Sie keinen Zugang zu einer Flasche Stickstoff haben, können Sie trotzdem normale Luft verwenden und sich der ursprünglichen Leistung annähern.

Stickstoff enthält aus Sicherheitsgründen keinen Sauerstoff. Im Falle eines Unfalls gibt es keinen Sauerstoff, der ein Feuer ausbreitet (Luft enthält ~ 21% Sauerstoff).

Kris
quelle
5
Das scheint nicht richtig zu sein. Stickstoff ist ein sehr vorhersehbares Gas. Alle seine Verhaltensweisen wurden über viele Jahre hinweg rigoros getestet. Die Eigenschaften von CO2 sind ebenfalls bekannt. Als solche können sie das Verhalten viel leichter vorhersagen als ein Gasgemisch. CO2 ist keine Mischung. * Im Falle eines Unfalls gibt es keinen Sauerstoff, der ein Feuer ausbreitet (Luft enthält ~ 21% Sauerstoff). * Diese Antwort scheint zu sein, Stickstoff mit Luft zu vergleichen, aber die Frage stellt sich nach Stickstoff im Vergleich zu CO2.
Ben Crowell
CO2 ist ein Mischgas, an sich ein Kohlenstoff, zwei Sauerstoff. Obwohl ich nicht sehe, dass der Sauerstoff in Ihren Reifen eine große Brandgefahr darstellt ... Mehr als die Luft, die wir atmen
Cullub