Úvodní článek o problematice dusíku

48_49_Equipment:12_13_Premiera.qxd 24.2.2011 19:43 Page 48
Equipment
Úvodní článek o problematice dusíku
Dusík! (Díl I.)
Ponechejme stranou nepodložené ankety,
které se pravidelně opakují. Zaměřme se
na fakta dané problematiky.
a toto téma existuje několik
vědeckých studií. Omezený prostor tohoto článku a autorská práva
ovšem zveřejnění celých studií neumožňují (zájemcům jsou k nahlédnutí).
Výhody plnění pneumatik dusíkem
popisuje například buletin společnosti
Bridgestone. Dusík se běžně používá
pro plnění leteckých, nákladních, osobních pneumatik a taktéž jej používají
závodní týmy Nascar.
N
Fakta a argumenty
Ze školních lavic si většina z nás pamatuje složení okolní atmosféry (vzduchu),
který dýcháme. Okolní vzduch obsahuje
78 % dusíku a 21 % kyslíku. Co je tedy
tak zvláštního na tom, když zvýšíme
podíl dusíku v pneumatice na 95 %?
Rozdíl tedy cca 17 %. Tady platí argument: není to jen o dusíku, ale o snížení podílu kyslíku a vzdušné vlhkosti
v pneumatice.
Je třeba si uvědomit, že do pneumatiky hustíme stlačený vzduch. Tlak vzduchu, který nás obklopuje je cca 1 bar.
Abychom mohli nahustit pneumatiku,
tak tento okolní vzduch musíme několikanásobně stlačit. Příklad: nákladní
pneumatika má objem cca 125 l, pokud tuto pneumatiku nahustíme
8 bary, tak objem stlačeného vzduch
v pneumatice je cca 1000 litrů (1 m3).
Do pneumatiky o objemu 125 litrů je
uzavřen vzduch o objemu 1000 litrů,
který obsahuje velký podíl vzdušné vlh-
kosti, a bude bude s poklesem teplot
v zimním období kondenzovat a následně hrozí zmrznutí kondenzátu uvnitř
pneumatiky. Zmrzlý kondenzát poškozuje mechanicky pneumatiku zevnitř, má
velký vliv na vyvážení pneumatiky, ať je
tato vyvážena běžným závažím, nebo
dnes velmi rozšířeným vyvažovacím
práškem. V letních měsících se naopak
kondenzát mění v páru, která způsobuje
nárůsty tlaku pneumatiky.
Dusík lze dnes získat několika
způsoby a my se v dalším
pokračování zaměříme
na možnost vlastní výroby
dusíku ze stlačeného vzduchu
pomocí generátorů.
Dalším faktorem, který má vliv na
kvalitu stlačeného vzduchu, je kvalita
kompresoru v dané provozovně (neudržovaný kompresor včetně zanedbané
filtrace uvolňuje do vzduchového rozvodu velké množství oleje s velkým obsahem vlhkosti). Běžným „odkalovačem“
namontovaným na vzduchovém rozvodu se vlhkosti nezbavíme, natož tak
oleje uvolňujícího se z kompresoru.
Nedílnou součástí kompresoru by měla
být účinná filtrace (odstraní mechanické nečistoty a olejové stopy).
Proč zrovna dusík?
Dusík získaný generátory má snížený
obsah vzdušné vlhkosti a rosný bod je
cca -40 oC a nižší. Dusík nepodporuje
hoření a náklady na jeho získání (vlastní výrobu generátorem dusíku) jsou
relativně nízké díky účinným technologiím. Při plnění pneumatiky dusíkem,
díky stálému tlaku je zajištěna lepší přilnavost k vozovce, nedochází
k nadměrnému zahřívání, a tím dochází k prodloužení životnosti pneumatik, protože nadměrné teplo má
zásadní negativní vliv na zkrácení
jejich životnosti.
48
1/2011
48_49_Equipment:12_13_Premiera.qxd 25.2.2011 11:14 Page 49
Equipment
jako média pro huštění pneumatik
Závěry studie
Dusíkem plněné pneumatiky zajistily lepší
palivovou účinnost o 6,1% než u vozového
parku se vzduchem plněnými pneumatikami
bez pravidelné kontroly tlaku.
Porovnáme-li výsledky pneumatik plněných
vzduchem s pravidelnou kontrolou tlaku
(program údržby) je lepší palivová účinnost
o 3,3% než u vozového parku se vzduchem
plněnými pneumatikami bez programu
údržby.
Studie prokázala, že životnost pneumatik
plněnými dusíkem byla prodloužena v
průměru o 25 % než u pneumatik plněných
vzduchem s programem údržby.
Optimální objem dusíku v pneu?
ní atmosféře. Úbytkem molekul kyslíku z
pneumatiky se snižuje tlak v pneumatice
a nastává změna tvaru běhounu, zvýšení rizika aquaplaningu, zahřívání pneumatiky atd. Čistota dusíku pro plnění
pneumatiky je závislá na předepsaném
tlaku, na který je huštěna pneumatika.
Tuto hodnotu lze vypočítat pomocí jed-
pohybuje mezi 93 – 98 % N2. Dusík
s vyšší čistotou neposkytuje žádné
další výhody. Jak již bylo uvedeno
dodavatelé a výrobci generátorů
dodávají svoje zařízení s čistotou
dusíku 95 %. Na závěr si dovolíme zveřejnit jenom zlomek ze studie, která
byla prováděna kanadskou společností
v roce 2006 (viz tabulka Závěry studie). Studie zaměřená na zjištění efektu prodloužení životnosti pneumatik
a spotřeby paliva při plnění pneumatik
u dálkových přepravců. Výkonnost
pneumatik plněných dusíkem byla
měřena proti životnosti pneumatik
plněných vzduchem s pravidelnou kontrolou tlaku a životnosti pneumatik bez
pravidelné kontroly tlaku. Společnost
Parker dodala generátor dusíku. Tato
studie byla prováděna po dobu více
než 9 měsíců v roce 2006 na 70 tahačích a 117 návěsech. Při studii bylo
najeto 6,1 miliónu mil tahači a 110 miliónu mil návěsy. Studie probíhala v nejchladnějších a nejteplejších měsících roku 2006,
aby byla minimalizována
statistická chyba.
Závěrem si dovolíme tvrdit, že z výše uvedených
argumentů vyplývají jasné
přednosti plnění pneumatik
dusíkem.
Zaujala nás upoutávka nejmenovaného
pneuservisu, který nabízí nahuštění
pneumatiky koncentrací 99-100 % dusíku. To, ale není zcela zapotřebí a zbytečně drahé.
Jak si jistě většina z vás, která se problematikou plnění dusíkem zabývá,
všimla, výrobci generátorů určených pro noduchého vzorce, ale obecně platí konplnění pneumatik, nabízejí své zařízení centrace uvedené v tabulce.
s deklarovanou čistotou 95 %. Dalo by
Z výpočtů vyplývá, že optimální konse poukázat na běžně užívanou zvyklost centrace dusíku v pneumatikách se
trhu, ale je nutné poodhalit,
v čem spočívá vysvětlení.
Jde o poměry jednotlivých složek vzduchu (dusíku
a kyslíku), tedy je nutné
dosáhnout rovnováhy parciálních tlaků. V pneumatice
(v uzavřeném prostoru) se
mnohonásobně zvýší koncentrace molekul kyslíku
a tím dojde k vytvoření nerovnováhy mezi kyslíkem uvnitř
a vně pneu. Nahromaděná
koncentrace molekul kyslíku
má tendence pronikat skrz
pneumatiku, ventilem a prostorem mezi pneumatikou
* „motorkáři“ budou jistě namítat, že pneumatiky u motocyklů musí být
a ráfkem do okolí, a tím
obzvláště teplé proto, aby „lepily“ k vozovce a jejich přilnavost byla velmi vysoká,
snížit svoji nadměrnou konale tabulka je vztažena na objem pneumatiky a huštěný tlak.
centraci uvnitř pneumatiky
na hodnotu rovnající se okol-
1/2011
Text: Miroslav Dominec,
TG Pneu v.o.s.,
Jaroslav Dohnálek,
Parker Hannifin
Czech Republic s.r.o.
49