¿Cuáles son las ventajas de llenar neumáticos con nitrógeno en lugar de aire?

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Soy completamente nuevo en andar en bicicleta y sé que generalmente están llenos de aire, pero hoy en día algunas personas los llenan de nitrógeno.

No sé por qué prefieren llenar sus neumáticos con nitrógeno, ya que es más costoso que llenarlos con aire.

¿Cuáles son los beneficios de llenar neumáticos con nitrógeno?

SpringLearner
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@NeilFein La pregunta era cómo y mi pregunta es por qué.
SpringLearner
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La ventaja de Nitrógeno - su moto acelera más rápido y ha reducido la resistencia al rodamiento .... porque su cartera es mucho más ligero .......
mattnz
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La ventaja es que genera dinero para el tipo que vende el nitrógeno. También les da a los estúpidos ricos algo de qué jactarse, cuando se aburren de hablar sobre su cuadro de carbono, et al.
Daniel R Hicks
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Aquí está la droga recta . La mayor ventaja es una menor posibilidad de incendio si los frenos se sobrecalientan al descender.
Daniel R Hicks
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Solo me lleno de helio. ¡El gas más ligero que existe! ¡Reduce el peso de mi bicicleta en 10 g también!
RoboKaren

Respuestas:

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Hay algunas razones convincentes para llenar los neumáticos de los vehículos con nitrógeno puro en situaciones de rendimiento, pero para los neumáticos de bicicleta es solo aceite de serpiente. No hay fluctuaciones de temperatura suficientemente sustanciales en un neumático de bicicleta para justificar el argumento de la consistencia de la presión.

También vale la pena señalar que el aire que respira y llena sus llantas es más de tres cuartos de nitrógeno, por lo que esto no es tan especial como puede parecer.

joelmdev
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más de 3/4 de nitrógeno, a menos que las cosas sean muy diferentes en el hemisferio norte. 78% de nitrógeno, aproximadamente.
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@ Ӎσᶎ - Hay una mayor proporción de aire caliente cuanto más te acercas a Washington.
Daniel R Hicks
Busqué un documento sobre el cambio en la concentración de nitrógeno con la temperatura promedio del aire, pero no pude encontrar uno. Tiene una referencia?
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@ Ᶎσᶎ d'oh! Sí, recuerdo mal mis porcentajes. Se editará
joelmdev
@ Ӎσᶎ que sin duda fue una broma de DanielRHicks
joelmdev
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Hay varias ventajas, la mayoría de las cuales se aplican solo marginalmente a las bicicletas. Un vendedor de nitrógeno los enumera a todos, otros sitios enumeran los pros y los contras . La clave es que no se trata de agregar nitrógeno sino de reducir el oxígeno, el agua y otros gases.

  1. Las moléculas de nitrógeno son más grandes que el agua, el oxígeno y la mayoría de los demás, por lo que se filtran a través de los neumáticos más lentamente. Esto significa que los neumáticos permanecen a una presión utilizable durante más tiempo. Este es el principal beneficio que verá un ciclista.

  2. El nitrógeno cambia la presión con la temperatura un poco menos que el agua. Pero los neumáticos de bicicleta permanecen cerca de la temperatura ambiente casi siempre.

  3. El nitrógeno es menos reactivo que el oxígeno, por lo que sus tubos durarán un poco más. Pero dado que los tubos normalmente fallan debido a pinchazos en lugar de fragilización por oxígeno, será difícil de medir.

Tenga en cuenta que el nitrógeno en el tubo de una bicicleta no estará en contacto con la llanta, por lo que el argumento tonto del conductor sobre menos corrosión en la llanta no se aplica a las bicicletas en absoluto. En las bicicletas de compensación, el cambio es mucho más simple: simplemente desinfle el tubo, exprima todo el aire y luego infle con nitrógeno. No es necesario repetir los ciclos de inflado-purga.

Pero recuerde que la diferencia está solo en el 20% de las moléculas que ha cambiado de "otro" a nitrógeno, el 80% son nitrógeno en ambos casos.

Además, debido a la diferencia en las tasas de filtración, con el tiempo el aire en sus llantas se volverá lentamente más rico en nitrógeno (los otros gases se filtran más rápido que el nitrógeno). Si no tiene pinchazos, después de unos años, su neumático puede contener más del 80% de nitrógeno.

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Absolutamente ninguno. Llenar neumáticos con nitrógeno es importante en los autos de Fórmula Uno, no en las bicicletas. En bicicleta, la diferencia entre neumáticos llenos de aire y nitrógeno es apenas medible. Todas las ventajas del nitrógeno en los neumáticos de bicicleta no son más que placebo.


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¿Cuál es la razón para llenar con nitogen en el coche de Fórmula Uno
SpringLearner
@SpringLearner: les da algo así como una ventaja de 0.5% en resistencia a la rodadura. Lo que ganará una carrera de F1, pero no te llevará a donde vas ni siquiera 1 segundo más rápido.
Daniel R Hicks
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Más que eso, a niveles de calor de fórmula 1 se comporta de manera más predecible que el aire normal.
Batman
Los autos de carrera de Fórmula X, los transbordadores espaciales y los aviones a reacción tienen nitrógeno en sus neumáticos para reducir la posibilidad de una explosión de fuego de alimentación de aire oxigenado. Generalmente no es un problema con las bicicletas, a menos que seas este chico youtube.com/watch?v=bKHz7wOjb9w
Criggie
Agregando un poco desde que el Q original se golpeó: los neumáticos de Fórmula 1 parecen a) operar a altas temperaturas (85 a 145 Celsius) yb) ser muy sensibles a la temperatura; su resistencia a la rodadura puede cambiar drásticamente con solo unos pocos grados de diferencia. La cantidad de humedad presente en el aire normal también parece ser un factor, y el N2 puro puede ser más seco. Nosotros, los ciclistas, no estresamos demasiado nuestra goma, como se alude a otras partes del hilo.
Weiwen Ng
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La mayor ventaja de llenar sus llantas con nitrógeno es la consistencia .

La presión del aire fluctúa según la temperatura, mientras que el nitrógeno fluctúa en un grado mucho más bajo. http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/repair-questions/4302788 Si bien este artículo habla de neumáticos para automóviles, el principio es el mismo. Las personas que viajan competitivamente pueden tener una ventaja con Nitrógeno simplemente porque la presión siempre está donde la quieren. Además, si maneja mucho su bicicleta en muchas condiciones climáticas diferentes, Nitrógeno puede ahorrarle dinero a largo plazo ya que sus llantas se desgastan más lentamente (suponiendo que siempre mantenga las llantas a la presión ideal).

Humdinger
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Te costará mucho convencerme de que nada de eso fue "significativo", que los efectos fueron incluso medibles. E incluso si logra reducir ligeramente el desgaste de los neumáticos, puede comprar muchos neumáticos por los $ 1000 + que cuesta un generador de nitrógeno, o los $ 10 que cobran las estaciones de servicio pop.
Daniel R Hicks
Sí, es una venta bastante difícil teniendo en cuenta que la atmósfera de la Tierra ya es 78% de nitrógeno. Es mucho mejor llenar sus llantas con la presión adecuada antes de cada viaje en lugar de tener una presión incorrecta de nitrógeno debido a las limitaciones de tiempo y costo de ir al centro de servicio cada vez que quiera recargar sus llantas.
Kibbee
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@Blam: Ese ejemplo será útil cuando llene mis llantas con agua y salga a montar dentro del cráter de un volcán en erupción. Hasta entonces, esa comparación es simplemente tonta.
whatsisname
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En la mañana de la competencia de triatlón, cuando sale el sol y el aire se calienta, oirás que se revientan los neumáticos cada varios minutos sobre bastidores con un par de miles de bicicletas. Entonces, si no quieres sorpresas en el día de la carrera, puedes usar nitrógeno seco o incluso aire seco para los neumáticos.

El año pasado, mi neumático explotó en la intersección caliente en la luz roja también.

No creo que haya alguna ventaja de rendimiento al usarlo.

alex
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Es casi seguro el resultado del mantenimiento incompetente en nombre de los triatletas. Bombeé mis llantas al máximo para mis llantas (120psi) afuera en un clima de -20F, monté y luego llevé mi bicicleta adentro, lo que resultó en un cambio de temperatura de casi 100 grados, sin ningún tipo de problema.
whatsisname
La llanta reventada en el calor se debe a un calentamiento desigual y la expansión desigual resultante de la llanta.
Daniel R Hicks
Esta respuesta mejoraría si pudiera vincular los aumentos de temperatura a las explosiones de los neumáticos. Sospecho que no puedes. Si esto fuera cierto, entonces veríamos sistemáticamente muchas explosiones más tarde durante el Tour de Francia, ya que es el verano en Francia y hace bastante calor. Lo mismo para las carreras de grava de mediados de verano como Dirty Kanza. No conozco ningún artículo que afirme que los ciclistas profesionales o los ciclistas de grava usan nitrógeno; si lo hicieran, este es el tipo de cosa que se informaría y se informaría ampliamente.
Weiwen Ng
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No va a eliminar para perder los votos negativos.
La pregunta planteada es la ventaja es el nitrógeno. No debería usar nitrógeno. Cubro el aspecto técnico de las características del nitrógeno versus el aire y la razón química y física de las diferencias.

  1. Una molécula de nitrógeno es más grande que el oxígeno, por lo que no tiene fugas tan fácil / rápidamente.
    El nitrógeno es en realidad un poco más ligero que el oxígeno y un átomo de nitrógeno es más pequeño. En el aire, ambos ocurren como moléculas de dos átomos. La forma en que las manos se sostienen es diferente, por lo que N₂ es ligeramente más grande que O₂. http://www.getnitrogen.org/pdf/graham.pdf

    El O2 "penetra" aproximadamente 3-4 veces más rápido que el N2 a través de un caucho típico.

  2. Estable y no reactivo.
    El oxígeno, el nitrógeno, son agua, todos son relativamente estables y no reactivos.
    El oxígeno es un agente oxidante más fuerte. El nitrógeno oxida el caucho a una velocidad menor.
  3. Mejores características de PVT. El nitrógeno no cambia la presión con la temperatura tanto como el aire. No quieres que cambie la presión en tus neumáticos.
  4. Almacenamiento y transporte
    Hay algunos de los estantes de alquiler de bicicletas que usan nitrógeno porque es más fácil obtener un permiso de almacenamiento y transporte. El oxígeno por sí solo no es combustible pero es compatible con la combustión. El nitrógeno no es combustible no es compatible con la combustión.

¿Por qué nitrógeno versus un gas inerte como el argón?
El nitrógeno existe como una molécula N₂ y es casi tan estable como un gas inerte. Se usa porque está disponible. El nitrógeno es un subproducto de la licuefacción y la destilación fraccionada del aire para producir oxígeno. El nitrógeno no es un gas inerte, pero una molécula de nitrógeno N₂ es muy estable. Es un gas relativamente barato, estable y seco (no reactivo). Y no se licua fácilmente (punto de ebullición de -320 F).

¿Por qué el nitrógeno tiene mejores características de PVT?

En el rango operativo de un neumático, el oxígeno y el nitrógeno tienen las mismas características de PVT. Ambos son gases ideales. Ideal porque no se licúan y no tienen fuerzas atractivas ni repulsivas. Son neutrales.

Una bicicleta no genera suficiente fricción para cambiar mucho la temperatura. La bicicleta estará bastante cerca de la temperatura ambiente. Si comienza un viaje en la mañana, puede obtener un swing de 10 grados Celsius a las 2 PM.

En relación con la ley de los gases ideales, PV = NRT, oxígeno y nitrógeno tienen el mismo comportamiento. T es absoluto en esa ecuación. 0 Celsius es 272 Kelvin (absoluto). 10 a 20 grados Celsius es una diferencia de 4% en presión. Entonces, si el neumático comenzó a 100 PSI, la presión a 104 PSI.

El agua es el problema PVT. El agua no es un gas ideal. En el rango operativo de un neumático, H₂0 puede existir como gas y líquido. Desde el estado líquido al gas, el cambio de volumen es superior a 100 (así es como puede inflar un neumático con un pequeño cartucho de CO₂).

En el rango de 10 Celsius versus 20 Celsius, la presión de vapor de H of0 casi se duplica a la presión atmosférica.
Presión de vapor de agua

Sobre esos mismos 10 grados Celsius oscilan cuál es el cambio de presión del agua. La presión de vapor del agua se duplica. Donde el gas ideal (N₂) cambia 4% el agua cambia 100%. En ese mismo rango, la presión del agua sube 1 PSI. Por lo tanto, el PSI total es 105. Con solo un 1% de composición, el agua contribuye con el 25% del cambio de presión. La afirmación de Moz de que el nitrógeno cambia la presión con una temperatura ligeramente inferior a la del agua no es correcta. La diferencia es 40X, pero con solo un 1%, 40X todavía no es una contribución total.

Entonces, una diferencia de presión del 1% en 10 centígrados. Los corredores irán después de los gramos. 1% puede importarles. No está claro si los corredores usan nitrógeno (en los neumáticos). Veo vendedores que dicen que las razas lo usan, pero no veo y las razas dicen que usan nitrógeno.

El nitrógeno se usa en tiendas de altura para reducir el contenido de O₂. Esto estimula la producción de glóbulos rojos. Por lo tanto, los corredores pueden usar neumáticos como excusa para los tanques de nitrógeno.

De 0 a 100 Celsius, la presión de vapor de H₂0 va de 611 a 101417 Pa. En ese rango de operación, H₂0 es más de 100 veces más sensible a la temperatura que el nitrógeno u oxígeno en relación con la presión. Entonces, para un auto de carrera, el cambio es notable.

¿Por qué CO₂ en esos recipientes portátiles y no en nitrógeno?
El CO₂ se comprime al estado líquido a una temperatura más baja que el nitrógeno. El punto de ebullición de CO₂ es -78 Celsius. Puede usar CO₂ para inflar un neumático y no arriesgarse a que regrese a un estado líquido en el rango operativo de un neumático.

paparazzo
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¿Puede realmente ejecutar los números para nosotros, por favor? Dadas dos llantas, una llena de aire en la composición típica de salida del compresor y otra con nitrógeno, ¿cuál es la diferencia real de presión a medida que la temperatura cambia de, digamos, 5 ° C a 35 ° C, y cómo cambia eso la resistencia a la rodadura? Su respuesta no parece llegar al efecto sobre el rendimiento de la bicicleta que la pregunta está pidiendo.
Más el
@ Mσᶎ La pregunta es ¿por qué nitrógeno? Su respuesta no cuantifica la diferencia en la resistencia a la rodadura ni cuantifica la diferencia en el percolado. Usted dice "El nitrógeno cambia la presión con la temperatura un poco menos que el agua" sin explicación. La pregunta es ¿por qué nitrógeno en lugar de aire? Una de las razones es el agua. Y explico por qué el agua es mala.
paparazzo
@ Mσᶎ Al igual que su sitio web, ha realizado algunos proyectos interesantes.
paparazzo
Usted arroja muchos números, pero en ninguna parte veo cómo esos números se traducen en una ventaja práctica que justificaría el tiempo y el costo del uso de nitrógeno. Una fuga más lenta es agradable, pero realmente, me lleva 60 segundos completar un neumático. La oxidación de la goma en los tubos nunca ha sido un problema para nadie, excepto las bicicletas viejas que han estado almacenadas. Entonces, todo lo que queda es menos cambio con las fluctuaciones de temperatura, pero no ha demostrado cómo la diferencia es lo suficientemente significativa como para importar.
Carey Gregory
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Si no puede demostrar un beneficio tangible, no creo que haya respondido la pregunta. Parece que estás diciendo que tu respuesta es en realidad un comentario sobre la respuesta de Moz en lugar de una respuesta en sí misma.
Carey Gregory