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2005年03月05日 イイね!

タイヤへの窒素充填とは

タイヤ店などに限らずスタンドでもタイヤへの窒素充填を勧めている。

1本500円という微妙な値段からか試す人がいるが、2000円を払う価値はあるのだろうか??

この件に関して私は実験していません。また、以下の理由から窒素を入れていません。
いや、タイヤ容量の100%に乾燥窒素を入れれば、スタンドで空気を入れるよりも良いはずなのは、化学・物理特性からわかりますから1本100円ならやってもらうかもしれません。

◎やらない理由1
窒素の量はそんなに変わらないから。
ご存じのように空気中の78%は窒素なので、例えば240kPaのエア圧のタイヤのバルブを外して、そこに窒素を入れていくと大気圧が外から掛かるので、タイヤ内の絶対圧は340kPaとなる。
そうした場合の窒素の割合は、93%程度になる。ここで半分くらいエアを抜いて窒素だけを入れるという作業を4回くらい繰り返せば98%を窒素にすることが出来るが、この15%位窒素が増えて差が出るのか疑問であるし、売り文句である窒素分子は大きくて抜けにくいと言う言葉が本当ならば、酸素が抜けて中の窒素の割合は上がるはずなので普通に空気を足していてもいずれ窒素だけになるのではないか?と思うから。

◎やらない理由2
売り文句の「内圧変化が少ない」は嘘だから。
タイヤのようにせいぜい数気圧なら、空気も窒素も昔習った理想気体として扱う事が出来る。だから、ρV=nRTという状態式が成り立つ。
タイヤの内圧は温度によって上昇するわけだが、タイヤの内積変化など無視できるので、状態式のTが変わるだけであり、もし窒素の比熱が空気の比熱よりも格段に大きいなら温度上昇が小さく、内圧の変化も小さいはずであるが、空気の定要モル比熱は20.796KJ(kmol・K)であり窒素は20.791kJとほとんど変わらない。
なので、内圧の変化は同じと見なせ、「乗り心地が良くなる」も当てはまらないのではないだろうか?

◎やらない理由3
売り文句の「バーストの予防(バースト時の安全性)」は説明が合理的でない。
航空機のタイヤにも窒素が用いられていると説明するが、航空機がタイヤに窒素を用いる第1の理由は上空13000mで外気温マイナス60℃と言う条件で、タイヤ内の水分が結露、凍結しないという条件を満たすためであり、自動車のタイヤとは条件が違う。
また、バースト時の安全性であるが、航空機のタイヤは約1500kPaと自動車の7倍程度であり、航空燃料が近くにあった際には空気では酸素を供給して危険であるが、自動車にはそこまでの要求は無い。

◎やらない理由4
一番の売り文句の「ロードノイズの低減」がどんなに説明を聞いても分からない。(店員が説明出来ない)
店で窒素充填を勧める店員は、窒素ガスと空気では音の伝達速度が違うから、空気共振によるロードノイズが減ると言う。じゃあ具体的に伝達速度を教えてくれと言っても知らない始末。
そんなことは理科の教科書や理科年表にも載っているので、客に勧めるくらいなら私のような変な客にも対抗出来るくらい勉強しておいて欲しい。
各気体の音速は空気は良く知られた331m/s、窒素は337m/sだ。確かに窒素の方が音が早く伝わるが、この音速にして毎秒6メートルの差でロードノイズがどれだけ変わるのか?? 私には、実験室で聞き比べても明確な差が分からないだろう。

◎やらない理由5
これも売り文句の「燃費の向上」との説明が納得できない。
これは、空気圧低下による抵抗増と説明するように、窒素は抜けにくいと言う話らしい。本当だろうか? 分子が大きいと言うが、O2分子直径は3.64オングストロームでN2分子直径は3.76オングストロームであるでわずかな差である。
確かに、ゴム材料の文献によると、通常ゴムに対する各分子の透過速度を見ると、窒素は空気の1/3であるが、やらない理由1で書いたように窒素の割合を考えると、普通にスタンドでガソリンを入れる際に2ヶ月に1度も空気圧のチェックをしてもらえば、燃費の差になるほど普通のタイヤでも空気は漏れない。タイヤ会社も、タイヤ内に空気を透過させないように、シートを張る位のことはやっている。

◎やらない理由6
タイヤ、ホイールの寿命が延びるとの説明が説得力に欠ける。
酸素によって、タイヤ内のラジアルやアルミが酸化されるのはわかるが、今までにタイヤまたはホイールが、空気を使っていたと言う理由によって交換しなければならなくなった人っているのだろうか?
タイヤは距離か紫外線、オゾンによる劣化が圧倒的理由だろうし、アルミも外的な損傷かタイヤ内の空気と接触する部分よりも、外の部分の傷みの方が圧倒的に多いのではないだろうか?

その他、空気中の水分とか乾燥窒素とか全て合理的説明がされていないので、みんなやらない理由があるのですが書くのが面倒なのでやめます(^^;

タイヤに入れる(乾燥)窒素よりも、純空気(水蒸気無し)の方が買うと圧倒的に高いです。コンプレッサーで圧縮すると、空気中の水分はほとんどがタンクの下にたまり、ドレンから排出されるのでかなり乾燥したものになっています。

う~ん、最初に1本100円ならやると書いたけど、こうして考えると4本100円ならやってもいいに変更します。
Posted at 2005/03/05 20:34:02 | コメント(5) | トラックバック(1) | 技術解説 | クルマ
2005年03月05日 イイね!

空気タイヤとは

車に無くてはならないタイヤですが、長い車輪の歴史の中ではゴムタイヤになったのはつい最近と言える。

自動車が発明される前、馬車や自転車の頃は鉄製リムに木製の車輪というのが一般だった。そもそも、その当時はゴムが発見されていなかった。

ゴムは18世紀の初めに南アフリカで発見され、その後馬車などの一部でソリッドゴムを巻いたタイヤが使われたが、空気を入れるタイヤはさらに100年近くを要した。

ゴムタイヤを中空にして空気を入れるという発想は、1845年にロバート・トンプソンと言う英国人が設計したが、最初に製品としたのは獣医であったジョン・ダンロップであった。
後のダンロップタイヤであるが、自分の自転車の乗り心地を改善するために1888年に最初の空気タイヤを作った。

自動車の発明は、ゴットリープ・ダイムラとカール・ベンツが奇しくも同年にガソリンエンジンを搭載した4輪車が発表した1886年とされるが、車にゴムの空気タイヤが使用されたのはその10年後...ベンツかと思いきや、フランスのミシュラン兄弟によってつくられ、1895年にルノーの自動車に装着された。

これが現在のタイヤの原型であり、初めてリムから外してゴム部を交換できるものであった。
Posted at 2005/03/05 18:16:04 | コメント(1) | トラックバック(0) | 技術解説 | クルマ
2005年03月05日 イイね!

ヘッドライト清掃

ヘッドライト清掃形を抜きにしても古い車はぱっと見ても何となく分かる。

洗車のプロは、必ずタイヤはきれいにしてつや出し剤を塗るという。確かに、タイヤが黒く光っているだけでグッと締まった印象になる。

タイヤに限らず、黒い部分は古くなってくると白っぽくなってくる。確かにここをアーマオールなどで拭くと、なんだか新しくなったように見える。

他には、古くなるとヘッドライトが曇ってくるので、目の輝きがなくなるというか何となく古ぼけた印象になる。

ヘッドライトは密閉されているようでも、数年もすると内部に細かい汚れが付くようで少しずつ曇ってくる。

そこで、3年ぶりくらいでW202のヘッドライト清掃を行ってみた。

上の写真が清掃前、下が清掃後となっている。

ヘッドライトのユニットを引っ張り出して、ガラスを外して内側を拭いて組み上げた。内部の枠が古ぼけた印象だったが、近くにメッキをしてくれるところが無かったので、とりあえずアルミを巻いてみた。

ガラス(内側)を拭く際に撥水剤など付けると曇りやすくなるので、中性洗剤で洗って乾燥させるだけがいい。

一見それほど汚れていないようなライトでも、清掃してみると結構汚れていたのが分かると思う。遠目にもライトがキラキラとしていると印象が変わる。

両方を同時進行して2時間弱くらい掛かったと思うが、ディーラーなどに頼むと1万円以上は取られると思うので、休みの日にやってみると良いと思う。

注意することは、
・湿度の高い日は避け、洗った場合は十分に乾燥させる。
・ガラスレンズは割らないように注意する。
・反射部は強く拭くと曇ってしまうので、軽くなでる位にする。
・プラレンズのものは拭くと傷が付くので優しく水洗いにする。
・バルブ等外すのに手で直接触らない。
・光軸調整の機能が付いている場合は、配線(エアの場合配管)を外しておく。
・この作業を行うと光軸がずれるので、事前に壁などに照射して確認しておき、事後に調整する。(または、車検の直前に行って車検時に調整する)
Posted at 2005/03/05 11:26:21 | コメント(1) | トラックバック(0) | 車関連日記 | クルマ

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