轮胎充氮——氮气引人注目的新用途
1、概述：
汽车轮胎填充压缩空气是众所周知的，但是以压缩氮气充填汽车轮胎还鲜为人知。然而，在军事、航空及赛车等方面的应用已有近二十能的历史了。
在高速公路成网的今天，交通事故中爆胎是头号杀手，据统计在我国高速公路上的交通事故中有 46% 的事故是由于轮胎故障引起的，其中爆胎事故占总事故的 70% 。日本汽车联盟( JAF ）在 2001 年的高速公路援救中，轮胎的爆裂与气压不足所引起的事故占总援救数的 21.4% ，排在援救数中的第一位。
造成轮胎爆裂的原因有很多种，如轮胎气压过高或过低、安装维护不当、超载超速等。但主要原因是轮胎气压不足和充入的空气中带入的含有油脂的水分造成的。
当轮胎气压过低时，轮胎径向变形大，车轮下沉幅度增加，帘布层之间的剪切力也增大;同时轮胎与地面接触面积增大使轮胎的滚动阻力成倍上升。在这种情况下，汽车高速行驶时，轮胎径向形变运动频率剧增，由摩擦产生的热量迅速积聚，使轮胎本体温度升高，橡胶变软，轮胎强度急剧下降，造成轮胎内部的胶层与帘布分离脱层;再加上轮胎内部温度升高，使轮胎内的水分，体积膨胀胎内压力猛增，最后导致爆胎。轮胎气压过低，即使在低速行驶时，同样损害轮胎，并且隐蔽性大，更危险，为汽车高速时埋下爆胎隐患。所以，轮胎缺气行驶是爆胎的祸根。另外，轮胎内有油脂存在使得橡胶膨胀，造成轮胎橡胶的物理性能下降，为爆胎创造了条件。
综上所述，汽车的轮胎只有充填了干操无油的氮气时才能克服上述存在才问题，才能真正做到安全行车。
2、汽车轮胎充填氮气的优越性：
1）. 采用干操的氮气充填轮胎可以大大提高安全性。
首先，因为氮气是惰性气体，有稳定的物理和化学性质，不自燃，不助燃，受温度影响小，可以大大减小爆胎自燃的几率，大大提高汽车行驶的安全性。
其二，氮气分子的自由行程比氧气大，在轮胎内的渗透率低，因此轮胎内气压下降速率大幅度降低，轮胎可以较长时间维持正常压力。巴西人曾实践证明氮气充填轮胎行驶 5 万公里不需要补气。
由于充填干操的氮气，在温度变化时或当高速行驶使得轮胎升温时，轮胎气压上升较少，从而降低了包胎的几率。
2）. 轮胎用氮气充填可以延缓橡胶老化，延长使用寿命。
橡胶老化是受空气中氧分子氧化所致。橡胶老化后会产生龟裂现象，使得橡胶失去应有的物理性能，而充填氮气后胎内不被氧化，从而延长了轮胎的使用寿命。美国人曾做了有关轮胎内充填空气和氮气的对比实验。实验结果统计表明，轮胎内充填氮气比充填空气多跑 26% 的里程。同时因充填的是干操的氮气还能保护轮圈内部不受氧化。
3）. 氮气充填轮胎可以节能降耗，减少污染。
氮气渗透橡胶胎壁的速度只有氧气的 1/3 ，轮胎内氮气渗透损耗少，轮胎压力稳定，可使汽车长期保持良好的运行状态。需要指出的是，现在很多汽车的轮胎是无内胎的，通常轮胎充填的空气中所含有的水分会使轮圈电镀层氧化，并导致气门嘴密封不严密，使得胎内的气体外漏，造成轮胎气压不足。由轮胎冲压不足造成能耗增加。
美国运输部统计资料显示，该国约有80% 的汽车轮胎充气不足，由此造成每天增加油耗 900 万升。据统计，使用干操的氮气充填轮胎，可以减少燃油 2%~10% ，并且使轮胎慢性泄气问题得到彻底解决。
节省燃油就可以减少排气，延长了轮胎的使用寿命也就减少了废轮胎的产生，有利于环境的保护。
4）. 轮胎氮气充填后胎压稳定，在凹凸路面减少震动，行驶平稳，音量传导率低，减少噪音。
5）. 使用制氮机即可从大气中制取所需的氮气充填轮胎，因而资源来源充足，制取方便。
此外，由于氮气是惰性气体，所以制备出的氮气还能作为经营场所的气体灭火剂。 总体上来看，轮胎改用氮气充填，可谓一举多得：既可以节省燃油，增加轮胎的使用寿命，又能保障行驶安全，减少废胎数量，降低能耗有利于环境保护。再说作为空气中最大组分的氮气，来源丰富易得，且成本低廉。因此开发氮气新用途，用氮气充填轮胎，不仅有利于利用资源，还更提高了人们的生活质量。
3. 轮胎充填氮气的规格要求：
从性价比来讲一般氮气的浓度为 95%-98% 为宜。
氮气的制备方法：
膜分离法 : 以空气为原料 ， 利用不同气体在中空纤维膜组件中的渗透能力的不同 ， 将氮气从空气中分离出来 ， 从而获得氮气。
分子筛 PSA 法： 以空气为原料，利用分子筛对不同气体吸附能力的不同，将氮气从空气中分离出来从而获得氮气。
工艺简单可靠，成本低廉，已定型生产出各种规格的大、中、小型集成化系列产品供应市场 |