今天是备胎陪伴你的第 4374 天
以下是文字版
大家应该都去给轮胎打过气吧？
那你有没有好奇过：往轮胎里打的，到底是什么气体？和路边卖气球打的气一样吗？能不能换其他的打？
今天来告诉你答案。
01
家用车充得最多的是氮气
轮胎里除了空气，充得最多的是氮气，其他气体在家用车上基本都用不到。
美国联邦航空管理局条例规章里面有讲：
《用氮气或其他惰性气体代替空气给轮胎充气》
在高温时，空气中的氧气容易与轮胎中释放的气体混合，并发生反应，从而产生爆炸。
因此，需要用其他气体来消除爆胎的可能性。
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实验结果表明：氮气浓度在 95% 以上的时候，轮胎可以有效避免因温度、压力过高而爆胎，最多只能造成轻微的轮胎开裂。
也就是说，比起充空气，给轮胎充氮气更不容易爆胎。
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所以，飞机、赛车，或者是特种车辆的轮胎，都是专门充氮气的。
而且给轮胎充氮气，胎压下降得会更缓慢。
从分子直径上来说，氮气分子的直径比氧气分子的大，因此，更不容易从轮胎里泄漏。
还有就是，氮气和橡胶化合物本身不容易发生反应，以及产生渗透。
类似于往水里滴油会分成 2 层，而不是混合在一起这种情况。
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美国的《消费者报告》里还做过实验，测试了 31 对不同型号的轮胎，分别充入了 30psi 的氮气和空气，然后在室外放个 1 年。
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最终发现，充氮气的轮胎平均压力损失是 2.2psi，充空气的轮胎压力损失是 3.5psi。
这意味着，在相同的时间内，充氮气可以减少 4.3% 的气压损失。
02
充氮气的燃油经济性更好
正因为轮胎压力下降得更慢，所以在不补气的情况下，轮胎充氮气的燃油经济性会更好。
从原理上分析，胎压降低会导致轮胎跟地面的接触面积变大，也就是滚动阻力会变大，自然也就更费油。
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往轮胎里充氮气，胎压损失变小了，相对来说就更省油了。
美国国家环境保护局有个说法：汽车轮胎气压每减少 1psi，油耗就会上升 0.3% 左右。
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不过充 1 次纯氮气也要个几十、上百块钱，所以为了省油，专门去给轮胎充氮气并不划算。
03
其他惰性气体能不能充
氮气虽然很好，但是价格贵，不划算。
那比氮气更轻的其他惰性气体，能不能充呢？我们挨个来说。
空气中有 78% 是氮气，21% 是氧气，0.94% 是稀有气体，还有 0.03% 是二氧化碳。
先来说说那 0.94% 的稀有气体。
稀有气体的化学稳定性比氮气还好，理论上确实可以充。
但是稀有气体的含量相当少，制备工艺很复杂，因此价格非常昂贵。
比如氙气，你猜市场价格多少？25 年年底至今的价格大概在 1.7-2 万 /m ³！
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给家用车轮胎用这个，实在是小题大做，4 个轮胎多打几次，花得都够再买辆车了。
当然也有便宜的，比如：二氧化碳。
但是二氧化碳并不适合用来给轮胎充气，因为它会造成轮胎的腐蚀。
这篇论文里就有讲：
朱达江 , 林元华 , 邹大鹏 , 等 .CO2 驱注气井封隔器橡胶材料腐蚀力学性能研究 [ J ] . 石油钻探技术 ,2014.
二氧化碳容易腐蚀橡胶材料，腐蚀后拉伸性能、硬度均会降低，而且会失去原始状态的力学性能。
所以压根不能用，还不如充空气。
最后是气球里面经常用到的氢气。
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氢气是世界上密度最小的气体，只有空气的 1/14，用它的话，不仅可以给轮胎减重，说不定还能让车子飘起来。
但氢气有个致命的缺点：易燃易爆。
安全隐患太大了，所以氢气也不能充到轮胎里。
04
特殊轮胎会充复杂气体
常见气体说完了，在一些特殊的车辆上面，还会充入特制的、更复杂的气体的，比如 F1 赛车的轮胎。
法拉利车队曾经和迈凯伦发生过一起 " 商业间谍案 "，原因就是：迈凯伦窃取了法拉利的轮胎气体配方。
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当时法拉利轮胎里充入的气体，是使用 52% 的四氟甲烷，加上 44% 的五氟乙烷和 4% 的三氟乙烷调配出来的一种氢氟碳化合物。
再与 50% 的二氧化碳混合而成的这么一个气体。
这个气体有极高的导热性，而且还能维持相当稳定的胎压，确实很有说法。
05
关于轮胎的其他疑问
总之，家用车充压缩空气就完全够用了，充气本身没多大讲究，但是轮胎的其他方面还是很有讲究的。
比如胎压，轮胎看着瘪瘪的，是胎压没打够吗？我们去打气，为什么店里都默认打 2.5bar？
跑完高速之后，为什么要重点检查轮胎？
这些内容我都已经给大家做过了，感兴趣的朋友点击下方「轮胎」，直接就能看到。
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参考文献
[ 1 ] 《用氮气或其他惰性气体代替空气给轮胎充气》
[ 2 ] 朱达江 , 林元华 , 邹大鹏 , 等 .CO2 驱注气井封隔器橡胶材料腐蚀力学性能研究 [ J ] . 石油钻探技术 ,2014.
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