استخدام النيتروجين في صناعة السيارات

1. تحسين ثبات وراحة القيادة. النيتروجين غاز ثنائي الذرة شبه خامل ذو خصائص كيميائية غير نشطة. جزيئاته أكبر من جزيئات الأكسجين، ولا تتأثر بالتمدد والانكماش الحراري، ولها نطاق تشوه ضيق. معدل اختراقه لجدار الإطار أبطأ بنسبة 30 إلى 40% من الهواء، مما يُسهم في الحفاظ على ضغط الإطار ثابتًا، وتحسين ثبات القيادة، وضمان راحة السائق. يتميز النيتروجين بموصلية صوتية منخفضة، تُعادل خُمس موصلية الهواء العادي. استخدام النيتروجين يُقلل بشكل فعال من ضوضاء الإطارات ويُحسّن هدوء القيادة.

٢. منع انفجار الإطارات ونفاد الهواء. تُعدّ الإطارات المثقوبة السبب الرئيسي لحوادث المرور. تشير الإحصائيات إلى أن ٤٦٪ من حوادث المرور على الطرق السريعة ناتجة عن تلف الإطارات، ويُمثّل انفجار الإطارات ٧٠٪ من إجمالي حوادث الإطارات. أثناء قيادة السيارة، ترتفع درجة حرارة الإطار نتيجة احتكاكه بالأرض. خاصةً عند القيادة بسرعات عالية والفرملة الطارئة، ترتفع درجة حرارة الغاز داخل الإطار بسرعة، ويزداد ضغط الإطار بشكل حاد، مما يزيد من احتمالية انفجاره. تُؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تلف مطاط الإطار، وانخفاض مقاومته للإجهاد، وتآكل مداسه بشدة، وهو عامل مهم في احتمالية انفجاره. بالمقارنة مع الهواء المضغوط العادي، فإن النيتروجين عالي النقاء خالٍ من الأكسجين، ولا يحتوي تقريبًا على الماء أو الزيت. يتميز بمعامل تمدد حراري منخفض، وموصلية حرارية منخفضة، وارتفاع بطيء في درجة الحرارة، مما يُقلل من سرعة تراكم الحرارة في الإطار. كما أنه غير قابل للاشتعال، وبالتالي يُقلل بشكل كبير من احتمالية انفجار الإطار.

٣. إطالة عمر الإطار: بعد استخدام النيتروجين، يصبح ضغط الإطار مستقرًا ويقل تغير حجمه، مما يقلل بشكل كبير من احتمالية التآكل غير المنتظم، مثل تآكل التاج، وتآكل الكتف، والتآكل اللامركزي، ويزيد من عمر الإطار. يُعدّ تقادم المطاط أحد أسباب تقصير عمر الإطارات، حيث يؤدي تأكسد جزيئات الأكسجين في الهواء إلى انخفاض قوته ومرونته مع مرور الوقت، وظهور التشققات. يعمل جهاز فصل النيتروجين على إزالة الأكسجين والكبريت والزيوت والماء والشوائب الأخرى من الهواء بشكل كبير، مما يقلل من درجة تأكسد البطانة الداخلية للإطار وتآكل المطاط، كما أنه لا يُسبب تآكل الحافة المعدنية، مما يُطيل عمر الإطار ويقلل بشكل كبير من صدأ الحافة.

٤. تقليل استهلاك الوقود وحماية البيئة. يؤدي انخفاض ضغط الإطارات وزيادة مقاومة التدحرج بعد التسخين إلى زيادة استهلاك الوقود أثناء القيادة. يتميز النيتروجين، بالإضافة إلى الحفاظ على ضغط إطارات ثابت وتأخير انخفاضه، بأنه جاف ولا يحتوي على زيت أو ماء، كما أنه ذو موصلية حرارية منخفضة. يقلل التسخين البطيء من ارتفاع درجة حرارة الإطار أثناء التشغيل، ويقلل من تشوهه، ويحسن من تماسكه، ويقلل من مقاومة التدحرج، مما يحقق هدف تقليل استهلاك الوقود.