タイヤに窒素を入れるのはどんな意味が有るのですか

質問

普通考えて有料の窒素も無料の空気も密度なんてほとんど同じだしそもそも空気中には８割もの窒素が含まれているし。

窒素を入れると路面の追従性が良いとか聞いたけれどバネ下重量の大きさに対して空気だろうが窒素だろうが無視できる差ではありませんか？
そのような理由からとても信じられないのですが、でも世の中に流通している以上はまるきりのインチキ商品でも無いような気もします。

実際のところどうなんでしょうか？
詳しい方教えてくださいませんか。

回答No.16

akadonta · ベストアンサー

No.11ですが、以前申し上げました、
「F1のタイヤサプライヤーは「乾燥空気」を充填して各チームへ供給しています。」
は誤りで、
「F1のタイヤサプライヤーは「ただの空気」を充填して供給後、各チームがパージング（入っている空気を排出しながら乾燥空気を充填してほぼ乾燥空気100％にする）して乾燥空気を充填している。」
が正解です。訂正してお詫びします、申し訳ありませんでした。
更に、現在ではこのパージングはレギュレーションで禁止されています。

とはいえ、窒素は少なくとも私個人は積極的に入れるものではないと思っています。
どちらにせよ、充填圧が適正であるかどうか測定した後に適正な処理をしなければならないのは空気も窒素も変わらない訳で・・・
窒素ガスの原価は、高圧ボンベの窒素を大気圧の二倍程度まで膨張させても0.7円～2円/L程度（ボンベリース費等で幅があります）ですから、ある程度の客を捌けるならば、いかに美味しい商売かは分かると思います。

お礼

結局は乾燥空気を入れてマメに圧をチェックすれば実用上の差は無い、と考えてよろしいのでしょうか。
酸素がゴムやホイールを痛めるとか言う意見も有りますが実用上無視できると。

クルマは趣味的な部分が有るので気分を味わう為に多少のお金は我慢する、自分を納得させるためにも静かになった、乗り心地が良くなったなどと思いたい人もいるでしょうね。

数千円の出費で満足感を味わえ業者もそれなりの利益が出るなら窒素を充填する意味も有るのかもしれませんね。
今回はありがとうございました。

回答No.15

４ 1/2（@1143）

>>面白いですね、1143さんの回答内容と教えていただいたサイトの内容が矛盾するような気がしますが。

BSのホームページでは、空気に比べて抜けにくい、タイヤの劣化に対して有利の２点を挙げていますが、抜けにくいだけで抜けない訳ではない、温度変化による調整が必要なのは同じでメンテナンスはやはり必要である。タイヤの内面は確かに酸化しにくいだろうがタイヤが劣化してひび割れるのは紫外線やオゾン、酸性雨にさらされている外面が先なので内面の酸化を防いでも無意味、と言うことから無駄と書かせていただきました。

>>これらのデータを見れば窒素を入れる意味は少しは有る、となりますがF1では何故乾燥空気を使うのか分らなくなりました。

　上記の理由から組んでからせいぜい４日間しか使わないF-1タイヤに窒素を充填しても無意味です。さらにわざわざ”乾燥”空気と書かなくてもコンプレッサー圧縮した時点で単位体積辺の水分が飽和して結露分離してしまいますから、これだけで全く問題有りません。

お礼

要するに一般人が日常使う場合と航空機など非常にシビアな使われ方をする場合とを分けて考えれなくては意味がない、と。
タダなら入れても良いが金を出すほどの物ではない。

水分を除去した空気なら実用上何ら問題は無いということですね。
自分の場合小型のコンプレッサを持っていて定期的にチェックしているので窒素を入れる意味は無いと考える事にしました。

詳しい説明有りがとうございました。

回答No.14

４ 1/2（@1143）

だそうです。

ちなみに、窒素も空気も熱膨張率は同じです。ブリジストンがF-1タイヤを供給していた時は、乾燥エアーではなくただのコンプレッサーエアーを入れていたそうです。（サーキットで全てブリジストンの技術者がホイールに組込んでチームに渡します）

スウェットにサンダル履きで、車高短に大径ホイールの車に乗っている方々はショップの言いなりにお金を出してありがたく窒素を入れてもらうそうです。

参考URL：

http://www.bridgestone.co.jp/csr/tiresafety/safety/tips/index.html

お礼

回答有りがとうございます。

面白いですね、1143さんの回答内容と教えていただいたサイトの内容が矛盾するような気がしますが。

これらのデータを見れば窒素を入れる意味は少しは有る、となりますがF1では何故乾燥空気を使うのか分らなくなりました。
空気の場合窒素よりは抜けやすいと言っても長時間経過すればの話でレースで使う時間程度では差が無いと言う事なのでしょうか。

＞スウェットにサンダル履きで、車高短に大径ホイールの車に乗っている方々はショップの言いなりにお金を出してありがたく窒素を入れてもらうそうです。

趣味と考えれば納得もできます。

回答No.13

baikuoyagi

＞バイクでの一般道では差は認められないがサーキットでは感じると言う事でしょうか。
＞ボンベに入っている窒素は水分が無いのでタイヤに入れた後も温度による相対湿度の変化を考える必要が無いので圧力＞が安定している、と言う事なのですか。。

私が感じた物で一番はそのくらいで、まずタイヤが冷えているときに空気の場合きちんと調節していたら３周程度で温度が高くなりグリップが落ちる、逆に温度を上げて合うように低いときに調整するなら３周位は内圧が低いため本来のグリップが出ない、この場合に窒素を入れたら１週くらいは様子見ですがその後は本来のグリップが出ていたと思っています。

もっとも草レースレベルですから周回数も７週程度しかしませんけどね、私も最初面白半分に入れて見ただけですが熱に対する安定性が気に入って２回ばかり使用してみました、今では公道しか走らないため（サーキット走るようなバイクではないのに乗り換えたし）自宅でコンプレッサー使用して調整するだけです。

又その程度しか私は感じなかったので車には一切入れることは考えたことも有りません・・・・私には入れるだけのメリットが無いだけ従って否定派でも肯定派でも無いつもりです（もちろんタイヤ交換時も製造年のバランスまで当時は考えていましたバイクは得に）

お礼

回答有りがとうございます。
バイクの場合空気だと温度による圧力変動が大きい、という事でしょうか。

もしかすると他の回答者さんもおっしゃっているように水分の影響かもしれませんが、いずれにしてもそのような条件では水分の件をも含めて窒素が何の意味もない、とまでは言えないと言う事ですね。

回答No.12

chiha2525

気分の問題です。

あきらかに問題になるのは水蒸気ですので、Ｆ１でさえタイヤメーカーは乾燥空気を入れて渡しています。

あと、窒素を入れるって言っても、確か９５％くらいの窒素をいれるわけですので、異物２０％から５％への低下？いえ、ちゃんと抜くわけではないので２０％から１２％へ低下する程度、が真相でしょうか。

レースなどでは温まった状態でベストの圧になるように調整してますね。

お礼

回答ありがとうございます。

気分の問題ですか＞でもそれを言っちゃお終いだよ、って気もしますが。

＞あと、窒素を入れるって言っても、確か９５％くらいの窒素をいれるわけですので、異物２０％から５％への低下？いえ、ちゃんと抜くわけではないので２０％から１２％へ低下する程度、が真相でしょうか

言われてみれば確かに。

もうこれは趣味の世界、例えばオーディオで電源ケーブルを高級なモノに変えると音質が向上するとかピンコードを１万円のモノに変えたら明らかに音質が向上したとかと同じ世界なのでしょうか。

確かにクルマは趣味的な要素も有りますから納得です。

回答No.11

akadonta

窒素と空気の比熱比の違いは1/1000のオーダーですから、学術的な意味はあっても、実用的な意味は殆どありません＾＾;
密閉されているということで定積比熱だけを抜き出しても、その差は約0.02J/g・Kですので、ホイールやタイヤそのものが持つ熱容量を含めてしまうと、差はないといって差し支えありません。

実は、水蒸気と空気や窒素との比熱比の違いも1/100オーダーであり、こちらも実はそれほど大きくはありません。
しかし、タイヤに充填される空気は圧縮されていて、元々の空気が湿度50％以上で大気圧の2倍以上で封入される場合、何らかの形で除湿を行わないと湿度100％の空気が封入されてしまいます。
これは空気を封入した時点よりタイヤの空気温度が下がれば水分が結露して急激に圧力が下がり、温度が上がれば蒸発して急激に圧力が上がってしまうことを意味します。
ティースプーン一杯程度でも30～40kpaの気体の膨張以外による変動は簡単に起こってしまうのです。

少なくとも自動車用のタイヤで窒素ガスを充填する意義は、「最も安価な乾燥気体である」の一言に尽きると思います。

ボンベに封入されて市販されている高圧気体は、その製造方法によっても異なりますが、含まれる水分はほぼゼロで、僅かに含まれていたとしても常に同じ状態で供給され、工業的にも大量に作られており、成分や価格、供給量が安定しています。
しかし、乾燥空気、いわゆるドライエアは研究用途などの限られた用途で僅かに用いられるのみであるために市場価格は窒素の数倍はします。
そこで大量に需要がある場合には、自ら設備を導入してドライエアを生成する必要があります。

既に回答にあるとおり、究極の４輪自動車ともいえるF1のタイヤサプライヤーは「乾燥空気」を充填して各チームへ供給しています。この場合、1回のレースウィークで必要なタイヤ本数は数百本の単位ですから、自ら乾燥空気を生成するユニットを持ち込んで空気の充填、排出作業を行います。（タイヤをリムに組み込む際に用いられるのは通常の「空気」ですから、乾燥空気を送りながら内部の空気を排出するという気長な作業を行います。）

話は変わりますが、では充填する気体は乾燥空気がベストなのか。
以前にF1へタイヤを供給していたBSのエンジニアは「乾燥空気を入れて供給するが、その後はチームの自由」であったことを名言しています。
少し前にF1でマクラーレンのスパイ疑惑がありましたが、この時にやり取りされたと言われているのがタイヤの情報、特にタイヤに使用されている気体のデーターだったとされています。
この気体というのがHFC系ガスであったとも言われていますが・・・真相は闇の中。

お礼

回答有りがとうございます。

なるほど水分の量が多くなれば圧力変動も大きくなるので乾燥気体である窒素を使うと言う事ですね。
とすれば市場に出回っている“商品としての窒素”の代替品としてコンプレッサーにドライヤーを付ければ事足りると言えますがそれではお客さんから料金を頂きにくいので尤もらしく“商品としての窒素”を進める、と言う事でしょうか。

なんだか一般人が一般の使用で窒素を入れる意味が無いような気がしてきました。

回答No.10

渡辺 きよ（@kiyokaze）

バネ下が軽くなるとかそんな事は信じてませんが、私は賛成派ですね。空気は熱に対して膨張します、空気量ではなく空気圧ですから冬と夏では差があるし、走るとタイヤは熱を持ちますので空気圧は上がるって事を考えたことありますか？指定圧と言うのはタイヤが冷えてる状態での圧です。ですから家で入れるのは不可能なんです、例えは指定圧2キロな場合、スタンドまで行くと大体0.2キロ位は上がってます、それを見越してスタンドで2.2キロくらいにするわけです。これが高速だとタイヤはさらに熱を持つ為に2.6キロくらいになり遠出するとゴツゴツした乗り心地になります。これが私は嫌な為、窒素というのは熱に対する膨張率が少ないとされている為、圧が上がらないのです。これは今の時期、夏にタイヤ空気圧を合わせても寒くなってきた今の時期に空気圧が下がって何となくタイヤが潰れてる気がするでしょ？これはつまり圧が下がってるのです。空気が抜けてるのではないのです。普通の空気だと夏冬二回調整しなければならないところ窒素は年に一度でいいです。いつも同じ乗り心地でタイヤの減りもいつも均等、ハンドルの重さも均等、この意味で私はここ三年間ずっと愛用してますよ。

お礼

回答ありがとうございます。

と言う事は空気と窒素では熱による膨張率が異なると言う事ですか？
酸素の膨張率が飛び抜けて大きいと言う事になりますが気体の種類によってそれほど大きな差が有るものなのでしょうか。

＞指定圧と言うのはタイヤが冷えてる状態での圧です。ですから家で入れるのは不可能なんです

ここの部分の意味が分らないのですが・・・

確かに季節によって、あるいは走行後などは熱によって圧力に差が出るのは分りますがでもそれが空気と窒素で顕著になるのでしょうか。
実体験が無いので感覚的に理解できません。
今度入れてみようかな。

回答No.9

santana-3

私が以前に見た文献では。

タイヤのゴムには水素成分が含まれ、これが酸素と結合する事で結果的に酸素が抜けていく事になるようです。

そして、「酸素が水素と結びつく」＝「水ができる」ですから、これがホイールやバルブ、タイヤに入れてあるスチールワイヤーなどの腐食の原因に成り得る、と言う事でした。

この為、窒素ガスを充填した場合、これらの弊害を最小限に止める効果が期待できる、とされています。

乗り心地や燃費等には関係無さそうです。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほどゴムやワイヤーの劣化を防げると言う意味では窒素を入れる事は無駄ではない、ですか。
年間走行距離が少なくタイヤを長年使い高速道路を使う場合には意味を持つのかもしれませんね。

＞乗り心地や燃費等には関係無さそうです。

確かに、普通に納得できます。

回答No.8

Kon1701

窒素を使った場合のデメリットを上げてみます。

窒素にすると、補給がどこでもできなくなります。補給できるところが限られ、無料とは限らないです。仮にタイヤを買ったところなら無料だとしても、そこに行くためにガソリン代がかかります。往復５Kmとしても、ガソリン0.5L近く消費しそうですね。年に4回としたら約300円です。決して無料ではないです。もっとも、普通の空気でも調整は有料のガソリンスタンドもありますけど。参考ですが、私は安い家庭用の電動空気入れを使っています。そんなに減るものではないので、年に3,4回です。減り具合はどなたか書かれていた窒素と同等ですね。

もうひとつ、空気圧は冷えた状態での測定が原則だそうですから、スタンドやタイヤ店で補充するとそこに行くまでに多少温まりますから、適正な空気圧にしにくくなります。旅先で減っているの気がついても、自宅近くの無料のところまでそのまま、ということも増えそうです。
なので、適正な空気圧から外れた状態で走ることが多くなるような気がします。圧力が大きくに減った場合、走行中のタイヤの変形で高温になり、結果として適正値以上に空気圧が上がってしまうこともあるそうです。
少々の空気圧の適正値との差、普通に走る分には気にすることもないのでしょうけど、あえて窒素のメリットを生かそうとする人なら大きな差と思えるのですが・・・。

お礼

回答ありがとうございます。
デメリットとしてはなるほどと思います。
ただ窒素を入れるほどのマニアはスタンドに行くまでのガソリン代は気にしないのではないかと。
温度の件も了解です。

私も家庭用の電動空気入れで時々点検していますが特に不便を感じないのでわざわざ窒素を入れる意味が分らなかったものですから質問を立ち上げてみました。
色々勉強になります。

回答No.7

noname#145067

レースカーや航空機のタイヤに使われているそうです。

それは、「空気が漏れにくい」とか「熱膨張が」とか「路面追従性が」とか…とか、そういう理由では無く、１ｇでも軽く！だそうです。航空機（旅客機）のタイヤ…でかいですものねぇ…。
「安定性」というのは、タイヤのテストなどでデータを取るときには大きなメリットだそうです。
レースの現場などでも、タイヤの空気圧をチェックしたりしますから、それもレースでの窒素使用につながっているのかもしれないです。

それと、万が一火がついた時に燃焼を促進しないそうです…でもタイヤの外側は普通の空気ですから燃えますけど…。

http://blog.reira-sports.com/2010/01/post_1452.html

バイクや車だと、１本で１０～２０ｇとかだそうですので「バネ下重量の大きさに対して空気だろうが窒素だろうが無視できる差」というのは正しいです。レースでは、それでも軽いほうが！ではあるでしょうし、手軽に軽量化が図れる部分ではないかと思われます。

レースや開発の現場で使っているノウハウを使っているんだ！っていうフィーリングを味わえるというのは、サービスとしてありなんじゃないかと思います…走行におけるメリットがどうかはさておき。

お礼

なるほどの回答ありがとうございます。
レーシングマシーンのような極限の使用ではたとえ10グラムでも軽くすれば記録に差が出るなら採用したくなるでしょう。
でもそれならいっその事ヘリウムを入れればより効果が有るような気がしますが。
時間にしても僅かだし抜けが気になるほどでもないでしょうし。何故入れないのだろう？

まあ極限で使うレースでは意味が有ると言う事ですか。

回答No.6

noname#211894

タイヤ交換すると無料で窒素を入れてくれますし、以降無料でタイヤチェックしてくれますので窒素を入れています。

現実問題として、「抜けにくい」です。
空気圧の変化も少ないです。

全く無いとは言えませんが・・・

３～４ヶ月放置していても、０．１ぐらいしか抜けません。
スタッドレスにも入れていますけど、空気だけの時は次のシーズンは着けて走れない程度に抜けています。
２．４入れていたら１．８以下だったことがあります。（標準２．２）
窒素にしたときは、２．４いれていたら２．２～２．０でした。
なんとか走って入れに行けます。

燃費を向上させたいので幾分空気圧は上げています。
夏の高速などは走行中でもキンキンに上がってしまいますが、窒素だとそこまでの変化はないので乗り心地は変わりません。

実体験としてはこんなもんです。

机上の空論は分かりません。
いつかは窒素だけになるのかも知れませんが、そこまでに交換しちゃいますからね。
おいしい食べ方があるのに拒否する理由はよく分かりません。
そのタイヤをどうおいしくいただくかは、その人次第ですから。
そのおいしさを知らないで言っている人がほとんどでしょうし・・・

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど抜けにくいですか、それなら無意味とは言えませんね。
でも本当に窒素だから抜けにくいのですか。

夏の高速などは空気だと熱で圧力が上がるが窒素ならそれほどの変化はない、と言いますが膨張率がそれほど差が有るものなのかどうか。
私は入れた事が無いので実体験は無いのですが。

空気圧には慎重なので家庭用に小型コンプレッサーを買って季節の変わり目などにはチェックしていますが年に２～３回で十分なので窒素のありがたみは実感できないかもしれません。
でもタイヤの性能を十分出す事を知らないなら確かにこれはもったいない話では有りますね。

今回はご回答ありがとうございました。