タイヤ内の気体について

質問

カテゴリー違いかと思いましたが社会性もあるのでこの欄で質問します

先日、すり減ってきた車のタイヤを交換しました
タイヤ専門店で交換したら窒素ガスを充てんしてくれました
以前もスタンドで窒素ガスをサービスで入れてくれたことがありましたが乗り心地が大分違います。道路の継ぎ目などの振動がかなり改善されます
航空機のタイやはすべて窒素ガス充填であることは知っています

質問は、なぜ窒素ガスを充てんすると乗り心地が変わるのですか
空気は窒素、酸素、ネオン、アルゴンなどの混合物ですが空気の比重と窒素ガスの比重が違うためでしょうか
それとも分子の大きさが違うためでしょうか
その他に何が影響するのでしょうか
私は化学的知識不足なので教えて下さい

回答No.3

tensim · ベストアンサー

航空機のタイヤの窒素封入は、

『窒素がタイヤ内から漏洩しにくいこと』

『万一バーストしても不活性ガスの窒素ならタイヤ内の空気には引火の恐れがない』

『窒素は精々？(表現が違ってたらすいません)の段階で水分を含まないので、熱膨張しない』

このような理由から、大事故にならないよう、まあ「念には念を」と言う意味合いからかと思います。

F1カーなどもそうでしょう。

翻って一般車の場合はどうか。

窒素が漏洩しにくい気体であるなら、最初に抜けて行く気体は質問者さんが言われている酸素やアルゴンなど。

No.1回答者さんがこの地球上の気体構成の78%が窒素だと仰られていますが、約8割が窒素な訳です。

酸素やアルゴンが抜けた段階で、約8割の窒素がまだタイヤ内に残っている訳ですが、そこに一般の空気を、減った分の約2割封入しますと、その2割分の空気の内の8割が窒素です。
つまり16%。

もともと残っていた80%の窒素と合わせますと、タイヤ内の気体の96%が窒素と言うことになります。

質問者さんは無料で入れてもらっているみたいですので問題ないですが、わざわざお金を支払ってまで封入するものではないと思います。

空気圧が減る度に普通の空気を入れて行くだけで、理論上は限りなく100%窒素に近づくはずです。

お礼

航空機のタイヤの窒素ガスは、もしかしたら火災防止の為かなと、なんとなく思ってはいましたがやはりそうだったのですね

水分を含まない窒素ガスやドライエアーの熱膨張はシャルルの法則の【理想気体】に従った膨張率で済むというわけで
車が走り出しても圧力上昇が少ないのでソフトに感じられたのですね

【理想気体の体積は絶対温度に比例する】
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%A3%E3%83%AB%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87
ありがとうございました

補足

水蒸気は理想気体と膨脹率が違うのでしょうか?
ちょっと疑問が残ります

回答No.7

rokutaro36

http://www.bridgestone.co.jp/csr/tiresafety/about/gas/

つまり、乗り心地が良くなるとは、一言も書いていない。
乗り心地が良くなったのならば、適正な空気圧になったためでしょう。
ようするに、エアが抜けにくいから、片減りもなく、
空気圧不足になることも少なく、従って、寿命が向上し、
燃費も良くなる、安定性も維持できるということ。

ですが、よくよく考えれば、１００日（３ヶ月）もエアチェックをしない
という方が、いけないのですよ。
定期的にチェックしていれば良いのです。

一般的には、ホイールやタイヤの劣化が問題になるほど、
シビアな運転はしていないでしょう。

お礼

結局、走行時タイヤ温度上昇により、水蒸気膨張によってタイヤ内空気圧上昇することが走行時のゴツゴツ感を引き起こしたと考えられますね

皆様方のご協力で長年の疑問が解消されました

　　　　　　皆様ありがとうございました!!!

回答No.6

seble

分子量は分子の質量であって、大きさと完全一致はしませんよ。
http://www.fitc.pref.fukuoka.jp/kenkyu/report/h8/h8-13.htm

お礼

分子の大きさと分子量は必ずしも一致しないだろうとは概ね理解しますが、もう素粒子の分野に近いので私には理解不能です・・・

回答No.5

Kon1701

乗り心地の違いは窒素にしたことよりも空気圧を調整したことの方が大きいかな、と思います。

旅客機は窒素を使うようですが、これは火災対策です。ブレーキが非常に強力で発熱も大きく、タイヤへの負担は自動車とは比べ物にならないほど大きいです。着陸時、タイヤは静止状態ですが約250km/hで滑走路に接するわけですし緊急時(機体故障等）は更に早いため、タイヤが燃えることもあります。タイヤ内が空気の場合、漏れた空気で炎が噴き出すそうです。窒素はそれを防ぐためです。

”その他に何が影響するのでしょうか”
⇒乗っている人の”気分”が違ってきます。

お礼

他の方々の回答から、空気中の水分がシャルルの法則に則っていないため走行中の温度上昇による膨張が大きくて設定以上の圧力上昇につながるためと理解できました

飛行機の着陸時に白煙を上げながらタイヤが回転ゼロ回転(何時も思うのですが着陸時に事前に回転させないのでしょうか)から着陸速度まで瞬時に回転をあげるので摩耗もすごいだろうなと思います
航空機のタイヤは数十回の着陸で交換するそうですが・・・

F1などもグリップをよくするため、溝なしタイヤの表面を溶かしながら路面のグリップをするので頻繁に交換をしますね

回答No.4

octopoda8

タイヤからの洩れやすさに分子の大きさ（分子量）が関係するのならば、空気の組成上位4位を比べると、二酸化炭素・44　アルゴン・40　酸素・32　窒素・28となり、窒素が最も洩れやすい事になります。
つまり、分子量とは無関係と思われます。

お礼

窒素ガスは漏れにくいは迷信でしょうか

回答No.2

kimamaoyaji

問題は水分量だけなので、完全に乾燥している窒素ボンベからの充填の方が良いと言うだけです。
http://www.shinohara-tire.co.jp/faq/cat182/cat184/
まあしいて言えば、タイヤ内部のゴムが酸化しにくい（窒素だけなので）と言う面はあるので、タイヤの寿命がちょっとだけ延びたりしますが、実質上は外側のもんだいなので気分的かもしれません。

お礼

窒素ガスを充てんすると空気が抜けにくいという事だけはしっていましたが
URLをみて理解できました

もしかして、タイヤの空気圧を許容圧力の低めに設定するため乗り心地がソフトになるのかも知れないですね
レシプロもスクリュウも圧縮後かなり水が出ますがドライエアーとはまだまだ言い切れないレベルなのですね

回答No.1

ImprezaSTi

窒素云々と言うよりも、含まれている水蒸気の量が違うためと言われています。

大気でも、窒素は７８％含まれており、残りの２２％が影響するのか？　　また、タイヤに入れるときに、元々、タイヤ無い残っているガスを抜いたのか？　　　があり、窒素による影響とは認められない。

素人で何も分からない人向けで行っているだけです。
まあ、工業上でも含まれる水分を嫌がる場合は、窒素ガスを使います。

お礼

新品のタイやに窒素ガスを充てんしたので空気としてはほとんどゼロに近いと思います
空気中の水分が影響するとは思いませんでした
ありがとうございました