Huštění pneumatik inertním plynem  

• Das Lexikon
• Dý Lávstory
• Dý Teory
• Mein Abschluß, Part I: BlitzTemperatur
• Mein Abschluß, Part II: Zeppelin
• Mein Abschluß, Part III: Anderes
• Schluss

Das Lexikon

Nejprfe si prosfištíme slófička. Opakofala po mně:

• alfa sameček – sameček, který dokáže sbalit nejméně 90% všech žen, ne-li rovnou všechny
• Boleslaf Motoren Werke – automobilka vyrábějící supr kchár, fikce, davová halucinace?
• Bůrbon – bezva pití, připravuje se pomocí Sava, technického lihu a trestě
• dilema – existenční problém alfa samečků, jak se rozhodnout
• eshábéčko – velmi efektně vypadající žena, no prostě kus
• feromon – postřik lásky na krásky
• flaška – lahev
• fmetle – metalíza
• mozek – fyziologický orgán, který podle vědecké medicíny upadá do hypoglykemického šoku, nemá-li dostatek glukózy (cukru)
• nahlínách – hliníková kola
• pako – frustrovaný, nezajímavý chlapík
• podfuck – prostředek, jak s někým vyjebat; pro méně drsné vyjadřovatele a zvrhlejší povahy je to prostředek, jak někoho očůrat
• spešl retardér – extra vyvýšený retardér na vozovce, který je broušen sníženými podvozky příslušně vytuněných kchár
• stár – představitel hlavní role
• supr kchár – auto ideálních vlastností
• tunitel – sameček provádějící tunning supr kcháry
• vytunit – zvýšit už beztak ideální vlastnosti supr kchár

Dý Lávstory

Bylo nebylo, alfa sameček se rozhodl vyvézt eshábéčko na projížďku. Krok číslo jedna, vybrat ten správný supr kchár made in Boleslaf Motoren Werke, fmetle, nahlínách. Jde o tzv. audio-vizuální stimulaci – mozku eshábéčka se zprostředkuje takový obrazový a zvukový vjem, který ji ovlivní. Krok druhý, vytunit. První ho napadlo palivo.

Nejprve vzal palivo pro sebe, aby mu to řácky myslelo. Dal si enerdžy drink s ženšenem, taurinem a glukuronolaktonem. Samozřejmě bez cukru, aby měl jeho mozek dostatek energie – páč to psali na plechovce a říkali v reklamě.

Poté, inspirován vojenským programem, se zaměřil na dihydrogen monooxidu. Tuhle mu nabízeli super extra balení jen za pár stovek. Jeho přidáním do paliva se totiž dá zvýšit výkon motoru, jak se ukázalo za Druhé světové války u stíhaček. Akorát by samotná voda ve výškách zmrzla, tak je nutné přidat alkohol a tím vytvořit nemrznoucí směs. A tady alfa samečka potkalo dilema – tu flašku Bůrbonu měl naplánovanou na jiné účely...

Naštěstí náš alfa sameček není žádné pako a tak si pomohl nápadem přímo od podlahy. Snížil podvozek. Takže vlastně zabil dvě mouchy jednou ranou – přeci jen nějak přivytunil, a ještě zabránil mrznutí ve výškách. Nějaký rýpal by třeba namítnul, že bude mít problém u některých spešl retardérů. Ale to jsou jistě jen závistivé řeči neznalého, protože po městě přece eshábečko vozit neplánoval...

Navíc, náš sameček není sanitka, aby bylo pro jeho misi kritické, když nějaký živý retardér postaví na hlavní silnici neživé retardéry zvíci hradní stěny.

A tak sameček tunil a tunil... A než stihl přestříkat vnitřek feromony, dostal nápad, co ještě vytuní – nahustí si kola inertním plynem.

Dý Teory

Nuže, přikročme k teoretickému úvodu. Stručně řečeno, inertní plyn zásadním způsobem vylepší vlastnosti vozu. Je to díky jeho vlastnostem, konkrétně tomu, že je inertní. Kam se na něj hrabe nertní sloučenina jako vzduch (nertní podle vzoru metadioxin Jima Hackera). Hustitel by to v testamentu o výhodách inertního plynu zformuloval asi takto:

Pneumatiky, nahuštěné tímto plynem, Vám zajistí pocit větší jistoty a bezpečnosti při provozu vozidla, stabilním provozním tlakem, čímž se zvyšuje životnost pneumatik, tedy vyšší kilometrový výkon, a to především u nákladních pneumatik, a zlepšuje se komfort jízdy.

Hlavní stár inertních směsí je plyn zvaný dusík*. Určitě si přečtěte o setkání tvrzení propagátora inertních plynů do všech pneumatik s odborníkem [165]. Mně to připomíná aféru ukradené Findejsovy vzducholodi plněné nehořlavým plynem. Stručně, prodávané inertní směsi jsou založeny na dusíku od 78% a směsi dalších plynů. Já bych zde dal příležitost vědeckému poznatku, že vzduch sám o sobě obsahuje 78,08% dusíku. Úplně konkrétně, vzduch obsahuje 78,08% dusíku, 0,93% argonu a stopové množství dalších inertních plynů. Když to sečtete, ~79% toho, co dostanete do pneumatiky huštěním obyčejného vzduchu, je inertní směs.

Ó milý čtenáři, pomni na tomto místě síly lidské hlouposti a věnuj 5 minut pietního ticha kupcům 80% inertní směsi.

*Inertní znamená, že se plyn cudně zdrží chemických reakcí:o) Ale vocaď pocaď. Háček je v tom, že dusík se ve skutečnosti může účastnit chemických reakcí. Příkladem může být život sám – např. bakterie, dusík a úrodnost půdy jsou spolu úzce provázané. V průmyslovém světě viz produkce amoniaku Haberovým procesem. Jenomže, na druhou stranu, dusík tvoří 78,08% atmosféry. Takže v atmosféře se chová netečně – nereaguje. Kdyby reagoval, tak by ho v ní logicky nebylo takové množství. Je to o úhlu pohledu. No, a protože pneumatiky nehustíme zahradní prstí s dešťovkami, ředkvičkami, atd. tak zde budeme pro naše účely uvažovat onu nereaktivní stránku dusíku.

Tak, a teď už si představte, že patříte do stáje Nascar nebo F1. Zde je vaším cílem zajet čas lepší byť třeba o zlomek sekundy. A na rozdíl od běžného provozu k tomu máte i podmínky ve formě speciální dráhy. Takže jednou z možností, jak přispět k dosažení lepšího času, je navrhnout speciální pneumatiku, u které budete její životnost obětovat na lepší jízdní vlastnosti. Tím pádem přichází na řadu výpočet tlaku v pneumatice a její deformace.

Trik s huštěním takových pneumatik dusíkem je v tom, že se to dá lépe spočítat než u vzduchu. Mít tam jenom dusík, počítáte homogenní prostředí, na rozdíl od vzduchu, kde kromě několika plynů najdeme i vlhkost. A právě vlhkost dělá největší problém, protože se dostatečně přesně neví, kolik by jí tam vlastně bylo. Tolik k praktickému významu dusíku v racingu.

Mein Abschluß, Part I: BlitzTemperatur

Na první pohled se zdá být nejrelevantnějším argumentem minimalizace změny objemu či tlaku nahuštěné pneumatiky vlivem změny okolní teploty. Jo, si jako frčíte po rozpálené dálnici za horkého letního dne a najednou vám lokální změna klimatu ve formě bouřky deštěm ochladí okolní vzduch.

Und, protože výtržnost (tvrzení z kontextu hodnot) je nehezká věc, položil jsem si otázku: jak moc se objem či tlak pneumatiky může změnit?

V podstatě se pohybujme na území triumvirátu T jako teplota, V jako objem a p jako tlak.

Nejprve se podíváme, jak jsme na tom s koeficientem teplotní expanze. Koeficient expanze vzduchu při 0°C je 0,00367 a u 100°C je 0,00268. Dusík má při stejné teplotě 0,00271. Rozdíl je tak malý, že nám nepřináší žádnou znatelnou výhodu dusíku oproti vzduchu. V máme za sebou, jdeme na p.

Použijeme Van der Waalsovu rovnici, která nás nenutí uchýlit se k ideálnímu plynu, a která dává dohromady tlak, objem i teplotu.

(p + n²*a / V²)(V − n*b) = n*R*T

R je univerzální plynová konstanta, V objem náplně pneumatiky, T teplota, p tlak a n je látkové množství náplně pneumatiky. Ohledně V a n použijeme molární objem, Vm=V/n. Čímž dostaneme:

(p+a/Vm²)*(Vm-b)=RT; R= 8,3144 J/K*mol

Koeficienty pro vzduch:
a=1.3725
b=0.0372
Vm=kyslík má 14 cm³/mol, tak vzduch dáme 16,64 cm³/mol

Koeficienty pro dusík:
a=1.370
b= 0.03870
Vm=17.3 cm³/mol

Konstanty Vm, a a b můžeme substituovat na konstanty k1 a k2. Tím dostaneme:

(p+k1)*k2=T*R

Čímž pro rozdíl teplot ∆T=T1-T2 dostaneme vztah pro rozdíl tlaků p1 a p2:

(p1+k1)*k2-(p2+k1)*k2=∆T*R, který lze zjednodušit na:

p1-p2=∆T*R/k2; přičemž R/k2=R/(Vm-b) = 0,5007 pro vzduch a 0,4817 pro dusík


Takže jestli jsem nepoužil špatné hodnoty, anebo to prostě blbě nespočítal, ani rozdíl tlaku nebude takový, abyste to vůbec poznali. Možná při pneumatikách, rychlostech a povrchu Nascar, nebo F1. Ale tam si stejně tipuju, že by to přesvědčivě nepoznal pilot, ale senzory. Takže jestli jsou čísla správná, pozorované lepší jízdní vlastnosti vašeho BMW nejsou efektem inertního plynu, ale efektem subjektivní validace. Anebo prostým následkem toho, že huštění inertního plynu doprovázela nějaká oprava (např. nový ventilek, ošetření ráfku), anebo že podmínky testu nebyly stejné. Případně ještě může jít o sebe naplňující se proroctví. Aneb že prostě jedete jinak, protože se s pocitem inertního plynu v gumách chováte jinak.

Mein Abschluß, Part II: Zeppelin

Aby objem či tlak nebyly jedinými lákadly, přidalo se k nim lákadlo nižšího valivého odporu. Logicky lze usoudit, že se jedná o úlohu minimalizace styčné plochy gumy s vozovkou. Páč že by inertní plyn měl vliv třeba na zavěšení kol, nebo materiálové vlastnosti gumy, to se mi fakt nějak nezdá.

První krok k minimalizaci plochy je takový tlak, aby se nám guma nedeformovala. Jak se lidově říká, nejezděte s podhuštěnými gumami*. Vzhledem k hmotnosti vozidla a pevnosti gumy je tu ovšem nějaký limit, na kolik lze plochu zmenšit. Dále už bychom totiž museli postupovat ala grof Zeppelin. Alias nahustit inertním plynem lehčím vzduchu. Což nám ovšem zřejmě nevyjde kvůli maximálnímu možnému množství, které můžeme nahustit.

Příkladem, Zeppelin NT váží 1000 kg při objemu 8225 m³ hélia. BMW Fóbia HTTP/1.2 má pohotovostní hmotnost 1055 kg. Snad kdyby zanikla potřeba průjezdu tunely, tak by se dala přidělat přídavná, héliem vytuněná nádrž na střechu. Teda, jen co by se tunitel vypořádal se stabilizací proti bočnímu větru a vypočítal si objem, vzhledem k aktuální hmotnosti vozidla, tak, aby měl pořád dobrý záběr pohonu přes kola, včetně efektu na řiditelnost. Třeba na mokrém povrchu. Či-li, dosažení použitelně nižšího valivého odporu vlivem inertního plynu mi stále zůstává záhadou.

Je to ovšem škoda, protože kdyby byl tunitel natolik clever, že by se mohl účastnit letového provozu, neřekl bych proti takovému huštění ani pumpička. Přece jenom, když Super Hornet startuje, nebo přistává, na palubě USS Ronald Reagan, jde o prudkou změnu tlaku a teploty. Ale on by jako příklad stačil i třeba Boeing 747 na normálním letišti, kdy také dochází k extrémní zátěži na pneumatiky. Pneumatiky letadel dokonce mívají i speciální pojistky, které je při přehřátí kontrolovaně vypustí, aby se omezila pravděpodobnost, že to dopadne jak s Concordem na De Gaulově letišti (kdy se kus roztržené pneumatiky, byť z jiné příčiny, dostal kam neměl).

U letadel je zátěž na pneumatiku natolik velká, že se výše vypočítané rozdíly vyplatí nezanedbat – na rozdíl od provozu běžného BMW, kde jejich zanedbání umožňuje rychlost a hmotnost vozidla, včetně maximální možné změny teploty okolí.

*Nedávno jsem v TV viděl jakousi motoristickou vsuvku, co dělat, když zapadnete s autem v lese ve sněhu. Prý máte upustit kola, aby se pneumatiky zdeformovaly do větší styčné plochy vzorku se sněhem. No, já nevím. Ale mysleli to asi dobře. Otázkou totiž je, kolik lidí by kvůli takové radě zůstalo v lese se zapadnutým autem, které bude mít po takovém úkonu ještě navíc de-facto vypuštěná kola. A související otázkou je, kdo jezdí se svým BMW tam, kde na to jeho přibližovadlo nemá?

Mein Abschluß, Part III: Anderes

Když jsem ještě tápal ve vzdušných tmách, ještě v dobách, než jsem spatřil světlo plynů inertních, setkal jsem se na své cestě s následujícími tvrzeními, která jsem v předchozích odstavcích nerozebral. A tak zajímavá byla, až jsem jinak nemohl, než se o ně s vámi podělit.

• Pneumatiky drží tlak – podle testu NHTSA [166], pneumatiky plněné vzduchem měly únik 24,1 kPa, dusíkem 15,2 kPa. Takže, kdo si hustí gumy např. na 2,2 baru, tj. 220 kPa, tak to je opravdu zásadní rozdíl čtyř procent na únicích 11 a 7 procent. Test probíhal po jeden kalendářní rok.


• Vyšší životnost pneumatik – pokud vím, větší část pneumatiky je venku a tedy není s inertním plynem ve styku. Tak nechápu, jak dosáhnu větší životnosti pneumatiky. Ale tohle viz [165] a Zeppelin efekt (který by měl přispět k menšímu obrušování pneumatiky). Mimochodem, obrušování je o dost rychlejší proces než oxidace.


• Rychlost změny teploty plynu oproti rychlosti změny teploty okolí. Inertní plyn je od okolí izolován jak vlastní pneumatikou, tak kovem, na kterém je pneumatika nasazena, a který je navíc ochlazován pohybem vozidla*. Díky tomu se teplota náplně pneumatiky nebude ani zdaleka měnit stejně rychle jako se mění teplota okolí. Tento fakt opomněli soudruzi inertní hustitelé ve svých úvahách zmínit.
  
  *Další komplikácio je zahřívání pneumatiky třením o vozovku, případně ještě odpadním teplem motoru... A pak ještě zauvažujte, kolik z tohoto tepla ohřeje plyn uvnitř pneumatiky... no, a tak nám vyvstává ono nejapné podezření, že to uvnitř nebude závislé pouze a jen na teplotě okolní.


• Pneumatika plněná vzduchem může způsobit něco strašného. Jo, nekecám, tímhle také zkusili přesvědčovat. Pneumatika plněná vzduchem totiž obsahuje kyslík, prach, olej a vlhkost. Bylo upozorněno, že kyslík podporuje hoření. Na rozdíl od dusíku. Inu, o tom žádná.
  
  Když se přesvědčuje už i takovými argumenty, tak bystřím, jestli náhodou nejde o nějaký podfuck. Jako třeba, že předmět doličný tak nějak nesplňuje předkládané sliby, popř. že se jeho existenci dokonce ani nedaří objektivně prokázat jako třeba u léčitelské bioenergie.
  
  Tak nějak mi to připomíná jednu oblíbenou manipulativní techniku. Injektujeme, či využijeme stávající, strach a zároveň nabídneme k prodeji náš produkt, který slibuje odstranit důvod obav...

Schluss

Že inertní plyn někomu zajistí nějaký pocit, s tím bych souhlasil. Konečně, pocity jsou subjektivní a tou správnou prezentací lze docílit té správné atmošky. Bi-la kaifa [4].

Hledat u běžného ježdění specifické důvody pro inertní plyn,
které existují např. u F1 a F/A-18, to je nesmysl.

Obrázek: Záběr z filmu The Beverly Hillbillies na řácky vytuněnou kchár.

Email This BlogThis! Share to Twitter Share to Facebook