車のタイヤに窒素ガスを充填する場面が多いのは、航空関係や自動車レースでよく行われてると聞きます。
現在は、F1界ではドライエアーをタイヤに充填していますが、数年前までは窒素を充填していました。
『タイヤの空気圧が 自然に下がる理由は？季節の気温の変化も関係してる』では、タイヤに窒素を充填することで、タイヤの空気圧低下を遅らせるお話をしました。
ここではタイヤに窒素ガスを充填するメリットや効果などについて、さらに詳しく解説していきます。
もくじ
窒素充填のメリットとデメリット
窒素充填のメリット
- タイヤ空気圧の低下を遅らせることができる。
- タイヤ空気圧が安定しやすく、燃費向上に繋がる。
- タイヤやホイールの劣化を軽減する。
- ハンドリングが軽くなる。
窒素充填はタイヤ空気圧の低下を遅延
タイヤには肉眼では見えない小さな穴が沢山開いています。
空気はその穴を通りやすいために空気が徐々に抜けていきます。
窒素もタイヤの小さな穴を通りますが、空気に比べると通りにくくなっています。
通りにくい = 抜けにくい
つまり、タイヤの圧力低下を遅らせることができます。
特に、スタッドレスタイヤでは効果的と耳にします。
全く抜けないわけではなく、抜けにくいだけです。
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窒素は空気圧が安定しやすく燃費向上に繋がる
タイヤの空気圧により燃費は変わります。
自転車に乗ると良くわかると思いますが、タイヤの空気が少ない自転車はペダルをこぐことは大変です。
タイヤと地面が接する接地面積が大きくなることで、摩擦が大きくなり抵抗を大きくするためです。
『転がり抵抗が大きい』という言われ方をします。
車のタイヤも同様に空気圧が低いと『摩擦抵抗』が大きくなりますので、アクセルをより多く踏み込み、結果として燃費が悪くなります。
空気は水分を含みますので、走行時の発熱や路面温度などでタイヤ内部の水分が影響を受け、タイヤ空気圧の変化を生じます。
空気圧に変化があると走行抵抗にも変化を生じ燃費も変化します。
窒素は生成過程で水分量が極めて少なくなりますので、この影響を受けにくく安定した圧力を維持できます。
従って、走行中にタイヤ圧が変化して、燃費に変化があることが少なくなります。
窒素はタイヤやホイールの劣化を軽減する
窒素は酸素と水分量が極めて少ないため酸化を起こしにくくなります。
タイヤにあるスチールワイヤーやホイールの酸化を起こしにくくさせることは、安全面から言っても良いことです。
タイヤは外見からはわかりませんが、内部には金属が使われています。
ゴムは空気を通しやすいため、空気充填の場合は内部の金属まで到達します。
そこで酸化が起こり劣化を早めてしまいます。
窒素には劣化を早める酸素や水分が極めて少ないため、タイヤやホイールの劣化を軽減します。
窒素は軽いためハンドリングと燃費が向上する
窒素は空気に比べて軽いため、その利点を活かしてレーシングカーでは窒素充填が行われています。
窒素充填したタイヤはハンドリング操作が軽くなります。
また、軽いということから燃費向上にも繋がります。
特にバネ下荷重は、単純にその重量が増加するわけではなく、何倍もの負荷になります。
その負荷が4ヶ所あることになります。
窒素充填のデメリット
- 窒素充填にはお金がかかる
- 窒素充填できる店舗に限りがある
空気と違って無料ではない
ほとんどの窒素充填は有料で行われています。
平均的な相場は、タイヤ1本につき500円が相場です。
車のタイヤは最低4本ありますので、合計は2000円ほどかかります。
窒素充填は店舗に限りがある
通常の空気を入れる場合であれば、ガソリンスタンドなどで無料で行えますが、窒素充填の場合はどこでもというわけにはいかず、窒素充填ができる施設でないと行うことはできません。
例えば、窒素充填できる施設にタイヤ販売店やカー用品店やガソリンスタンドがありますが、これら全てが行っているとは限らず、一部のガソリンスタンドやカー用品店しか行っていないことがあります。
充填可能な施設を探す手間がかかってしまいます。
窒素充填したタイヤの効果は？
紹介しました4つのメリットの効果については、『タイヤ空気圧の低下を遅らせること』は化学的根拠からも実感できそうです。
実際にスタッドレスタイヤでは耳にすることがあります。
ハンドリングが軽くなることは、実際にモータースポーツ界では、そのことを理由の一つに窒素充填が行われていますので効果はあるはずです。
しかし、一般車両が日常生活の運転となると、効果や実感はあまりないのではと考えます。
残りの2つについては、確認の方法が難しいことと、実際に効果が顕著に表れるのであれば、おそらく世間的にも窒素充填について、よく耳にすると思います。
しかし現実それほど聞くことがないことから、あまり効果は期待できないのではと考えます。
総合的にみて、一般車両におけえる窒素充填の効果は期待を持てないと考えます。
発祥は飛行機から
車のタイヤに窒素を充填しようという発想はどこから来たのかと言いますと、飛行機のタイヤが窒素を充填していることから車のタイヤへときました。
飛行機のタイヤに窒素が充填されている理由は、軽さや酸化防止の理由もありますが、一番の理由はタイヤの圧力です。
飛行機は温度差が激しい環境で飛行しますので、空気に含まれる水分が悪さをしてしまうことが理由です。
空気を充填した場合は、上空ではタイヤ内の水分が凍結してしまいます。着陸時にタイヤ内圧が低下した状態で、何トンもある重量物をタイヤで支えることは危険です。
凍結がない場合にも、温度変化でタイヤの内圧に変化があることはあまりいいことではありません。
このようなことがないように窒素を充填しています。
着陸時に凍結が解凍する保障はありません。
まとめ
- タイヤに窒素を入れるメリットは、一般車両ではあまりメリットがない。
- タイヤに窒素を入れることは、メリットよりもデメリットの方が多くなる。
- タイヤに窒素を入れるメリットは飛行機やレーシングカー。
最後までお読みくださり、ありがとうございました。
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