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  氮氣,常況下是一種無色無味無嗅的氣體,且通常無毒。氮氣佔大氣總量的78.12%(體積分數),是空氣的主要成份。常溫下為氣體,在標準大氣壓下,冷卻至-195.8℃時,變成沒有顏色的液體,冷卻至-209.86℃時,液態氮變成雪狀的固體。氮氣分子的分子軌道式為 ,對成鍵有貢獻的是三對電子,即形成兩個π鍵和一個σ鍵。 對成鍵沒有貢獻,成鍵與反鍵能量近似抵消,它們相當於孤電子對。由於N2分子中存在叄鍵N≡N,所以N2分子具有很大的穩定性,將它分解為原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的雙原子分子中最穩定的,氮氣的相對分子質量是28。而且氮氣不易燃燒且不支持燃燒。化學式為N2。氮氣的化學性質很穩定,常溫下很難跟其他物質發生反應。

  在美國有關方面作過輪胎充氮和充空氣的對比試驗,實驗后統計結果表明,充氮氣的比充空氣的輪胎多跑26%的里程。

  充氮輪胎,可以按設計的胎壓進行充氣,可達到汽車設計時的油耗指標。試驗證明,充氮氣比充空氣輪胎節油2-10%。

  輪胎充氮的目的,在於使輪胎內的分壓與外界相等(輪胎內外分壓平衡),使少量的氧氣滯留在輪胎內部,不會滲透胎壁而導致胎壓不足。

  輪胎充氮的用意與氮氣的純度無關,而是在使輪胎內氧氣剩餘量達2~5%的範圍,這樣少量的氧氣在輪胎內可產生與外界相等的分壓。

  在我們的輪胎中一般是充壓縮空氣的,其組成部分為78%的氮氣、21%的氧氣,以及1%的其它氣體,而在最壞的情況下,水分會佔到總體積的5%。所以,充氮氣主要起到兩個作用:其一是排除水分;其二,以體積較大的氮氣分子代替體積相對較小的氧氣分子,減緩氣體滲透輪胎胎壁的速度,這就意味著,從理論上來說,充氮氣能夠讓你的輪胎更長時間的保持標準胎壓,從而避免輪胎的不正常磨損並降低滾動阻力減小油耗。

  但問題是我無法找到實際的實驗數據來證明充氮氣的輪胎在正常行駛情況下比充空氣的輪胎保持胎壓時間更長,所以,實際情況中差別會很微小。

  而水分對輪胎的影響同樣分為兩個方面:

  首先,潮濕的空氣其密度會受到溫度較大的影響,而充氮氣則因為排除了水分使得你的胎壓更穩定。特別是在溫度超過7、80度時影響尤為明顯,這也是為什麼F1賽車輪胎必須要充氮氣的原因,但對於在城市中行車的兩位來說,其影響並沒有那麼大;

  第二,水分會對你的輪輞造成腐蝕,充氮氣會保護你的輪輞不至於生鏽,從而保證更好的行駛性能及空氣密封性。但實際情況是鐵輪輞的生鏽比例很小,而現在絕大多數的車輛採用的鋁合金輪輞根本沒有生鏽的問題。(當然,這是指轎車,在那些惡劣環境下工作的卡車之類的還是有生鏽的問題)

  此外,氮氣會比空氣更輕,這減輕了你車輛的自重,能讓你更省油,輪胎中充的氮氣重量要比空氣重量輕4%,也就是說,大概會輕30克左右。另一個好處就是,由於氮氣分子存在三鍵,是已知的雙原子分子中最穩定的,它不會和你輪胎的內襯膠發生反應。而我們知道輪胎橡膠老化的罪魁禍首就是氧化反應,充氮氣能延長輪胎的使用期限。

  最後,氮氣的不助燃、不可燃的特性使其成為飛機輪胎的充氣氣體,它可以避免在飛行器發生事故時燃燒。
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