Zašto punimo gume zrakom? Evo što znanost kaže

Ponekad se održavanje automobila može činiti kao posao s punim radnim vremenom. Morate sipati ulje u motor, puniti posudu s vodom za čišćenje stakala,  a svjećice trebate čuvati... valjda svjetlucavim? Popis se samo nastavlja. A u pozadini svega ovoga su četiri najizbirljivija kopilad na koje ste ikada naišli: vaše gume, prenosi IFL Science. 

Ljeti imaju previše zraka; a zimi premalo; mogu nasumično ispuhati na autocesti i poslati vas licem naprijed u bankinu – problemima nikad kraja. Zbog svega ovoga biste se mogli zapitati: zašto se uopće trudimo puniti gume zrakom?

To i nije tako glupo pitanje kao što zvuči. Uostalom, postoje vozila koja nemaju gume punjene zrakom: cisterne, na primjer, ili industrijska vozila poput viličara savršeno dobro rade i bez njih. No kada su u pitanju naši automobili, kamioni, autobusi, pa čak i zrakoplovi, držimo se provjerene kombinacije gume i vrlo određene količine zraka.

Zašto gume punimo zrakom?

Znamo što mislite: kako jednostavno pitanje, zar ne? To je isti razlog zašto dvorce na napuhavanje ispunjavamo zrakom umjesto da dopustimo djeci da skaču po velikim starim komadima čelika i polimerizirane gume.

Osim očitog, događa se prilično cool fizika. Kao plin, zrak se može komprimirati daleko više od bilo kojeg čvrstog materijala - što je važno, kad ste jedan od samo četiri kotača koji nose težinu automobila od oko 1600 kilograma.

Čak i lakša vozila, poput bicikala, neizbježno će malo deformirati kotač – što je dobra stvar, jer ovo povećava razinu prianjanja gume na cesti, a za ovo je potrebno je puno manje energije za kad je guma napunjena zrakom nego kad je ispuhana.

To je razlog zašto su rani korisnici Dunlopovih guma za bicikle bili mnogo brži od svojih konkurenata: njima je bilo lakše manevrirati pri većim brzinama, uz nižu cijenu energije.

U smislu fizike, to se naziva "otpor kotrljanja": energija koju jedna guma troši po jedinici prijeđene udaljenosti. Pojednostavljeno rečeno, manji otpor kotrljanja je bolji – i tu su gume punjene zrakom u prednosti pred čvrstim.

To nije samo zbog njihove savitljivosti. To je također zato što je zrak, lakši od čvrste gume: "za istu deformaciju, što je objekt masivniji, to se više zagrijava", objašnjava Michelin, a taj gubitak topline znači veći otpor kotrljanja.

A sve te prednosti dolaze do izražaja kada se vozite cestom brzinom od nekih 90 kilometara na sat i naletite na oštru rupu. Pri tim brzinama, iznenadna oštra prepreka uzrokovala bi veliki trzaj čvrstog kotača, koji bi mogao samo lokalno apsorbirati udar; zrak bi, s druge strane, raspršio udar preko cijelog kotača, što bi omogućilo sigurnu vožnju.

Pročitajte još

Michelinove gume bez zraka testirane na policijskim vozilima

Zašto ne napunimo gume nečim drugim?

Dakle, shvatili smo zašto su gume punjene plinom bolje za većinu svakodnevnih namjena - ali treba li taj plin nužno biti zrak?

Pa, ako pitate neke vozače - poput trkača Formule 1, na primjer - rekli bi ne. Iako zrak ima mnoge prednosti, postoji i nekoliko nedostataka punjenja guma njime: postupno će prodrijeti kroz gumu, s jedne strane, i relativno je osjetljiv na promjene topline i vlage.

Zato ga moramo prilagođavati tijekom cijele godine - ako vanjska temperatura padne za primjerice 10 °C, tlak u vašim gumama može pasti  do 0,14 bara.

Za većinu nas, ovo stvarno ne znači mnogo. Ali ako se natječete diljem svijeta pri brzinama od 200 milja na sat (322 kilometra na sat), postoji bolja tehnološka opcija: napunite svoje gume dušikom.

Kao "suhi" plin, dušik uklanja problem vlage u vašim gumama, čineći pritisak i kompresiju guma dosljednijima. Pri brzinama kojima se ti trkači kreću, ti detalji mogu spasiti život - kao što svatko tko je ikad imao eksploziju pri brzini od 60 ili 70 mph (97 ili 113 kmph) može samo zamisliti.

Poput mnogih visokooktanskih tehnoloških modifikacija, ideja o gumama punjenim dušikom polako se širi izvan profesionalnog svijeta i na autoceste.Pitanje je trebate li baciti svoju plaću na set od četiri N2 gume?

Eh, vjerojatno ne.

Nije dovoljno da bi se napravila stvarna razlika u kilometraži goriva ili trošenju guma za vozače osobnih vozila.

I to ima smisla. Na kraju krajeva, zrak je već većinom dušik - to je oko 78 posto dušika do samo 21 posto kisika - a dušik kojim biste na kraju napunili svoje gume dostići će oko 95 posto N2. "Nikad nije 100 posto", kaže Les Schwab.

"Zaključak: dušik će usporiti količinu gubitka napuhanosti gume na otprilike jednu trećinu onoga što ćete doživjeti sa zrakom", pišu.

Ali "ipak ćete morati provjeravati i dopunjavati zrak otprilike svaki drugi mjesec kako biste ostali unutar idealnog raspona." Umjesto toga, neka održavanje guma postane navika koju nikad nećete preskakati.