בשבוע שעבר נכנסתי לחנות של רשת המשווקת מוצרים לרכב והופתעתי לראות פרסום על ניפוח צמיגים בחנקן. במבצע, כמובן. היתרונות לפי הפרסום: הארכת חיי הצמיג, שמירה על לחץ אוויר קבוע, הפחתת צריכת הדלק. נראה שיש בהם אמת. מצד שני, זה בערך כמו שאצהיר שגם אני וגם רונאלדו יודעים לשחק כדורגל. הנה ההסבר.
ראשית נזכור כי כ-78% מהרכב האוויר שסביבנו הוא גז חנקן. כלומר גם אם נמלא את הצמיג בחנקן, הוא לא יחוש בשינוי גדול מאוד לעומת מילויו באוויר רגיל. שנית, ברחבי העולם אכן נעשה שימוש בחנקן במילוי צמיגי מטוסים ומכוניות מרוץ של פורמולה 1, צמיגים תעשייתיים ועוד.
היתרונות רבים: החנקן תורם לשמירה על לחץ אוויר קבוע בצמיג ומאריך את חייו, אינו דליק, קל לאחסון ולשינוע והוא אינו נוטה להגיב לחומרים אחרים. בחנקן גם אין אדי מים וחמצן המצויים באוויר רגיל, וכך נמנעים נזקים של ממש לצמיג כמו החלדת חלקי הברזל הבאים עמו במגע. היעדר אדי מים ולחות משחרר מטוסים ומכוניות מרוץ – שבהם דיוק הוא שם המשחק – מן התלות במזג האוויר המשפיע על התנהגות הצמיג ועל ביצועיו.
אז יש הצדקה למילוי חנקן בצמיגים המיועדים לשימושים ייעודיים ומיוחדים, אבל בצמיגי מכוניות נוסעים אין בו טעם של ממש. נפרט כל טענה.
הארכת משך החיים של הצמיג
טענה זו אינה רלוונטית למכוניות נוסעים שבהן העומסים על הצמיגים נמוכים ותדירות החלפתם גבוהה. אומנם החמצן מזיק לגומי בחלקו הפנימי של הצמיג עקב תהליכי חמצון, אולם הרוב המכריע של התקלות בצמיגים מקורו דווקא בחלק החיצוני של הצמיג, הפגיע בהרבה מאשר חלקו הפנימי. הוא חשוף לחמצן, לקרני UV מזיקות, לכבישים משובשים ואפילו לשתן כלבים. מילוי הצמיג בחנקן אינו נותן מענה לבעיות עיקריות אלה.
שמירה על לחץ אוויר קבוע ובעקבותיה הפחתה בצריכת הדלק
טענה זו בהקשר של מכוניות נוסעים גם שגויה וגם מסוכנת. חמצן אכן בורח דרך הגומי בצמיג במהירות גבוהה יותר מאשר חנקן (זאת משום שמולקולות החמצן קטנות יותר ממולקולות החנקן), אך בפועל ההבדל זניח לחלוטין. האוויר סביבנו מכיל חנקן בשיעור גבוה וחמצן רק בשיעור נמוך (כ-21%). מחקר שנערך במשך שלושה חודשים העלה גם הוא כי ההפרש באיבוד האוויר זניח. שיעור אובדן האוויר הממוצע בחודש בצמיג ממולא אוויר היה 2.13%, ובצמיג ממולא חנקן היה 1.39%.
הטענה מסוכנת מכיוון שבעקבותיה הנהג עלול להניח כי לחץ האוויר בצמיגים קבוע ממש – על אף שכאמור גם חנקן בורח מהצמיג עם הזמן – עד שהוא יימנע מלבדוק אותם בתדירות מספקת. אם לחץ האוויר יהיה נמוך מהנדרש הצמיגים ייפגעו בשל התחממות יתר. גם הפחתת צריכת הדלק לא תהיה גדולה, כך שהחיסכון הצפוי ממנה יהיה קטן ממחיר מילוי הצמיגים בחנקן. בקיצור, רוצים להפחית את צריכת הדלק? – ודאו בתדירות גבוהה כי לחץ האוויר בצמיגי מכוניתכם תקין.
חנקן מגיב טוב יותר לשינוי טמפרטורה
גם כאן, בכל הקשור למכוניות נוסעים אין הבדל ניכר מבחינה תרמו-דינמית בין חנקן לאוויר, שהרי הם חולקים תכונות דומות למדי. הפרשי הטמפרטורות במהלך נסיעה אינם גדולים עד שההבדל בביצועים בין צמיג ממולא חנקן לצמיג ממולא אוויר יבוא לידי ביטוי. אומנם יש בסיס מדעי להבדל כזה, אך הוא רלוונטי יותר למטוס קרב נוחת מאשר למכונית המבלה את מרבית זמנה בפקק באיילון. לדוגמה: לא אטרח לקנות נעלי כדורגל מהדגם שרונאלדו נועל. אין ספק שזהו דגם מצוין המשפיע על הביצועים שלו, אבל הוא לחלוטין לא רלוונטי עבורי.
לסיכום, שתי המלצות
ההמלצה הראשונה היא על מקום שתוכלו למלא בו את הצמיגים בחנקן ואפילו חינם. אומנם לא בגז חנקן טהור אבל כמעט. תוכלו לעשות זאת בכל תחנת דלק, מכיוון שהאוויר סביבנו מכיל כאמו, כ-78% חנקן.
המלצה שנייה היא המלצה כללית המתאימה גם למקרים רבים אחרים: אם נתקלתם בפרסום מסוג כזה, שמבטיח גדולות ונצורות – עצרו לרגע וחשבו: אילו היה זה אכן פתרון פורץ דרך, מציל חיי אדם, חוסך כסף, מפחית זיהום וכדומה, הרי הממציא שלו היה זוכה בתהילת עולם והפתרון שהמציא היה מיושם בכל מקום אפשרי.
ואחרי כל זה, ננצל את השורות האחרונות כדי לשוב ולהזכיר את חשיבות ההקפדה על לחץ אוויר תקין בצמיגים – יהיו אלה ממולאים באוויר או בחנקן – ואת השפעתו הישירה על בטיחות הנסיעה, אחיזת הכביש של הצמיגים וביצועי המכונית. כבר אמרו לפנינו "הצמיג הוא הקשר היחידי שלנו עם הקרקע". סעו בזהירות
מיכאל לוי, בעל תואר ראשון בהנדסת מכונות ותואר שני בהנדסת מערכות (שניהם בטכניון). כיום, לאחר הסבה להוראה, מלמד בתיכון ועוסק ביזמות בתחום ה-STEM, ומתנדב בעמותת מדע גדול, בקטנה.
עריכה: חגי גלרנטר, מדע גדול בקטנה.