เป็นที่ทราบกันโดยทั่วไปถึงประโยชน์ในการดูแลรักษาระดับแรงดันของลมยางรถยนต์ ที่สามารถเลือกเติมลมไนโตรเจน โดยประโยชน์ของลมไนโตรเจนที่ใช้ในยางรถยนต์ ได้มีการวิเคราะห์ถึงข้อดีข้อเสียอย่างแพร่หลาย ซึ่งผู้บริโภคจะต้องใช้วิจารณญาณในการเลือกใช้จากการศึกษาคุณสมบัติของลมที่ใช้โดยทั่วไปกับลมไนโตรเจน ในทางทฤษฎีที่จะใช้เป็นข้อมูลประกอบในการพิจารณาเลือกใช้ สามารถจำแนกได้ดังนี้

คุณสมบัติของก๊าซไนโตรเจน มีสถานะเป็นก๊าซและมีคุณสมบัติเป็นก๊าซเฉื่อย ซึ่งมีการขยายตัวน้อยมากเมื่ออยู่ภายใต้สภาวะรับการเสียดสี หรือรับการกระแทก ขนาดรัศมีอะตอม 56 พิโคเมตร คุณสมบัติของลมทั่วไปที่ใช้ในยางรถยนต์ โดยทั่วไปทางทฤษฎีในอากาศปกติจะประกอบไปด้วย ก๊าซออกซิเจน 21% ก๊าซไนโตรเจน 78% และก๊าซอื่นๆ อีก 1% ก๊าซออกซิเจนมีขนาดรัศมีอะตอม 48 พิโคเมตร

จากข้อมูลทั่วไปในเบื้องต้นจะสังเกตเห็นว่า ก๊าซไนโตรเจนมีขนาดใหญ่กว่าก๊าซออกซิเจน และคุณสมบัติที่สำคัญที่เหมาะสำหรับการเลือกใช้ในยางรถยนต์ คือก๊าซไนโตรเจนมีคุณสมบัติเป็นก๊าซเฉื่อย ทนต่อการเสียดสีรับแรงกระแทกได้ โดยที่มีการขยายตัวน้อยมาก ซึ่งต่างจากลมที่ใช้โดยทั่วไปที่มีก๊าซออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ และยังมีคุณสมบัติเป็นตัวเชื่อมให้เกิดปฏิกิริยาในการรวมตัวกับก๊าซชนิดอื่นๆ อีกด้วย อาจจะทำให้เกิดไอน้ำหรือความร้อนได้ หากเติมลมในปริมาณมากเกินกว่าที่กำหนด ทั้งนี้รวมถึงความร้อนที่อาจเพิ่มขึ้น เนื่องจากการใช้งานต่อเนื่องในช่วงการใช้งานเป็นระยะเวลานาน ทำให้เกิดความดันเพิ่มขึ้นจากการขยายตัวของก๊าซภายในล้อยางยิ่งทำให้รู้สึกว่าลมไนโตรเจนเหมาะที่จะนำมาใช้เติมลมยางมากกว่าการใช้ลมแบบธรรมดาโดยทั่วไป แต่การสังเคราะห์ก๊าซไนโตรเจนต้องใช้เครื่องมือเฉพาะและมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง การเติมลมไนโตรเจนจึงต้องเสียค่าใช้จ่ายที่แพงกว่าการใช้ลมยางโดยทั่วไป ประโยชน์ที่ได้จากการดูแลความดันลมยางให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมกับการใช้งานตามประเภทของยานยนต์ที่ใช้ซึ่งจะส่งผลโดยตรงในแง่ของแรงเสียดทานระหว่างผิวหน้า ยางกับพื้นผิวจราจร น้ำหนักบรรทุก ระบบช่วงล่าง อัตราการสิ้นเปลืองพลังงานเชื้อเพลิง รวมถึงความปลอดภัยในการขับขี่ การเติมลมยางมากเกินไป ทำให้ผิวหน้าสัมผัสของยางกับพื้นผิวจราจรน้อยลง ทำให้การยึดเกาะถนนน้อยลง ง่ายต่อการลื่นไถล เสี่ยงต่อการเกิดระเบิดของล้อยาง เกิดการสั่นสะเทือนของช่วงล่าง ทำให้เกิดการสึกหรอสูงกว่าการเติมลมยางที่ต่ำกว่าปกติ หรือที่ทราบกันโดยทั่วไปว่ายางอ่อน การปล่อยให้แรงดันลมยางน้อยกว่าที่ควรจะเป็นจะทำให้เกิดความสิ้นเปลืองพลังงานเชื้อเพลิงมากขึ้น เนื่องจากพื้นผิวสัมผัสระหว่างหน้ายางกับผิวจราจรมีมากกว่าที่ควรจะเป็น ทำให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้นกว่าปกติ เมื่อลมยางอยู่ในระดับแรงดันตามมาตรฐานที่ควรจะเป็น

จากข้อมูลทางทฤษฎีและประโยชน์ของการดูแลระดับลมยาง ระหว่างลมที่ใช้โดยทั่วไปกับลมไนโตรเจนโดยธรรมชาติแล้วสัดส่วนของก๊าซไนโตรเจนและออกซิเจนในอากาศ ซึ่งขนาดรัศมีอะตอมของก๊าซออกซิเจนเล็กกว่าอะตอมของก๊าซไนโตรเจน ทำให้มีคำถามในกรณีที่เติมลมยางโดยใช้ลมทั่วไปทิ้งไว้ โอกาสที่ก๊าซออกซิเจนจะรั่วซึมออกมีมากกว่าก๊าซไนโตรเจน ซึ่งก๊าซส่วนใหญ่ที่เหลือในล้อยางน่าจะเหลือแต่เพียงก๊าซไนโตรเจน เนื่องจากสัดส่วน 78% ที่มากกว่าสัดส่วนของก๊าซออกซิเจนที่มีเพียง 21% ในที่สุดเมื่อเวลาผ่านไป ลมยางที่เหลืออยู่ก็คือลมไนโตรเจนนั่นเอง และลมไนโตรเจนที่เติมมาจากแหล่งให้บริการนั้น แน่ใจได้อย่างไรว่าเป็นลมไนโตรเจนบริสุทธิ์ แล้วเราจะเสียเงินเติมลมไนโตรเจนอีกทำไม?

ปิยะรัตน์ ประมวลผล

ศูนย์ทดสอบและมาตรวิทยา

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย