Kategoriat
Korjaamolaitemarkkinoille on ilmaantunut typpigeneraattoreita, joiden kerrotaan olevan tarpeellisia etenkin rengasliikkeiden tapauksessa. Mitä tällaisella typpigeneraattorilla on virkaa?
Silmäys lentolaitteisiin
Ensiksi renkaiden typpitäyttö otettiin käyttöön lentolaitteissa 1990-luvun alussa Yhdysvaltain ilmailuhallinnon (FAA) esityksestä.
Perusteena oli, että lentokoneiden renkaisiin kohdistuu suuria voimia niin nousujen kuin laskujen aikana.
Laskeutuessa kiitotien ja jarrujen kehittämä kitka nostaa lentokoneen renkaiden lämpötilan nopeasti ylös. Lentoonlähdössä eli startissa renkaiden kuormitus kasvaa mittavan lentoonlähtöpainon ja suuren nopeuden seurauksena. Varsin yleisen Airbus A320-matkustajakoneen lentoonlähtönopeus on noin 275 km/h.
Lentokoneen renkaat on täytetty typellä äärimmäisen kuumuuden aiheuttamien tulipalojen estämiseksi. Kun mukana ei ole happea, rengas ei räjähtäessään ole aiheuttamassa tulipalon vaaraa.
Mutta on olemassa muitakin hyviä syitä typpitäytölle.
Ilmatäytteisessä renkaassa on kosteutta. Lentokorkeuden noustessa tuhansien metrien korkeuksiin lämpötila laskee useaan kymmeneen pakkasasteeseen, puhutaan jopa 50 pakkasasteesta.
Ilmalla täytetyt renkaat saattaisivat jäätyä näissä korkeuksissa. Suurissa korkeuksissa typpi muuttuu kaasumaisesta muodosta nestemäiseksi vasta noin -170 °C lämpötilassa.
Koska typpitäyttö sitoo kosteuden, se samalla suojaa lentokoneen renkaita korroosiolta.
Merkittävä etu on myös N2-typpimolekyylin suuri koko, jonka myötä ajan myötä tapahtuva paineenlasku renkaassa on vähäisempää kuin ilmatäytteisessä renkaassa.
Ajoneuvojen renkaissa?
Myös ajoneuvojen renkaat on mahdollista täyttää typellä ilman sijaan.
Yhä useammat rengasliikkeet ja huoltokorjaamot ovat tarjoamassa tätä vaihtoehtoa, ja ainakin huhujen siitä on tulossa suosittu ajamisen harrastajien keskuudessa.
Mutta onko typpitäytteisistä renkaista todellista hyötyä maan pinnalla liikkuvassa ajoneuvon pyörissä?
Yksinkertaisin sääntö renkaiden ylläpidossa on pitää ne oikeissa rengaspaineissa. Paineet tulisi tarkastaa ajoittain, eräiden kommenttien mukaan jopa kahden viikon välein. Kuinka usein tämä tulee tehtyä?
Kaasujen käyttäytyminen on sellaista, että ne laajenevat lämmetessään ja supistuu jäähtyessään. Erityisen selvää tämä on renkaan sisällä, sillä renkaan ilmatila ei juurikaan muutu lämpötilamuutosten tahdissa. Puhutaan isokoorisesta prosessista, jossa lämpötila ja paine ovat suoraan verrannollisia toistensa suhteen.
Renkaiden täyttöpaine nousee ja laskee lämpötilan muutosten mukaan. Ajossa lämmenneen renkaan paine on korkeampi kuin kylmän renkaan.
Tätä taustaa vasten tarkasteltuna typellä täytetyt renkaat näyttäisivät toimivan suorastaan esimerkillisesti, sillä typpi ei tue kosteutta eikä palamista. Kuiva typpikaasu pienentää rengaspaineiden vaihtelua käytön aikana. Tästä voisi olla hyötyä tästä etenkin kilpa-autoilussa.
Verrattuna ympäröivään ilmaan – joka sisältää noin 78 prosenttia typpeä, 21 prosenttia happea ja loput sekalaisia kaasuja – puhdas typpi (N2) on inertti, palamaton kaasu.
Typpigeneraattorin toiminta
Typpigeneraattori on laite, joka kehittää typpeä erottamalla happea paineistetusta ilmasta onttokuituisten kaasunerotuskalvojen avulla. Yleensä laitteen valmistaja on asettanut puhtaan typen pitoisuudeksi ilmanerottimen jälkeen vähintään 95 %.
Ilmanerottimessa paineistettu ilma virtaa onttoon kuitukalvoon. Ilman eri kaasukomponentit, kuten typpi, happi, hiilidioksidi ja vesihöyry, voivat kulkea kalvon seinämän läpi.
Nopeus, jolla tämä läpimeno eli diffuusio tapahtuu, vaihtelee kaasukomponentin mukaisesti.
Vetymolekyylit, joita ilmassa tosin on sangen vähän, läpäisevät kalvon aivan ensimmäisenä. Tämä onkin vedylle ominaista, pienikokoisina ne pyrkivät karkaamaan säiliöistä ja putkistoista.
Hapen diffuusionopeus on suuri, joten se läpäisee kalvon kohtalaisen aikaisessa vaiheessa.
Typen diffuusionopeus on alhainen, joten se tunkeutuu kalvon seinämän läpi varsin myöhään ja yleensä vasta onttojen kuitujen päädyssä. Kuitujen päässä kehittyvän typen puhtausaste puolestaan riippuu kaasuvirtauksen vauhdista.
Sivutuotteena typpigeneraattori kehittää rikastettua, palamisherkkää happea, joten tilojen riittävästä ilmanvaihdosta on huolehdittava kaiken aikaa.
Typpigeneraattorin käyttämisestä
Typpigeneraattorin käyttäminen on varsin yksinkertaista, sillä laite liitetään paineistetun ilman syöttöön ja avataan paineilman tuloventtiili.
Tämän jälkeen typpeä aletaan automaattisesti tuottaa tarpeen mukaan.
Järjestelmän pysäyttäminen ja typpigeneraattorin sammuttaminen tulee valmistajien mukaan ehdottomasti suorittaa annetussa järjestyksessä.
Ensin suljetaan paineistetun ilman syöttö. Sen jälkeen järjestelmän paine puretaan ilmaamalla typen poistoaukko. Lopuksi varmistetaan järjestelmän paineettomuus katsomalla generaattorin painemittarista.
Typpigeneraattori liitetään käytössä olevaan paineilmaverkkoon, jossa suositeltu tulopaine yleensä on 8-12 bar.
Suodatuksen ja vedenerotuksen tulee toimia
Typpigeneraattorin suodatusjärjestelmän toiminnalla on oleellinen vaikutus laitteen toimintaan.
Tämän vuoksi on aika ajoin syytä tarkistaa laitteen likaantumisilmaisimen tila. Mikäli tämä indikaattori on vaihtanut väriä valkoisesta esimerkiksi siniseen, on laitteen suodatusjärjestelmä todennäköisesti kyllästynyt tai kyllästymässä. Tällöin ei kaikkea tuloilman sisältämää öljyä voida enää poistaa.
Lisäksi tulee kiinnittää huomiota paineilmaverkossa muodostuvaan kondenssikosteuteen.
Typpigeneraattoreita valmistetaan eri kokoisina ja erilaisen kapasiteetin omaavina, esimerkiksi 3 kuutiometriä/tunti, 5 kuutiometriä/tunti ja raskaan kaluston renkaille tarkoitettu 18 kuutiometriä/tunti.
Kevyimpien typpigeneraattoreiden hinnat ovat luokkaa 2500 eur (ALV 0), raskaampien puolestaan noin 6000 eur (ALV 0).
Juha Kiiskinen JK- Textservice
Kirjoittajan arkisto- juha@textservice.fi