Stosowane od samego początku do pompowania kół powietrze spełniało wcześniej wymagania stawiane przez konstruktorów pojazdów i związane z transportem samochodowym. Ewentualną potrzebę zmiany gazu wypełniającego opony pojazdów samochodowych zaczęto rozważać dopiero w momencie zdecydowanego wzrostu znaczenia i udziału transportu samochodowego, zwłaszcza w przewożeniu ładunków o znacznej masie i na bardzo długich trasach, przy długich okresach nieprzerwanej jazdy w bardzo wysokich temperaturach otoczenia.

Bezpośrednim powodem do podjęcia tego typu rozważań były wypadki samochodowe powodowane tzw. wystrzałami opon, będących efektem wyjątkowo trudnych warunków pracy opony, wywołujących znaczną zmianę objętości powietrza. Pierwotny wybór gazu mającego zastąpić powietrze w oponach pojazdów samochodowych padł na sześciofluorek siarki. Okazał się on jednak zdecydowanie za drogi i nie znalazł szerszego zastosowania w praktyce.

Obecnie jedynym rozsądnym alternatywnym dla powietrza rozwiązaniem wypełniania opon samochodowych jest stosowanie azotu. Jego znaczna gęstość molekularna zapewnia znikomą w stosunku do powietrza, standardowo wypełniającego opony, zmianę objętości pod wpływem zmiany temperatury otoczenia i to zarówno w zakresie temperatur dodatnich, jak i ujemnych.

Azot poza tym ma jeszcze inne korzystne właściwości przemawiające za zasadnością jego stosowania. Zaletą wypełniania kół azotem jest również brak występowania wilgoci w postaci pary wodnej, która niekorzystnie wpływa na wnętrze stalowej obręczy koła oraz opasanie wewnętrzne opony w przypadku drobnych uszkodzeń wewnętrznych, powodując powstawanie zjawiska korozji.

Kolejną zaletą stosowania azotu w oponach jest fakt, iż w znacznie mniejszym stopniu niż powietrze przenika on przez strukturę gumy i wydostaje się poza oponę, dzięki czemu uzyskuje się zdecydowanie mniejsze ubytki ciśnienia w oponach.

Podsumowując zalety właściwości fizykochemicznych azotu, należy stwierdzić jednoznacznie, że wypełnianie nim opon jest znacznie korzystniejsze pod względem technicznym niż powietrzem. Przeprowadzane testy oraz praktyka pokazują, że azot w oponach
zapewnia:

• większe bezpieczeństwo jazdy poprzez ograniczenie możliwości „wystrzału opony”,

• stabilność ciśnienia w oponie w znacznie dłuższym okresie eksploatacji,

• większą elastyczność gumy a przez to:

- wydłużenie okresu eksploatacji opony,
- zmniejszenie oporów toczenia i zmniejszenie zużycia paliwa,
- zwiększenie komfortu jazdy,
- spowolnienie zużycia elementów zawieszenia.

Ze względu na wynikające z technicznego punktu widzenia zalety azotu w oponach coraz większa liczba właścicieli pojazdów samochodowych i kierowców decyduje się na to rozwiązanie w swoim pojeździe. W związku z tym, w ostatnich latach zauważalny był na rynku motoryzacyjnym wyraźny wzrost popytu na tego rodzaju usługi.

Obecnie to właśnie brak jeszcze odpowiedniej liczby warsztatów, serwisów ogumienia oraz innych placówek zajmujących się obsługą kół wypełnianych azotem oraz umożliwiających sprawdzenie poziomu ciśnienia i ewentualne dopompowanie opon jest głównym czynnikiem ograniczającym tempo rozpowszechniania tego trendu w technice motoryzacyjnej. Kontrargumentem przy napełnianiu kół azotem jest oczywiście cena wykonania takiej usługi wynosząca dla kompletu kół około 20 zł.

Jednak przy znacznym i zdecydowanym rozpowszechnieniu tej usługi na rynku koszt ten z pewnością w przyszłości będzie niższy, a zalety techniczne wynikające z tego tytułu będą przeważały przy podejmowaniu decyzji o zmianie gazu w oponach.Niemniej już teraz istnieje na rynku znaczna liczba warsztatów, zwłaszcza serwisów ogumienia wykonujących usługę napełniania kół azotem. W praktyce warsztatowej realizowane jest to na dwa sposoby, poprzez:

• napełnianie opon z butli zawierającej sprężony azot,

• zastosowanie wytwornicy azotu.

Zastosowanie w warsztacie pierwszego rozwiązania nie wymaga od właściciela warsztatu tak znacznych nakładów finansowych na stworzenie stanowiska obsługowego, jak w drugiej metodzie, jest jednak mniej uzasadnione ze względów ekonomicznych. Za azot dostarczany w butlach trzeba po prostu każdorazowo płacić dystrybutorowi gazów technicznych. Do powszechnie rozprowadzanych na rynku butli z azotem potrzebny jest jeszcze odpowiedni reduktor z wężem elastycznym zakończonym pistoletem do pompowania kół i ewentualnie wózek z mocowaniem butli do jej przemieszczania w celu uzyskania mobilności stanowiska obsługowego.

Z punktu widzenia rentowności świadczonej usługi znacznie korzystniejsze jest zakupienie specjalistycznego urządzenia, jakim jest wytwornica azotu, która zapewni dostęp do azotu na bieżąco z powietrza otoczenia. W tym przypadku konieczny jest jednak wydatek rzędu 10 tys. zł. Zasada działania tego typu urządzenia polega na oddzielaniu azotu i tlenu z powietrza atmosferycznego, w którym azot stanowi około 78% objętości. Powietrze do wytwornicy azotu dostarczane jest bezpośrednio ze sprężarki lub warsztatowej instalacji sprężonego powietrza.

Na wejściu do wytwornicy powietrze jest oczyszczane oraz oddzielana jest woda. Dalej powietrze kierowane jest do specjalnej komory, w której następuje oddzielenie tlenu od azotu. Proces ten realizowany jest dzięki zastosowaniu specjalnej membrany przepuszczającej wyłącznie cząsteczki tlenu, będące mniejszymi od azotu. Oddzielony tlen wydalany jest na zewnątrz urządzenia, a azot po przejściu przez odpowiedni układ filtrów do zbiornika. Azot gromadzony jest w zbiorniku wytwornicy pod takim samym ciśnieniem jak doprowadzone do niej powietrze. Wytwornice azotu mają wydajność pracy wynoszącą około 5 m3 na godzinę.

Istotne w procesie napełniania opon azotem jest uprzednie usunięcie z niego powietrza, w celu uzyskania jak największego udziału objętościowego azotu w oponie. Dlatego też wytwornice wyposażone są w odpowiednią pompę próżniową i pistolet. Dzięki temu w tej metodzie uzyskuje się ponad 95-proc. udział azotu w oponie, podczas gdy przy napełnianiu opon z butli 85-proc. udział.

01 - Manometr powietrza
02 - Manometr azotu
03 - Przełącznik ciśnienia
04 - Filtr oleju
05 - Filtr
06 - Filtr mgiełki olejowej
07 - Kółko z hamulcem postojowym
08 - Wskaźnik czystości azotu
09 - Panel kontrolny
10 - Włącznik zasilania
11 - Rączka
12 - Zawór
13 - Zawór regulacji ciśnienia