Stickstoff im Flugzeugreifen?

Hallo,
ein Brett tiefer (Mathematik und Physik) wird grad über den Sinn/Unsinn von Reifenfüllung mit Stickstoff statt normaler Druckluft diskutiert. Man ist sich schnell einig geworden, daß es bei Autoreifen völliger Unsinn ist. Jedoch wurde behauptet, daß die Lufthansa (und damit wohl auch andere Fluggesellschaften) durchaus die Reifen ihrer Flugzeuge mit Stickstoff füllen - wegen Feuersicherheit (Innenschwelbrand bei überhitzten Bremsen) und Korrosionsschutz. Ist das tatsächlich so? Inwiefern hat denn die Befüllung des Reifens eine Wirkung, wenn doch außenrum eh’ genug Sauerstoff für einen Brand ist?
Gruß
Axel

Hallo,
ein Brett tiefer (Mathematik und Physik) wird grad über den
Sinn/Unsinn von Reifenfüllung mit Stickstoff statt normaler
Druckluft diskutiert. Man ist sich schnell einig geworden, daß
es bei Autoreifen völliger Unsinn ist. Jedoch wurde behauptet,
daß die Lufthansa (und damit wohl auch andere
Fluggesellschaften) durchaus die Reifen ihrer Flugzeuge mit
Stickstoff füllen - wegen Feuersicherheit (Innenschwelbrand
bei überhitzten Bremsen) und Korrosionsschutz. Ist das
tatsächlich so? Inwiefern hat denn die Befüllung des Reifens
eine Wirkung, wenn doch außenrum eh’ genug Sauerstoff für
einen Brand ist?

„Daß reiner Stickstoff in Flugzeugreifen gefüllt wird, ist übrigens kein Anhaltspunkt fürs einen Nutzen am Auto. Denn im Flugzeug muß die Reifenfüllung erstens absolut feuerfest und zweitens absolut trocken sein, um eine durch die extremen Temperaturunterschiede bedingte Kondensation wegen ihrer korrosiven Wirkung zu verhindern (Gespräch des Autors mit Lufthansa Reifenwerkstatt Frankfurt, 1996).“

(Zitat aus Forschungsbericht 106 01 074/01 über Emissionen treibhauswirksamer fluorierter Verbindungen ind Deutschland, geschrieben im Auftrag des Umweltbundesamtes von Dr. Winfried Schwarz und Dr. André Leisewitz)

Link im Forum Mathematik & Physik angegeben

Außerdem:
"Wie mucflyer schon schreibt, wird beim Startabbruch sehr viel Bewegungsenergie in Reibungswärme umgesetzt. Die Bremsen glühen. Da die Bremsen den Platz in der Felge fast völlig ausfüllen, heizen sie das Rad sehr auf. Dies führt zu einem Druckanstieg der Reifenfüllung, der in einem Reifenplatzer enden könnte. Wie du schon richtig erkannt hast, greift hier ein Sicherheitsmechanismus ein.
Er ist simpel, aber effektiv : eine Schmelzsicherung.
Übersteigt die Felgentemperatur einen bestimmten Wert, schmilzt sie und die Reifenfüllung bläßt in die Felge ab. Schützt den Reifen vor dem Platzen und kühlt die Bremse. Auch ein Grund warum die Reifenfüllung Stickstoff ist. "

Gefunden bei
http://www.airliners.de/community/forum/viewtopic.ph…

(inkl. Schnittzeichnug einer Felge mit besagter Sicherung.

MfG

C.

Hallo,

Denn im
Flugzeug muß die Reifenfüllung erstens absolut feuerfest und
zweitens absolut trocken sein, um eine durch die extremen
Temperaturunterschiede bedingte Kondensation wegen ihrer
korrosiven Wirkung zu verhindern (Gespräch des Autors mit
Lufthansa Reifenwerkstatt Frankfurt, 1996)."

Verhinderung der Korrosion ist sicher ein Argument, nur die Feuerfestigkeit eben nicht. Was soll denn da brennen, was ausgerechnet den Sauerstoff im Reifen benötigen könnte?
Und im zweiten Link wird davon berichtet, daß der Reifen bei Übertemperatur auch noch entlüftet wird - also erst recht nicht innen brennen kann?

Gruß
Axel

Und im zweiten Link wird davon berichtet, daß der Reifen bei
Übertemperatur auch noch entlüftet wird - also erst recht
nicht innen brennen kann?

Also ich als Anwender finde es ganz angenehm, daß bei einem Bremsenfeuer das Gas aus dme Reifen eben keinen Sauerstoff enthält, wenn es entweicht - egal ob über die Schmelzsicherung oder bei einem platzenden Reifen.

Folgende Bilder zeigen einen Versuch von Airbus, wo ein A340-600 mit 370 Tonnen gelandet wurde - 145% vom normalen maximalen Landegewicht… http://www.aviationpics.de/test/a346/page_01.htm
(Die Überschrift ist übrigens etwas unpassend…)

Ansonsten fällt mir noch ein, daß ich mal gehört habe, daß aufgrund der größeren Molekülgröße das Stickstoff langsamer entweicht als eine normale Luftfüllung und der Druck damit stabiler ist.

Gruß,

Nabla

Hi Nabla,

Ansonsten fällt mir noch ein, daß ich mal gehört habe, daß
aufgrund der größeren Molekülgröße das Stickstoff langsamer
entweicht als eine normale Luftfüllung und der Druck damit
stabiler ist.

da hast Du etwas falsches gehört. Stickstoff ist sagar etwas kleiner als Sauerstoff (–> eher schnellerer Druckabfall).
Zudem ist er zu rund 80 % in der normalen Luft enthalten.

Mir als Chemiker will so gar kein Grund einleuchten, was für Vorteile reiner Stickstoff haben soll (bei PKW-Reifen).

Gandalf

Yes, please …
Hallo alle zusammen,

genauso wie schon vorher beschrieben kenne ich es auch :

  • Feuersicherheit wegen fehlendem Sauerstoff
    Das Volumen eines Flugzeugreifens ist schon mal um einiges größer als
    beim Pkw. Der Druck liegt im Bereich von 10 - 12 bar. Also schon ein
    ganz ansehnliches Volumen.
    Und dies in einer Felge aus Magnesium/Aluminium-Legierung, die zu den
    leicht brennbaren Leichmetallen gehört.

Wenn bei einem T/O mit maximalem Startgewicht dann genau im
letztmöglichem Moment (V1) der Start abgebrochen wird, gehen die
Bremsen in den rot- schon fast weissglühenden Bereich.
Der Gesetzgeber hat in den Bauvorschriften für diesen Fall eine
sichere Zeit von mindestens 5 min vorgesehen. Danach sollten alle
Paxe evakuiert sein und die Reifen dürfen nach 5 min abblasen und in
Flammen aufgehen. Ist nicht zu vermeiden, weil die Massen sonst in
unwirtschaftliche Bereiche gehen.
Wenn jetzt noch O2 im Reifen enthalten ist, gibt es nicht nur ein
kleines, relativ leicht zu löschendes Feuer, sondern eine echte
schlagartige Metallverbrennung - sprich Explosion mit
herumfliegenden, brennenden Metallteilen.
Falls der Reifen auf einer Außenstation mal nur mit Pressluft gefüllt
werden kann, darf das gemacht werden. Soweit ich mich jetzt erinnere,
dann aber nur bis zum nächsten Stop an der homebase. Dort muss der
Reifen dann in die Werkstatt.

Auch ein Punkt ist die angesprochene Feuchtigkeit wegen Korrosion.
Die Magnesium/Aluminium-Legierung ist entsprechend
korrosionsanfällig.

Gruß
T-Bird

Hallo Axel,

Was soll denn da brennen, was
ausgerechnet den Sauerstoff im Reifen benötigen könnte?

Stell dir einmal einen geschlossenen Fahrwerksschacht vor, das Ganze in 10’000m Höhe, also wenig Sauerstoff. Ein schön glühende Bremsscheibe und noch etwas dampfendes Öl.

Dann blas da einmal mit normaler Luft und einmal mit reinem Stickstoff rein …

Wenns dann eine Stichflamme gibt, kann man nicht ainfach auf den Seitenstreiffen rausfahren …

Beim Auto macht das keinen Unterschied, das arbeitet immer unter normalen atmosphärischen Bedingungen.

Ich weiss jetzt nicht welches Volumen so ein Flugzeureiffen hat und mit welchen Druck der gefüllt ist, also wieviel Gas da wirklich eingefüllt ist. Aber um den Fahrwerksschacht durchzuspülen wird es reichen.

MfG Peter(TOO)

Danke an alle, bin überzeugt! (owt)
-nix-

Hi Nabla,

da hast Du etwas falsches gehört. Stickstoff ist sagar etwas
kleiner als Sauerstoff

Hab gerade mal nachgesehen:

Atomradius O2: 60pm, N2: 65pm
Kovalenter Radius: O2: 73pm, N2: 75pm
van der Waals-Radius: O2: 152pm, 155pm

…oder habe ich da etwas falsch verstanden?

Gruß,

Nabla

Hi Nabla,

Atomradius O2: 60pm, N2: 65pm
Kovalenter Radius: O2: 73pm, N2: 75pm
van der Waals-Radius: O2: 152pm, 155pm

…oder habe ich da etwas falsch verstanden?

jain,
Es ist so, daß diese Radien mit einem Faktor verrechnet werden müssen, da der Sauerstoff eine Doppel, der Stickstoff aber eine Dreifachbindung hat.
Nach der Rechnung kriege ich heraus, daß der Kovalente Radius des Sauerstoff 55 pm hat, der Stickstoff auch genau 55 pm
Quelle: Langes Handbook of Chemistry

Gandalf

Hi,

dafür ist technischer Stickstoff aber doch reiner als Luft, oder? Vielleicht sind die anderen Teilchen z.T. kleiner und „entfleuchen“ mit der Zeit…

G,
J+

Hi,

dafür ist technischer Stickstoff aber doch reiner als Luft,
oder? Vielleicht sind die anderen Teilchen z.T. kleiner und
„entfleuchen“ mit der Zeit…

selbst wenn.
Ich hab jetzt keine Unterlagen zur Hand, aber ich erinner mich duster, das die Diffusionskoifizienten von Stickstoff, Sauerstoff und Argon nahezu gleich waren. Sie hingen, wenn ich mich recht erinner mit der Wurzel der Molmasse zusammen, dann kam noch ein Term mit der Teilchengröße, aber ob der linear war oder irgendwie quadratisch, Wurzel oder exponential -keine Ahnung. Egal, wie das Füllgas nun zusammengesetzt ist, der Druckabfall dürfte sich nicht merklich ändern, egal ob Luft oder reiner Stickstoff verwendet wird.

Gandalf

Hallo,
Verhinderung der Korrosion ist sicher ein Argument, nur die
Feuerfestigkeit eben nicht. Was soll denn da brennen, was
ausgerechnet den Sauerstoff im Reifen benötigen könnte?
Und im zweiten Link wird davon berichtet, daß der Reifen bei
Übertemperatur auch noch entlüftet wird - also erst recht
nicht innen brennen kann?

Gruß
Axel

Das Entlüften geschieht aber in die Felge und dort sitzt das Bremspaket. Wäre nun der Reifen mit normaler Luft gefüllt, wirkt das wie ein Fön bei einem Grillfeuer.
Sauerstoff im Reifen hätte eine ähnliche Wirkung wie beim Brennschneiden.

Ingo