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氮氣在輪胎上應用已將近二十幾年的歷史。在安全性要求極高的飛機、太空穿梭機、F1賽車、探勘及挖礦機車等的輪胎上都使用氮氣。
氮氣是一種近乎惰性的雙原子氣體，化學性質極不活潑，氣體分子比氧分子大，不易熱脹冷縮，變形幅度小，其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30~40%，能保持穩定胎壓，提高行駛的穩定性，保證駕駛的舒適性；氮氣的音頻傳導性低，相當於普通空氣的1／5,使用氮氣能有效減少輪胎的噪音，提高行駛的寧靜度。
爆胎是公路交通事故中的頭號殺手。據統計，在高速公路上有46%的交通事故是由於輪胎發生故障引起的，其中爆胎一項就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時，輪胎溫度會因與地面磨擦而升高，尤其在高速行駛及緊急刹車時，胎內氣體溫度會急速上升，胎壓驟增，所以會有爆胎的可能。而高溫導致輪胎橡膠老化，耐疲勞強度下降，胎面磨損劇烈，是誘發爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比，高純度氮氣因為無氧且幾乎不含水分不含油，其熱膨脹係數低，熱傳導性低，升溫慢，有效降低了輪胎聚熱的速度，所以可大大地減少爆胎的幾率。
使用氮氣後，胎壓穩定，體積變化小，大大降低了輪胎不規則磨擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，提高了輪胎的使用壽命；橡膠的老化是受空氣中的氧分子氧化所致，老化後其強度及彈性下降，且會有龜裂現象，這是造成輪胎使用壽命縮短的原因之一。氮氣分離裝置能極大限度地排除空氣中的氧氣、硫、油、水和其他雜質，有效降低了輪胎內襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現象，延長了輪胎的使用壽命，也極大程度減少輪輞生銹的狀況。
輪胎胎壓的不足與受熱後滾動阻力的增加，會造成汽車行駛時的油耗增加；而氮氣除了可以維持穩定的胎壓，延緩胎壓降低之外，其乾燥且不含油不含水，熱傳導性低，升溫慢的特性，減低了輪胎行走時溫度的升高，降低了滾動阻力，從而達到減少油耗的目的。
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