Di manakah anda akan menemui kimia dalam kereta anda?

Apa yang boleh kita gunakan untuk membina kereta?

Walaupun nadi bagi setiap kereta ialah enjin yang pada umumnya menentukan kedinamikan keseluruhan kenderaan, peranan yang sama penting dimainkan oleh komponen lain, termasuk badan. Bahan yang diperbuat daripadanya adalah gabungan pengetahuan dan pengalaman dalam kimia, fizik, dan kejuruteraan bahan. Walaupun keluli masih menjadi bahan asas yang digunakan dalam badan kereta, penggunaan komposit, polimer dan juga beberapa bahan buangan kitar semula semakin popular. Kebanyakan elemen badan diperbuat daripada keluli bergulung. Keluli ialah aloi besi dan karbon. Selain itu, untuk meningkatkan prestasi bahan akhir, pengubahsuai diperkenalkan dalam bentuk unsur kimia terpilih, termasuk kuprum, mangan, nikel dan kobalt. Bergantung pada komponen struktur kereta, keluli yang digunakan akan mempunyai komposisi berat yang agak berbeza; contohnya, keluli yang digunakan dalam bahagian galas menonjol dengan kandungan karbon yang rendah. Di samping itu, untuk memenuhi keperluan khusus, jurutera telah membangunkan gred keluli khas, termasuk yang memastikan kemuluran atau kekuatan produk siap yang diingini. Aluminium boleh digunakan untuk membuat rangka kereta, contohnya. Aluminium mempunyai beberapa kelemahan berbanding keluli (contohnya, kekuatan mekanikal yang lebih rendah) tetapi juga kurang terdedah kepada kelembapan. Ia tidak digunakan sebagai logam tulen, tetapi hanya dalam bentuk aloi. Jenis dan kuantiti aditif aloi bergantung pada sifat akhir yang diperlukan. Bahan tambahan yang paling biasa digunakan ialah magnesium, silikon, tembaga dan mangan. Aloi individu berbeza dalam parameternya, itulah sebabnya ia harus dipilih mengikut keperluan elemen akhir. Bahan struktur popular termasuk komposit . Inilah yang kami panggil bahan yang terdiri daripada lebih daripada dua komponen. Komposit untuk industri automotif dihasilkan dengan menggunakan logam asas yang dipanggil (besi dan aloinya, aloi nikel, aluminium, magnesium, tembaga, dll.), seramik asas (aluminium oksida, silikon nitrida, dll.) dan asas. polimer (resin termoset dan boleh dirawat secara kimia, bahan termoplastik, dsb.). Komposit yang paling biasa digunakan ialah gentian kaca. Ia dihasilkan dengan menambahkan pengisi polimer pada gentian kaca . Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, perhatian khusus telah diberikan kepada penggunaan komposit bertetulang gentian karbon kerana banyak kelebihannya, terutamanya kekuatan mekanikal yang tinggi.

Bahan api dan pelincir

Bahan api dan pelincir adalah elemen penting lain yang memainkan peranan yang sangat penting dalam industri automotif. Di sini kita juga boleh menemui banyak sebatian kimia.

Bahan api

Aspek bahan api yang paling penting ialah sifatnya. Mereka bergantung secara langsung pada komposisi kimia mereka. Bahan api adalah produk berasaskan terutamanya pada hidrokarbon dan mengandungi campuran unsur lain.

• Petrol ialah campuran cecair hidrokarbon alifatik yang mengandungi 5 hingga 12 atom karbon, yang diperoleh melalui pembetulan minyak mentah. Selain itu, petrol mengandungi hidrokarbon tak tepu (mengandungi pelbagai ikatan dalam molekulnya) dan hidrokarbon aromatik (mengandungi cincin benzena). Untuk meningkatkan sifat, apa yang dipanggil agen anti-ketukan (sebatian kimia terpilih) juga ditambah. Jumlah kandungan mereka biasanya tidak melebihi 1%. Parameter penting yang menunjukkan kualiti petrol ialah nombor oktana. Nilainya mentakrifkan keupayaan bahan api untuk membakar dengan cekap. Stesen minyak biasanya menawarkan petrol dengan nombor oktana 95 dan 98.
• Minyak diesel ialah bahan api yang diperoleh melalui penyulingan minyak mentah. Minyak diesel mengandungi pecahan nafthenik, parafin dan aromatik. Produk mentah mengandungi sejumlah besar sulfur, yang sangat tidak diingini. Inilah sebabnya mengapa sulfur diekstrak melalui penapisan hidro. Kualiti minyak diesel ditentukan oleh nombor cetane yang dipanggil. Ia adalah parameter yang menunjukkan keupayaan minyak diesel untuk menyala sendiri. Ini bergantung sepenuhnya pada komposisi kimia. Semakin tinggi nilainya, semakin mudah untuk menghidupkan enjin sejuk dengan pelepasan ekzos yang paling rendah.
• LPG dan CNG adalah dua jenis gas yang digunakan dalam industri automotif. Kereta biasanya menggunakan sistem LPG. Gas ini merupakan campuran hidrokarbon yang berasal daripada petroleum. Komponen utamanya ialah propana dan butana. Ladangnya mengiringi minyak mentah dan diekstrak bersamanya. LPG diperolehi sebagai hasil sampingan pemprosesan minyak mentah. CNG bermaksud gas asli termampat, yang diekstrak daripada telaga. Ia adalah gas asli, terutamanya metana. Ia juga mungkin mengandungi sejumlah kecil nitrogen, etana atau propana. Kandungan setiap komponen bergantung kepada medan gas.

Baca lebih lanjut mengenai kimia untuk industri bahan api . Dan mengenai pengekstrakan dan pengeluaran minyak dan gas .

Minyak pelincir

Minyak pelincir adalah sama penting untuk kenderaan bermotor. Mereka memainkan beberapa peranan dalam mengawal geseran dan haus komponen individu. Pelincir juga melindungi enjin daripada kakisan , memastikan suhu omboh yang sesuai dan banyak lagi. Klasifikasi umum pelincir yang digunakan dalam industri automotif termasuk:

• Minyak enjin adalah agen pelincir yang melindungi enjin. Sebilangan besar, ia terdiri daripada minyak asas, selebihnya adalah bahan tambahan yang menjejaskan sifatnya. Pangkalan biasanya disediakan oleh minyak mineral, yang merupakan campuran hidrokarbon cecair yang berasal daripada pemprosesan minyak mentah. Bahan tambahan yang digunakan termasuk sebatian aktif permukaan (yang bertindak sebagai pengemulsi ), pengubah kelikatan, atau agen anti-menghakis.
• Peranan utama minyak penghantaran adalah untuk mengurangkan geseran antara elemen mengawan. Komponen utama mereka ialah minyak asas, iaitu minyak mineral atau sintetik. Selebihnya terdiri daripada pelbagai aditif.
• Gris plastik digunakan pada sambungan elemen bergerak (seperti galas atau sambungan). Struktur gris plastik menyerupai rangka kerja yang diperbuat daripada pemekat (biasanya sabun ringkas, lilin, polimer atau silika terhidrolisis) dengan minyak di dalamnya. Fasa volum besar dalam pelincir didominasi oleh fasa berterusan, yang terdiri daripada minyak mineral atau sintetik, poliglikol, ester atau silikon cecair. Pembaikan seperti serbuk logam, Teflon, atau molibdenum disulfida juga digunakan. Komposisi gris plastik mungkin berbeza-beza bergantung pada pengilang dan pada sifat-sifat dan penggunaan akhir gris.

Ketahui lebih lanjut tentang pelincir industri dan cecair berfungsi .

Sel galvanik automotif, iaitu, bateri

Bateri ialah sumber tenaga elektrokimia boleh balik. Dalam kereta, ia bertanggungjawab untuk menyimpan tenaga yang boleh digunakan, sebagai contoh, untuk menggerakkan semua peralatan dan sistem kereta atau untuk menghidupkan enjin. Tindak balas kimia berlaku dalam setiap sel, yang merupakan sumber elektron. Elektron yang bergerak membentuk arus elektrik. Jenis utama bateri yang digunakan dalam kereta ialah bateri asid plumbum. Bateri adalah peranti yang sangat ‘kimia’. Ia diperbuat daripada pelbagai sel yang saling berkaitan secara bersiri. Ia diletakkan di dalam petak berasingan perumahan yang diperbuat daripada bahan tahan asid. Satu sel terdiri daripada plat positif dan negatif yang disusun berselang-seli. Elektrod positif diperbuat daripada plumbum dioksida, dan elektrod negatif diperbuat daripada plumbum berliang. Rangka kerja setiap plat terbentuk daripada grid yang diperbuat daripada aloi plumbum-kalsium. Bateri terkini juga mengandungi unsur kimia lain: perak. Ia meningkatkan daya tahan peranti terhadap operasi kitaran dan suhu elektrolit yang tinggi. Spacer plat dalam bateri diperbuat daripada polietilena . Ruang antara plat diisi dengan larutan akueus 37%asid sulfurik(VI). Prinsip operasi bateri adalah berdasarkan tindak balas kimia yang berlaku. Air daripada asid sulfurik(VI) menyebabkan molekul asid terurai (disosiasi) kepada ion hidrogen dan radikal asid, yang dihantar antara plat positif dan negatif semasa bateri sedang dicas dan dinyahcas. Apabila bateri disambungkan kepada penerima arus, arus mengalir melalui elektrolit. Komposisi kimia elektrod berubah dan sulfat plumbum terbentuk, yang menyebabkan bateri dinyahcas. Pengecasan dijalankan dengan membalikkan keseluruhan proses. Apabila arus dialirkan dari sumber luaran, seperti penerus, ia menyebabkan plumbum sulfat ditukar semula menjadi plumbum dioksida dan plumbum berliang. Proses pengecasan juga disertai dengan penguraian (elektrolisis) air menjadi oksigen dan hidrogen.

Bahan kimia penjagaan kereta

Tiada siapa yang perlu yakin bahawa penyelenggaraan kereta adalah sangat penting. Ia bukan sahaja memastikan kereta bersih dan diselenggara dengan baik, tetapi juga membantu memanjangkan hayat berguna banyak elemen peralatan. Produk yang digunakan untuk penjagaan kenderaan biasanya dirujuk sebagai bahan kimia penjagaan kereta . Ini termasuk produk yang direka untuk:

• penjagaan badan,
• penjagaan upholsteri,
• penjagaan papan pemuka,
• memelihara bahagian mekanikal.

Produk yang disenaraikan mengandungi beberapa bahan kimia. Jenis dan kuantitinya bergantung pada penggunaan akhir. Produk yang bertujuan untuk mencuci dan menjaga badan, seperti syampu kereta, akan mengandungi surfaktan (agen aktif permukaan). Mereka bertanggungjawab untuk penyingkiran kotoran yang berkesan. Bahan tersebut termasuk sebatian dengan nama INCI seperti Sodium Lauryl Sulphate atau Coco Dieathanolamide. Di samping itu, natrium klorida dan isopropil alkohol sering digunakan. Alkohol digunakan terutamanya dalam persediaan yang bertujuan untuk pembersihan dan penjagaan tingkap kereta. Mereka menjadikannya lebih mudah untuk menanggalkan kotoran dan mereka menyejat dengan cepat, tidak meninggalkan coretan. Produk yang direka untuk membersihkan upholsteri dan papan pemuka terutamanya termasuk bahan dengan sifat pembersihan dan nyahyah serta surfaktan dan lilin. Sebatian pewangi digunakan sebagai bahan tambahan. Lihat produk siap pakai dan formulasi kimia untuk industri penjagaan kenderaan .