자동차의 어디에서 화학을 찾을 수 있나요?

화학과 화합물은 자동차와 전체 자동차 산업에서 중요한 역할을 합니까? 분명하게 예입니다! 의심할 여지없이 이는 핵심 요소 중 하나입니다. 이 제품은 래커, 범퍼, 헤드라이트부터 실내 시트, 대시보드 구성 요소, 안전 벨트에 이르기까지 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 연료는 다양한 화합물의 혼합물이며 차량의 올바른 작동에 사용되는 윤활유도 마찬가지입니다. 그러므로 자동차에서 화학을 찾을 수 있는 곳을 배우고 더 잘 알아가는 것은 가치가 있습니다.

게시 됨 : 4-10-2023

자동차를 만드는 데 무엇을 사용할 수 있나요?

모든 자동차의 핵심은 전체 차량의 역동성을 결정하는 엔진이지만 차체를 포함한 다른 구성 요소도 마찬가지로 중요한 역할을 합니다. 그것이 만들어지는 재료는 화학, 물리학, 재료 공학에 대한 지식과 경험의 조합입니다. 강철은 여전히 ​​차체에 사용되는 기본 재료이지만 복합재, 폴리머 및 일부 재활용 폐기물의 사용도 점점 늘어나고 있습니다. 대부분의 차체 요소는 압연강으로 만들어집니다. 강철은 철과 탄소의 합금입니다. 또한 최종 재료의 성능을 향상시키기 위해 구리, 망간, 니켈, 코발트를 비롯한 선택된 화학 원소의 형태로 개질제가 도입됩니다. 자동차의 구조적 구성 요소에 따라 사용되는 강철의 중량 구성이 다소 다릅니다. 예를 들어, 베어링 부분에 사용된 강철은 탄소 함량이 낮다는 점이 특징입니다. 또한 특정 요구 사항을 충족하기 위해 엔지니어는 완제품의 원하는 연성과 강도를 보장하는 등 특수 등급의 강철을 개발했습니다. 예를 들어, 알루미늄은 자동차 프레임을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 알루미늄은 강철에 비해 몇 가지 단점(예: 낮은 기계적 강도)이 있지만 습기에 덜 민감합니다. 순수한 금속으로 사용되지 않고 합금 형태로만 사용됩니다. 합금 첨가제의 유형과 양은 필요한 최종 특성에 따라 달라집니다. 가장 일반적으로 사용되는 첨가제는 마그네슘, 실리콘, 구리 및 망간입니다. 개별 합금은 매개변수가 다르기 때문에 최종 요소의 요구 사항에 따라 선택해야 합니다. 널리 사용되는 구조 재료에는 복합재가 포함됩니다 . 이것이 우리가 두 가지 이상의 구성 요소로 구성된 재료라고 부르는 것입니다. 자동차 산업용 복합재는 소위 모재(철 및 그 합금, 니켈 합금, 알루미늄, 마그네슘, 구리 등), 베이스 세라믹(산화알루미늄, 질화규소 등) 및 베이스를 사용하여 생산됩니다. 폴리머(열경화성 및 화학적 경화성 수지, 열가소성 재료 등). 가장 일반적으로 사용되는 복합재료는 유리섬유입니다. 유리섬유 에 고분자 충진재를 첨가하여 생산됩니다. 최근에는 많은 장점, 특히 높은 기계적 강도로 인해 탄소 섬유 강화 복합재의 사용에 특별한 관심이 기울여졌습니다.

연료 및 윤활유

연료와 윤활유는 자동차 산업에서 매우 중요한 역할을 하는 다른 중요한 요소입니다. 여기서 우리는 또한 많은 화학적 화합물을 찾을 수 있습니다.

연료

연료의 가장 중요한 측면은 그 특성입니다. 그들은 화학 성분에 직접적으로 의존합니다. 연료는 주로 탄화수소를 기반으로 하고 다른 요소의 혼합물을 포함하는 제품입니다.

  • 휘발유는 원유 정류를 통해 얻어지는 탄소수 5~12개의 지방족 탄화수소의 액체 혼합물입니다. 또한, 휘발유에는 불포화 탄화수소(분자 내에 다중 결합 포함)와 방향족 탄화수소(벤젠 고리 포함)가 포함되어 있습니다. 특성을 개선하기 위해 소위 노크 방지제(일부 화학 물질)도 첨가됩니다. 총 함량은 일반적으로 1%를 초과하지 않습니다. 휘발유의 품질을 나타내는 중요한 지표는 옥탄가입니다. 그 값은 연료의 효율적인 연소 능력을 정의합니다. 주유소에서는 일반적으로 옥탄가 95와 98의 휘발유를 제공합니다.
  • 디젤유는 원유를 증류하여 얻은 연료입니다. 디젤유에는 나프텐계, 파라핀계 및 방향족 성분이 포함되어 있습니다. 원시 제품에는 상당한 양의 황이 포함되어 있어 매우 바람직하지 않습니다. 이것이 수소화 정제를 통해 황이 추출되는 이유입니다. 디젤유의 품질은 소위 세탄가에 의해 결정됩니다. 디젤유의 자기발화 능력을 나타내는 지표입니다. 이는 엄격하게 화학 성분에 따라 달라집니다. 값이 높을수록 배기가스 배출을 최소화하면서 차가운 엔진을 시동하는 것이 더 쉬워집니다.
  • LPG와 CNG 는 자동차 산업에서 사용되는 두 가지 유형의 가스입니다. 자동차는 일반적으로 LPG 시스템을 사용합니다. 이 가스는 석유에서 유래한 탄화수소의 혼합물입니다. 주성분은 프로판과 부탄이다. 그 들판은 원유와 함께 추출되며 원유와 함께 추출됩니다. LPG는 원유 가공의 부산물로 얻어집니다. CNG는 압축천연가스를 의미하며, 우물에서 추출됩니다. 주로 메탄인 천연가스입니다. 또한 소량의 질소, 에탄 또는 프로판이 포함되어 있을 수도 있습니다. 각 구성 요소의 함량은 가스 분야에 따라 다릅니다.

연료 산업 의 화학에 대해 자세히 알아보세요. 그리고 석유와 가스 추출 및 생산 에 대해서도 알아보세요.

윤활유

윤활유는 자동차에도 똑같이 중요합니다. 마찰과 개별 부품의 마모를 제어하는 ​​데 다양한 역할을 합니다. 윤활유는 또한 부식 으로부터 엔진을 보호하고 적절한 피스톤 온도를 보장하는 등의 다양한 기능을 수행합니다. 자동차 산업에 사용되는 윤활유의 일반적인 분류는 다음과 같습니다.

  • 엔진오일은 엔진을 보호하는 윤활제입니다. 대부분은 베이스 오일로 구성되어 있으며 나머지는 특성에 영향을 미치는 첨가제입니다. 베이스는 일반적으로 원유 가공에서 발생하는 액체 탄화수소의 혼합물인 미네랄 오일로 제공됩니다. 사용되는 첨가제에는 표면 활성 화합물 ( 유화제 역할을 함), 점도 조절제 또는 부식 방지제가 포함됩니다.
  • 변속기 오일의 주요 역할은 결합 요소 사이의 마찰을 줄이는 것입니다. 주요 성분은 광유 또는 합성유인 베이스 오일입니다. 나머지는 다양한 첨가제로 구성됩니다.
  • 움직이는 요소(예: 베어링 또는 조인트)의 연결부에 적용되는 플라스틱 그리스입니다 . 플라스틱 그리스의 구조는 내부에 오일이 들어 있는 증점제(보통 단순한 비누, 왁스, 폴리머 또는 가수분해 실리카)로 만들어진 뼈대와 유사합니다. 윤활유의 대용량 단계는 광물 또는 합성 오일, 폴리글리콜, 에스테르 또는 액체 실리콘으로 구성된 연속 단계에 의해 지배됩니다. 금속분말, 테프론, 이황화몰리브덴 등의 개량제도 사용됩니다. 플라스틱 그리스의 구성은 제조업체와 그리스의 특성 및 최종 용도에 따라 크게 달라질 수 있습니다.

산업용 윤활유 및 기능성 유체 에 대해 자세히 알아보세요.

자동차 갈바니 전지, 즉 배터리

배터리는 가역적인 전기화학적 에너지원입니다. 자동차에서는 예를 들어 자동차의 모든 장비와 시스템에 전원을 공급하거나 엔진을 시동하는 데 사용할 수 있는 에너지를 저장하는 역할을 합니다. 전자의 원천인 각 세포에서 화학반응이 일어납니다. 움직이는 전자는 전류를 형성합니다. 자동차에 사용되는 주요 배터리 유형은 납축 배터리입니다. 배터리는 고도로 ‘화학적’인 장치입니다. 이는 직렬로 상호 연결된 다양한 셀로 구성됩니다. 내산성 재료로 만들어진 하우징의 별도 구획에 배치됩니다. 단일 셀은 교대로 배열된 양극판과 음극판으로 구성됩니다. 양극은 이산화납으로 만들어지고 음극은 다공성 납으로 만들어집니다. 모든 판의 뼈대는 납-칼슘 합금으로 만들어진 격자로 구성됩니다. 최신 배터리에는 또 다른 화학 원소인 은도 포함되어 있습니다. 이는 주기적인 작동과 높은 전해질 온도에 대한 장치의 저항을 증가시킵니다. 배터리의 플레이트 스페이서는 폴리에틸렌 으로 만들어집니다. 판 사이의 공간은 37%황산(VI) 수용액으로 채워져 있습니다. 배터리의 작동 원리는 발생하는 화학 반응에 기초합니다. 황산(VI)산 의 물은 산의 분자를 수소 이온과 산 라디칼로 분해(해리)시키며, 이는 배터리가 충전 및 방전되는 동안 양극판과 음극판 사이를 이동합니다. 배터리가 전류 수신기에 연결되면 전류가 전해질을 통해 흐릅니다. 전극의 화학적 조성이 변하고 황산납이 형성되어 배터리가 방전됩니다. 충전은 전체 과정을 반대로 진행하여 수행됩니다. 전류가 정류기와 같은 외부 소스에서 전달되면 황산납이 다시 이산화납과 다공성 납으로 변환됩니다. 충전 과정에는 물이 산소와 수소로 분해(전기분해)되는 과정도 수반됩니다.

자동차 관리용 화학물질

자동차 정비가 매우 중요하다는 것을 누구도 확신할 필요가 없습니다. 이는 차량을 깨끗하고 잘 관리된 상태로 유지할 뿐만 아니라 많은 장비 요소의 수명을 연장하는 데도 도움이 됩니다. 차량 관리에 사용되는 제품을 일반적으로 자동차 관리 화학 물질 이라고 합니다. 여기에는 다음을 위해 설계된 제품이 포함됩니다.

  • 바디케어,
  • 실내 장식품 관리,
  • 대시보드 관리,
  • 기계 부품을 보존합니다.

나열된 제품에는 다양한 화학 물질이 포함되어 있습니다. 유형과 수량은 최종 용도에 따라 다릅니다. 자동차용 샴푸 등 신체 세척 및 관리용 제품에는 주로 계면활성제(계면활성제)가 함유되어 있습니다. 효과적인 먼지 제거를 담당합니다. 이러한 물질에는 Sodium Lauryl Sulphate 또는 Coco Dieathanolamide와 같은 INCI 이름을 가진 화합물이 포함됩니다. 또한 염화나트륨과 이소프로필알코올도 자주 사용됩니다. 알코올은 특히 자동차 창문의 청소 및 관리를 위한 제제에 사용됩니다. 먼지를 더 쉽게 제거할 수 있고 빠르게 증발하여 줄무늬가 남지 않습니다. 실내 장식 및 대시보드 청소용으로 설계된 제품에는 주로 청소 및 탈지 특성을 지닌 물질과 계면활성제 및 왁스가 포함됩니다. 향료 화합물은 첨가제로 사용됩니다. 자동차 관리 산업을 위한 기성품 및 화학 제제를 확인하세요.


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