Роль химии в автомобильном транспорте

Роль химии в автомобильном транспорте

Сегодня автомобильный транспорт трудно представить без использования современных достижений химической науки и производства.

Эффективная эксплуатация автомобиля возможна только при использовании высококачественных материалов – продуктов химической промышленности, применяемых как при изготовлении, так и при эксплуатации и, даже, утилизации автомобиля.

Основные направления использования передовых достижений химии в автомобильном транспорте можно разделить на следующие области (рис. 1):

- конструкция;

- технологический процесс производства;

- выработка энергии;

- эксплуатация;

- утилизация.

Рациональное использование достижений химической науки позволяет одновременно снизить себестоимость автомобиля и повысить эффективность его использования. Например, при проектировании современного автомобиля важное значение имеет использование в конструкции современных технологий полимерных и композиционных материалов, позволяющих снизить массу деталей и получить их высокие механические свойства с одновременным увеличением ресурса. Кроме того, полимерные и композиционные материалы позволяют повысить эргономические свойства автомобиля (снизить шум, улучшить внешний вид). По разным данным масса композитных материалов в настоящее время доходит до 16% от общей массы автомобиля [1]. Таким образом возможно снижение эксплуатационных расходов на топливо до 5…8%.

Развитие технологического процесса производства требует экономичных методов производства деталей, сборки, покраски и т.д. Так, например, современные методы поверхностного упрочнения деталей требуют создания на поверхности слоя, насыщенного легирующими элементами. Развитие электрохимических технологий позволило значительно повысить качество этого технологического процесса и снизить его себестоимость.

Повышение качества окрасочного покрытия, необходимого для защиты деталей от воздействия агрессивных сред неразрывно связано с совершенствованием химико-технологических процессов производства лакокрасочных материалов и их применения с использованием нанотехнологий [2]. По некоторым данным [3] развитие технологий применения лакокрасочных покрытий позволяет сократить эксплуатационные расходы до 10%.

Производители автомобилей стремятся удовлетворять современные требования по экологичности и топливной экономичности. Удовлетворение этих требований неразрывно связано с совершенствованием рабочих процессов, происходящих в цилиндре поршневого ДВС, которое, в свою очередь, требует применение топлив с заданными показателями по испаряемости, антидетонационной стойкости, наличию примесей, химической стабильностью и т.д. Основными способами достижения требуемых значений этих показателей является применение химических присадок [4] и новых химико-технологических способов производства автомобильного бензина и других моторных топлив. При этом эксплуатационные затраты на автомобильный бензин в период с 1990 г. по 2005 г. сократились на 10%...15% [5].

Бурное развитие химических технологий привело к созданию сравнительно дешевых водородных топливных элементов, позволяющих значительно удешевить затраты на топливо (водород) и кардинально улучшить экологические показатели производства электроэнергии на борту автомобиля, используемую для питания электропривода колес.

Использование альтернативных топлив так же требует наличия эффективных технологий на основе результатов исследования химических процессов, позволяющих добиться требуемых показателей качества газовых топлив, водорода, жидких растительных топлив и т.д.