에너지 화학 | 자동차에 쓰이는 소모품

 

 

 

휘발유 첨가제

휘발유 첨가제는 연소 효율을 높이기 위하여 사에틸납(TEL)을 첨가해 왔다. 그러나 사에틸납은 납 공해를 일으키기 때문에 이것 대신에 방향족 노킹 방지제를 가솔린에 사용하고 있다. 그리고 이것 외에도 많은 종류의 첨가제가 [표 1]과 같이 가솔린의 성능을 증진시키기 위하여 사용되고 있다.

 

표 1 휘발유 첨가제들

첨 가 제	화합물의 예	목 적
퇴적방지제	Tricrecyl phosphate(TCP)	폭발을 지연시켜 조기폭발을 막음
산화방지제	Phenylenediamine	과산화물 생성을 막아 엔진노킹 방지
착물형성제	Ethylenediamine	구리와 같은 금속에 촉매작용으로 거대분자의 물질 형성
부식방지제	Trimethylphosphate	엔진금속표면을 도포하여 수분침식 방지
방빙제	Ethylene glycol	휘발유 기화로 형성되는 얼음결정화 방지
계면활성제	Alkylammonium dialkyl phosphate	계면 활성제로 카뷰레터에 고무질 부착 방지

 

 

윤활유와 그리스

윤활유(lubricating oils)는 움직이는 표면의 마찰을 적게 하기 위하여 오래 전부터 사용되어 왔다. 사람들은 이미 B. C. 1,400년경에 동물의 기름을 전차 바퀴에 사용하였다는 기록이 있다. 지금 사용되고 있는 윤활유는 세계 2차대전 후에 개발된 것으로 이것은 대부분 합성 윤활유이다.

 

원유에서 추출하는 윤활유는 여러 가지 탄화수소의 복합적 혼합물로 구성되어 있다. 이러한 윤활유들은 분자량이 250가량의 점도가 낮은 것에서부터 분자량이 1000 정도의 점도가 아주 높은 것까지 다양하다.

 

윤활유의 점도는 그 용도에 따라 결정된다. 예컨대, 윤활유의 점도가 너무 높으면 윤활유 내에서 기계의 금속 부분들이 저항을 받아 움직이기 힘이 들게 된다. 반대로 점도가 너무 낮으면 윤활유가 금속 표면들 사이에서 밀려나오게 되고 결과적으로 충분한 윤활 작용을 하지 못하게 된다. 이러한 이유들 때문에 자동차 윤활유는 서로 점도가 다른 기름의 혼합체를 쓴다. 예컨대, 일반적으로 많이 쓰이는 10W-40 오일은 저온에서 엔진의 시동이 용이한 저 점도의 10W와 정상적인 자동차 운전 온도에서 베아링의 적제하중을 최대로 하기 위하여 사용되는 고 점도의 SAE 40과의 혼합유이다. SAE 수치는 자동차 기술협회에서 기름의 점도에 따라 정한 점도 단위이다. 자동차 윤활유의 첨가제들은 과중한 압력에 의한 마모 방지제, 산화 방지제, 부식 방지제, 세척제, 점도 증진제, 거품 방지제 등으로 윤활유의 성질을 좋게 하기 위하여 사용된다.

 

그리스는 윤활유의 일종으로 지방산과 리튬, 칼슘, 나트륨, 알루미늄, 바륨 등의 염 비누를 넣고 겔화시켜 점도를 증진시킨 윤활유이다. 여기에 사용된 비누들은 섬유질 망사조직을 이루어 이 조직 속에 기름 분자를 가두어 두는 역할을 한다. 석유 그리스는 점도를 높이기 위하여 흑연가루, 실리카겔, 점토 등이 사용된다.

 

그리스의 작용을 오래 지속시키기 위하여 합성 그리스가 개발되었다. 실리콘 그리스는 수명이 섭씨 232℃에서 1000시간 이상 사용이 가능하다. 그러나 불행하게도 실리콘 그리스는 기어나 미끄럼이 있는 기관에서는 윤활 작용이 좋지 못하다. 이에스테르 그리스, 예컨대 디(2-에틸헥실)세바케이트{di(2-ethylhexyl) sebacate)} 같은 그리스는 합성 윤활유 가운데 가장 많이 쓰이는 윤활유이다. 리튬 비누는 석유 그리스보다도 더 윤활성과 내구성이 뛰어나다. 이에스테르유와 실리콘유를 섞으면 낮은 온도(섭씨 -73℃)에서도 윤활 작용을 잘하는 그리스가 된다.

 

 

부동액

부동액은 물에 섞어 물의 어는점보다도 더 낮은 어는점을 만드는 물질이다. 과거에는 부동액으로 점도가 큰 용액을 써 왔지만, 요즘의 부동액은 메틸 알코올과 에틸렌 글리콜의 혼합 용액이 거의 모든 시장을 점유하고 있다.

 

 

 

 

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