صناعة المحركات

خلال القرن العشرين، تغيرت كيميائية بيئة السيارات في جميع أنحاء العالم بشكل كبير. نتيجة لهذه التغييرات، ازدادت درجة الفساد في بيئة السيارات.

تصدأ السيارات والشاحنات، بعضها أسرع من البعض الآخر، لأنها تتعرض للعوامل الجوية كلما كانت على الطريق، وفي معظم الحالات أيضًا أثناء وقوفها. لقد تم إحراز تقدم كبير في معالجة المركبات المضادة للتآكل في العشرين عامًا الماضية، ولكن المشكلة لا تزال قائمة.

يشكل الهيكل الخارجي الهيكل الحامل لجميع المركبات الخاصة تقريبًا ومعظم الشاحنات الصغيرة والحافلات الصغيرة. يجب أن يكون هذا الغلاف خفيفًا، حتى تتمتع السيارة بأداء جيد وموفرة في الوقود. يجب أن تكون قوية لإمتصاص القوى الساكنة والديناميكية بدون تشوه. كما يجب أن توفر مساحة داخلية كبيرة وغير مزدحمة، لزيادة راحة الركاب والحمولة الصافية. يجب أن تحتوي على مناطق حماية أمامية وخلفية، وقسم مركزي قوي من أجل السلامة عند الاصطدام.

كل ما سبق، جنبًا إلى جنب مع الاعتبارات الاقتصادية، يفترض أن يكون الهيكل مصنوعًا من الفولاذ، وله هيكل معقد مع العديد من الأعضاء الهيكلية الداخلية.

الجواب المختصر: من فوق ومن أسفل ومن الداخل.

من الأعلى:قد تتعرض المركبات التي عادة ما تكون متوقفة بالخارج للتعرض المستمر للمطر والندى، مما يشكل طبقة سطحية رطبة، ما يؤدي في النهاية إلى تآكل طبقات الحماية المضادة للتآكل. أيضا، المطر، وغالبا الندى، تشق طريقها عبر السدادات غير الكاملة، إلى الهياكل الداخلية. بالإضافة إلى ذلك، فإن أي إضافة للجسم من الكروم يشكل خلية جلفانية طفيلية مع الجسم الفولاذي، حيث تعمل مياه الأمطار (بالإضافة إلى الشوائب) كالإلكتروليت، هذا يسبب التآكل الجلفاني.

من الأسفل:الأحجار التي تؤثر على الجزء السفلي من الجسم تثقب طبقات الحماية ضد التآكل، يتعرض الهيكل للطين والحصى والثلج والملح المضاد للجليد، من الأسفل إلى كل زاوية وتتراكم هناك. يعمل التراب والحصى المتراكم، إلى سد ثقوب التصريف، ويؤدي إلى تفاقم الوضع. حتى التراب المتراكم في الطقس الجاف سيتحول إلى إسفنجة رطبة بمجرد دخول الطقس الرطب، المناطق الحرجة بشكل خاص هي الوصلات ونقاط التثبيت للتعليق والمكونات الميكانيكية.

من الداخل:تحت قشرته الخارجية، الهيكل عبارة عن هيكل معقد. كما ذكرنا أعلاه، فإن المياه والأوساخ لها العديد من المسارات في الهيكل الداخلي. وغالبًا ما تتراكم الأوساخ غير المرئية على مر السنين، وتعمل كإسفنجة كلما تعرضت للرطوبة. بالطبع، الطبقة الرطبة الموجودة على لوح فولاذي سوف تهاجم الطبقات الواقية بمرور الوقت وتبدأ في أكسدة الفولاذ نفسه.

في السنوات الأخيرة تم إحراز تقدم كبير في تقنيات الحماية من التآكل (منذ التسعينيات تقريبًا). حتى الثمانينيات من القرن الماضي، كانت أجسام السيارات مصنوعة من الفولاذ المجلفن على البارد، والذي تم تحضيره و طليه بعد ذلك. منذ تسعينيات القرن الماضي فصاعدًا، قام صانعو الصلب بتركيب خطوط جلفنة مستمرة بالكهرباء والغمس الساخن لإنتاج الفولاذ المجلفن على الوجهين لهياكل السيارات والشاحنات الخفيفة. أدى ذلك إلى تحسن كبير في مقاومة التآكل، ولكن المشكلة مستمرة، حيث أن الجلفنة الواقية تتآكل في النهاية، مما يعرض الفولاذ للتآكل. وإذا تعرضت السيارة لحادث، فسيصبح الفولاذ غير المحمي مشكوف حتما، ما يؤدي إلى التآكل.

بصرف النظر عن الهيكل الخارجي، تتعرض المناطق السفلية للطين، والحصى، والثلج والملح المضاد للجليد الذي يتم رشه على الطريق. ويسبب تآكل أنظمة العادم بسبب بخار الماء الذي يستنفده المحرك في الطقس البارد الرطب. إذا لم يصل نظام العادم إلى درجة حرارة عالية أثناء التشغيل، يتكثف بخار الماء هذا على أسطحه الداخلية.

كما ذكرنا سابقًا، فإن الهيكل الخارجي هو عنصر هيكلي رئيسي للمركبة (للسيارات والشاحنات الصغيرة والحافلات الصغيرة). يتم استخدام أقل قدر ممكن من المعادن الزائدة عن الحاجة في البحث عن هيكل واسع وقوي وخفيف - تعمل طرق التصميم العددية على تحسين الهيكل لتحقيق هذا الهدف. لذلك، في حالة عدم وجود الكثير من المعادن الزائدة عن الحاجة، فإن أي تآكل خطير يضعف بشكل كبير هيكل السيارة، وبالتالي يعرض السلامة للخطر.

وفقًا لمنشور NACE "تكاليف التآكل و الاستراتيجيات الوقائية في الولايات المتحدة - المنشور رقم. FHWA-RD-01-156 "، الذي أصدرته الإدارة الفيدرالية للطرق السريعة (FHWA) في عام 2002، قدرت التكلفة السنوية المباشرة للتآكل لقطاع السيارات بالولايات المتحدة بـ 23.4 مليار دولار، منها 14.46 مليار دولار تُعزى إلى التآكل- استهلاك المركبات ذات الصلة، 6.45 مليار دولار للإصلاح والصيانة المتعلقة بالتآكل، و 2.56 مليار دولار لتكاليف التصنيع الإضافية بسبب عمليات ومواد الحماية من التآكل.