Question

لماذا عجلات (إطارات) السيارة سوداء اللون؟

Answer 1

الإطارات المطاطية كانت في الأصل بيضاء اللون, وهو اللون الطبيعي للمطاط. فما الذي أدى إلى تغيير لونها إلى اللون الأسود في وقت مبكر في بداية القرن العشرين؟
 
الإطارات في حالة تركها بالهواء الجوي, سوف تجف, ويتغير لونها وفي النهاية تتشقق وتشق, وهذه مشكلة تكلف عدة ملايين للمستخدمين للمنازل النقالة, ومقطورات جر القوارب, وملاك السيارات الكلاسيك والتي تظل في مكانها لمدة طويلة من الزمن.

السبب الرئيسي لتدهور حالة الإطار والمنتجات المطاط والمطاط الاصطناعي هو الأوزون, وهو غاز ليس له رائحة وهو جزء من مكونات الهواء الذي نستنشقه. عندما يتحد مع الأشعة فوق البنفسجية (الجزء غير المرئي من أشعة الشمس) فإنه يبدأ بمهاجمة المادة المصنوع منها الإطار.
 
للحماية من أضرار الأوزون و الأشعة فوق البنفسجية, يضاف إلى مادة الإطار مادة مثبتة. هذه المادة تعمل على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية وتحوليها إلى حرارة, والتي تتشتت بدون أحداث إي أضرار للإطار. جميع مصنّعي الإطارات يستخدمون نفس المادة, وهي الكربون الأسود carbon black. ولهذا جميع الإطارات سوداء. بالإضافة إلى حماية الكربون الأسود للإطار من أضرار الاشعة فوق البنفسجية والأوزون. فإنه يزيد كذلك من متانة وقوة مطاط الإطار, ويزيد من مقاومة تآكله, الذي يؤدي إلى زيادة العمر التشغيلي للإطار.
 
عندما يظل الإطار في وضع ثابت لفترة طويلة (المنازل النقالة, مقطورات جر القوارب, السيارات الكلاسيك), فإن هذه المادة مع طول مدة تفاعلها مع الأشعة الفوق بنفسجية تتحول وتفقد قدرتها على أداء مهمتها, ويتحول لونها إلى اللون الرمادي. هذا أحدى أسباب تغيير لون الإطار مع الزمن. مع مرور الوقت تقل قدرة هذه المادة على التفاعل وتبدأ تدهور حالة الإطارات في التسارع, الذي يؤدي إلى جفاف الإطار, وتغير لونه, وتشققه.

ولحماية الإطار من تلف الأوزون, فإن مصنّعي الإطارات أضافوا أيضا مركب شمعي للتركيبة الخاصة بتصنيع الإطار. علمية انبعاج الإطار أثناء دورانه, تدفع بجزيئات الشمع إلى السطح. وهذا يشكل حاجز بين الهواء (الأوزون والأكسجين) ومادة الإطار. وهذا يسمى في مجال الإطارات تفتح الزهرة blooming.
 
كما توجد بالأسواق منتجات للعناية بالسيارة, تباع لحماية الإطار وتقليل تأثير الأوزون والأشعة فوق البنفسجية. حيث يتم رش المادة على الإطار لتعمل عمل المواد الحاجبة لأشعة الشمس للمصطافين.

Answer 2

تشتهر إطارات السيارات عالميا بأنها سوداء اللون ، لذلك يعتقد الكثيرون بأن الأسود هو لونها الأصلي أو الطبيعي . وفي الواقع فإن لون المطاط المصنع المخلوط مع السولفار هو الرمادي المصفر . وإذا نظرت إلى صور السيارات القديمة ، سترى أن لون إطاراتها افتح بكثير من الإطارات الحديثة . المطاط المكون للإطارات الحديثة هو مادة كيميائية معقدة تحتوي احيانا اكثر من عشرين عنصرا متوازنا . إلا أن العنصر الأهم ، هو الكربون الأسود . إن إضافة مادة الكربون الى الخليط المكون للإطار تسمح للمصمم بتعديل خصائص أدائه بعد إنجازه .

وبشكل عام ، فإن الإطارات المستخدمة للاستعمال اليومي تحتوي على كمية قليلة من الكربون الأسود ، بينما ترتفع نسبته في الإطارات المخصصة لسيارات السباق .

وكلما زادت جودة الكربون وكميته في خليط الإطار زادت مساحة السطح الخارجي لإطار السيارة ، الأمر الذي يضمن مرور الحرارة من السيارة الى الإطار الذي ستزداد حرارته بسرعة . هذا كله يناسب الخصائص المطلوبة في الإطارات المعدة لسيارات السباق ، حيث تزداد كفاءة الإطار كلما زادت ليونته وطراوته في ذروت السباق .اما في الإطارات المستخدمه للسيارات العادية ، فيتم اعتماد مسألة تقليل احتكاك الإطار بالأرض ( لتقليل مصروف الوقود ) ، بالإضافة إلى دراسة الدولاب بشكل شامل لزيادة مدة استخدامه في السيارة . وفي النهاية نرى أن اختيار الدولاب المناسب يعتمد هدف الاستخدام ، فإطار سيارة السباق يختلف حتى عن إطار عربة نقل البضائع أو السيارة السياحية .