塑料燃油箱在汽車上的應用與發(fā)展

《塑料燃油箱在汽車上的應用與發(fā)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、Word下載可編輯資源共享塑料燃油箱在汽車上的應用及發(fā)展隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展和汽車環(huán)保要求的提高，燃油箱作為汽車部件中重要的安全件和法規(guī)件，對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能提高成為各大汽車隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展和汽車環(huán)保要求的提高，燃油箱作為汽車部件中重要的安全件和法規(guī)件，對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能提高成為各大汽車制造商競相探討和解決的問題。早先的汽車燃油箱大多以金屬材料如ST12／ST14冷軋鋼板制造，其特點是體積較大，價格便宜，成型容易，模具成本相對較低，一般卡車上多數(shù)仍然使用這種大容量、剛度和強度較好的金屬油箱。但隨著歐IV、歐V排放指標的提高，加上共軌系

2、統(tǒng)對燃油系統(tǒng)材料提出了新的要求(由于銅元素會加速柴油的老化，鋅、鉛、錫等元素會被燃油中的酸性物質(zhì)所腐蝕，燃油系統(tǒng)應避免含有銅、鋅、鉛、錫等成分)，由此誕生了鋁合金油箱。鋁合金材料如3303、5052的鋁鎂合金以其質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕、外觀美觀等優(yōu)點，代替鋼鐵材料進入汽車零部件已成為一種趨勢，但鋁合金油箱成本較高，焊接難度較大，受撞擊時容易變形，這些特點都使得鋁合金油箱的普及和發(fā)展受到了一定的限制。相比之下，塑料燃油箱以其更好的安全性、更強的耐腐蝕性和更長的使用壽命脫穎而出。筆者現(xiàn)就塑料燃油箱的發(fā)展、主要生產(chǎn)方法、阻隔性改善工藝、設(shè)計特點、成本驅(qū)動因

3、素及發(fā)展前景作一介紹。1塑料燃油箱的發(fā)展汽車塑料燃油箱的發(fā)展起步于歐洲，世界上第一只汽車塑料燃油箱是由德國Volkswagen汽車公司、BASF公司和Kautex公司于20世紀6O年代聯(lián)合研究開發(fā)而成的，并在Porsche跑車上得到了成功應用Hj。全球市場上的主要前三大供應商Iner—gY、Kautex及TIWalbro占有全球75％專業(yè)資料資源共享Word下載可編輯資源共享以上的塑料油箱市場份額，處于世界塑料燃油箱的領(lǐng)導者地位。隨著汽車市場競爭的加劇，成本壓力增大，我國政府越來越重視國家自主創(chuàng)新能力的培育，經(jīng)過二十幾年的研究，塑料燃油箱在中國市場迅

4、速發(fā)展并廣泛應用。第一陣營的亞普(Yapp)、Kautex、八千代填補了國內(nèi)塑料燃油箱的空白，成功地替代了進口，三家公司的產(chǎn)量已經(jīng)約占國內(nèi)塑料燃油箱生產(chǎn)總量的70％。第二陣營的江蘇泰順塑光、安徽蕪湖順榮以自主品牌搶占了一定的市場份額。據(jù)奧爾威咨詢統(tǒng)計，2007年我國塑料燃油箱國產(chǎn)化率已經(jīng)達到64．43％，2008年有小幅上升，約為66％。隨著塑料油箱價格逐步接近于金屬油箱，這一比例還將擴大。表1列出塑料燃油箱市場中的主要中外制造商。2塑料燃油箱的主要生產(chǎn)方法及阻隔性改善工藝2．1主要生產(chǎn)方法目前，塑料燃油箱均采用聚乙烯(PE)作為原材料。由于PE的熱

5、塑性顯著，所以塑料燃油箱的加工成型工藝通常有擠出吹塑成型、滾塑成型、注射成型、真空吸塑成型等多種形式，其中擠出吹塑成型和滾塑成型為兩大主流工藝。(1)擠出吹塑成型是將軟化狀態(tài)的高密度聚乙烯(HDPE)用擠出機擠出型坯后放入成型模內(nèi)，用兩半片模具將型坯夾緊，然后通入壓縮空氣，利用空氣的壓力使坯料沿模腔變形，經(jīng)冷卻脫模得成品燃油箱。其原材料分子量極高，力學強度優(yōu)異，但設(shè)計和制造成本較高，多用于結(jié)構(gòu)緊湊、批量大的乘用車領(lǐng)域。(2)滾塑成型是將低密度聚乙烯(LDPE)加入模具中，然后模具沿兩垂直軸不斷旋轉(zhuǎn)并被加熱，模內(nèi)的坯料在重力和熱能的作用下逐漸均勻地涂布

6、、熔融粘附于模腔的整個表面上，待完全塑化達到要求厚度后，往模具夾套內(nèi)注入冷水經(jīng)冷卻定型而成制品。這種制品壁厚相對均勻，易于安裝金屬類緊固鑲件，模具簡單，但材料難以符合汽車燃油箱對性能的要求且成型周期較長，能耗大，多用于空間大、批量小的商用車領(lǐng)域。專業(yè)資料資源共享Word下載可編輯資源共享滾塑油箱在汽車上的應用2．2阻隔性改善工藝塑料燃油箱需具有較高的阻隔性。以吹塑成型為例，原始塑料燃油箱為HDPE單層結(jié)構(gòu)，但由于HDPE具有一定的透氣性，對各種溶劑的耐滲透性不強，構(gòu)成燃料的烴分子可以擴散到HDPE分子間的間隙，逐漸滲透到外界而氣化損失掉，即燃油滲漏，

7、這必然對環(huán)境和安全都造成影響。因此，如何提高塑料燃油箱的阻隔性能成為整車排放達標的最有效、最重要的途徑。目前，為滿足環(huán)保要求，降低燃油滲透，在生產(chǎn)中通常采用以下3種工藝方法改善阻隔性。(1)在基體中添加阻隔性樹脂，這是一種物理方法。該方法是將PE與阻隔樹脂[尼龍(PA)或(乙J烯／乙烯醇)共聚物(E／VOH)]共混改性使阻隔樹脂在基體樹脂中形成層狀，這種阻隔功能聚合物合金材料由美國DuPont公司研制成功，因此該技術(shù)又稱為DuPont的專利Selar@技術(shù)。如在HDPE中加7％的阻隔PA，可以使材料對燃油的滲透性比純HDPE燃油箱減少97％。但這種方

8、法在實際生產(chǎn)操作時，對擠出機螺桿混煉性能要求較高，制備工藝復雜，并且層狀摻混塑料燃油箱的力學性能較低，阻滲性