塑料燃油箱在摩托車上的應(yīng)用

蔡木寧

（廣東省江門市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測所，廣東江門 529000）

摩托車在中國的使用非常廣泛，目前國內(nèi)摩托車保有量超過8000萬輛，年銷量已達(dá)到2000萬輛，排在世界前列。相對(duì)于電動(dòng)自行車等代步工具，摩托車憑借速度更快、載重能力更強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，以及隨著城鄉(xiāng)道路條件的改善，在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，仍有較好的發(fā)展空間。

目前，塑料燃油箱已在踏板型摩托車上得到廣泛的應(yīng)用，原因是踏板型摩托車的燃油箱安裝在覆蓋件內(nèi)部，對(duì)外觀的要求較低。在騎式型摩托車上應(yīng)用較少，由于塑料燃油箱涂裝性能較差的缺點(diǎn)，在騎式型摩托車應(yīng)用時(shí)，往往需要在塑料燃油箱外層加裝外觀效果更佳的其他材料覆蓋件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)也增加了成本，不具優(yōu)勢(shì)。但在許多方面塑料燃油箱都要優(yōu)于金屬燃油箱，隨著工程塑料技術(shù)的突破，加上鋼材價(jià)格的持續(xù)大幅上漲，相信塑料燃油箱在摩托車上應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，會(huì)逐漸取代金屬燃油箱。

現(xiàn)行的摩托車燃油箱標(biāo)準(zhǔn)GB 19482-2004《摩托車和輕便摩托車燃油箱安全性能要求和試驗(yàn)方法》[1]，規(guī)定了摩托車燃油箱的各項(xiàng)安全性能，標(biāo)準(zhǔn)GB 14622-2016《摩托車污染物排放限值及測量方法 （中國第四階段）》[2]規(guī)定了摩托車整車的燃油蒸發(fā)排放要求，以上標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定要求都同步跟上了汽車的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。也就是說對(duì)摩托車的環(huán)保和安全性能的要求大大提高，目前塑料燃油箱能否達(dá)到國標(biāo)要求，能否適應(yīng)今后更加嚴(yán)格法規(guī)要求，成為塑料燃油箱發(fā)展的關(guān)鍵。

1 塑料燃油箱的特點(diǎn)[3]

在以下幾個(gè)方面，塑料燃油箱都優(yōu)于金屬燃油箱。

1.1 形狀設(shè)計(jì)自由度大，空間利用率高

踏板型摩托車燃油箱一般布置在座墊下面或腳踏板下面，此處結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜且空間有限，如果采用塑料燃油箱，可根據(jù)車身結(jié)構(gòu)的空間來設(shè)計(jì)形狀，使車身布局更加合理，同時(shí)增大燃油箱容量，提高燃油的儲(chǔ)存量，增大續(xù)航里程，具有重大的實(shí)用性。

1.2 重量更輕

由于塑料的密度小，與相同容積的金屬燃油箱相比，重量可降低30%以上，從而減輕了整備質(zhì)量，降低了油耗。

1.3 耐腐蝕

塑料燃油箱有抵御水、污物及其他介質(zhì)的侵蝕作用并不用維修。特別在許多沿海地區(qū)，空氣中的鹽含量相對(duì)較高，金屬燃油箱更容易被腐蝕。而且金屬燃油箱內(nèi)壁經(jīng)過燃油長時(shí)間浸泡，會(huì)逐漸腐蝕產(chǎn)生雜質(zhì)，容易導(dǎo)致供油系統(tǒng)故障。而塑料燃油箱不存在此種情況。

1.4 不易燃燒爆炸

由于塑料燃油箱采用了高密度聚乙烯（HDPE）材料制造，熱傳導(dǎo)性能相比金屬燃油箱更慢，又具有優(yōu)良的抗撞擊性能以及較高的剛性，而且就算用明火點(diǎn)燃，其燃燒速度較緩慢。當(dāng)撞擊與摩擦?xí)r，不易產(chǎn)生火花與爆炸。反之，金屬燃油箱在碰撞時(shí)，其金屬外皮更容易產(chǎn)生火花，而且其制造工藝一般采用焊接，在碰撞時(shí)，焊接處容易發(fā)生斷裂，導(dǎo)致燃油泄漏，有較高的燃燒爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

1.5 更加耐用

由于高分子材料長期穩(wěn)定性能良好，不易老化，從而可使燃油箱的使用壽命達(dá)10年之久，超過金屬油箱的平均壽命。

1.6 成型模具開發(fā)周期短

約為金屬燃油箱成型模具開發(fā)周期的1/3。

2 目前塑料燃油箱的檢測

現(xiàn)行的摩托車燃油箱標(biāo)準(zhǔn)為國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的GB 19482-2004《摩托車和輕便摩托車燃油箱安全性能要求和試驗(yàn)方法》，規(guī)定了燃油箱的各項(xiàng)性能要求。其主要性能要求見表1。

表1 燃油箱主要性能要求

根據(jù)目前的塑料燃油箱的檢測情況來看，大多塑料燃油箱的滲透性能都在限值附近。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 14622-2016《摩托車污染物排放限值及測量方法（中國第四階段）》中規(guī)定，在法規(guī)要求的型式核準(zhǔn)條件下，摩托車整車的燃油蒸發(fā)排放不超過2 g/test，這對(duì)燃油箱阻滲性能提出更高的要求，低滲透性是燃油箱的發(fā)展趨勢(shì)。隨著汽車、摩托車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和各國環(huán)保與安全要求的不斷提高，如何解決塑料燃油箱的滲透性能成了塑料燃油箱在摩托車行業(yè)應(yīng)用和發(fā)展的重點(diǎn)。

3 未來摩托車塑料燃油箱的發(fā)展方向

3.1 多層塑料共擠技術(shù)應(yīng)用[4]

近十年，中國摩托車工業(yè)得到了很好發(fā)展，塑料燃油箱在摩托車行業(yè)的使用已十分廣泛，工藝水平也取得了革命性的進(jìn)步。針對(duì)單層塑料燃油箱阻滲性能不足的缺點(diǎn)，研制出多層塑料共擠吹塑技術(shù)，很好地滿足了塑料燃油箱高阻滲性能的要求，適應(yīng)了摩托車工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要，達(dá)到了環(huán)保和安全的要求。

比較HDPE單層塑料燃油箱與多層塑料共擠燃油箱的阻滲性能，多層塑料共擠燃油箱的阻滲性能要比HDPE單層燃油箱的阻滲性能高出2個(gè)數(shù)量級(jí)，非常符合行業(yè)對(duì)阻滲性能越來越嚴(yán)格的趨勢(shì)。

3.2 高性能尼龍燃油箱的發(fā)展前景

尼龍材料具有優(yōu)異的韌性、剛性以及突出的燃油阻隔性。PE與PA燃油箱材料平行對(duì)比其快速滲透實(shí)驗(yàn)后得知，尼龍燃油箱的溶脹增重為負(fù)值，而平行對(duì)比的PE材料的增重卻達(dá)到240 mg左右，顯示了PA材料對(duì)燃油的高阻隔特性。從國內(nèi)外燃油箱的發(fā)展來看，高阻隔、高性能的塑料燃油箱是主要的發(fā)展方向。通常，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)都是采用高阻隔性材料，中空吹塑成型。滾塑成型尼龍燃油箱由于本身幾乎不能形成任何內(nèi)應(yīng)力，因而具有較好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能。由于使用了極性尼龍材料，燃油箱具有優(yōu)異的阻隔效果。尼龍燃油箱具有高附加值，可實(shí)現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)，特別適合于中國國情。因此，高性能尼龍燃油箱有著廣闊的發(fā)展前景。

4 結(jié)束語

隨著我國摩托車行業(yè)的發(fā)展，塑料燃油箱憑其明顯的優(yōu)勢(shì)，在摩托車上的應(yīng)用具有廣大的發(fā)展空間，面對(duì)環(huán)保和安全要求的不斷提高，如何解決塑料燃油箱的滲透性能成為其發(fā)展的關(guān)鍵，制造工藝的多層塑料共擠技術(shù)和高性能尼龍材料是未來的發(fā)展方向。