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目前多层吹塑汽车燃油箱生产技术的应用与发展

发布时间:2021-07-21 13:52:17 阅读: 来源:玻璃钢穿孔器厂家

多层吹塑汽车燃油箱:生产技术的应用与发展

摘要:本文介绍了汽车用燃油箱的现状发展前景,多层挤出燃油箱的结构使用性能成本分析,及使用效果。

关键词:现状前景结构性能优点成本应用

一、汽车塑料燃油箱的发展历史

燃油箱塑料化是现代汽车塑料化的一个重要方向。由于HDPE具有优异的综合性能,从20世纪50年代开始,人们就致力于以HDPE为主体的塑料燃油箱的研发。1967年,西德Porsche汽车公司开始研发HDPE塑料燃油箱,并制造出了Porsche 911赛车用100L塑料燃油箱。1973年,西德Volks Wagen汽车公司和Kantex塑料机械厂及BASF公司联合研制出Passat车用55LHDPE塑料燃油箱,并实现批量化使用,标志着汽车用塑料DPM还开发了Zytel系列中的1种新型导热聚合物燃油箱时代的到来。1974年,美国福特汽车公司开始进行塑料燃油箱的应用试验,并在Aerostar车上成功地使用了塑料燃油箱。美国其它几家汽车公司也相继在其轻型车上使用了塑料燃油箱。1977年,日本运输省颁布了塑料燃油箱容器标准,允许在日本国内汽车上使用塑料燃油箱。

我国是在20世纪80年代末,才开始单层塑料油箱的生产,90年代末已大批量生产,近几年,其产量以年均30%以上的速度递增。

二、汽车塑料燃油箱的优点:

(1)同规格的塑料燃油箱比金属燃油箱质量轻40~50%;

(2)塑料燃油箱形状自由度大,可最大限度地利用汽车内的有效空间,从而大大提高了汽车燃油箱的储油量;

(3)塑料燃油箱的研制周期比金属燃油箱的研制周期短,费用低,方便了汽车的设计制造与改型。

(4)塑料燃油箱的安全可靠性高,耐冲击,耐腐蚀,不爆炸,是金属燃油箱不可比拟的。

三、汽车塑料燃油箱的发展现状

基于上述塑料燃油箱具有的金属燃油箱不可替代的优点,随着汽车工业的发展,世界各国对塑料燃油箱的研究和使用越来越广泛,据资料统计,1995年北美60~70%的小汽车和轻型卡车使用了塑料燃油箱;1997年福特汽车公司塑料燃料燃油箱的使用率达100%。到2000年,在欧美等发达国家,塑料油箱已经占到90%的市场份额。

我国80年代后期陆续引进了单层塑料燃油箱生产线,主要为“桑塔纳”、“标致”、“奥迪”、“捷达”、“雪铁龙”、“富康”、“兰鸟”等合资、外资企业车型配套,“柳微”、“长安”、“奥拓”、“夏利”、“松花江”等汽车已陆续使用塑料燃油箱,柳汽乘龙卡车等已使用塑料燃油箱。摩托车内藏式塑料燃油箱的发展也非常迅猛。据资料统计,1997年,我国塑料油箱专用料用量为3000吨,2001年,我国塑料油箱产量为100~120万吨,2003年超过160万只,其中150万只用于轿车。

四、多层吹塑汽车燃油箱发展前景

汽油化学分子结构与HDPE类似,根据相似相容原理,采用普通聚乙烯容量储存这类溶剂时,其有效成分会湿润HDPE油箱表面,逐渐扩散到容器内部并渗透到外界而气化损失掉,这也就是HDPE燃油箱的缺点,即其对燃油有效成分的阻渗性能低,世界各国关于塑料燃油箱的研究焦点主要集中在解决这个问题上。

随着汽车工业技术的发展和各国环保与安全要求的不断提高,各国对塑料燃油箱阻渗性能的要求越来越高。在欧洲,根据:ECE规则,油箱在40℃的环境温度下,8周内的平均燃油损失不超过20g/24h,而美国、日本、澳大利亚在燃油箱阻渗性能的要求就更严格,如在美国,不仅检测油箱的燃油损失,而且检测油管、管接头等燃油系统的燃油损失,即采用气相色谱法进行测试的SHED(Sealed Housing forEvaporative Determination),规定整个燃油系统的燃油损失不超过2g/2h。1995年,美国加利福尼亚州又提出整个燃油系统的燃油损失不超过Zg/24h的CARB法规。而且检测要仔细前一些汽车制造商的目标为“零渗透”ZEV(Zero EmissionVolatilitv)许多工业国家将来还会不断提高阻渗要求,高阻渗性已成为当今汽车塑料燃油箱的发展趋势。

不论是塑料燃油箱技术的发展,还是汽车工业市场的推动,都要求我们必须满足汽车用塑料燃油更高阻渗的技术要求。多层塑料共挤吹塑技术,很好地满足了塑料燃油箱高阻渗性的要求,解决了单层塑料燃油箱阻渗性低的问题,适应了汽车工业技术发展的需要,达到了环保和安全的要求,表1—1为HDPE单层塑料燃油箱与多层塑料共挤燃油箱阻渗性能比较。由表中可以看出,多层塑料共挤燃油箱的阻渗性能要比HDPE单层燃油箱的阻渗性能高出2个数量级。

五、多层吹塑汽车燃油箱结构与功能简述

1.我公司(陕西秦川机械发展股份有限公司)自主研发的SCJC500×6塑料多层共挤吹塑中空成型机生产的多层吹塑汽车燃油箱(以下简称多层塑料油箱)由六层共挤结构组成,见图1一l,按其功能可分为基层、功能层、粘合层、回收料对ASTMD638和ISO527规定的拉伸测试层和装饰层。

(1)基层

基层是多层共挤结构的主体,厚度较大,主要确定制品的强度,刚度及尺寸稳定性,同时也起一定的功能作用,基层聚合物主要是HDPE新料。

(2)功能层

功能层,也称阻渗层,是多层共挤结构高阻渗作用的关键层,它不仅可以阻止燃油有效成份渗透至燃油箱外,而且可以阻止外界气体或湿气等向燃油箱内的渗透,功能层聚合物主要是EVOH。一方面,EVOH的价格较高,另一方面,EVOH在很薄的情况下,其阻隔性能已很高(见表1—2)。因此,在满足阻渗性能要求的前提下,阻渗层应设计得尽量薄。

(3)粘合层

粘合层主要解决基层和功能之间的相互粘合不良的问题,多层燃油箱壁内各层之间的粘合是难点和要点,粘合不良会发生层问剥离现象,进而影响塑料油箱的强度和阻渗效果,粘合层聚合物一般用改性聚乙烯,粘合剂价格一般较高,故在满足性能要求的前提下,其厚度应尽量小些。

(4)回收料层

在共挤吹塑油箱的过程中,会产生一些飞边和废件,其回收再利用,可降低成本,同时,多次回收通常也不会影响HDPE的性能。单种聚合物油箱的回收料破碎后按一定比例加入挤出机即可,比较容易,多层共挤吹塑料油箱的回收料包含有多种聚合物,回收比较复杂,因此,在复合共挤结构中增加回收料层,以解决回收料的重复利用,回收料层主要为回收料和HDPE新料的混合物。

(5)装饰层

装饰层也叫外基层。除具有一定强度、刚度外,也可以加入色母,以提供燃油箱不同的外部色彩,也可以加入抗紫外线剂等助剂,以改善燃油箱的外部适应性,装饰性聚合物主要为HDPE新料和各种助剂。

六、市场需求预测及生产规模的确定

随着我国经济的快速发展,尤其是加入WTO后,世界许多知名汽车制造商大举进入中国市场,将激励我国汽车工业升级换代,加速规模化发展。据有关权威人士透漏,若干年后我国汽车将逐步推行欧III标准。因此,多层油箱将有较大的市场发展空间。多层塑料燃油箱已替代部分普通单层塑料油箱装备到轿车上,然后会逐步装备到载货车和客车上。

从目前的市场情况看,国内许多中高档轿车已倾向于使用多层塑料油箱。扬州亚普公司已从德国引进了二套多层塑料中空成型机,江苏泰兴塑光公司已向秦川公司订购两台SCJC500×6多层共挤吹塑中空成型机。国内众多塑料汽车燃油箱生产厂家将会立足单层塑料油箱生产,逐步加快发展高阻渗性的多层塑料油箱。如上海别克、POLO、奇瑞、海南马自达、奥迪等轿车已大量使用六层塑料燃油箱。因此,汽车燃油箱塑料化,并向多层高档化发展是一个必然趋势。

据中央今年2月2日晚问报道,我国2003年汽车总产量突破400万辆,其中轿车总产量为218万辆,占汽车生产总量的54.5%,同比增长率为87.23%。另据有关资料介绍,2004年预计汽车总产量突破520万辆,轿车260万辆,塑料燃油箱需求量为240万只,其中多层油箱将达100万只。

我公司生产SCJC500×6多层塑料共挤吹塑中空成型机可成型100L多层塑料燃油箱,完全满足目前高档轿车燃油箱55L-88L的规格要求,单机生产规模为年产10万只燃油箱无人驾驶模拟隧道采用聚氨酯夹芯板为墙体及屋面材料,适应汽车工业批量化生产的特点。

备注:

1.考虑到废品和停机检修因素,月产量计要真正走向市场入7%的随机率;

2.考虑到节假日、停电等因素,年产量以300个工作日,即7200小时计算。&nbs

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