塑料燃油箱在摩托车上的应用

时间：2024-07-28

蔡木宁

（广东省江门市质量计量监督检测所，广东江门 529000）

摩托车在中国的使用非常广泛，目前国内摩托车保有量超过8000万辆，年销量已达到2000万辆，排在世界前列。相对于电动自行车等代步工具，摩托车凭借速度更快、载重能力更强等优势，以及随着城乡道路条件的改善，在未来很长一段时间内，仍有较好的发展空间。

目前，塑料燃油箱已在踏板型摩托车上得到广泛的应用，原因是踏板型摩托车的燃油箱安装在覆盖件内部，对外观的要求较低。在骑式型摩托车上应用较少，由于塑料燃油箱涂装性能较差的缺点，在骑式型摩托车应用时，往往需要在塑料燃油箱外层加装外观效果更佳的其他材料覆盖件，结构复杂，同时也增加了成本，不具优势。但在许多方面塑料燃油箱都要优于金属燃油箱，随着工程塑料技术的突破，加上钢材价格的持续大幅上涨，相信塑料燃油箱在摩托车上应用会越来越广泛，会逐渐取代金属燃油箱。

现行的摩托车燃油箱标准GB 19482-2004《摩托车和轻便摩托车燃油箱安全性能要求和试验方法》[1]，规定了摩托车燃油箱的各项安全性能，标准GB 14622-2016《摩托车污染物排放限值及测量方法（中国第四阶段）》[2]规定了摩托车整车的燃油蒸发排放要求，以上标准中的规定要求都同步跟上了汽车的行业标准。也就是说对摩托车的环保和安全性能的要求大大提高，目前塑料燃油箱能否达到国标要求，能否适应今后更加严格法规要求，成为塑料燃油箱发展的关键。

1 塑料燃油箱的特点[3]

在以下几个方面，塑料燃油箱都优于金属燃油箱。

1.1 形状设计自由度大，空间利用率高

踏板型摩托车燃油箱一般布置在座垫下面或脚踏板下面，此处结构相对复杂且空间有限，如果采用塑料燃油箱，可根据车身结构的空间来设计形状，使车身布局更加合理，同时增大燃油箱容量，提高燃油的储存量，增大续航里程，具有重大的实用性。

1.2 重量更轻

由于塑料的密度小，与相同容积的金属燃油箱相比，重量可降低30%以上，从而减轻了整备质量，降低了油耗。

1.3 耐腐蚀

塑料燃油箱有抵御水、污物及其他介质的侵蚀作用并不用维修。特别在许多沿海地区，空气中的盐含量相对较高，金属燃油箱更容易被腐蚀。而且金属燃油箱内壁经过燃油长时间浸泡，会逐渐腐蚀产生杂质，容易导致供油系统故障。而塑料燃油箱不存在此种情况。

1.4 不易燃烧爆炸

由于塑料燃油箱采用了高密度聚乙烯（HDPE）材料制造，热传导性能相比金属燃油箱更慢，又具有优良的抗撞击性能以及较高的刚性，而且就算用明火点燃，其燃烧速度较缓慢。当撞击与摩擦时，不易产生火花与爆炸。反之，金属燃油箱在碰撞时，其金属外皮更容易产生火花，而且其制造工艺一般采用焊接，在碰撞时，焊接处容易发生断裂，导致燃油泄漏，有较高的燃烧爆炸风险。

1.5 更加耐用

由于高分子材料长期稳定性能良好，不易老化，从而可使燃油箱的使用寿命达10年之久，超过金属油箱的平均寿命。

1.6 成型模具开发周期短

约为金属燃油箱成型模具开发周期的1/3。

2 目前塑料燃油箱的检测

现行的摩托车燃油箱标准为国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布的GB 19482-2004《摩托车和轻便摩托车燃油箱安全性能要求和试验方法》，规定了燃油箱的各项性能要求。其主要性能要求见表1。

表1 燃油箱主要性能要求

根据目前的塑料燃油箱的检测情况来看，大多塑料燃油箱的渗透性能都在限值附近。

国家标准GB 14622-2016《摩托车污染物排放限值及测量方法（中国第四阶段）》中规定，在法规要求的型式核准条件下，摩托车整车的燃油蒸发排放不超过2 g/test，这对燃油箱阻渗性能提出更高的要求，低渗透性是燃油箱的发展趋势。随着汽车、摩托车工业技术的发展和各国环保与安全要求的不断提高，如何解决塑料燃油箱的渗透性能成了塑料燃油箱在摩托车行业应用和发展的重点。

3 未来摩托车塑料燃油箱的发展方向

3.1 多层塑料共挤技术应用[4]

近十年，中国摩托车工业得到了很好发展，塑料燃油箱在摩托车行业的使用已十分广泛，工艺水平也取得了革命性的进步。针对单层塑料燃油箱阻渗性能不足的缺点，研制出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能的要求，适应了摩托车工业技术发展的需要，达到了环保和安全的要求。

比较HDPE单层塑料燃油箱与多层塑料共挤燃油箱的阻渗性能，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，非常符合行业对阻渗性能越来越严格的趋势。

3.2 高性能尼龙燃油箱的发展前景

尼龙材料具有优异的韧性、刚性以及突出的燃油阻隔性。PE与PA燃油箱材料平行对比其快速渗透实验后得知，尼龙燃油箱的溶胀增重为负值，而平行对比的PE材料的增重却达到240 mg左右，显示了PA材料对燃油的高阻隔特性。从国内外燃油箱的发展来看，高阻隔、高性能的塑料燃油箱是主要的发展方向。通常，实现这一目标都是采用高阻隔性材料，中空吹塑成型。滚塑成型尼龙燃油箱由于本身几乎不能形成任何内应力，因而具有较好的耐环境应力开裂性能。由于使用了极性尼龙材料，燃油箱具有优异的阻隔效果。尼龙燃油箱具有高附加值，可实现多品种小批量生产，特别适合于中国国情。因此，高性能尼龙燃油箱有着广阔的发展前景。