汽車塑料燃（rán）油（yóu）箱阻隔性（xìng）能的檢測

2014-12-24 Labthink17C.COM 汽車測試

摘要	介紹了檢測汽車塑料燃油箱阻隔性能的幾種方（fāng）法：整體燃油箱減重法、塑料薄片氣體滲透法、整體燃油箱氣體滲透法，並對（duì）各種方法的優缺點進行了比較分析。
關鍵字	汽車（chē）塑料燃油箱,阻隔（gé）性能,整體燃油箱減重法,塑料薄片氣體滲（shèn）透法,整（zhěng）體燃油箱氣體滲透法
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PERMEABILITY TEST OF AUTO PLASTIC FUEL CASE

WANG Yuan-ming

( JINAN LANGUANG M&E TECHNOLOGY CO.,LTD., JINAN SHANDONG,CHINA,250031 )

Abstract: The paper introduces some methods in testing the permeability of the auto plastic fuel case,including weight decreasing of whole fuel case, gas Permeability of plastic sheeting, and gas Permeability of whole fuel case, furthermore compares and analyzes the difference of these three testing methods.

Keywords: auto plastic fuel case, permeability, testing

1、問題的提出

由（yóu）於塑料燃油箱相對鋼板燃油（yóu）箱在安（ān）全性、耐腐蝕、使用壽命及加工（gōng）工藝等方麵的強大優勢，目前塑料燃（rán）油箱正越來越多地被應（yīng）用在汽車上。與鋼板燃油箱相（xiàng）比它有許多優（yōu）越性，但（dàn）其阻（zǔ）隔性能卻明顯地劣於鋼板燃油箱。要想獲得（dé）高（gāo）阻隔性（xìng）能的塑料燃油箱，必（bì）須對不同材料、不同加工工藝生產出的產品分別進行燃油滲透試驗，比較其性能指標，為不斷（duàn）推出更好（hǎo）的材料和更理想（xiǎng）的加工方法提供依據。本文將介紹塑料燃油箱阻隔性能檢測的幾種方（fāng）法，希望能給讀者提供有（yǒu）益幫助。

2、用（yòng）減重法對汽車塑料燃油箱進行阻隔（gé）性能（néng）的檢測

西歐、日本等國家部（bù）分廠商按 ECE標準的（de）規定對塑料燃油箱進行（háng）減（jiǎn）重法滲透試驗。試（shì）驗方法為：在燃油箱內注入50％含芳（fāng）香烴的燃油，稱量（liàng）油箱和燃油的總質量M 0，在40℃的（de）環（huán）境中放（fàng）置56天後，再稱量此時油箱和燃油的總質量M 1，最後得出燃（rán）油每天的平均（jun1）滲漏量△M：

△M=（M 0 - M 1）/56

ECE標準要求△M不應超過20g/24 小時。北美、美國按 SHED標準進行測試，方法和ECE基本一致，但要求△M值（zhí）不超過2 g/24 小時。

以上兩種減重法的檢測標準，對（duì）科研和生（shēng）產起到了很好的指導作用，該試驗方法的最大優點是最大限度地模擬了燃油箱（xiāng）的正常（cháng）使用狀態。但是該標準存在（zài）以下幾個難點：

? 測（cè）試周期（qī）長（zhǎng）。每次試驗需要 56天之久。

? 稱量困難（nán）。燃油箱自重（chóng）與半箱燃油的質量總計約為 40 kg，也就是說，該試驗需要（yào）一台量程為50 kg，精度至少為1g的（de）稱量器具。

3、用氣體滲（shèn）透方法對塑料燃油箱的塑料薄片進行阻隔性能檢測

ASTM D3985規定了用等壓（yā）法對塑料薄片進行氧氣透過率試驗，試（shì）驗方法為（見下圖）：在塑料燃油箱上取一直徑約100毫米的塑料（liào）薄片，夾持在試驗腔內，讓高純氧氣在薄片的一測（cè）流動（dòng），高純氮氣（qì）在薄片的另一測流動，氧分子穿過薄片擴散到另一側的氮氣中，被流動的氮氣（qì）攜帶（dài）至（zhì）傳感器，傳感器測量（liàng）到氧（yǎng）氣的濃度，從（cóng）而（ér）可推算出單位（wèi）麵積、單位時間下塑料薄片的氧滲透量，單位為 ml/m²·day。通過（guò）計算整個塑料燃（rán）油箱的表麵積，而計（jì）算出單個燃油箱的氧滲透量。

該試驗方法（fǎ）優點是時間短（duǎn），一次試驗周期（qī）約為3～7天；操作方便，僅取一塊薄片，且整個滲（shèn）透過程（chéng）由（yóu）電腦監測、記錄；試（shì）驗數據準確，一般（bān）透氧設備的分辨率都在0.01 ml/m²·day，折合成質量（liàng）僅為 0.014mg/m²·day。缺點是在取樣時，要把燃料箱破壞，並（bìng）且測（cè）量得出（chū）的（de）結果是試樣薄片的滲透量，整個箱體各處的塑料薄片厚薄不（bú）一（yī）、結構不同，由此對整個箱（xiāng）體進行（háng）推算，難免存在誤（wù）差；另外燃油箱上還有加（jiā）油孔、通氣孔、接傳感器孔等開口，如果密封不嚴，也會形成滲漏，用該檢測方法則無（wú）法考慮這一（yī）類的滲漏。

4、用氣體滲透方法對（duì）塑（sù）料燃（rán）油箱整體進行阻隔性能檢測

ASTM F1307規定了用等壓法對塑料容器（qì）進（jìn）行阻隔性能試驗的測試方法，按這個標準，可以對塑料燃油箱整體進行阻隔性能檢測，該標準給出的試驗方法如下圖所示：用一不鏽鋼管向燃油箱裏輸入高純氮氣，用一高阻隔的塑料（liào）袋把燃油箱密封起來，向塑料袋內輸（shū）入氧氣，並保持塑料袋內有一定壓力（lì），防止空氣侵（qīn）入，燃（rán）油箱外的氧氣會穿透燃油箱進（jìn）入其內，箱內的氧氣（qì）分子被氮氣攜帶出油箱，進入（rù）氧氣傳感器，從而感應出氧（yǎng）氣的滲透量。也可以不用外部的高阻隔塑料袋，而讓油（yóu）箱直接沐浴在含20.9％氧氣的空氣中（zhōng），這樣得出（chū）的結果比前者小得多（duō），但成比例關係。

該試驗（yàn）方法除了擁（yōng）有塑料薄片試驗的所有優點外，還象減重法（fǎ）一樣為整體測試，模（mó）擬燃油箱的正常使用（yòng）情（qíng）況，更包括了箱體（tǐ）上（shàng）各種開孔（kǒng）的密封因素，試驗（yàn）結果更加準確（què）。

目前在日本（běn）、美國等國家已經開始按照（zhào） ASTM D3985和ASTM F1307標準（zhǔn）進行試驗，取得了比較理想的效果。