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汽車塑料燃油箱阻隔性能的檢測

汽車塑料燃油箱阻隔性能的檢測:介紹了檢測汽車塑料燃油箱阻隔性能的幾種方法: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,并對各種方法的優缺點進行了比較分析。

由于塑料燃油箱相對鋼板燃油箱在安全性、耐腐蝕、使用壽命及加工工藝等方面的強大優勢,目前塑料燃油箱正越來越多地被應用在汽車上。與鋼板燃油箱相比它有許多優越性,但其阻隔性能卻明顯地劣于鋼板燃油箱。要想獲得高阻隔性能的塑料燃油箱,必須對不同材料、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,為不斷推出更好的材料和更理想的加工方法提供依據。

1、用減重法對汽車塑料燃油箱進行阻隔性能的檢測

西歐、日本等國家部分廠商按ECE標準的規定對塑料燃油箱進行減重法滲透試驗。試驗方法為:在燃油箱內注入50%含芳香烴的燃油,稱量油箱和燃油的總質量M0,在40℃的環境中放置56天后,再稱量此時油箱和燃油的總質量M1,最后得出燃油每天的平均滲漏量△M:

△M=(M0-M1)/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值不超過2g/24小時。

以上兩種減重法的檢測標準,對科研和生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的正常使用狀態。但是該標準存在以下幾個難點:

測試周期長。每次試驗需要56天之久。

稱量困難。燃油箱自重與半箱燃油的質量總計約為40kg,也就是說,該試驗需要一臺量程為50kg,精度至少為1g的稱量器具。

2、用氣體滲透方法對塑料燃油箱的塑料薄片進行阻隔性能檢測

ASTMD3985規定了用等壓法對塑料薄片進行氧氣透過率試驗,試驗方法為(見下圖):在塑料燃油箱上取一直徑約100毫米的塑料薄片,夾持在試驗腔內,讓高純氧氣在薄片的一測流動,高純氮氣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,被流動的氮氣攜帶至傳感器,傳感器測量到氧氣的濃度,從而可推算出單位面積、單位時間下塑料薄片的氧滲透量,單位為ml/m2·day。通過計算整個塑料燃油箱的表面積,而計算出單個燃油箱的氧滲透量。

等壓法對塑料薄片進行氧氣透過率試驗

該試驗方法優點是時間短,一次試驗周期約為3~7天;操作方便,僅取一塊薄片,且整個滲透過程由電腦監測、記錄;試驗數據準確,一般透氧設備的分辨率都在0.01ml/m2·day,折合成質量僅為0.014mg/m2·day。缺點是在取樣時,要把燃料箱破壞,并且測量得出的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一、結構不同,由此對整個箱體進行推算,難免存在誤差;另外燃油箱上還有加油孔、通氣孔、接傳感器孔等開口,如果密封不嚴,也會形成滲漏,用該檢測方法則無法考慮這一類的滲漏。

3、用氣體滲透方法對塑料燃油箱整體進行阻隔性能檢測
 ASTMF1307規定了用等壓法對塑料容器進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:用一不銹鋼管向燃油箱里輸入高純氮氣,用一高阻隔的塑料袋把燃油箱密封起來,向塑料袋內輸入氧氣,并保持塑料袋內有一定壓力,防止空氣侵入,燃油箱外的氧氣會穿透燃油箱進入其內,箱內的氧氣分子被氮氣攜帶出油箱,進入氧氣傳感器,從而感應出氧氣的滲透量。也可以不用外部的高阻隔塑料袋,而讓油箱直接沐浴在含20.9%氧氣的空氣中,這樣得出的結果比前者小得多,但成比例關系。

等壓法對塑料容器進行阻隔性能試驗的測試方法

該試驗方法除了擁有塑料薄片試驗的所有優點外,還象減重法一樣為整體測試,模擬燃油箱的正常使用情況,更包括了箱體上各種開孔的密封因素,試驗結果更加準確。

目前在日本、美國等國家已經開始按照ASTMD3985和ASTMF1307標準進行試驗,取得了比較理想的效果。

塑料燃油箱的應用將會越來越廣泛,人們也一直探索更加理想的材料和更完美的加工方法,選擇準確迅速的檢測方法,為科研和生產提供依據。

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