塑料车用进气歧管和燃油箱的应用及发展

摘 要：近年来，随着社会经济的快速发展和汽车行业的不断进步，汽车轻量化成为当前和未来汽车工业的主要发展方向，因此选择塑料节能材料、降低能耗、提高车速以及外观与舒适性改进等，成为汽车工业企业必须考虑的问题。对于燃油系统而言，主要有发动机进气歧管、燃油箱、机油以及汽油空气滤清器等控制设备。对塑料车用进气歧管和燃油箱的应用与发展进行分析，以供参考。

关键词：塑料车用进气歧管 燃油箱 应用 发展

中图分类号：U465 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）008-073-02

目前来看，汽车工业发展的主要方向和研发目标就是轻量化，实践中为有效实现节能降耗、提高车速、减少排放以及节约成本之目的，上世纪90年代，汽车工业生产中就开始应用塑料制造功能件。实践中可以看到，由于塑料具有易成型之特点，因此在汽车发动机进气歧管、燃油箱等复杂部件的制造过程中发挥着重要的作用，成为全面推动我国汽车产业发展的基础和保证。因此，在当前的形势下，加强对塑料车用进气歧管和燃油箱的应用及发展问题的研究，具有非常重大的现实意义。

1 塑料车用进气歧管特点与技术应用

从实践来看，当前国内多数汽车发动机的进气歧管是铝合金材料，而国外已经广泛应用塑料作为进气歧管制作材料，比如韩国现代系列、宝马系列以及日产系列等高档次汽车。由于进气歧管自身的形状非常的复杂，因此传统的生产工艺多以铝合金铸成，内壁非常的粗糙，实际应用过程中会对空气产生较大的阻力，因此噪声也非常的大，同时还具有燃料燃烧不充、排废弃量多等特点。基于此，近年来我国汽车工业企业对塑料进气歧管非常的重视和关注，较之于传统的进歧管，当前的塑料进气歧管明显变轻，只有原来一半重。同时，塑料进气歧管气道非常的光滑，而且空气流动阻力也非常的小，这在很大程度上有效地改善了汽车发动机动力与排放功能，提高了燃油的利用效率，而且油耗也降低了至少6%。塑料进气歧管具有较好的减振、降噪效果，由于汽车发动机相关部件对材料要求非常的高，一般在-40-150℃范围内反复变化，因此耐热性、耐燃油以及耐油效果应当非常的好，同时抗振动性、音频衰减性也要满足要求，所以尼龙成为最佳选择材料。实践中，由于汽车发动机周边部件要求实际工作过程中，要承受大约220℃的高温，并且在该温度下仍可保持高模量和高强度，而且在-40℃仍有较好的机械性能和韧性。塑料进气歧管结构如图1。

进气歧管位于节气门与引擎进气门之间，之所以称为“歧管”，是因为空气进入节气门后，经过歧管缓冲统后，空气流道就在此“分歧”了，对应引擎汽缸的数量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎则有五道，将空气分别导入各汽缸中。以自然进气引擎来说，由于进气歧管位于节气门之后，所以当引擎油门开度小时，汽缸内无法吸到足量的空气，就会造成歧管真空度高；而当引擎油门开度大时，进气歧管内的真空度就会变小。因此，喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计，供给ECU判定引擎负荷，而给予适量的喷油。据调查显示，当前国外一些国家已采用PPA树脂，利用模塑成型法制造出了塑料车用进气歧管，而且还用在了克尔维特、火鸟等车型上，尤其是LS1、LS6等类型的发动机上应用更为广泛。该种进气歧管主要设计成了三部分，即利用螺栓将其固定在汽车发动机上，在高温、高湿条件下，PPA材料具有较强的抗拉强度。同时，PPA材料具有较强的弯曲性能，模量一般要比尼龙高出20%，而且其硬度更大一些，能够较长时间抗拉伸蠕变；PPA材料在减重方面效果非常的好，传统的铸铝进气歧管重量一般比PPA树脂材料的同类进气歧管要重上两倍之多。基于以上优点分析可见，塑料车用进气歧管及相关技术在当前汽车工业发展中的应用非常的广泛，而且其应用前景也非常的好。

2 塑料车用燃油箱特点及应用发展

燃油箱是汽车上承装油的相关容器，主要是指用汽油、柴油机作为驱动方式的机器，储放燃油料的设备。目前来看，塑料燃油箱的在汽车工业生产中的应用更加的广泛。燃油箱是汽车上唯一的一个具有储存燃油功能的部件，同时也是最为重要安全部件。近年来，随着国内消费者对汽车应用要求的不断提高，在舒适度、车内空间以及平稳性和后备箱空间方面要求也在提高，为满足这些要求，油箱安装位置就局限于一个较小的空间，或者只是一块形状非常复杂的空间，因此也就造成汽车燃油箱形状更加的复杂。塑料车用燃油箱生产过程中，所采用的主要基材是高摩尔质量聚乙烯，辅以相关的黏接、阻隔性材料，吹塑成型单层及多层复合结构的塑料燃油箱。对于多层复合结构而言，燃油箱成型工艺更加的复杂。较之于传统的金属车用燃油箱而言，塑料车用燃油箱具有生产工艺简便、高效以及生产周期短等优点，塑料燃油箱生产过程中所用到的附件也可一次成型，从而使主附件实现一体化制造。

从实践来看，传统的汽车燃油箱都是用金属材料制成的，虽然比较坚固，但其也有自己的缺点，较之于传统的金属燃油箱，现代塑料燃油箱具有造型随意、重量小以及耐腐蚀等特点；与金属燃油箱之间存在着较大的差异性，塑料车用燃油箱可采用一次成型法进行塑形，实践中可做成任意形状的结构，即便是在汽车总体布置已确定的条件下，也可以合理利用其他的剩余空间。

世界首个塑料车用燃油箱是由Volkswagen、BASF以及Kautex三家德国公司，于上世纪60年代共同研发而成的，并且成功地应用在了保时捷跑车上。从国内塑料车用燃油箱生产实践来看，塑料车用燃油箱最初的生产地是江苏扬州塑料二厂，上世纪80年代末期，该厂由德国公司将塑料燃油箱生产技术和相关设施引入国内，并用在了大众汽车、标致汽车燃油箱生产上。近年来，国内乘用车市场上的塑料车用燃油箱数量已超过40%，而且生产公司也在日益增加。

随着世界环保要求的不断提升和人们环保意识的不断增强，汽车尾气的排放标准在日后必定严格要求，而提高塑料车用燃油箱自身防渗透性能正是有效解决整车尾气排放问题的有效方法和手段。基于此，汽车燃油箱生产过程中，在利用单层吹塑技术的同时，又改善和研发了三种提高防渗透性的技术，即硫化/氟化技术、SELAR技术以及多层共挤技术。基于对生产过程控制、汽车产品质量以及新尾气排放法规要求的充分考虑，上述三种技术中的多层共挤技术成为当前塑料车用燃油箱生产的主流。实践中，为满足汽车零排放标准之要求，汽车塑料燃油箱的应用与发展趋势还可能向着COVER技术、SIB技术以及热成型技术等方向发展，这对于汽车行业的非常非常有利。

3 结语

总而言之，塑料进气歧管是高技术含量车用产品，其中包含了非常多的关键性技术，尤其在发动机生产中的应用更为广泛；塑料车用燃油箱生产过程中，主要采用了高分子聚乙烯作为基材，吹塑成型，较之于传统的金属车用燃油箱，不仅生产工艺更加的简便，而且还大大降低了生产成本。

参考文献：

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