在當(dāng)今汽車上,塑料代替昂貴的金屬材料在汽車上被廣泛應(yīng)用已成為一種必然的發(fā)展趨勢。高強度的工程塑料不但降低零部件加工、裝配及維修費用,還使汽車更輕量化、節(jié)能和環(huán)保。數(shù)據(jù)顯示,塑料及其復(fù)合材料是最重要的汽車輕質(zhì)材料,它不僅可減輕零部件約40%的質(zhì)量,而且還可以使采購成本降低40%左右,因此近年來在汽車中的用量迅速上升。
樹脂油箱占據(jù)大半壁江山
目前來說市面上的大部分車輛均使用了樹脂油箱,歐美系車幾乎全部使用樹脂油箱,部分日韓系車使用了金屬油箱,另外不少早期的車輛油箱也都普遍采用了金屬材質(zhì)。在中國市場,排名靠前的乘用車公司產(chǎn)品大都采用樹脂油箱,采用金屬油箱的汽車公司非常少。實際上上世紀(jì)70年代開始,歐洲和日本汽車公司即開始用樹脂油箱替換金屬油箱,2000年以后,樹脂油箱在美國、歐盟國家和日本的市場占有率超過90%。
來自重慶晚報的一份調(diào)查顯示:市面上的主流車型廣汽本田雅閣2.4L、尼桑頤達1.6L、長安福特翼虎汽車2.0T、東風(fēng)雪鐵龍塞納汽車2.0L、2010年款東風(fēng)本田CRV汽車2.4L、長城H5汽車2.0T、一汽奔騰B70汽車2.0L、華晨寶馬520Li、汽豐田漢蘭達3.5L等以上車型油箱不能吸附強性磁鐵,油箱材質(zhì)為樹脂。而1995年老款奔馳S500汽車5.0L、廣汽豐田銳志汽車2.5L、一汽豐田RAV4汽車2.0L,這三款車型油箱可以吸附強性磁鐵,油箱材質(zhì)為鐵質(zhì)金屬。
油箱材質(zhì)與起火關(guān)系會爆炸嗎?
現(xiàn)在廣泛使用的工程塑料實際一般為樹脂塑料,其熔點一般在100攝氏度以上,而金屬材質(zhì)被廣泛應(yīng)用的主要是延展性和成本均衡的鋼鐵,熔點在1000攝氏度以上,單純從熔點的角度來看,金屬材質(zhì)要更優(yōu)秀一些。
但是油箱的安全性不僅僅是材質(zhì)熔點,碰撞以及漏油才是關(guān)鍵,碰撞過程中工程塑料是不會產(chǎn)生火花,而金屬材質(zhì)則較容易產(chǎn)生火花,不過目前所有金屬材質(zhì)油箱均在表面附加一層阻燃材料,起到防摩擦、防燃燒作用。同時在油箱不漏油情況下,摩擦產(chǎn)生火星是不會有特別嚴(yán)重危害的。
下面我們就分別從爆炸和燃燒來分析油箱的材質(zhì)問題,爆炸是一種極為迅速的物理或化學(xué)的能量釋放過程。在此過程中,空間內(nèi)的物質(zhì)以極快的速度把其內(nèi)部所含有的能量釋放出來,轉(zhuǎn)變成機械能、光和熱等能量形態(tài)。油箱要發(fā)生爆炸必須具備一定密封性,使汽油可燃物能夠迅速燃燒產(chǎn)生足夠的壓強。
如果遇到極端猛烈的撞擊等交通事故,金屬油箱由于其強度比樹脂油箱更容易產(chǎn)生爆炸,但這樣的概率相對非常低,從這一點來說樹脂油箱理論上比金屬油箱更安全,但由于家用汽車油箱一般位于后軸底盤附近,正常情況下很難發(fā)生碰撞,只有底盤托底的情況下才會磕碰。
再來分析下燃燒的問題,我們知道燃燒需要具備溫度、氧氣以及燃燒介質(zhì),對于油箱來說氧氣和燃燒介質(zhì)已經(jīng)具備,只需溫度達到一定條件后即可燃燒,汽油的燃點為427攝氏度,正常情況下室外溫度很難達到這么高,要燃燒就需要碰撞或其它原因產(chǎn)生的高溫條件。
對于樹脂油箱,車輛發(fā)生火災(zāi)延伸到油箱處后,溫度升高,油箱會迅速融化,燃油外泄并迅速燃燒,并不會發(fā)生爆炸。而金屬油箱因為材質(zhì)熔點較高被火源吞噬后看似很容易爆炸,實際上在油箱里面汽油達到著火點之前,油箱與輸油管道之間的連接處材質(zhì)已經(jīng)融化脫落,油箱里面的汽油也會迅速外泄,也基本不會發(fā)生爆炸,而金屬油箱發(fā)生爆炸最大可能來源于外部火源迅速進入到郵箱內(nèi)部,引燃汽油,迅速產(chǎn)生大量氣體導(dǎo)致壓強增大而爆炸。
汽車油箱漏油問題
現(xiàn)在的油箱,無論是金屬焊接還是樹脂一體成型,其密封性都已經(jīng)非常好,基本不會發(fā)生滲油、漏油的情況。樹脂油箱一般多數(shù)燃油泄漏都是因為輸油管道的問題,油箱直接漏油除底盤被硬物損壞,極難發(fā)生。而金屬油箱的漏油也一般是由于輸油管的問題,或者是刮擦、撞擊到郵箱殼內(nèi)層,經(jīng)過長時間使用慢慢腐蝕導(dǎo)致。
總的來看,油箱的漏油基本都是由輸油管道問題導(dǎo)致,只有極少數(shù)的情況是由油箱材質(zhì)導(dǎo)致,從漏油的角度來說金屬和樹脂兩種材質(zhì)穩(wěn)定性差異不大,兩種材質(zhì)技術(shù)密封性都很成熟。
樹脂油箱廣泛應(yīng)用原因
目前來說金屬油箱成本和工程塑料材質(zhì)處于相當(dāng)?shù)乃?,但金屬是消耗型資源,近年來金屬價格一直上漲,而樹脂是化工產(chǎn)品,價格低廉,但在目前的加工技術(shù)環(huán)境下,樹脂油箱價格還是高于金屬油箱,未來隨著技術(shù)進步會慢慢拉近甚至低于金屬油箱價格。
樹脂油箱的使用主要是出于車身輕量化、造型可塑性、可節(jié)約內(nèi)部空間等方面的考慮。樹脂油箱的質(zhì)量輕,可塑性強,可以根據(jù)汽車的設(shè)計制作成異形油箱,增大油箱容積。
小結(jié)
最后的結(jié)論是這樣的,在這里不想支持“小強實驗室對于金屬油箱帶來汽車安全性問題的觀點”,也不會偏袒“一些媒體或個人發(fā)表的關(guān)于金屬油箱安全性高于樹脂油箱,為最近日系車油箱事件的所謂辟謠”。
很顯然金屬油箱綜合安全性要低于樹脂油箱,成本方面現(xiàn)在也略低于樹脂油箱。對于一些廠商現(xiàn)在使用樹脂油箱是否出于成本考慮我們不去思考,但其安全性都符合中國國家規(guī)定,可能在少數(shù)國家和地區(qū)會有一些禁止使用金屬油箱的措施。金屬油箱的爆炸等不安全性因素只會出現(xiàn)在概率極低的極端情形下,在這些情況下人早已經(jīng)掛了或未可知,但樹脂材料為可再生資源、金屬材質(zhì)為非再生資源,從這一點來看呼吁企業(yè)盡量減少金屬消耗,另外隨著加工和制造工藝的進步,樹脂油箱的成本勢必會低于金屬油箱,所以可以說樹脂油箱才是未來的趨勢,但還是重申一點金屬油箱的安全性不需要去質(zhì)疑,請用戶理性認(rèn)知。