Что такое топливный бак автомобиля

Конструктивные особенности топливного бака автомобиля

Для хранения топлива, подаваемого в двигатель, в конструкции каждого автомобиля предусмотрен специальный резервуар – топливный бак. Он представляет собой герметичную емкость и, в зависимости от особенностей модели машины, может отличаться формой, материалом изготовления и объемом. В практике автомобилестроения топливный бак используется для жидких видов топлива (бензин, дизель) и газа.

Особенности расположения бака в автомобиле

Для каждой категории автомобилей разрабатываются оптимальные конфигурации топливных баков, а также выбирается наиболее рациональное месторасположение емкости в общей конструкции. Так, например, в легковых авто бак находится в задней части под сиденьем (перед задней осью), поскольку при столкновении эта зона является наиболее защищенной.

В грузовых автомобилях баки для топлива (один или несколько) чаще всего устанавливаются между передними и задними осями по бокам рамы. Это обусловлено тем, что для этой категории авто наиболее распространены аварии с лобовым столкновением. Если автомобиль был подвергнут “тюнингу”, его топливный бак может быть перемещен в произвольное место, но в ряде случаев это может грозить владельцу штрафом.

Поскольку резервуар для топлива зачастую находится рядом с системой выпуска, для предотвращения его нагрева используются специальные теплоизолирующие экраны.

Виды топливных емкостей и материалы изготовления

Основным требованием, предъявляемым к бакам для топлива, является высокая герметичность емкости, которая позволяет предотвратить протекание горючего (или его испарений) в окружающую среду. Это обеспечивает безопасность эксплуатации и экономичность расхода топлива в целом.

Стальной топливный бак

Для изготовления бензобаков используются следующие виды материалов:

• Сталь – используется преимущественно в грузовых автомобилях, а также в газовых системах;
• Алюминий – применяется в автомобилях, работающих на бензине;
• Пластик – наиболее популярный материал, поскольку подходит для всех видов топлива.

Достаточное количество резерва топлива обеспечивает бесперебойность работы двигателя и более длительный интервал автономной поездки. Современные стандарты автомобилестроения предусматривают такой объем емкости, который позволял бы перемещаться без дозаправки на расстояния минимум 400 км. С другой стороны, если бак слишком большой – это повышает вес машины и усложняет ее конструкцию.

Объем топливного бака условно можно разделить на номинальный (указанный в документации к автомобилю) и реальный (при заливке под горловину). Фактическая емкость топливных баков, в зависимости от модели, может быть больше номинальной на величину от 2 до 17 литров. Объем бензобака для легковых авто, в среднем, колеблется от 50 до 70 литров. Некоторые особо мощные модели имеют объем бака до 80 литров, а малолитражные машины оснащаются резервуарами объемом всего 30 литров. Грузовые авто могут иметь резерв топлива от 170 до 500 литров.

Конструкция современных баков для топлива

Единой формы для топливного бака автомобиля не существует. Чтобы добиться максимального объема топливных баков без ущерба их компактности, им придают сложную геометрию, которая может различаться не только в зависимости от марки и модели автомобиля, но и от комплектации конкретной машины.

В металлических емкостях сложная форма достигается благодаря штамповке листового металла и герметичным сварным соединениям. Пластиковые резервуары подвергаются формовке под воздействием высоких температур и давления.

Основные узлы бензобака

Несмотря на различную форму, конструкция большинства современных бензобаков имеет общие детали:

• Заливная горловина – имеет выход на внешнюю часть кузова и предназначена для заливки топлива. Чаще всего располагается со стороны водителя (над задним крылом кузова). В большинстве автомобилей горловина имеет специальную герметичную винтовую крышку топливного бака, предотвращающую вытекание топлива и попадание пыли. Однако некоторые современные авто не имеют такой крышки. Она заменена системой Easy Fuel – небольшим люком с электрическим приводом, открывающим и запирающим бензобак.
• Корпус или стенки (непосредственно емкость).
• Патрубок забора топлива – оснащается фильтром для предотвращения попадания загрязнений. На современных легковых автомобилях эту функцию выполняет модуль погружного топливного насоса. Он оснащается дополнительным съемным фильтром (сеткой).
• Сливное отверстие (в обычном положении закрыто пробкой) – используется при необходимости экстренно слить топливо.
• Датчик уровня топлива с поплавком – предназначен для измерения количества топлива.
• Вентиляционная трубка.

Устройство и принцип работы системы вентиляции

Особое внимание при рассмотрении конструктивных особенностей и устройства автомобильного топливного бака следует уделить системе вентиляции. Она позволяет решить сразу несколько важных задач:

• Удаление излишков воздуха, попадающего внутрь при заправке топлива.
• Поддержание давления внутри емкости на уровне атмосферного, что необходимо для нормальной работы топливной системы в целом. Поскольку резервуар максимально герметичен, в ходе отработки топлива создается разрежение, которое может привести к деформации и разрыву корпуса.
• Охлаждение бака и поддержание безопасной температуры.

Вентиляционный клапан топливного бака

Современные авто, как правило, оснащаются закрытыми системами вентиляции. Такая конструкция не имеет непосредственного выхода из топливного бака в атмосферу и оснащена целым рядом приспособлений, предназначенных для впуска воздуха и извлечения паров. Впуск воздуха осуществляется при помощи обратного клапана вентиляции топливного бака. Как только разряжение нарастает, под действием внутреннего давления пружина клапана отжимается и внутрь попадает воздух. Это происходит до тех пор, пока внутри резервуара не установится атмосферное давление.

Для удаления паров топлива из бака предусмотрен вентиляционный трубопровод (паропровод), по которому испарения попадают в адсорбер. В нем они конденсируются и скапливаются. Когда адсорбер заполняется, запускается система продувки, подающая сконденсированное топливо во впускной коллектор для последующей отработки.

Срок службы топливного бака во многом зависит от условий эксплуатации и качества топлива. Как и любой узел автомобиля, он требует соответствующего сервисного обслуживания. В первую очередь, сюда относится промывка бака и устранение загрязнений. При проведении промывки не стоит применять специальные присадки для чистки, которые могут негативно воздействовать на основные элементы топливной системы, а в отдельных случаях привести к разрушению и разгерметизации корпуса.

Источник статьи: http://techautoport.ru/dvigatel/toplivnaya-sistema/toplivnyi-bak-avtomobilya.html

Топливный бак автомобиля: виды емкостей и основные узлы бензобака

Неотъемлемый элемент конструкции автомобиля – топливный бак. Нужен не только для хранения запаса бензина или солярки, он еще и отводит испарения нефтепродуктов в зону, безопасную для водителя и пассажиров. Поэтому может быть оборудован топливным насосом и фильтром, а также иметь на заливной горловине устройство для защиты от хищений топлива. Что еще должен знать о бензобаках автомобилист, который в очередной раз берет в руки топливный пистолет раздаточной колонки АЗС?

Какого объема бак вашего автомобиля?

Несмотря на то, что топливные емкости всех транспортных средств служат одной цели, их объем, конструкция и место расположения почти всегда индивидуальны. При этом, если конструктивное исполнение и выбор места установки зависят от типа двигателя, компоновки машины и множества других факторов, объем емкости для бензина или солярки должен соответствовать единой норме. Топлива в нем должно помещаться столько, сколько необходимо, чтобы автомобиль с полной загрузкой мог проехать не менее 500 км.

Данное требование содержится в технических стандартах и распространяется на транспортные средства, работающие на всех видах топлива. Поэтому, если вы дали работнику АЗС указание «до полного», сможете действительно проехать без дозаправки именно такое расстояние. Конечно, только в том случае, если автомобиль полностью исправен, и фактический расход бензина или солярки соответствует данным производителя.

Особенности места установки бака в автомобиле

Область расположения топливного бака выбирается конструкторами с учетом компоновки авто, но главным фактором является обеспечение наивысшего уровня безопасности. Устанавливают бензобак там, где вероятность его повреждения в случае ДТП минимальна. Именно поэтому в автомобилях с задним расположением двигателя вся свободная передняя часть кузова выделяется под багажное отделение. Топливный бак здесь не монтируют, так как большая часть аварий происходит в виде фронтальных ударов.

В легковых машинах требованиям безопасности максимально соответствует решения о размещении бака в области под задним сиденьем. Эта локация наиболее защищена при лобовых столкновениях и незначительно деформируется при ударах сзади. В грузовиках и тягачах приходится располагать топливные баки слева и справа от несущей рамы, примерно посередине между передней и задней осью. Вероятность боковых наездов мала, к тому же солярка, в отличие от бензина, не обладает свойством детонации.

Виды топливных емкостей

Конструкторы, проектирующие баки для топлива, решают множество задач, но основной из них является герметичность: нефтепродукты не должны вытекать на дорогу при любых маневрах автомобиля. Кроме того, нужно до минимума снизить возможность выхода в окружающую среду испарений. Не менее важным вопросом является защита от коррозии, так как самый совершенный по конструкции бак может начать протекать из-за глубокого поражения ржавчиной. Емкости для топлива изготавливаются из следующих материалов:

• Качественная сталь (обычно на грузовом транспорте).
• Алюминий или легкие сплавы (современные легковые автомобили).
• Пластик (топливные баки сложной геометрии).

Полимерные баки удобны тем, что не подвержены коррозии, их можно изготовить в любом пространственном решении. Это позволяет конструкторам рационально использовать все доступные места в общей компоновке автомобиля. Минусом пластика является незначительная проницаемость для углеводородов на молекулярном уровне. Проблема решается за счет использования двух слоев полимера.

Основные узлы бензобака

В различных моделях автомобилей многие детали конструкции и комплектации емкостей для топлива могут существенно отличаться. Наиболее универсальными и общими элементами оснащения топливных баков практически для всех транспортных средств являются:

• Корпус − металлическая или стальная емкость необходимого объема.
• Горловина для заливки топлива.
• Крышка заливочной горловины (может быть оборудована замком).
• Заборный патрубок системы питания или электрический топливный насос.
• Датчик уровня топлива (возможны различные технические решения).
• Трубка и клапан системы вентиляции бензобака.
• Сливной патрубок или отверстие с технологической пробкой.

Этот необходимый минимум оборудования бака для топлива на многих автомобилях дополнен множеством других устройств и систем, отвечающих возросшим требованиям и возможностям автомобилестроения.

Особенности конструкции топливных баков в современных автомобилях

Для безопасной эксплуатации транспортных средств и снижения уровня испарений нефтепродуктов в атмосферу, система вентиляции автомобиля должна быть герметичной. Это позволяет исключить вытекание топлива из перевернувшегося автомобиля – в подобных случаях срабатывает специальный гравитационный клапан, который автоматически перекрывает исходящие трубопроводы.

Для того, чтобы подача топлива в систему питания не затруднялась разряжением воздуха в топливном баке, предусмотрено его сообщение с атмосферой через обратный клапан, который время от времени открывается и компенсирует падение давления. Для предотвращения выхода в окружающую среду испарений применяются системы вентиляции топливного бака с адсорбером. Здесь топливо конденсируется и может быть использовано вторично.

Учитывая, что конструкции современных автомобилях могут значительно отличаться, автомобилистам рекомендуется детально изучить в технической документации на авто, как устроен топливный бак непосредственно в их ТС. Это позволит точнее понимать процессы, которые происходят в топливном баке, а также избежать некоторых ошибок эксплуатации.

Источник статьи: http://www.motorpage.ru/faq/toplivnij_bak_avtomobilja__vidi_emkostej_i_osnovnie_uzli_benzobaka.html

Топливный бак: устройство, виды, принцип функционирования

Автомобильный топливный бак является важным конструктивным элементом топливной системы ДВС. Основным назначением бака является хранение автомобильного топлива, а это может быть, например, бензин, дизтопливо, газ и т.д. Также в функции топливного бака входит предотвращение возможных утечек топлива и предотвращение выбросов вредных веществ, образующихся в процессе испарения топлива.

В автомобилях легкового типа топливные баки, как правило, устанавливаются непосредственно под задним сиденьем в максимально защищенной зоне от удара сзади. Для надежности крепления бака на кузове автомобиля применяются специальные хомуты ленточного типа.

Нижняя часть бака на некоторых автомобилях защищена металлической пластиной. Для защиты бака от перегрева, который возможен из-за соприкосновения бака с трубой выхлопной системы, используются теплоизоляционные прокладки.

Для каждого автомобиля разрабатывается свой топливный бак, учитывающий конструктивные особенности транспортного средства. Как правило, объем бака стараются сделать таким, чтобы запас топлива позволял проехать в среднем 500 км. Дизельные автомобили, как правило, на одной заправке могут преодолеть значительно большее расстояние из-за своей экономичности.

Материал для топливных баков

Современные топливные баки могут изготавливаться из различных материалов – металла (алюминиевого или стального сплавов) и пластика.

Для изготовления металлических топливных баков применяется штампованный лист, при этом для бензина и дизельного топлива – это алюминиевый лист, для газа – стальной. Металлические баки отличаются высокой прочностью, износостойкостью и надежностью, но имеют некоторые ограничения по форме.

Топливные баки из высокопрочного пластика приобретают все большую популярность. Применение пластика высокой плотности позволяет производить баки любой конфигурации и объема.

Пластиковые баки устойчивы к появлению царапин, сколов, коррозии. Для избежания утечек топлива на молекулярном уровне пластиковые баки делают многослойными, а внутреннюю поверхность стенок бака обрабатывают защитным слоем из фтора.

Топливные баки могут отличаться в зависимости от типа ДВС, кузова, конструкционных особенностей топливной системы, системы подачи топлива.

Конструкция и принцип работы топливного бака

Подача топлива в бак осуществляется через горловину, расположенную над задним крылом (слева или справа). Левое расположение горловины наиболее удобно, но почему-то большинство машин оборудованы горловиной с правой стороны.

Удобство в том, что на заправках очередь для машин с левой горловиной в разы меньше, водителю меньше ходить, а главное – меньше шансов забыть вынуть заправочный пистолет и уехать вместе со шлангом.

Заливная горловина соединяется с баком при помощи трубы, которая называется топливопроводом. Для закрытия горловины чаще всего применяется крышка винтового типа.

На некоторых моделях автомобилей компании Ford горловина для залива топлива не имеет защитной крышки (система Easyfuel), но при этом оснащается специальным люком с замком, который открывается при помощи электродвигателя и привода при вставке в горловину заправочного пистолета.

В топливную систему подача топлива осуществляется по выходному топливопроводу, при этом избыток топлива возвращается в бак через сливной топливопровод.

Бензиновые ДВС оснащены топливными баками с электрическим насосом для подачи топлива.

За контроль над уровнем топлива в баке отвечает специальный датчик, который так и называется: датчик уровня топлива. В бензиновых ДВС он соединен с топливным насосом, в дизелях – монтируется как самостоятельный элемент.

В баках, имеющих простую конструкцию предусмотрена установка только одного датчика контроля, в баках, имеющих сложную, многокамерную конфигурации таких датчиков может быть два.

Обеспечить постоянное давление воздуха внутри топливного бака позволяет вентиляционная система топливного бака.

Низкое давление способно привести к деформации бака и прекращению подачи топлива. Высокое давление грозит разрывом топливного бака. Поэтому так важно соблюдать оптимальное давление внутри бака для предотвращения серьезных поломок.

В современных баках применяется закрытая вентиляционная система, при которой бак не взаимодействует с входящим воздухом.

Для того чтобы избежать разряжения воздуха внутри бака устанавливается предохранительный клапан, который располагается на крышке горловины для подачи топлива. Основным назначением этого клапана является разрешение подачи воздуха в одном направлении и предотвращение его движения в обратном направлении.

Избыточное количество паров, возникающих при подаче топлива в бак, выводится по трубопроводу вентиляционной системы, который располагается параллельно с трубопроводом по которому топливо заливается в бак.

Трубопровод для вывода топливных паров оснащен специальной компенсационной емкостью. Здесь же находится и клапан гравитационного типа, который предназначен для предотвращения разлива топлива из топливного бака в случае опрокидывания автомобиля.

Вывод паров при нагреве топлива из бака осуществляется при помощи системы вывода паров бензина. Подобная система является составляющей частью вентиляционной системы топливного бака, которая на основании датчиков температуры и давления улавливает пары бензина и выводит их из бака.

Источник статьи: http://autodromo.ru/articles/toplivnyy-bak-ustroystvo-vidy-princip-funkcionirovaniya