Конструкция современного топливного бака автотранспортного средства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Волжский политихнический институт

Конструкция современного топливного бака автотранспортного средства

Гребеножко Александр Валентинович, бакалавр, студент

Слаутин Олег Викторович, доцент, доцент

В работе предложены рекомендации по применению композиционных материалов для ёмкостей жидкого и газообразного топлива в современных автотранспортных средствах с целью повышения их эксплуатационных свойств.

Главным назначением топливного бака считается сбережение топлива для транспортного средства, и не важно, какого именно, будь-то дизтопливо, бензин или же др. Но хранение топлива - не единственная функция рассматриваемого устройства. Также к функциям топливного бака относится:

· предотвращение каких-либо утечек хранимого в нем топливного ресурса

· снижение вероятности выбросов веществ вредного характера, которые постоянно образуются при испарении самого топливного ресурса.

Чаще всего в легковом транспорте бак устанавливают под сидением, которое находится сзади. Понятно, что место для расположения топливного бака выбрано было совершенно не случайно, потому что именно под задним сиденьем самое безопасное место для такого устройства как бак для топлива. При ударе сзади, это место пострадает меньше всего и вероятность, что бак будет поврежден минимальная. Чтобы бак был укреплен и не имел возможности двигаться, обычно его закрепляют хомутами специального назначения, их еще называют ленточные хомуты. Существуют также модели транспортных средств, в которых дно бака защищено не только крепежными хомутами, но и пластиной из металла.

Для того чтобы защитить бак для топлива от перегрева, в обязательном порядке необходимо пускать в ход прокладки теплоизоляционного типа. Перегрев может случиться из-за трения между трубой выхлопного назначения и топливным баком.

Используемые материалы

Не стоит думать, что на всех автомобилях стоят одинаковые топливные баки. Для каждого автомобильного транспорта разрабатывается специальный топливный бак. Здесь должны быть учтены особенности конструктивного характера каждого транспортного средства. Чаще всего топливные баки создают такого объема, чтобы автомобиль мог без проблем проехать не менее 450 километров. Из-за того, что дизельные транспортные средства являются достаточно экономичными, им под силу на одной лишь заправке проехать достаточно большое расстояние.

Сегодня топливные баки могут быть сделаны из самых разных материалов, к примеру, из пластика или же металлов, таких как сталь или алюминий, если говорить точнее, из сплавов перечисленных металлов. Рассмотрим сначала баки, сделанные из металла. Для того чтобы изготовить топливный бак из такого материала как металл, нужно взять лист штампованного типа. Если же топливо, которым будет заправляться автомобиль, будет дизельное топливо или же бензин, тогда будет использован лист алюминия, если же ресурсом топливного типа для транспорта является газ, тогда пластина должна быть только из стали. Преимуществом таких баков для топлива считают их прочность, надежность, а также, что немаловажно - износостойкость. Есть и свои недостатки в создании таких баков, это их форма.

Что касается баков из пластика, то здесь можно сказать, что именно такого типа баки сегодня на рынке являются самым распространенным товаром на автомобильном ряду. Благодаря функциям такого материала как пластик, можно создавать топливный бак любой формы и размеров. Такой материал имеет высокую плотность, что и делает их столь популярными сегодня. Нужно отметить, что баки из пластика обладают целым рядом положительных характеристик, к таким характеристикам можно отнести устойчивость к царапинам и коррозийным процессам, а также сколам.

Чтобы избежать даже самых маленьких утечек, пластиковые баки создают из нескольких слоев, причем защитных, а внутри, его полностью обрабатывают фтором для защиты. Отличаться друг от друга баки могут по типу кузова, и другим особенностям и параметрам транспортного средства.

Рабочий процесс бака

В бак топливный ресурс может подаваться через такую деталь, как горловина. Обычно такая деталь располагается над крылом сзади, может быть как справа, так и слева. Удобнее, если горловина будет расположена слева, но, несмотря на данный факт, большинство транспортных средств имеют такую горловину именно справа. Если на вашем автомобиле горловина бака находится слева, то вы находитесь в выгодном положении, ведь очередь на заправочных станциях всегда меньше именно с левой горловиной, и что очень важно, при наличии горловины слева, вы не будете забывать вынуть пистолет, которым заправляют автомобиль.

Топливопровод - совокупность деталей, объединенных в одной трубе, которая соединяет данное устройство и заливную горловину. Обычно, чтобы закрывать горловину, используют крышку винтового характера, это очень удобно и надежно. Стоит отметить, что некоторые модели иномарок, такие как, к примеру, Ford, не снабжены крышкой защитного типа на топливный бак, несмотря на сей факт, имеет в наличии люк, на котором также имеется замок. Открывается такой замок благодаря электрическому двигателю, а также его можно открыть при вставке пистолета в отверстие топливного бака. топливо двигатель газообразный композиционный

Подача топлива

ДВС бензинового назначения снабжены баком с насосами электрического назначения, для осуществления подачи топлива. Топливный бак также снабжен специальным датчиком, который устанавливает контроль за количеством топлива в нем. Если ДВС для бензина, то этот датчик соединяется с топливным насосом, если же дизельный ДВС, то он монтируется самостоятельным сегментом в рассматриваемой системе.

Когда бак для топлива имеет достаточно простую конструкцию, датчик в нем расположен всего один, а в случае сложной структуры, может быть и два датчика. Система вентиляции в рассматриваемом устройстве помогает создать беспрерывное давление воздуха в этом баке. Если же в баке давление будет находиться на низком уровне, то это может привести к негативным последствиям, а именно дефектам самого бака и его разрыву. Если вы не хотите иметь проблем с топливным баком и его работой, необходимо заботится о давлении в постоянном режиме.

Современные баки оснащены вентиляционной системой, причем тип их относится к закрытым, и в этом случае, с воздухом бак не имеет контакта. Во избежание разряжения воздуха, в баке должен быть установлен клапан предохранительного типа. Обычно его устанавливают на крышке топливного бака. Назначением данного клапана является беспрерывная подача воздуха, осуществляемая в одном направлении. Если есть избыточные пары, которые могут образоваться в результате подачи топлива в рассматриваемое устройство, то они выведутся по вентиляционной системе, а точнее ее трубопроводу. Такая система расположена рядом с системой, которая подает топливо в бак.

Компенсационная емкость расположена в трубопроводе вывода вредных паров, защитный клапан также входит в систему этого трубопровода. Он служит для устранения разлива топливного ресурса из топливного бака, если случится так, что автомобиль будет перевернут. Выводятся пары по системе вывода бензинных паров - это тоже часть всей вентиляционной системы, в которой есть датчики улавливания этих самых вредных паров.

Топливный бак автомобиля - это важная конструктивная составляющая всей топливной системы ДВС. Главным назначением топливного бака автомобиля является хранение автомобильного горючего, а это может быть бензин, газ, дизельное топливо и т.д. В функции топливного бака автомобиля также входит предотвращение утечки топлива, а также предотвращение выбросов опасных веществ, образующихся во время испарения топлива.

Как правило, в легковых автомобилях топливные баки монтируются непосредственно под задним креслом в максимально защищенной области от удара сзади. Для более надежного крепления топливного бака на кузове легкового автомобиля используются специальные ленточные хомуты. На некоторых автомобилях нижняя часть бака защищена пластиной из металла. Для защиты топливного бака от перегрева, который может возникнуть из-за соприкосновения топливного бака автомобиля с трубой системы выхлопа, применяются теплоизоляционные прокладки. Для каждой модели проектируется свой топливный бак, в котором учтены конструктивные индивидуальные особенности автомобиля.

Сам по себе топливный бак автомобиля может быть выполнен из металла или пластика, а также бывает различной, порой довольно сложной формы. Дело в том, что современные конструктивные решения топливных баков автомобилей очень разнообразны и направлены на уменьшение занимаемого пространства, но при этом обеспечивают необходимый минимум запаса топлива. Минимальным запасом принято считать обеспечение проезда машины без дозаправки не менее 500 км. То есть, если двигатель автомобиля ( см. устройство двигателя автомобиля ), к примеру, расходует в среднем 10 литров топлива на 100 км пути, то топливный бак по объему должен быть не менее 50 литров.

На первый взгляд -- обычная емкость. Но здесь имеется несколько нюансов. Смотрим по порядку. Заливная горловина -- обыкновенное «горлышко», через которое заливается топливо на АЗС. Однако уже в нем предусмотрен сетчатый фильтр, не допускающий попадания грязи на стадии залива топлива в топливный бак автомобиля. Следующий элемент -- трубка забора топлива. Именно через нее топливо через систему топливопроводов поступает в конечном итоге в цилиндр в виде рабочей смеси. На конце трубки тоже предусмотрен сетчатый фильтр, не допускающий попадания грязи в систему питания двигателя из топливного бака автомобиля. Снизу бака находится сливное отверстие, закрытое винтом, выполняющим роль пробки. Открывание отверстия позволяет сливать топливо в необходимых случаях, а также выполняет тоже функцию фильтра. Топливо, как и любая техническая жидкость, всегда сопровождается таким свойством, как выпадение осадков, которые скапливаются на дне емкости. Конструкция любого топливного бака автомобиля сделана так, что все эти осадки скапливаются именно у сливного отверстия, что облегчает очистку бака. Кроме того, сама пробка, выполненная из железа, как правило, намагничена. Это позволяет надежно скапливать металлические песчинки на ней даже при сильном взбалтывании при движении автомобиля.

Также в устройстве топливного бака предусмотрен датчик уровня топлива. Он выполнен в виде поплавка, который посредством механических колебаний от изменения уровня топлива передает данные через электрические импульсы на датчик приборов панели управления в кабине. Таким образом, водитель имеет постоянно информацию о запасе топлива в баке. Еще один элемент в устройстве топливного бака, о котором стоит упомянуть -- это вентиляционное отверстие (система вентиляции топливного бака), позволяющее регулировать давление внутри бака. Бензин имеет свойство сильно испаряться, а пары его очень взрывоопасны, особенно при высоких температурах и возникающем давлении. Поэтому такое простое вентиляционное отверстие позволяет уравновешивать эти параметры.

Вентиляция топливного бака

Предоставить постоянное воздушное давление внутри бака позволяет система вентиляции топливного бака.

Преобладание низкого давления приведет к деформации топливного бака автомобиля и прекращению топливной подачи. Высокое давление способно вызвать разрыв бака. Поэтому очень важно соблюдать внутри топливного бака автомобиля оптимальное давление, чтобы предотвратить серьезные повреждения. Эту функцию выполняет система вентиляции топливного бака.

Чтобы избежать разрежения воздуха внутри топливного бака автомобиля устанавливается специальный предохранительный клапан. Он монтируется на крышку горловины для топливной подачи. Главным назначением данного клапана является разрешение воздушной подачи в одном направлении и предотвращение его утечки в обратном направлении.

Избыточный объем паров, образующийся при подаче топлива в топливный бак автомобиля, выходит по трубопроводу системы вентиляции топливного бака, который расположен параллельно с трубопроводом, по которому горючее заливается в топливный бак. Для вывода топливных паров трубопровод оборудован специальной компенсационной емкостью. Тут же расположен клапан гравитационного типа, предназначенный для предотвращения пролива топлива из бака в случае, если автомобиль перевернется. Извлечение паров из бака при нагреве топлива осуществляется за счет системы вывода паров бензина. Такая система является составляющей системы вентиляции топливного бака, которая на основании датчиков давления и датчиков температуры улавливает пары бензина и выводит их из топливного бака.

Материал топливного бака

На сегодняшний день в качестве материала топливного бака возможно использовать пластик и металл (стальной и алюминиевый сплав).

Материал топливного бака - металл

Для изготовления топливных баков автомобиля из металла используют штампованный лист, при этом для дизельного ( см. устройство дизельного двигателя ) и бензинового топлива это - лист из алюминия, для газа же ( см. газобаллонное оборудование на автомобиль ) применяется стальной лист. Баки из металла отличаются износостойкостью, надежностью и прочностью, но имеют ограничения по своей форме.

Материал топливного бака - пластик

Топливные баки, изготовленные из высокопрочного пластика, становятся все более популярными. Использование пластика высокой плотности дает возможность изготавливать баки любого объема и конфигурации.

Баки из пластика очень устойчивы к появлению коррозии, сколов, царапин. Чтобы избежать возможности топливной утечки на молекулярном уровне, пластиковые топливные баки изготавливают в многослойном исполнении, а изнутри бак обрабатывается фтором, приобретая защитную поверхность. Баки для топлива могут отличаться в зависимости от конструкционных особенностей топливной системы, типа ДВС, кузова.

Подача горючего в топливный бак осуществляется через специальную горловину, которая находится над задним крылом (справа или слева). Левое расположение горловины более логично и удобно, но почему-то большая часть всех автомобилей оборудована горловиной с правой стороны.

Все удобство заключается в том, что на заправочной станции очередь из автомобилей с левой горловиной в несколько раз меньше, водителю намного меньше ходить, а самое главное - мала вероятность того, что водитель забудет вынуть пистолет из горловины и поедет вместе с шлангом.

Горловина соединяется с топливным баком за счет специальной трубки, которая называется топливопроводом. Для плотного закрытия горловины в основном используют крышку винтового типа. На некоторых моделях автомобильного производителя Ford горловина не имеет защитной крышки, но при этом оборудуется специальным люком с замком, открытие которого происходит с помощью электромотора и привода при вставке заправочного пистолета в горловину.

Эксплуатация топливного бака

Вопрос правильной эксплуатации топливного бака очень актуален для не новых автомобилей с большим пробегом. Так как горючее у нас не отличается высоким качеством, то кроме порции углеводородов в бак попадают примеси, оседающие на стенках. По мере своего накопления они начинают отслаиваться, попадая в сетку фильтра грубой топливной очистки и забивая ее. В конечном итоге горючее прекращает проходить через заборник. В решении этой проблемы поможет чистка бака. Не нужно заострять внимание на бесполезной рекламе, предлагающей приобрести уникальную присадку, при заливании которой в топливный бак грязь рассосется самостоятельно. Данный метод подойдет в качестве профилактики, например раз в 10 тыс. км. можно пользоваться такими средствами, и оно действительно справится со всеми отложениями не только в топливном баке, но и во всем топливопроводе без ущерба для автомобиля. В случае, если прежде бак никогда не чистился, то применение присадки окажет пагубное воздействие, усугубив проблему. Уделяя внимание правильной эксплуатации топливного бака, можно надолго

Размещено на Allbest.ru