Назначение и устройство топливного бака системы питания

Топливный бак автомобиля

Запас топлива, необходимый для длительной работы автомобильного двигателя, хранится в топливных баках - специальных емкостях, отвечающих определенным требованиям. Топливный бак должен обеспечивать достаточный запас хода автомобиля, отвечать требованиям пожарной безопасности, а материал, из которого изготовлен бак, должен выдерживать коррозионные нагрузки со стороны топлива.

Кроме того, конструкция бака должна предусматривать размещение приборов и узлов топливозабора, а также исключать значительные перемещения топлива при движении автомобиля для предотвращения гидравлических ударов и инерционных перегрузок.

Емкость топливных баков, служащих для хранения топлива, рассчитывают на 400-600 км пробега автомобиля без заправки. Баки изготавливают сварными, чаще всего из двух штампованных сварных половин. Форма топливного бака зависит от его размещения на автомобиле.

Размещают бак в местах, наиболее защищенных от удара при возможных столкновениях автомобиля.

Крепление топливного бака обычно осуществляют при помощи металлических ленточных хомутов, имеющих на концах резьбовые шпильки для натяжения.

На легковых автомобилях чаще всего его располагают в задней части кузова, при этом, для максимального использования пространства бак легковых автомобилей зачастую имеет причудливую пространственную форму, как например, на Рис. 1 .

У грузовых автомобилей, имеющих рамную конструкцию кузова, бак обычно располагают на раме, за кабиной водителя. Иногда грузовые автомобили оборудуются двумя или даже тремя топливными баками.

К защите топливных баков автомобилей, перевозящих легковоспламеняющиеся и взрывоопасные грузы, предъявляются специальные требования, направленные на дополнительное обеспечение безопасности при возможной аварии. Так, автомобили-цистерны, перевозящие жидкое топливо, должны иметь каркасно-решетчатое заграждение топливных баков, предохраняющее их от возможных ударов, способных вызвать искрообразование.

В верхней части топливный бак имеет заливную горловину, которая может иметь сетчатый фильтр. Заливная горловина герметично закрывается крышкой, которая может оснащаться впускным и выпускным клапанами для сообщения с окружающей средой и предотвращения образования разрежения в баке, что будет препятствовать забору топлива из бака топливным насосом. В некоторых случаях эти клапаны устанавливаются на баке в виде отдельного корпуса.

На легковых автомобилях для простоты конструкции вместо клапанов бак с окружающей средой соединяют вентиляционной трубкой. Однако в этом случае потери топлива вследствие его испарения будут больше.

Для повышения жесткости стенки бака имеют выштамповки, а внутри – перегородки, которые также играют роль волнорезов при перемещениях топлива во время движения автомобиля.

В нижней части топливного бака, в специальном углублении, размещают сливную пробку, предназначенную для слива топлива из бака при необходимости, а также для удаления случайно попавшей воды или отстоя.

Для определения количества топлива, находящегося в баке, в нем размещают датчик уровня топлива, который подключается к указателю, расположенному на щитке приборов в кабине водителя. Обычно такие датчики имеют поплавковый механизм, совмещенный с реостатом скользящего типа. На большинстве современных легковых автомобилей с системой питания инжекторного типа в топливном баке размещают и топливный насос, который объединяется с датчиком уровня топлива в единый блок.

Топливо из бака отбирается через специальную топливозаборную трубку или патрубок, на которых устанавливают сетчатые фильтры. В конструкциях двигателей с принудительным впрыском топлива (дизельные, инжекторные), в системе питания предусматривают специальную магистраль в виде трубки, по которой в бак возвращаются излишки топлива из системы (обратная магистраль или "обратка").

Главная страница

Устройство автомобилей

• Экзаменационные билеты

для группы Т-21 (IV семестр)

для группы Т-31 (V семестр)

для группы Т-31 (VI семестр)

КГБПОУ «Каменский агротехнический техникум»

Источники: http://k-a-t.ru/dvs_pitanie/12-pribory_bak/index.shtml

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.

Классический вариант устройства топливного бака представлен ниже.

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.

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.

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.

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 забыть о проблемах с ним.

Источники: http://avto-ustroistvo.ru/toplivnyj-bak.php

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.

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.

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.

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.

Источники: http://www.auto-infosite.ru/articles_toplivnyj_bak.html