Топливный бак — ёмкость для хранения запаса жидкого горючего непосредственно на борту транспортного средства.
Конструкция ТБ, его расположение и основные узлы и системы должны соответствовать техническим условиям, требованиям правил движения, пожарной безопасности, законам об охране окружающей среды.
Любые «усовершенствования», внесённые владельцем в топливный бак или изменение места его установки, Инспекцией по безопасности дорожного движения расцениваются как «самовольное вмешательство в конструкцию транспортного средства».
Особенности расположения бака в автомобиле
По условиям пассивной безопасности, топливный бак располагается вне салона, в зоне кузова, меньше всего подвергающейся деформациям при ДТП. В автомобилях с несущим кузовом это участок в пределах колёсной базы, под задним сиденьем. При рамной конструкции ТБ монтируется там же, между продольными лонжеронами.
Один или несколько баков грузовых автомобилей располагаются по внешним сторонам рамы в колёсной базе первой и второй оси. Отчасти это объясняется тем, что процедуры испытаний грузовиков, «краш-тесты» на боковое столкновение, не производятся.
В случаях, когда в непосредственной близости от ТБ проходит система выпуска отработавших газов, устанавливаются теплозащитные экраны.
Виды топливных емкостей и материалы изготовления
Международные и российские экологические законы постоянно совершенствуются и требования их ужесточаются.
Согласно протоколу «Евро-II», отчасти действующему и на территории нашей страны, топливный бак должен быть герметичен и испарение горючего в окружающую среду не допускается.
В целях безопасности, правилами технического осмотра транспортных средств запрещается утечка топлива из баков и систем питания.
Топливные баки изготавливаются из следующих материалов:
- Сталь – используется преимущественно в грузовых автомобилях. В легковых автомобилях премиум-класса может применяться сталь с покрытием алюминием.
- Алюминиевые сплавы, применяются ограниченно из-за сложных технологий сварки;
- Пластик (полиэтилен высокого давления) – самый дешёвый материал, подходит для всех видов жидкого горючего.
Баллоны высокого давления, служащие топливным резервуаром в двигателях, работающих на газе, в данной статье не рассматриваются.
Все производители стремятся к увеличению бортового запаса горючего. Это повышает комфорт индивидуального владельца и экономически выгодно в дальних перевозках грузов.
Для легковых автомобилей неофициальной нормой принят пробег 400 км на одной полной заправке. Дальнейший рост ёмкости ТБ приводит к увеличению снаряжённой массы машины и, следовательно, усилению подвески.
Размеры ТБ ограничиваются разумными пределами и требованиями дизайнеров, компонующих салон, багажник и «бочку» под ними, пытаясь сохранить при этом нормальный дорожный просвет.
У грузовых автомобилей размеры и объём резервуаров лимитируют только вопросы себестоимости производства машины и её назначение.
Представьте бак известного американского тягача Freightliner, пересекающего континенты с расходом до 50 л на 100 км.
Не следует превышать номинальную ёмкость бака и заливать топливо «под пробку».
Конструкция современных баков для топлива
С целью унификации основных узлов трансмиссии, ходовой части, несущего каркаса кузова ведущие автопроизводители выпускают по несколько марок и моделей на единой платформе.
Концепция «единой платформы» распространяется и на топливные баки.
Металлические ёмкости собираются из штампованных деталей, соединённых сваркой. На некоторых заводах сварные стыки дополнительно покрываются герметиком.
Пластмассовые ТБ изготавливаются методом горячего формования.
Все готовые ТБ испытываются изготовителем на прочность и герметичность.
Основные узлы топливного бака
Независимо от формы корпуса и вместимости, ТБ впрыскового бензинового двигателя имеет следующие узлы и детали:
- Заливную горловину, расположенную под защитно-декоративным лючком на задней боковине (заднем крыле) кузова. Горловина сообщается с баком заливным трубопроводом, нередко гибким или сложной конфигурации. В верхней части трубопровода иногда устанавливается гибкая мембрана, «обнимающая» ствол заправочного пистолета. Мембрана препятствует попаданию в бак пыли и атмосферных осадков.
Лючок на кузове легко открывается, может иметь запорный механизм, управляемый с места водителя.
Горловина ТБ грузовых автомобилей расположена непосредственно на корпусе ТБ и не имеет заливного трубопровода.
- Крышку заливной горловины, пластиковую пробку с наружной или внутренней резьбой, с уплотнительными кольцами или прокладками.
- «Приямок», углубление в нижней поверхности корпуса ТБ для сбора отстоя и загрязнений.
- Топливозаборник с сетчатым встроенным фильтром (на карбюраторных и дизельных автомобилях), расположенный над приямком, ниже уровня днища ТБ.
- Монтажный проём с герметичной крышкой для установки топливного модуля впрысковых двигателей, поплавкового датчика уровня топлива карбюраторных и дизельных моторов. В крышке монтажного проёма — герметизированные сквозные патрубки для пропуска подающей топливной магистрали и соединительных проводов топливного модуля или поплавкового датчика.
- Отверстие с герметичной крышкой и патрубком для прохода возвратного трубопровода топлива («обратки»).
- Сливную пробку по центру приямка.(На впрысковых бензиновых системах не применяется.)
- Резьбовые патрубки для присоединения вентиляционной магистрали и трубопровода адсорбера.
На наружных поверхностях топливных баков дизельных автомобилей могут быть установлены электрические термоэлементы для подогрева топлива при низких температурах.
Устройство и работа системы вентиляции и улавливания паров.
Все виды жидкого горючего склонны к испарению и температурным изменениям объёма, что вызывает несоответствие между атмосферным давлением и давлением в баке.
В карбюраторных и дизельных моторах до эпохи «Евро-II» эту проблему решало «дыхательное» отверстие в пробке заливной горловины.
Баки автомобилей с впрысковым («инжекторным»)двигателем оборудованы замкнутыми системами вентиляции, не имеющими прямого сообщения с атмосферой.
Впуском воздуха, при понижении давления в баке, заведует впускной клапан, открывающийся давлением наружного воздуха, и закрывающийся после уравнивания давлений внутри и извне.
Пары топлива, образующиеся в баке, по вентиляционному трубопроводу на работающем моторе засасываются впускным трубопроводом и сгорают в цилиндрах.
При заглушенном двигателе пары бензина улавливаются сепаратором, конденсат из которого стекает обратно в бак, и поглощаются адсорбером.
Система сепаратор-адсорбер достаточно сложна, о ней мы расскажем в другой статье.
Топливный бак требует технического обслуживания, которое заключается в проверке герметичности его систем и очистке бака от загрязнений. В стальных ёмкостях к осадкам, выпавшим из бензина или солярки, могут добавляться и продукты коррозии, ржавчина.
Очистку и промывку бака рекомендуется проводить при каждом вскрытии монтажного проёма, отвернув сливную пробку.
Пользоваться различными «средствами для очистки топливной системы» без вскрытия ТБ специалисты не советуют, смытые со дна и стенок отложения через топливозаборник уйдут в фильтры и топливную аппаратуру.
