Автомобильный бензобак: устройство и принцип работы

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.

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.

Читайте так же:

Правка двери автомобиля – реставрация своими руками

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.

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.

Автомобильный бензобак: устройство и принцип работы

В нашей отдельной статье, которая описывает составляющие элементы и принцип работы топливной системы атмосферного инжекторного бензинового ДВС, мы обещали нашим читателям поговорить о каждом таком элементе системы более подробно. Далее речь пойдет о топливном баке.

Устройство топливного бака автомобиля

Топливный бак обычно имеет такую емкость, которая обеспечивает около 500 км автономного пробега без дозаправки. Баки бывают разными по форме и вместительности для конкретной модели автомобиля. Топливный бак надежно изолируют от внешней атмосферы. Вентиляция внутри бака осуществляется особой системой для улавливания паров бензина. Конструкция топливного бака предотвращает утечки топлива и ограничивает выбросы в результате испарения горючего.

Читайте так же:

Чистка карбюратора на машине без снятия

Место установки и изоляция

На легковых авто бак наиболее часто установлен перед задней осью. Таким образом, он находится под задним пассажирским сиденьем. Главной задачей становится расположение бака вне зоны деформации кузова при сильном ударе в заднюю часть. Нижняя часть бака дополнительно закрыта металлической защитой от наружных повреждений. Топливный бак также защищают от нагрева путем его изоляции от элементов системы выпуска. Для этого используют теплоизолирующие прокладки.

Материалы для изготовления

Баки для топлива бывают стальными или алюминиевыми, а также их изготавливают из пластмассы. Баки из металла получают путем сварки из штампованного листа. Алюминий отлично подходит для хранения бензина и дизельного топлива, стальные баки применяются для хранения газа.

Приведенное ниже видео в первой своей части позволяет наглядно ознакомиться с местом установки и способом крепления топливного бака в обычном гражданском автомобиле.

Заливная горловина

Заправка топливного бака предусмотрена через заливную горловину. Данный элемент расположен над задним крылом в левой или правой части кузова автомобиля. Эксперты считают более удобным расположение заливной горловины в левой части. По их мнению горловина, расположенная за водителем, снижает шансы непреднамеренного начала движения и отрыва заправочного пистолета после заправки на АЗС.

Горловина соединяется с баком при помощи трубопровода. За скорость заправки бака отвечает сечение заливной горловины и трубопровода. Данные элементы должны обеспечивать показатель около 50-и литров в минуту. Закрывается горловина запорной винтовой крышкой. Дополнительно встречается такая схема, при которой запор горловины отсутствует.

Доступ к горловине ограничен лючком бензобака, который имеет замок. На современных авто лючок открывается из салона. Конструктивно может быть применен как электрический привод с использованием электродвигателя, так и механический способ открытия при помощи троса.

Топливопроводы

Для подачи топлива в систему питания двигателя к баку подсоединен выходной топливопровод. Излишки топлива, неизрасходованные форсунками, поступают обратно в бак по сливному топливопроводу. В современных транспортных средствах на бензине прямо в бензобаке установлен топливный насос. Конструктивно в кузове предусмотрен доступ к такому насосу. Технологическое окошко в подавляющем большинстве случаев реализовано под задним пассажирским диваном.

Датчик контроля уровня топлива в баке

Для бензиновых агрегатов такой датчик представляет собой единое целое с корпусом топливного насоса. Для дизельных ДВС указанный датчик устанавливают отдельно. Устройство датчика включает в себя два элемента: поплавок и потенциометр.

Если уровень топлива понизится, то и поплавок опустится ниже. Одновременно с этим изменится сопротивление потенциометра, который связан с поплавком. Все это приведет к уменьшению напряжения в электроцепи, а стрелка указателя уровня топлива на приборной панели отобразит изменения.

Система вентиляции топливного бака

В топливном баке необходимо постоянное поддержание давления, равного атмосферному. За это отвечает система вентиляции бака. Современные автомобили оснащаются системой вентиляции топливного бака закрытого типа для предотвращения потенциального падения или роста давления.

Когда происходит забор топлива из бака, в нем падает давление и возникает разрежение (вакуум). Система вентиляции качественно устраняет такой эффект. Если в баке упало давление, то предохранительный клапан впустит внутрь бака нужное количество воздуха. Такой клапан находится в крышке заливной горловины и пропускает воздух снаружи только в одном направлении.
В процессе заправки топливом в бак попадает избыточное количество воздуха, образуются пары топлива. Система эффективно вытеснят данные избытки, которые вытесняются по специальному трубопроводу для вентиляции. Вентиляционный трубопровод расположен параллельно трубопроводу для заправки и оканчивается емкостью, в которой накапливаются пары бензина. Указанная емкость соединяется с адсорбером системы улавливания паров топлива. Вентиляционный трубопровод дополнительно имеет гравитационный клапан. Такой клапан предотвращает риск разлива топлива из бака в результате опрокидывания автомобиля или наклона до 45° и более.
Если топливо в закрытом баке нагревается, то появляются пары бензина и давление в баке возрастает. Вентиляционная система нейтрализует повышение давления и выравнивает его до атмосферного. В данном случае напрямую задействована система улавливания паров топлива.

Читайте так же:

EGR: система рециркуляции отработавших газов

Для чего необходима чистка сетки бензонасоса. Когда лучше менять и чем очистить сетку бензонасоса. Как правильно снять бензонасос, тонкости и нюансы.

Как определить, почему бензонасос не качает или плохо работает. Давление в топливной рампе, диагоностика насоса. Проводка, реле, предохранители бензонасоса.

Причины свиста и повышенного шума во время работы бензонасоса, перегрев насоса. Как самому провести диагностику и устранить поломку. Советы и рекомендации.

Чистка инжектора автомобиля без снятия форсунок. Способы очистки форсунок со снятием на кавитационном стенде. Ультразвуковая и гидродинамическая кавитация.

Механический и электрический бензонасос, конструкция и принцип действия устройства, виды насосов и основные неисправности, особенности эксплуатации

Установка карбюратора вместо инжектора, особенности процесса замены системы впрыска. Замена карбюратора на инжекторный электронный впрыск. Рекомендации.

Автомобильный бензобак: устройство и принцип работы

Когда покупатель выбирает электромобиль, первое, на что он обращает внимание, это запас хода, который указывается в технической литературе. Этот параметр зависит от емкости батареи и технических особенностей силовой установки транспорта. Зачастую такой автомобиль способен преодолевать минимум несколько десятков километров. Максимум, что предлагает автопроизводитель бюджетных моделей, это пара сотен километров на одном заряде.

В этом отношении транспортные средства, работающие на жидком или газообразном топливе, имеют значительное преимущество. В зависимости от типа мотора, веса авто и других параметров машина способна преодолевать до тысячи километров. Но один элемент, входящий в состав топливной системы авто (о разновидностях устройств ТС читайте здесь), ключевым образом влияет на данный параметр. Это топливный бак.

Рассмотрим, в чем особенность этой, на первый взгляд простой, детали машины. Из каких материалов ее могут изготавливать, какое устройство этого элемента в современных автомобилях и распространенные поломки.

Топливный бак автомобиля: виды емкостей и основные узлы бензобака

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.

Читайте так же:

Ремонт салона автомобиля – полный перешив или реставрация?

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:

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:

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.

Читайте так же:

Что делать, если двигатель детонирует после выключения зажигания?

Особенности расположения бака в автомобиле

Топливный бак на 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.

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

Автомобильный бензобак: устройство и принцип работы

Устройство топливного бака автомобиля

Место установки и изоляция

Материалы для изготовления

Пластмассовые баки сегодня наиболее распространены, так как в процессе их изготовления простота формовки делает возможным получить любую форму и объем, они не подвержены коррозии. Пластиковые баки изготавливают из нескольких слоев для защиты от утечек топлива. Изнутри топливный бак покрывают фтором, который служит дополнительной защитой от протечки.

Заливная горловина

голоса

Рейтинг статьи