Объем топливного бака современного автомобиля, как правило, позволяет преодолеть не менее пятисот километров. При этом неважно, что используется в качестве горючего – бензин, дизтопливо или сжиженный газ. Так что же представляет собой этот важный элемент топливной системы?
Топливный бак – это емкость для безопасного хранения горючего определенного вида, предотвращения его утечки и выбросов вследствие испарения. Устанавливается он в наиболее защищенном месте. Так, на легковых машинах его, как правило, размещают под задним сидением, поскольку эта зона наименее подвержена деформации при ударе сзади. На грузовиках бак или баки располагают вдоль бортов между передними и задними колесами. Это обусловлено тем, что большинство ударов в случае ДТП, так или иначе приходится в лоб, и шансы, что кто-нибудь влетит в борт, и уж тем более в топливный бак, довольно малы. Кроме того, они работают на дизельном топливе, которое, в отличие от бензина, не детонирует.
К кузову или раме автомобиля бак крепится ленточными хомутами. Чтобы обеспечить ему дополнительную защиту от повреждений, нижняя часть может быть закрыта металлическим листом. Чтобы избежать нагрева бака и его содержимого от частей выхлопной системы, применяются теплоизоляционные прокладки.
Из какого материала изготавливается топливный бак
Для изготовления баков применяется три материала: сталь, алюминий и пластик (высокоплотный полиэтилен). Последний наиболее часто используется в производстве легковых автомобилей.
Пластик удобен тем, что позволяет наилучшим образом использовать установочное пространство и изготовить емкость любой формы, а значит, получить максимальную вместимость топливного бака. Основное достоинство данного материала в том, что ему не страшна коррозия. Однако на молекулярном уровне пластик проницаем для углеводородов. Чтобы не допустить микроутечек, баки делают многослойными, а внутреннюю поверхность в некоторых конструкциях покрывают фтором.
Металлические баки сваривают из штампованных листов. Для хранения дизельного топлива или бензина применяется алюминий, для газа – сталь.
Устройство топливного бака
Баки для разных моделей автомобилей имеют разное строение. Причиной этому стремление инженеров наилучшим образом использовать доступное пространство для установки. Причем, конструкция топливного бака может различаться даже у одной модели. Это зависит от типа кузова и двигателя, также на нее может влиять устройство системы впрыска и топливной системы, климатическое исполнение.
Для заправки бака используется заливная горловина. Это единственная его часть, которую можно увидеть снаружи легкового автомобиля. Располагается горловина справа или слева над задним крылом. Принципиального значения это не имеет, дело лишь в привычке. Правда, некоторым рассеянным водителям лучше, чтобы она находилась с той же стороны, что и водительская дверца, это позволит свести к минимуму риск покинуть заправку с топливным пистолетом в баке.
Заливная горловина соединена с баком трубопроводом. Его сечение обеспечивает пропускную способность до 50 литров в минуту. Закрывается горловина топливного бака крышкой на резьбе, а снаружи все скрывает лючок, который может открываться из салона при помощи механического или электрического привода или вручную, если на нем нет замка.
В систему питания горючее попадает через заборник, соединенный с выходным топливопроводом, излишки топлива попадают обратно через сливной топливопровод. Заборник закрывается сеткой, предназначенной для грубой механической очистки горючего. У дизельных автомобилей заборник может быть оснащен системой подогрева топлива. Многие владельцы дизелей, меняют самостоятельно штатный заборник на подогреваемый, или приобретают подогревающие насадки.
В емкость топливного бака автомобиля с бензиновым мотором, помещается электрический топливный насос, нагнетающий давление горючего в системе. Уровень топлива в баке контролируется при помощи датчика, объединенного с насосом в одно устройство. Датчик состоит из поплавка и потенциометра. При изменении уровня топлива поплавок поднимается или опускается, вызывая изменение сопротивления потенциометра. В результате меняется напряжение в цепи, и стрелка на приборной панели меняет свое положение. Если топливный бак имеет сложную конструкцию или большой объем, в нем могут быть установлены два датчика, работающих параллельно.
Для нормального снабжения двигателя топливом, в баке необходимо постоянно поддерживать атмосферное давление. С этой функцией справляется система вентиляции. Она нейтрализует разрежение, возникающее при выработке горючего (для этого служит клапан вентиляции топливного бака), помогает удалить лишний воздух, попадающий внутрь во время заправки, и не позволяет чрезмерно подняться давлению в баке из-за нагрева горючего.
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.
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.
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.
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.
Устройство и работа системы вентиляции топливного бака
Из-за разрежения емкость может деформироваться, в результате:
- во-первых, уменьшится объем топливного бака;
- во-вторых, может прекратиться подача горючего.
Существует также вероятность повредить заборник или топливный насос. При чрезмерном давлении емкость может попросту разорваться.
Современные автомобили оснащаются системой вентиляции замкнутого типа. Иными словами, бак не имеет непосредственного контакта с атмосферой. Несмотря на то, что устройство данной системы на разных машинах отличается, у них есть ряд общих элементов.
С разрежением борется клапан вентиляции топливного бака. По сути это обычный обратный клапан, открывающийся в тот момент, когда разрежение в баке достигает определенного значения. После его открытия внутреннее давление выравнивается с атмосферным.
Пары топлива во время заправки удаляются при помощи системы улавливания паров через вентиляционный трубопровод, после этого они попадают в адсорбер, где конденсируются. Когда емкость адсорбера заполнится, включается система его продувки, и горючее попадает во впускной коллектор и смешивается с рабочей смесью. Аналогичным образом стравливается давление, возрастающее при нагреве топливного бака.
Наконец, система вентиляции оснащается гравитационным клапаном, это устройство предотвращает разлив топлива в случае, если автомобиль перевернется.
Устройство крышки топливного бака
Крышка бензобака — довольно важный элемент топливной системы автомобиля. Её устройство определяется конструкцией горловины и особенностями топливной системы. Крышки отличаются по следующим параметрам:
- по шагу резьбы;
- по типу резьбы (внешняя или внутренняя);
- по объёму;
- по глубине погружения в горловину.
Стандартные крышки вкручиваются в горловину бака
Конструктивно крышки тоже различаются. Самые простые выполняют единственную функцию — плотно и герметично закрывают бак. Более сложные крышки имеют клапанные механизмы, замки и кодовые запирающими устройствами. Клапаны позволяют сбрасывать избыточное давление паров топлива, а замки закрывают доступ к баку для посторонних.
Выполненная по современным технологиям крышка от топливного бака призвана препятствовать выбросу топливных испарений в атмосферу.
Конструкция крышки топливного бака разрабатывается индивидуально для каждой модели авто
Уход за топливным баком
Данный вопрос актуален для автомобилей с большим пробегом. Поскольку качество горючего у нас оставляет желать много лучшего, то помимо порции углеводородов внутрь попадают примеси, оседающие на стенках. И других поверхностях. По мере накопления они начинают отслаиваться и забивать сетку фильтра грубой очистки топлива. В результате горючее перестает проходить через заборник.
Читайте также:
Решить проблему поможет чистка топливного бака. Не стоит поддаваться рекламе, предлагающей купить чудо-присадку, которую стоит только залить в бак, и грязь сама рассосется. Такой метод хорош в качестве профилактики, например, раз в 10000 км можно заливать подобное средство, и оно действительно поможет удалить отложения не только из бака, но и из всего топливопровода без ущерба для машины. Если же бак никогда прежде не чистился, то использование присадки только усугубит проблему.
В этом случае потребуется снять бак с машины и полностью его промыть с использованием специальной химии.
Что еще стоит почитать
Приборная панель автомобиля
Расход топлива автомобилями
Автомобили с малым расходом топлива
Чистка дмрв
Система улавливания паров топлива
Принцип действия системы достаточно прост. В результате изменения температуры окружающей среды насыщенный парами топлива воздух в баке расширяется и сжимается. При увеличении температуры и использовании обычной крышки топливного бака, воздух вместе с парами бензина устремляется наружу, когда водитель открывает бак, чтобы заправиться. Система улавливания паров топлива обеспечивает не только герметичность бака, но и возможность сжижения паров топлива.
Современная крышка топливного бака препятствует попаданию паров топлива в атмосферу
Испаряющееся топливо, расширяясь, под давлением проходит через встроенный в бак клапан. Затем по вентиляционным шлангам или трубкам пары поступают в бачок, заполненный гранулами активированного угля (адсорбер). Пока двигатель работает, пары под воздействием разрежения всасываются во впускной коллектор и сжигаются. Когда двигатель выключен, пары топлива впитываются гранулами угля. Как правило, работа системы улавливания паров связана с электронной системой управления двигателем, и нештатная работа клапана в крышке топливного бака приводит к срабатыванию сигнальной лампы CHECK ENGINE.
