Топливный бак

Топливный бак, на первый взгляд, не вещь простая и неинтересная. Однако специфика применения этой емкости для бензина или дизельного топлива такова, что бак должен отвечать многочисленным и строгим требованиям.  Поэтому в процессе эволюции автомобиля на долю топливного бака пришлось немало интересных технических решений.

Назначение топливного бака

Топливный бак – это герметичная емкость, в которой хранится взрывоопасная, легковоспламеняющаяся жидкость, сгорающая в цилиндрах автомобильного двигателя. Бак - часть автомобильной топливной системы. Нахождение в баке топлива безопасно, потому что он снабжен системой, предотвращающей утечку и выбросы паров в атмосферу.

Спортивные топливные баки напоминают приспособление для обезвреживания взрывных устройств или сейф. Толщина стен и конструкция его такова, что бак не разгерметизируется даже в случае серии переворотов

Главный критерий надежности топливного бака - полная безопасность содержимого. Для этого необходимо, прежде всего, подобрать материал, обладающий целым набором свойств. Чаще всего при изготовлении баков используют алюминий или сталь, реже - пластик. Из пластиков для штамповки баков подходит только полиэтилен высокой плотности, не чувствительный к воздействию агрессивных химических сред и устойчивый к механическим нагрузкам.

Стальные топливные баки

Стальные баки изготавливаются методом штамповки металлических листов и последующей сварки верхней и нижней частей. Для производства баков используется сталь высокой вязкости и сопротивления на разрыв. Даже если при ДТП удар пришелся непосредственно в стенку топливного бака, в большинстве случаев разрыва не происходит. За счет тягучести стали даже сильно деформированная емкость остается герметичной.

Пластиковые баки часто применяют в небольших автомобилях наподобие Daewoo Matiz, в кузове которых важно использовать каждый кубический сантиметр дефицитного пространства

Основной недостаток стальных баков - подверженность коррозии. Вероятность попадания воды внутрь бака достаточно велика - она проникает туда в виде конденсата или в смеси с топливом, и оседает в нижней части бака. Снаружи висящий под днищем бак подвергается бомбардировке песчинками, летящими из под колес. Впрочем, производители давно уже нашли выход из этой ситуации - баки окрашивают снаружи и изнутри краской, которая способна защитить даже корпус корабля, постоянно находящегося в морской воде.

Алюминиевые топливные баки 

Штамповкой и сваркой делают баки из алюминия. Достоинство этого материала в том, что он не подвержен коррозии и обладает низким, по сравнению со сталью, весом. Недостаток - в том, что для сварки алюминия требуется специальное оборудование и навыки. Утечки в случае разрушения шва в алюминиевых баках случаются чаще. Еже один недостаток алюминиевого бака в том, что он способен выдерживать деформацию только один раз. При вторичной деформации в том же месте металл рвется. Следовательно, при повреждении в ДТП придется поменять бак в любом случае, даже если он не потерял герметичность: такова молекулярная структура этого металла. Кроме того, себестоимость алюминиевого бака выше, и это скажется на цене автомобиля. Поэтому алюминиевые баки обычно ставят лишь на дорогие автомобили высокого класса.

Пластиковые топливные баки

У пластиковых баков есть ряд преимуществ как перед алюминиевыми, так и перед стальными. Они не подвержены коррозии и имеют небольшой вес. Их не нужно сваривать в отличие от алюминиевых. Однако в них могут происходить микроутечки, так как пластик пропускает углеводород на молекулярном уровне. Это легко предотвратить: пластиковые баки часто делаю многослойными, и покрывают изнутри фтором. Пластмассовым бакам при формовке можно задать любой вид – и добиться, таким образом, минимальном использовании свободного пространства. Пластиковый бак применен, в частности, в автомобилях Daewoo Matiz поздних выпусков.

Находящийся в топливном баке насос не взрывается, хотя к нему подведены электрические провода. Свойство бензина таково, что он беспрепятственно пропускает электричество

Конструкция и расположение топливного бака 

Все баки имеют горловину, через которую происходит заправка топливом. Горловина топливного бака расположена в задней части автомобиля и выведена наружу через отверстие в заднем крыле (иногда бывают и другие варианты размещения). Горловина бака соединена с самим баком. Снаружи горловина выходит в люк с крышкой и электронным или механическим замком. Кнопка открытия люка расположена в салоне; иногда она может быть выполнена в виде рычажка, соединенного с люком стальным тросиком. Если система открытия люка электронная, замок оборудуют небольшим электромотором. Лючок, обеспечивающий доступ к горловине, может быть расположен как справа, так и слева. Для герметизации горловины используется винтовая пробка.

Бак для хранения водорода BMW Hydrogene 7 двухслойный. Между слоями стали в вакууме расположены 70 слоёв специальной пены

У легковых автомобилей топливные баки обычно располагаются перед задней осью под пассажирским креслом и закрепляются там при помощи ленточных хомутов. Снизу в современных автомобилях баки нередко защищают от повреждений металлическими листами.Уровень топлива в баке отслеживается специальным датчиком, который выполнен единым блоком с топливным насосом. Однако в автомобилях, с дизельным или карбюраторным двигателем датчик устанавливается отдельно, так как насос находится снаружи. Датчик - достаточно простое устройство из поплавка, связанного с потенциометром металлическим рычагом. Поплавок опускается в момент падения уровня топлива, меняется сопротивление потенциометра, и стрелка на приборной панели указывает на соответствующую отметку.

Зачем нужна система вентиляции топливного бака? 

В топливном баке всегда поддерживается определенное атмосферное давление. Это происходит за счет вентиляции топливного бака. Система вытесняет лишний воздух, который попадает туда при заправке, а также не позволяет давлению подняться из-за нагрева. У каждого автомобиля своя схема вентиляции топливного бака, однако во всех присутствует предохранительный клапан.