Топливный бак
Топливный бак — важный конструктивный элемент топливной системы. Он предназначен для безопасного хранения определенного количества топлива (бензин, дизельное топливо, газ и др.), предотвращения его утечек и ограничения выбросов в результате испарения.
На легковых автомобилях топливный бак устанавливается, как правило, перед задней осью под задним сиденьем, вне зоны деформации автомобиля при ударе сзади. Объем топливного бака должен обеспечивать автономный пробег автомобиля в пределе 400-600 км. Бак закрепляется на кузове автомобиля ленточными хомутами. С нижней части топливного бака может устанавливаться металлическая защита от повреждений. Для предотвращения нагрева топливного бака от элементов выпускной системы применяются теплоизолирующие прокладки.
Топливные баки изготавливаются из металла (алюминий, сталь) или пластмассы. Самым популярным материалом в настоящее время является пластмасса (полиэтилен высокой плотности). Преимуществом пластмассовых баков является наилучшее использование пространства для установки, т.
Пластик не подвержен коррозии, вместе с тем, стенки бака проницаемы для углеводородов на молекулярном уровне. Для предотвращения микроутечек топлива пластиковые баки изготавливаются многослойными. В некоторых конструкциях внутренняя поверхность бака покрывается фтором, препятствующим утечкам.
Металлические топливные баки свариваются из штампованного листа. Алюминий используется для хранения бензина, дизтоплива, сталь – для газа. С целью оптимизации свободного пространства для каждого нового автомобиля разрабатывается свой топливный бак. При этом для одной модели автомобиля топливные баки могут различаться в зависимости от типа кузова, типа двигателя, конструкции топливной системы, системы впрыска, климатического исполнения.
Заправка топливного бака производится через заливную горловину, которая располагается слева или справа над задним крылом.
С топливным баком заливная горловина соединена трубопроводом. Сечение заливной горловины и трубопровода должно обеспечивать скорость заправки топливного бака порядка 50 литров в минуту. Горловина топливного бака запирается винтовой крышкой. На автомобилях Ford применяется заливная горловина топливного бака без крышки – система Easy Fuel. Снаружи горловина закрыта лючком, оборудованным замком. Замок лючка бензобака отпирается из салона с помощью электрического (электродвигатель) или механического (трос) привода.
Топливо в систему подается через выходной топливопровод, избытки топлива возвращаются обратно в бак по сливному топливопроводу. В автомобилях с бензиновыми двигателями в топливном баке устанавливается электрический топливный насос, обеспечивающий нагнетание топлива в систему.
В конструкции автомобиля предусматривается технологический доступ к насосу (лючок в кузове).
Для контроля уровня топлива в баке устанавливается соответствующий датчик. Он образует единый блок с топливным насосом (бензиновые двигатели) или устанавливается отдельно (дизели). Датчик состоит из поплавка и потенциометра. При снижении уровня топлива поплавок опускается, изменяется сопротивление связанного с ним потенциометра и уменьшается напряжение в цепи. При этом отклоняется стрелка указателя уровня топлива на панели приборов. В топливных баках сложной конструкции и большого объема может устанавливаться два датчика контроля уровня топлива, работающих совместно.
Для эффективной работы топливного бака в нем должно постоянно поддерживаться атмосферное давление. Данную задачу решает система вентиляции топливного бака, которая:
- нейтрализует разряжение, возникающее при потреблении топлива из бака;
- способствует вытеснению избытка воздуха, возникающего при заправке топливного бака;
- противодействует повышению давления в связи с нагревом топлива.
При пониженном давлении топливный бак может деформироваться, а подача топлива прекратиться, при высоком давлении – разорваться.
На современных автомобилях используется система вентиляции топливного бака закрытого типа, т.е. топливный бак не имеет непосредственного соединения с атмосферой. Схемы системы вентиляции топливного бака, используемые на автомобилях, могут существенным образом отличаться. Вместе с тем, можно выделить общие элементы, отвечающие за впуск воздуха в топливный бак и выпуск из него паров топлива.
Задача впуска воздуха при возникающем разряжении решается с помощью предохранительного клапана. Клапан устанавливается в крышке заливной горловины. По своей сути это обратный клапан, пропускающий воздух в одном направлении и запирающий его движение — в другом. При возрастании разряжения в топливном баке атмосферное давление отжимает пружину клапана, в результате чего воздух поступает в топливный бак и давление в нем выравнивается с атмосферным давлением.
При заправке топливного бака избыток паров топлива вытесняется по вентиляционному трубопроводу, расположенному параллельно с заправочным трубопроводом. На конце трубопровода может располагаться компенсационная емкость, в которой скапливается избыток паров бензина при заправке. Емкость не соприкасается с атмосферой, а соединена отдельным трубопроводом с адсорбером системы улавливания паров бензина. В конце вентиляционного трубопровода также устанавливается гравитационный клапан, предотвращающий разлив топлива из бака при опрокидывании автомобиля. Клапан срабатывает при наклоне автомобиля свыше 45°.
Пары топлива, возникающие при нагреве, выводятся из топливного бака с помощью системы улавливания паров бензина. Данная система является неотъемлемой частью системы вентиляции топливного бака. Для эффективной работы системы улавливания паров бензина в топливном баке могут устанавливаться датчик температуры топлива и датчик давления топлива в топливном баке.
Топливный бак: устройство, виды, принцип функционирования — Autodromo
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.
Материал для топливных баков
Современные топливные баки могут изготавливаться из различных материалов – металла (алюминиевого или стального сплавов) и пластика.
Металлические баки
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.
Пластиковые баки
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.
Конструкция и принцип работы топливного бака
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.
За контроль над уровнем топлива в баке отвечает специальный датчик, который так и называется: датчик уровня топлива. В бензиновых ДВС он соединен с топливным насосом, в дизелях – монтируется как самостоятельный элемент.
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.
ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА: КОМПОНЕНТЫ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ, СИМПТОМЫ И КОНТРОЛЬ ВЫБРОСОВ
01 Ago 2019 Автор: INGENIERIA Y MECANICA AUTOMOTRIZ
Функция топливной системы заключается в хранении и подаче топлива в камеру цилиндра, где оно может смешиваться с воздухом, испаряться и сжигаться для получения энергии. Топливо, которое может быть бензиновым или дизельным, хранится в топливном баке. Топливный насос всасывает топливо из бака по топливопроводам и подает его через топливный фильтр либо в карбюратор, либо в топливную форсунку, а затем подает в камеру цилиндра для сгорания.
КОМПОНЕНТЫ
1. Топливный бак
Топливный бак является основным хранилищем топлива, используемого в автомобиле. Вообще говоря, бензобак обычно находится в задней части автомобиля или под ней.
2.
Топливные форсунки:
Впрыскивает тонкий туман топлива в камеру сгорания каждого цилиндра или корпуса дроссельной заслонки, в зависимости от конструкции.
Топливные форсунки приводятся в действие топливным насосом, и их работа заключается в распылении топливно-воздушной смеси в камеру сгорания, готовой к воспламенению для передачи мощности на ведущие колеса. Топливные форсунки в основном представляют собой форсунку с прикрепленным клапаном, форсунка создает распыление капель топлива и воздуха (распыление). Это можно рассматривать аналогично дозатору духов или банке с дезодорантом, в принципе распыляющей тонкий туман.
3. Шланг для заливки топлива
Шланг для заливки топлива является основным соединителем от крышки бензобака к топливному баку. Это место, где бензин (или другое топливо) заливается в автомобиль.
4. Крышка бензобака
Крышка бензобака закрывает заправочный шланг и используется для обеспечения того, чтобы
A) Бензин не вытекал из автомобиля, и
B) что топливная система остается под давлением (в автомобилях, использующих системы под давлением).
5. Топливный насос
Топливный насос используется для перекачки топлива из топливного бака через топливопроводы в топливные форсунки, которые впрыскивают топливо в камеру сгорания для обеспечения сгорания. Существует два типа: механические топливные насосы (используются в карбюраторах) и электронные топливные насосы (используются в электронном впрыске топлива).
• Механические топливные насосы: они обычно приводятся в действие вспомогательными ремнями или цепями от двигателя.
• Электронные топливные насосы: управляются электронной системой впрыска топлива, они обычно более надежны и имеют меньше проблем с надежностью, чем их механические аналоги.
6. Топливный фильтр
Топливный фильтр является ключом к правильному функционированию системы подачи топлива. Это в большей степени относится к инжекторным автомобилям, чем к карбюраторным. Топливные форсунки более подвержены повреждению от грязи из-за их жестких допусков, но в автомобилях с впрыском топлива также используются электрические топливные насосы.
7. Топливопроводы
Топливопроводы соединяют все различные компоненты топливной системы.
Стальные трубопроводы и гибкие шланги несут топливо от бака к двигателю. При обслуживании или замене стальных трубопроводов ни в коем случае нельзя использовать медь или алюминий. Стальные линии должны быть заменены на стальные. При замене гибких резиновых шлангов необходимо использовать соответствующий шланг. Обычная резина, например, используемая в вакууме или водяном шланге, размягчается и портится. Будьте осторожны, чтобы проложить все шланги в стороне от выхлопной системы.
8. Указатель уровня топлива
Указатель уровня топлива существует как элемент отображения на приборной панели автомобиля. Он предназначен для того, чтобы показать водителю фактическое количество топлива в топливном баке. На старых автомобилях датчики уровня топлива (или связанная с ними часть, передающий блок) часто бывают неточными. Когда вы впервые садитесь за руль своего классического автомобиля, найдите время, чтобы узнать, насколько точна система. Это спасет вас от долгой прогулки до заправки, если у вас кончился бензин!
9. Передающий блок указателя уровня топлива
С точки зрения топливной системы, это может быть вашей самой большой головной болью. Отправляющие устройства, в лучшем случае, имеют ошибочную конструкцию. Как правило, датчик наиболее точен между 1/4 и 3/4 бака газа. Помимо этого, датчик становится все более неточным по мере того, как вы достигаете пределов бака (полного или пустого).
В зависимости от возраста автомобиля, типа карбюратора/впрыска топлива и стандартов выбросов, действующих в то время, он также может иметь:
10.
Возвратные топливопроводы
Как правило, это трубы того же типа, что и основная топливная магистраль. Эти конкретные строки используются для нескольких целей. В первую очередь они используются для возврата излишков топлива в бензобак для рециркуляции. Кроме того, они улавливают пары бензина, которые, возвращаясь в бензобак, охлаждаются и конденсируются обратно в жидкость. В частности, дизельные двигатели с впрыском топлива часто используют топливо в качестве механизма охлаждения топливной форсунки. Они могут рециркулировать значительное количество топлива.
11. Средства контроля паров выбросов
Они часто используются в сочетании с возвратными топливопроводами. Целью этого участка общей системы является обеспечение того, чтобы пары бензина не попадали в окружающий воздух. Если это произойдет, может произойти ряд плохих вещей: 1) сногсшибательный бум воспламенения паров бензина, 2) неприятный запах бензина направляется в салон автомобиля, и 3) это может нанести вред окружающей среде.
12. Регулятор давления топлива
Регуляторы давления топлива в основном используются в автомобилях с впрыском топлива. Впрыск топлива, в отличие от карбюратора, представляет собой систему высокого давления. Регулятор давления топлива обеспечивает поддержание надлежащего давления в системе.
13. Демпфер пульсации:
Поскольку топливные форсунки быстро открываются и закрываются в такт с циклом ОТТО двигателей, в топливной системе возникают колебания давления. Работа демпфера пульсации заключается в том, чтобы помочь бороться с уровнями давления, уменьшая неравномерность подачи топлива.
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Что-то из этого может показаться немного глупым, так как многие компоненты довольно очевидны для всех нас. По сути, как только вы заправляете бак бензином, система «готова». Когда вы заводите автомобиль, топливный насос начинает процесс подачи топлива из топливного бака через топливопроводы и топливный фильтр в систему, которая контролирует подачу топлива/воздуха в двигатель (карбюратор или топливный инжектор).
Таким образом, во время движения автомобиля подается непрерывная подача топлива.
Топливная система современных автомобилей представляет собой сложную и замысловатую комбинацию компонентов и электроники. Как правило, топливные системы работают следующим образом:
• Топливо подается из топливного бака к топливным форсункам через топливный насос и топливопроводы. Насос обычно располагается рядом с топливным баком или внутри самого бака.
• Топливо, выходящее из топливного бака и топливного насоса, проходит через топливный фильтр, который очищает его и устраняет любые загрязнения. Обычно это встроенная конструкция с высокой пропускной способностью, позволяющая максимизировать скорость потока.
• Топливо проходит по топливопроводам и подается к топливным форсункам. Давление топливных форсунок контролируется регулятором давления.
• Любое неиспользованное топливо, давление которого превышает норму, возвращается по топливопроводам обратно в топливный бак.
Карбюраторные двигатели
Топливная система для этого типа двигателя обычно представляет собой систему низкого давления.
Если автомобиль оснащен механическим топливным насосом, скорость подачи топлива определяется количеством оборотов двигателя (об/мин). Чем быстрее движется автомобиль (или набирает обороты), тем больше движение топливного насоса и общий объем подаваемого топлива. Если автомобиль оснащен электрическим топливным насосом, общий процесс такой же, но для обеспечения подачи соответствующего количества топлива необходим ограничитель. Это может быть регулятор давления, переливная система с обраткой или специальный механизм автомобиля.
Двигатели с впрыском топлива
После запуска автомобиля при условии, что крышка бензобака установлена и закрыта правильно, в системе создается давление. Ваш современный автомобиль, вероятно, инжекторный. Вы когда-нибудь замечали выпуск воздуха, когда вы добавляете бензин? Это автомобиль, сбрасывающий давление в системе. Электрический топливный насос непрерывно качает бензин, обеспечивая правильный уровень давления в системе. В дополнение к обычной подаче топлива, оно также проходит через регулятор давления, который обеспечивает правильное давление топлива в точке форсунки, чтобы количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, было соответствующим.
В зависимости от года выпуска и рассматриваемого транспортного средства уровень технологии, управляющей системой, может быть простым управлением типа проводки или компьютером.
СИМПТОМЫ
Основными признаками износа или ухудшения состояния топливной системы любого типа являются:
• Затрудненный запуск двигателя
• Медленный или неустойчивый разгон
• Глохание во время движения
• Прерывистая потеря мощности
• Проверка
• Двигатель работает неравномерно на холостом ходу
• Чрезмерное дымление двигателя
• Заметный запах топлива
• Снижение расхода топлива
КОНТРОЛЬ ВЫБРОСОВ
Средства контроля выбросов являются дополнением к базовой топливной системе и различаются по сложности в зависимости от года выпуска, автомобиля и правовых мер контроля, действующих на момент производства. По сути, они обеспечивают подачу соответствующего количества топлива, возврат избытка топлива в бензобак и предотвращение выхода вредных паров из системы.
Из-за различий в этом конкретном сегменте системы важно, чтобы вы ознакомились с технической информацией, относящейся конкретно к вашему автомобилю.
Что в вашем топливном баке?
Урожай не за горами, пора спросить себя: что у вас в топливном баке? Ответ может вас удивить.
Помимо дизельного топлива, ваш топливный бак может содержать воду, ржавчину, грязь и водоросли без регулярного обслуживания. Мусор и другие загрязнители ускоряют разложение топлива и могут привести к выходу из строя топливного насоса и закупорке топливных форсунок. Со временем это может привести к дорогостоящему ремонту. Перед началом сбора урожая задайте себе следующие вопросы:
1. Проверяли ли вы в последнее время наличие воды в топливном баке?
Вода — это слово из пяти букв, обозначающее проблемы, когда речь идет о топливе и вашем оборудовании.
Существует множество способов проникновения влаги в бак, один из которых – конденсация. По мере повышения и понижения температуры капли воды образуются как внутри, так и снаружи резервуара. Если у вас повреждены вентиляционные отверстия или крышки, вода также может попасть в резервуар во время дождя. Из-за этого резервуары для хранения следует часто проверять на наличие воды. Как минимум, их следует проверять сезонно, особенно весной и осенью. . Доступно различное контрольное оборудование, в том числе автоматическая измерительная система и измерительная линейка, покрытая водной пастой, совместимой со спиртом. Паста меняет цвет при наличии воды. Если вы не уверены, какое оборудование установлено в вашем баке, или если вы не проверяли наличие воды, обратитесь к поставщику топлива, чтобы взять образец топлива со дна вашего бака для лабораторного отчета, показывающего процентное содержание воды.
2. Знаете ли вы лучшие методы предотвращения загрязнения воды?
После того, как вы определили, что в вашем аквариуме нет воды, пришло время разработать план, как предотвратить попадание воды.
Мы рекомендуем следующие рекомендации:
- Убедитесь, что место заполнения резервуара находится над землей для подземных резервуаров.
- Наземные резервуары должны располагаться вдали от участков, куда могут попасть дождевая вода и загрязняющие вещества.
- Осмотрите прокладки, люки, вентиляционные отверстия и заливные пробки на наличие повреждений. При необходимости замените.
- Проверьте ведра для сбора разливов продукта. Если вода присутствует, не сливайте ее в бак. Вместо этого удалите и правильно утилизируйте его.
- Весной и летом поручить опорожнение и очистку резервуара профессионалам.
3. Когда вы в последний раз меняли фильтр?
Мы рекомендуем полностью очищать резервуар не реже одного раза в год. В дополнение к этому обслуживанию фильтры следует заменять ежеквартально. Чистые фильтры имеют большое значение для предотвращения образования ржавчины и сбора грязи.
4.