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
Топливный бак на автомобилеДля 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.
Стальной топливный бак 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
Устройство топливного бака 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 . 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.
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 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.
Вентиляционный клапан топливного бака 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 . 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.
При помощи онлайн калькулятора Вы сможете правильно рассчитать объем емкости типа: цилиндра, бочки, цистерны или объем жидкости в любой другой горизонтальной цилиндрической емкости.
Определим количество жидкости в неполном баке цилиндрической формы
Все параметры указываем в миллиметрах
L — Высота бочки.
H — Уровень жидкости.
D — Диаметр бака.
Наша программа в онлайн режиме выполнит расчет количества жидкости в емкости, определит площадь поверхностей, свободную и общую кубатуру.
Определение главных параметров кубатуры резервуаров (к примеру, обычная бочка или цистерна) должен производиться, основываясь на геометрическом методе расчета вместительности цилиндров. В отличие от способов калибровки емкости, где подсчет объема выполняют в виде реальных измерений количества жидкости путем мерной линейки (согласно показаниям метрштока).
V=S*L – формула расчета объема бака цилиндрической формы, где:
L — длина тела.
S — площадь поперечного сечения резервуара.
Согласно полученным результатам создают калибровочные таблицы емкости, которые еще называются тарировочными, позволяют определить вес жидкости в баке по удельному весу и объему. Эти параметры будут зависеть от уровня наполнения цистерны, который можно измерять при помощи метрштока.
Наш онлайн калькулятор предоставляет возможность выполнить расчет вместительности горизонтальных и вертикальных емкостей по геометрической формуле. Вы сможете узнать полезную вместительность резервуара более точно, если при этом правильно определите все главные параметры, которые указаны выше и участвуют в расчете.
Как правильно определить основные данные
Определяем длину L
При помощи обычной рулетки, Вы сможете измерить длину L цилиндрического резервуара с неплоским дном. Для этого Вам необходимо замерить расстояние между пересекающими линиями днища с цилиндрическим телом емкости. В случае, когда горизонтальный бак с плоским дном, то для того, чтобы определить размер L, достаточно измерить длину резервуара по наружной стороне (от одного края бака до другого), и от полученного результата вычесть толщину дна.
Определяем диаметр D
Проще всего определить диаметр D бочки цилиндрической формы. Для этого достаточно при помощи рулетки замерять расстояние между двумя любыми крайними точками крышки или края.
Если трудно правильно выполнить расчет диаметра емкости, то в этом случае можно использовать измерение длины окружности. Для этого при помощи обычной рулетки обхватываем по окружности весь резервуар. Для правильно расчета окружности делают два измерения в каждом сечении резервуара. Для этого поверхность, измеряемая должна быть чистой. Узнав усредненную длину окружности нашей емкости – Lокр, переходим к определению диаметра по следующей формуле:
Этот метод наиболее простой, так как зачастую измерение диаметра бака сопровождается рядом затруднений, связанных с нагромождением на поверхности различного вида оборудования.
Важно! Измерения диаметра правильней всего выполнить в трех разных сечениях емкости, и после этого выполнить подсчет среднего значения. Так как зачастую, эти данные могут существенно отличаться.
Усредненные значения после трех замеров позволяют минимизировать погрешность расчета объема резервуара цилиндрической формы. Как правило, используемые накопительные баки во время эксплуатации подвергаются деформации, могут терять прочность, уменьшаться в размерах, что ведет к уменьшению количества жидкости внутри.
Определяем уровень H
Чтобы определить уровень жидкости, в нашем случае это H, нам понадобиться метршток. При помощи этого измерительного элемента, который опускают на дно емкости, мы сможем точно определить параметр H. Но эти расчеты будут верны для резервуаров с плоским дном.
В результате подсчета онлайн калькулятора мы получаем:
- Свободный объем в литрах;
- Количество жидкости в литрах;
- Объем жидкости в литрах;
- Общую площадь резервуара в м²;
- Площадь дна в м²;
- Площадь боковой поверхности в м².
Ограничивает максимальный объем топливных баков транспортных единиц. Если вместимость топливных баков транспортных средств превышает определенные в ДОПОГ максимальные значения, то эти топливные баки считаются опасным грузом. При этом объем топлива в топливных баках не играет никакой роли.
Вместимость топливных баков ограничена подпунктом 1.1.3.3 а) ДОПОГ. Согласно требованиям этого пункта общая вместимость встроенных топливных баков не должна превышать 1500 литров на одну транспортную единицу, а вместимость бака, установленного на прицепе, не должна превышать 500 литров. При этом, учитываются вместимость как топливных баков непосредственно соединенных с двигателем транспортного средства, так и топливных баков соединенных с вспомогательным оборудованием.
Примечание . Транспортная единица - состав, состоящий из автотранспортного средства и сцепленного с ним прицепа, или только автотранспортное средство, к которому не прицеплен прицеп.
Заводы-изготовители транспортных средств зачастую не устанавливают такие большие баки.
На практике бывают случаи, когда автомобиль-тягач с топливным баком объемом 1500 л буксирует полуприцеп-рефрижератор с баком объемом 200 л. В этом случае общая вместимость топливных баков, установленных на транспортной единице, составляет 1700 л и баки с жидким топливом рассматриваются как опасный груз.
При перевозке опасных грузов должны выполняться требования ДОПОГ. Однако в рассмотренном случае выполнить требования ДОПОГ вряд ли удастся. При контроле на дороге возможны две оценки.
1. Так как емкость одного из топливных баков превышает 1000 л, то перевозка может быть расценена как перевозка опасного груза во встроенной цистерне. Следовательно:
- водитель должен пройти специальное обучение по перевозке опасных грузов в цистернах ;
- письменные инструкции, транспортный документ и свидетельство о допущении транспортных средств к перевозке некоторых опасных грузов ;
- все дополнительное оборудование, транспортных средств, перевозящих опасные грузы и т.д.
В этом случае контролирующие органы могут запретить дальнейшее движение транспортного средства.
2. Может быть расценено, что требования ДОПОГ не распространяются на топливо, содержащееся в топливном баке вместимостью 1500 л. Тогда только топливо в топливном баке рефрижератора емкостью 200 л будет рассматриваться как случай перевозки опасного груза в таре, не прошедшей испытания и не допущенной к перевозке опасных грузов. Такая перевозка должна осуществляться с выполнением требований подраздела 1.1.3.6 ДОПОГ.
В этом случае контролирующие органы также могут запретить дальнейшее движение транспортного средства.
Таким образом перевозка любого груза на такой транспортной единице и ее движение по дорогам общего пользования постоянно будет сопряжено с риском наложения штрафа. Обращайте внимание на объем топливных баков при покупке транспортных средств.
У каждого автомобиля своя Не существует определенного стандарта по параметру объема, которого бы придерживались все производители автомобилей. Давайте разберемся, каковы емкости топливных баков разного типа, определим особенности и устройство данных элементов.
Как производители рассчитывают
Считается, что в автомобиле должно быть достаточно топлива для того, чтобы он на одной заправке смог проехать 500 километров. Это негласное правило, которого придерживаются многие автопроизводители. Следовательно, емкость топливного бака будет разной для автомобилей с повышенным и пониженным потреблением топлива.
В среднем топливный бак вмещает 55-70 литров бензина, однако из-за пониженного потребления топлива малолитражных двигателей наблюдается тенденция к уменьшению емкости топливного бака. Это и логично, ведь легковому автомобилю с небольшим рабочим объемом двигателя нужно гораздо меньше топлива для того, чтобы проехать 500 км. К тому же эффективность самого топлива растет за счет повышения октанового числа и использования разных присадок, что тоже предполагает экономию и снижение емкости бака. Большой джип с прожорливым мотором "съест" гораздо больше бензина, следовательно, и топливный бак у него должен быть вместительнее.
Что касается дизеля, топливный бак машин, потребляющих солярку, часто меньше по сравнению с бензиновыми автомобилями. Это логично, так как КПД дизельного топлива выше, чем КПД бензина. Следовательно, автомобиль с 40-литровым баком, полностью заполненным дизельным топливом, проедет такое же расстояние, как и машина с полным 50-литровым баком. Но это слишком грубое сравнение.
Топливные баки машин легкового типа
Чтобы приблизительно были понятны цифры, нужно обратиться к техническим параметрам автомобилей. Новая "Лада Веста" российского концерна "АвтоВАЗ" оснащается баком емкостью 55 литров. Это достаточно высокий показатель, а ближайшие конкуренты - "Киа Рио" и "Хендай Солярис" - оснащаются баками на 43 литра. Потребление топлива этих машин приблизительно одинаковое, а это значит, что "Лада" проедет на полной заправке большее расстояние, что является одним из преимуществ.
Более крупный автомобиль "Фольксваген Тигуан" оснащается баком емкостью 58-64 литра (зависит от конкретной модификации), а такие огромные машины, как Toyota Land Cruiser, с большим потреблением топлива, имеют 93-литровые баки.
Что касается размеров, то с этим все намного сложнее. Некоторые производители делают прямоугольные баки, размер которых приблизительно может составлять 60х40х20 см. Есть баки с совершенно отличными размерами, а некоторые производители адаптируют данные емкости для топлива таким образом, чтобы они вписывались в конструкцию. Их размер нельзя описать тремя-четырьмя параметрами.
Емкости баков грузовых машин
Что касается грузовых автомобилей, то популярна машина КамАЗ, топливный бак у которой в зависимости от модели может иметь разный объем. Самая минимальная вместительность - 125 литров. Однако из-за большого потребления топлива КамАЗ не способен пройти большое расстояние (да еще и с грузом) на таком баке, поэтому производитель предусмотрел и другие емкости, которые используются на этом автомобиле. Таким образом, топливный бак КамАЗа может иметь емкость от 125 до 600 литров при шаге 50 или 40 литров.
Также могут быть и нестандартные модификации баков на 700 литров. Дело в том, что не только завод-производитель изготавливает емкости для топлива, этим также могут заниматься и сторонние производители. И вообще, на рынке небольшая вероятность найти продукцию завода "КамАЗ", чаще всего встречаются баки от сторонних производителей.
Второй популярный грузовой автомобиль - ГАЗель. Несмотря на то что данная машина является грузовой, топливный бак ГАЗели вмещает всего 60 литров бензина. И это очень неудобно, учитывая, что потребление топлива автомобиля достаточно большое. Следовательно, при езде на дальние расстояния приходится брать с собой дополнительные канистры с топливом.
Некоторые владельцы этих автомобилей меняют старый, небольшой бак на новый. Сторонние производители выпускают для ГАЗели топливные баки емкостью до 150 литров.
Все это позволяет сделать вывод, что топливный бак - это меняющаяся, а не постоянная величина, и для различных автомобилей она разная. Даже в двух одинаковых моделях могут использоваться совершенно различные емкости для топлива с разной вместительностью.
Огромные фуры типа SCANIA 113 и вовсе имеют баки на 450-500 литров. XF может иметь 870-литровую емкость для топлива, а F90 с большой грузоподъемностью оснащается баком на 1 260 литров. Это просто невероятно большая вместительность, и малые 45-литрвоые баки легковых автомобилей на их фоне выглядят просто смешно.
Устройство топливного бака
Теперь, когда нам понятно, сколько литров топливный бак может вместить бензина, можно поговорить о его устройстве. На легковых автомобилях его размещают в задней части кузова, под пассажирскими сидениями. При этом его закрывают прочной металлической пластиной, чтобы избежать деформации при столкновении, а также изолируют от перегрева с помощью специальных теплоизолирующих прокладок.
Материал
Баки могут быть выполнены из металла, алюминия, пластмассы. Алюминиевые емкости используются для хранения дизельного и бензинового топлива, стальные - для газа. Что касается пластмассовых баков, то они стали весьма популярными в последнее время в силу простоты производства и формовки. Благодаря особенностям пластмассы быстро приобретать нужную форму, производители создают баки разных конструктивных сложностей. К тому же этот материал не подвергается коррозии, хорошо защищает от утечек благодаря использованию разных технологий (покрытие внутренней поверхности фтором - одна из них).
Заливная горловина топливного бака
Заправляют бак через горловину, которая чаще всего находится над задним крылом правой или левой стороны. Эксперты поясняют, что идеальной с точки зрения безопасности расположения горловины топливного бака является левая сторона, поскольку при заправке это снижает шансы трогания до того, как заправочный пистолет вынут из бака. Так водитель лучше контролирует процесс.
Соединяется горловина с баком через трубопровод, а находится она под специальной крышкой горловины топливного бака. Эта крышка на старых автомобилях открывается извне (то есть любой прохожий может ее открыть), однако на современных машинах крышка открывается из салона. Чаще всего используется механический способ открытия с помощью троса.
Топливопровод
Подача бензина или дизельного топлива в систему питания мотора осуществляется через выходной топливопровод. Также для этого используется бензонасос, который качает бензин из бака в систему питания двигателя. Топливо, которое не потребил двигатель, возвращается обратно в бак. Так бензин постоянно циркулирует по топливопроводу: часть его тратится на работу двигателя, а вторая - возвращается обратно.
Датчик контроля уровня
Этот датчик есть во всех баках и является частью бензонасоса. Если уровень бензина снижается, поплавок опускается ниже. Это влечет за собой изменение сопротивления потенциометра, связанного с поплавком. В результате напряжение в электросети падает, а стрелка на приборной панели отображает изменение. Так водитель видит, сколько бензина осталось в баке.
Вентиляция
Одна из важных систем - вентиляция. Дело в том, что в баке нужно всегда поддерживать давление, равное атмосферному, и за это отвечает вентиляция. Современные машины оснащаются закрытой системой вентиляции бака, что предотвращает падение или рост давления внутри него. Если давление внутри емкости понизится, то она может деформироваться, а повышение давления вообще может разорвать бак на части. Учитывая, что внутри находится топливо, реализации эффективной системы вентиляции уделяют много внимания.
Когда топливо уходит из бака, то давление в нем падает, в результате чего возникает разрежение. Благодаря системе вентиляции этот эффект устраняется: предохранительный клапан запускает внутрь воздух. Данный клапан располагается у крышки горловины, и он может пропускать воздух только в одном направлении.
При заправке в бак попадает лишний воздух, из-за чего образуются пары бензина. Эти избытки вытесняются системой вентиляции по специальному трубопроводу. Также пары бензина могут образовываться и при повышенной температуре, что тоже влечет повышение давления. И только вентиляционная система спасает бак от полного его разрыва на кусочки.
Заключение
Топливный бак автомобиля является достаточно сложной конструкцией. Несмотря на кажущуюся простоту устройства, в баке возникает множество разных процессов (испарение, окисление топлива), которые необходимо предусматривать при разработке данных емкостей. Но если сравнивать устройство бака с мотором или хотя бы с системой питания, то оно покажется примитивным.
Теперь вы знаете, как устроен топливный бак, каков его объем в легковых и грузовых автомобилях, а также то, почему он настолько невелик в малолитражках. На фоне всего этого становятся понятной тенденция уменьшения емкости бака в современных
.
Спрашивает
: Евгения Селезнёва.
Суть вопроса
: какая ёмкость у топливного бака?
У нас в семье сразу два внедорожника Дастер. В версии с полным приводом бак вмещает 50 литров, на моноприводе – 60. Проверено не раз на одной и той же заправке. По документам идёт объём «50», причём, для всех версий сразу. Но ёмкость топливного бака Рено Дастер с моноприводом в любом случае будет больше. Чему же она равна?
Объём топливного бака Рено Дастер по паспорту 60 литров!
The following two tabs change content below.
Владею автомобилем Рено Меган 2, до этого были Ситроены и Пежо. Работаю в сервисной зоне дилерского центра, поэтому знаю устройство автомобиля "от и до". Вы можете всегда обратиться ко мне за советом.
Знайте, что в реальности объём бака у кроссоверов Дастер равен 60-ти литрам. Это касается и версии 4×4, где, по словам читателя, помещается 50 литров топлива. Есть одна небольшая хитрость – заполнять бак нужно постепенно. При максимальной скорости заполнения часто образуется пробка. Она перекрывает те самые 10 литров. Поэтому в документации пишут число «50».
Если скорость заполнения будет равна 40 мл/с, можно получить «лишние» 10 литров даже на версии 4×4.
Обозначения:
- Бак 4WD – «16» (фото 1);
- Бак 2WD – «15» (фото 2).
Если вы залили не качественный , а бензобак промыть.
Версия 4WD и её особенности
Можете изучить, как устроен бак полноприводного кроссовера. К горловине идёт тонкая трубка (верхняя), по которой отводится воздух.
С горловиной соединены две трубки
Верхнюю трубку можно перекрыть, и объём бака не изменится, но воздушная пробка будет рассасываться медленно.
Итак, мы выяснили, что объём топливного бака Рено Дастер – одинаковый во всех версиях. Точное значение равно 60-ти литрам. Других вариантов быть не может.
Для общего развития
Не нужно путать два разных понятия. Бак каждого автомобиля оборудован пароотводной трубкой. А ещё, если требуется, в конструкции присутствует патрубок для отвода воздушной пробки. Именно он был показан на фото выше.
Бензобак грузовиков ЗИЛ и ГАЗ
У всех грузовиков, даже у отечественных, всё обстоит примерно так же: есть две разные трубки, через которые отводится воздух. Пароотводный штуцер обозначен цифрой «5». Он соединён с трубкой, которая идёт под кабину. А трубка «2» не имеет к парам топлива никакого отношения – она нужна для устранения пробки.
Если патрубок «2» закупорится, ничего страшного не произойдёт. Пробка расходится по объёму бака, даже если ей не помогать. Просто, этот процесс идёт медленно.
Пример на видео: редкий случай с ошибкой датчика уровня
