Автомобильный бензобак: устройство и принцип работы

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.

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.

Принцип работы экономайзера

Свое название это устройство получило от английского «economize» — «экономить, сберегать». Впервые экономайзер был применен в 1893 году, когда устройством предварительного нагрева был оснащен паровой котел. С тех пор экономайзер стал почти обязательным элементов водогрейной установки.

Принцип работы этого прибора идентичен принципу работы парового или водяного котла – нагрев проточной воды в замкнутом контуре. Правда, если в обычном котле вода нагревается в водяной рубашке, в которой находится топка или в теплообменнике над горелкой, то для нагрева теплоносителя используются продукты горения. Проще говоря, в экономайзере используются продукты горения топлива, имеющие высокую температуру, но при этом уже покинувшие объем котла.

Принцип работы экономайзера

Вторым важным отличием экономайзера от нагревательного котла выступает назначение. Водяной или паровой котел нагревает воды и подает ее дальше в систему отопления или горячего водоснабжения. Экономайзер предназначен только для предварительного нагрева воды перед подачей ее в контур водяного котла.

Важность этого момента заключается в том, что при работе системы отопления, после того как теплоноситель пройдет по системе труб и радиаторов и отдаст тепло при попадании в котел он охлаждается до 42-50 градусов Цельсия. После чего требуется затраты топлива и энергии до повышения температуры теплоносителя до стандартных 80-90 градусов (речь идет об автономных системах отопления частных домов). При включении в систему отопления, экономайзер котла, используя горячие отработанные газы из камеры сгорания или топки, повышает температуру воды до 50-55 градусов перед подачей ее в котел. Такой прибор позволяет почить чистую экономию до 15% энергоносителей и повысить эффективность работы до 15%.

Устройство водонагревателя

Более распространенными типами бойлеров являются накопительные и проточные. Но у них есть свои ограничения:

  • Накопительные модели потребляют большое количество энергии для постоянного поддержания температуры.
  • Проточный нагреватель быстро нагревает воду, но не может обеспечить постоянство температуры, а сила напора зависит от давления в водопроводной магистрали.
Устройство водонагревателя

С косвенным прибором для нагрева воды можно обеспечивать не только все заборные точки в доме, но и систему отопления. К тому же его работа не зависит от наличия электричества или газа. Все, что нужно — подкидывать дрова в топку и получать результат.

Как устроен прибор? В основе конструкции лежит большой бак с котлом для топки. Снаружи корпусзащищен от теплопотери монтажной пеной, минеральной ватой или другим утеплителем. Внутри находятся:

  • Теплообменник — медная или латунная трубка наполненная веществом.
  • Термометр — измеряет температуру.
  • Магниевый анод — защищает элементы от коррозии.
Устройство водонагревателя

Последние косвенные модели дополнительно оснащаются ТЭНом. Это позволяет использовать прибор в летнее время как электрический бойлер. Некоторые изделия могут работать от солнечной энергии.

Различают два типа изделий косвенного нагрева:

  • Напорный или закрытый. Устанавливается при наличии водопровода. Бак чаще всего изготавливается из нержавеющей стали, меди или имеет эмалированное покрытие. Если вы правильно рассчитаете необходимую производительность, тогда прибор будет регулярно снабжать несколько точек забора. В том числе передавать тепло от бака к отопительному котлу.
  • Безнапорный или открытый. Способен обеспечивать одну точку забора. Он хорош при отсутствии постоянного водоснабжения, поскольку может работать без давления в системе.
Устройство водонагревателя

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 также:  Домашняя мастерская – оптимизация пространства и удобное хранение инструментов

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.

Устройство топливного бака автомобиля

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

Устройство топливного бака автомобиля

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.

Устройство топливного бака автомобиля

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 принцип работы автоматического емкостного водонагревателя

Принципиальная схема накопительного газового водонагревателя: Принципиальная схема накопительного газового водонагревателя: 1 вытяжной колпак; 2 – анод; 3 – рассекатель дыма; 4 – газорегуляторный блок; 5 – датчик термостата; 6 – форсунка газовой горелки; 7 – кольцо для сбора конденсата; 8 – газовая горелка; 9 – дымоход; 10 – теплоизоляция; 11 – трубка холодной воды; 12 – трубка горячей воды.

Автоматизированный газовый водонагреватель марки АГВ-80 относится к емкостным бойлерам. Он также применяется в системе обеспечения горячей водой. К нему можно подключить несколько водоразборных кранов, которые установлены в разных точках жилого помещения. Устройство и принцип работы емкостного водонагревателя несколько отличается от проточного бойлера. В данный агрегат входят такие части, как:

  • оцинкованная сварная емкость;
  • топочная камера;
  • горелка;
  • регулятор температуры;
  • магнитный клапан для газа;
  • запальник;
  • термоэлектрический градусник;
  • предохранительный клапан;
  • тягопрерыватель.
Читайте также:  Технология изготовления отопительного котла своими руками

Корпус водонагревателя АВГ-80 выполнен в форме цилиндра, который сделан из листовой стали. Его поверхность покрашена эмалевой краской. Внутри корпуса располагается емкость для воды, и эта конструкция напоминает термос. Для теплоизоляции между баком (тоже изготовлен из листовой стали толщиной 3 мм) и корпусом выложен слой шлаковаты.

В верхней части бака вмонтировано два штуцера диаметром 20 мм. К одному из них подключается трубопровод холодной воды, а из другого производится отбор горячей воды. В нижней части емкости, через встроенный штуцер, предусмотрен спуск воды из водонагревателя.

Схема газового накопительного водонагревателя.

В топке бойлера установлена инжекционная горелка. По оси бака установлена труба для отвода горячих отработанных газов из топочной камеры. Чтобы увеличить теплопередачу, внутри трубы устанавливают удлинитель потока газа. Принцип работы этого устройства таков: когда водонагреватель включен в работу жаровая труба нагревается при помощи горячего газа и передает тепло в бак с водой. Таким образом происходит подогрев воды в бойлере.

Перед горелкой и запальным устройством на газопроводе установлен пробковый и газовый краны. Чтобы поддерживать заданную температуру воды, в средней части емкости располагается чувствительная деталь регулятора температуры. При нажатии на кнопку, которая располагается на электромагнитном клапане, через него и клапан терморегулятора газ поступает в горелку. Около запального устройства находится трубка термопары и термоэлектрический градусник с биметаллической пластиной. Это устройство нужно для того, чтобы регулировать проход газа для работы горелки.

При нагреве воды в емкости бойлера до необходимого температурного показателя, рычаг регулятора освобождает клапан, который закрывается и прекращается подача газа на горелку. Пламя в ней гаснет, но запальник в это время находится во включенном состоянии до следующего розжига горелки. Когда вода в бойлере охлаждается ниже запланированной температуры, то рычаг регулятора открывает клапан и газ, проходя через электромагнитный клапан и клапан регулятора, вновь зажигается запальным устройством.

Если по какой-либо причине запальное устройство погаснет, термоэлектрический градусник остынет, то это приведет к тому, что ток в цепи исчезнет и, вследствие этого, клапан закроется и затем прервет подачу газа на запальник и горелку. Встроенный в теплообменник регулятор воздуха контролирует его подачу в горелку. В целях безопасной работы теплообменника, он также оснащен и автоматическим контролем пламени на запальнике и тяги в дымоходе, при отсутствии которых сразу сработает автоматика на закрытие подачи газа на горелку.

Особенности установки

Схема установки обратноосмотической системы

Особенности установки

Существует большое разнообразие обратноосмотических систем, каждая обладает своими особенностями при установке. Пример монтажа пятиступенчатого очистного фильтра с накопительным баком:

  1. Открыть упаковку и проверить наличие деталей, ознакомиться с функциональностью.
  2. Выбрать наиболее подходящее место для монтажа. Как правило, бак и фильтры устанавливают под мойкой.
  3. Монтаж дополнительного крана для очищенной воды из накопительного бака.
  4. Подключение устройства к трубопроводу и врезание в канализационную систему.
  5. Установка вентиля на накопитель.
  6. Монтаж фильтрационного блока.
  7. Проверка работоспособности системы.
Особенности установки

Прежде чем использовать очищенную воду для пищевых целей, бак обязательно нужно промыть несколько раз. Это позволит удалить пыль и остатки химических веществ.

Насосы

Нагнетающий насос подает масло в систему под давлением. При этом жидкость проходит через масляный фильтр. Насос чаще всего располагается чуть ниже масляного резервуара, что дает возможность обустроить необходимое давление. Кстати, за его регулировку в системе сухого картера отвечают перепускные и редукционные клапаны.

Откачивающий насос откачивает за перемещение масла, попавшего в поддон, обратно в масляный резервуар. Его производительность гораздо выше по сравнению с нагнетающим насосом. В конструкции предусмотрено несколько секций, в зависимости от особенностей мотора.

Если ДВС высокофорсированный, в каждом фрагменте картера находится по одной насосной секции. V-образные моторы тоже оснащены дополнительной секцией, необходимой для откачивания масла, поступающего к элементу газораспределения. Такой же системой оборудован двигатель с турбонаддувом для откачивания смазки, обрабатывающей турбонагнетатель.

И откачивающий, и нагнетающий насосы представлены шестеренным типом. Они находятся в одном корпусе, а также обладают общим приводом от коленвала. Немного реже встречаются системы с распредвалом. Привод может быть и ременным, и цепным.

Читайте также:  Как помыть тостер от крошек и нагара за 10 минут или быстрее

Общая структура

Автоматизация котельных выстраивается по двухуровневой схеме управления. К нижнему (полевому) уровню относятся приборы локальной автоматики на базе программируемых микроконтроллеров, реализующие техническую защиту и блокировку, регулировку и изменение параметров, первичные преобразователи физических величин. Сюда же причисляют и оборудование, предназначенное для преобразования, кодирования и передачи информационных данных.

Верхний уровень может быть представлен в виде графического терминала встроенного в шкаф управления или автоматизированного рабочего места оператора на базе персонального компьютера. Здесь отображается вся информация, поступающая от микроконтроллеров нижнего уровня и датчиков системы, и производится ввод оперативных команд, регулировок и уставок. Кроме диспетчеризации процесса решаются задачи оптимизации режимов, диагностики технического состояния, анализа экономических показателей, архивирования и хранения данных. При необходимости информация передается в общую систему управления предприятием (MRP/ERP) или населенным пунктом.

Общая структура

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.

Заключение

Чтобы отопительная конструкция исправно работала, требуется не только снабдить узел котельной приспособлениями для повышения безопасности, но и правильно пользоваться оборудованием. Рекомендуется регулярно проверять исправность элементов единой системы, своевременно устранять мелкие неполадки.

Все запорные элементы и краны экстренного сброса всегда должны закрепляться прочно, быть рабочими, чтобы избежать разорванных труб или взрыва котла.

Наглядное объяснение принципа установки воздушного клапана можно посмотреть в следующем видео:

Средняя оценка оценок более 0 Поделиться ссылкойКомментарии Коментариев пока нет, но вы могли бы быть первым…