Топливный бак

( Топливный бак также называемый бензобаком или бензобаком ) — это безопасный контейнер для легковоспламеняющихся жидкостей, часто бензина или дизельного топлива . любой резервуар для хранения Хотя так может называться топлива, этот термин обычно применяется к части системы двигателя, в которой топливо хранится и подается ( топливный насос ) или выбрасывается (газ под давлением) в двигатель . Топливные баки различаются по размеру и сложности: от небольшого пластикового бака бутановой зажигалки до многокамерного криогенного внешнего бака космического корабля «Шаттл» .

Использование

Обычно топливный бак должен позволять или обеспечивать следующее:

Хранение топлива: система должна содержать определенное количество топлива, избегать утечек и ограничивать выбросы в виде испарений.
Заправка: топливный бак должен быть заправлен безопасно, без искр.
Предоставить метод определения уровня топлива в баке путем замера (оставшееся количество топлива в баке должно быть измерено или оценено).
Удаление воздуха (если избыточное давление не допускается, пары топлива должны удаляться через клапаны).
Питание двигателя ( через насос).
Предвидеть потенциальный ущерб и обеспечить безопасный потенциал выживания.

Пластик ( полиэтилен высокой плотности HDPE) в качестве материала конструкции топливного бака, будучи функционально жизнеспособным в краткосрочной перспективе, имеет долгосрочный потенциал насыщения, поскольку такие виды топлива, как дизельное топливо и бензин, проникают в материал HDPE.

Учитывая инерцию и кинетическую энергию топлива в пластиковом баке, транспортируемом транспортным средством, растрескивание под воздействием окружающей среды является определенным потенциалом. Воспламеняемость топлива делает растрескивание под напряжением возможной причиной катастрофического отказа. Помимо чрезвычайных ситуаций, пластик HDPE подходит для кратковременного хранения дизельного топлива и бензина. В США резервуары, одобренные Underwriters Laboratories (UL 142), будут минимальным требованием при проектировании.

Конструкция топливного бака

Хотя большинство баков производятся, некоторые топливные баки по-прежнему изготавливаются мастерами по металлу или вручную, в случае баллонных баков. К ним относятся кастомные и реставрационные баки для автомобилей, самолетов, мотоциклов, лодок и даже тракторов. Строительство топливных баков следует за рядом конкретных шагов. Мастер обычно создает макет, чтобы определить точный размер и форму резервуара, обычно из пенопласта. Далее, конструктивные проблемы, влияющие на конструкцию танка: адресован – например, где проходят выпускное отверстие, слив, индикатор уровня жидкости, швы и перегородки. Затем мастера должны определить толщину, характер и сплав листа, который он будет использовать для изготовления резервуара. После того, как лист разрезается до необходимой формы, различные детали сгибаются для создания основной оболочки и/или концов и перегородок резервуара. Перегородки многих топливных баков (особенно в самолетах и гоночных автомобилях) содержат отверстия для освещения . Эти фланцевые отверстия служат двум целям: они уменьшают вес резервуара и придают перегородкам прочность. Ближе к концу конструкции добавляются отверстия для заливной горловины, топливозаборника, слива и блока определения уровня топлива. Иногда эти отверстия создаются на плоской оболочке, иногда они добавляются в конце процесса изготовления. Перегородки и концы можно приклепать на место. Головки заклепок часто припаивают или припаивают, чтобы предотвратить протечки бака. Затем концы можно подшить и припаять, или зафланцовать и припаять (и/или загерметизировать эпоксидным герметиком), или же концы можно зафланцовать, а затем приварить. После завершения пайки, пайки или сварки топливный бак проверяется на герметичность. ^{[ 1 ]}

В аэрокосмической промышленности использование герметиков топливных баков является обычным применением для высокотемпературных встроенных топливных баков. Это обеспечивает превосходную стойкость к таким жидкостям, как вода, спирты, синтетические масла и гидравлические жидкости на нефтяной основе. ^{[ 2 ]}

Автомобильные топливные баки

Легковой транспорт

Топливный бак большего размера приводит к увеличению запаса хода автомобиля между заправками, однако требования к весу и пространству бака большего размера нежелательны, особенно в автомобилях меньшего размера. Средняя емкость топливного бака автомобиля составляет 50–60 л (12–16 галлонов США). ^{[ 3 ]}

Наиболее распространенными материалами топливных баков являются металл или пластик. Металлические ( стальные или алюминиевые ) топливные баки обычно изготавливаются путем сварки штампованных деталей из листового металла. Пластиковые топливные баки обычно изготавливаются методом выдувного формования , что позволяет использовать более сложные формы.

Некоторые автомобили оснащены резервным баком меньшего размера , который можно использовать, когда основной топливный бак пуст. Некоторые другие транспортные средства, обычно полноприводные , имеют большой дополнительный бак (или «дополнительный бак») для увеличения запаса хода автомобиля.

Гоночный топливный элемент

Гоночный топливный элемент имеет жесткую внешнюю оболочку и гибкую внутреннюю обшивку, что сводит к минимуму вероятность проколов в случае столкновения или другой аварии, приводящей к серьезному повреждению автомобиля. Он заполнен пенопластовым сердечником с открытыми порами, чтобы предотвратить взрыв паров в пустой части бака и свести к минимуму выплескивание топлива во время соревнований, которое может привести к дисбалансу транспортного средства или вызвать неадекватную подачу топлива в двигатель ( топливное голодание ). ^{[ 4 ]}

Корабль в бутылке

Корабль в бутылочном топливном баке — это производственная конструкция, разработанная TI Automotive в Раштатте, Германия , в которой все компоненты подачи топлива, включая насос, управляющую электронику и большую часть шлангов, заключены в пластиковый топливный бак, полученный выдувным формованием. ^{[ 5 ]} и назван в честь традиционной механической головоломки «корабль в бутылке» . Эта технология была разработана для снижения выбросов паров топлива в соответствии с требованиями транспортных средств с частичным нулевым уровнем выбросов (PZEV). ^{[ 6 ]}

Самолет

В самолетах обычно используются три типа топливных баков: встроенные, жесткие съемные и баллонные.

Встроенные баки — это области внутри конструкции самолета, которые были герметизированы для хранения топлива. Примером этого типа является « мокрое крыло », обычно используемое в более крупных самолетах. Поскольку эти баки являются частью конструкции самолета, их нельзя снять для обслуживания или осмотра. Должны быть предусмотрены смотровые панели, позволяющие осуществлять внутренний осмотр, ремонт и общее обслуживание резервуара. Большинство крупных транспортных самолетов используют эту систему, храня топливо в крыльях, брюхе, а иногда и в хвосте самолета.
Жесткие съемные баки установлены в отсеке, предназначенном для размещения бака. Обычно они имеют металлическую конструкцию и могут сниматься для проверки, замены или ремонта. Структурная целостность самолета не зависит от танка. Эти баки обычно встречаются в небольших самолетах авиации общего назначения, таких как Cessna 172 .
Баллонные резервуары или топливные элементы, ^{[ 7 ]} представляют собой усиленные прорезиненные мешки, установленные в секции конструкции самолета, рассчитанной на вес топлива. Баллон сворачивается и устанавливается в отсек через горловину топливного бака или панель доступа и фиксируется с помощью металлических кнопок или защелок внутри отсека. Многие высокопроизводительные легкие самолеты, вертолеты и некоторые турбовинтовые двигатели меньшего размера используют баки-дозаторы. Одним из основных недостатков резервуаров этого типа является склонность материалов к затвердеванию в результате интенсивного использования, что делает их хрупкими и приводит к появлению трещин. ^{[ нужна ссылка ]} Одним из основных плюсов является возможность использовать как можно большую часть самолета для хранения топлива.
Боевые самолеты и вертолеты обычно используют самоуплотняющиеся топливные баки .

Топливные баки были замешаны в авиакатастрофах , являясь причиной аварии или усугубляя ее ( взрыв топливного бака ). ^{[ 8 ]}^{[ не удалось пройти проверку ]} Например:

Официальной «вероятной причиной» взрыва и последующей катастрофы рейса 800 компании TWA является наличие взрывоопасной топливно-воздушной смеси в одном из топливных баков самолета. Неисправная проводка привела к возникновению источника возгорания внутри бака, что привело к разрушению авиалайнера. Хотя точность официальных выводов в этом случае до сих пор подвергается сомнению, аналогичные взрывы происходили и на других самолетах. Снизить вероятность взрыва топливных баков можно с помощью системы инертизации топливных баков или огнетушащей пены в баках. ^{[ 9 ]}
Горящее топливо может взорвать или поджечь сам самолет или находящиеся рядом предметы и людей. Во время крушения Convair 340 в Мюнхене в 1960 году транспорт врезался в главную улицу. Горящее топливо подожгло трамвай. Все 20 человек, находившиеся на борту самолета, и 32 пассажира трамвая погибли. ^{[ 10 ]}

В некоторых регионах топливный бак самолета также называют авиационным топливным элементом .

Водоснабжение

Системы водоснабжения могут иметь основное или резервное питание, подаваемое дизельными генераторами, питаемыми от небольшого «дневного резервуара» и гораздо большего резервуара для хранения топлива. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Безопасность

Правильная конструкция топливного бака играет важную роль в безопасности системы, частью которой является бак. В большинстве случаев неповрежденные топливные баки очень безопасны, поскольку бак наполнен смесью паров топлива и воздуха, уровень воспламеняемости которой значительно превышает пределы воспламеняемости , и поэтому не может гореть, даже если бы присутствовал источник возгорания (что случается редко).

Обвалованные масляные резервуары используются для безопасного хранения бытового печного топлива и других опасных материалов. Страховые компании часто требуют обвалования , а не однослойных резервуаров для хранения нефти.

Несколько систем, таких как BattleJacket и резиновые баллоны, были разработаны и развернуты для защиты (от взрыва, вызванного огнем противника) топливных баков военной техники в зонах конфликтов. ^{[ 13 ]}

Для стационарных топливных баков экономичным способом защитить их от таких опасностей, как экстремальные температуры и аварии транспортных средств, является их захоронение. Однако в закопанных резервуарах трудно контролировать утечки. Это привело к обеспокоенности по поводу экологической опасности подземных резервуаров для хранения .

См. также

Ссылки

^ Уайт, Кент (ноябрь – декабрь 2010 г.). «Много танков - методы разработки и изготовления металлических топливных баков». Машинист домашнего цеха . 29 (6): 12–23.
^ «WS-8020 Герметик класса B — высокотемпературный герметик топливного бака | NSL Aerospace» . 16 ноября 2016 года . Проверено 13 марта 2020 г.
^ «Каков средний размер автомобильного бензобака?» . www.mechanicbase.com . 19 сентября 2022 г. Проверено 4 января 2023 г.
^ Факты о безопасных топливных элементах , Fulesafe.com, получено 26 мая 2019 г.
^ «TI представляет технологию топливных баков» . Автомобильные новости. 27 июня 2005 г. Проверено 6 ноября 2016 г.
^ «Высокотехнологичные топливные баки» . Автомобиль и водитель . 25 октября 2010 г. Архивировано из оригинала 6 ноября 2016 г. . Проверено 6 ноября 2016 г.
^ «Авиационные топливные элементы» . Floats and Fuel Cells, Inc. (FFC). Архивировано из оригинала 8 ноября 2014 года . Проверено 5 ноября 2014 г.
^ «Адвокат по делам о травмах в Коннектикуте» . Закон Трантоло. Архивировано из оригинала 9 мая 2008 года . Проверено 24 декабря 2012 г.
^ «Консультативный комитет по разработке авиационных правил – Итоговый отчет рабочей группы по гармонизации топливных баков» (PDF) . АИА, АЭКМА, АТА, АЛПА, ИАТА, ФАА, JAA, ГАМА, API. Июль 1998 г. Архивировано (PDF) из оригинала 20 февраля 2013 г. Проверено 24 декабря 2012 г.
^ «Ведущий сайт по управлению чрезвычайными ситуациями в сети» . Emergency-management.net. Архивировано из оригинала 10 июня 2010 года . Проверено 24 декабря 2012 г.
^ Масиаг, Майк (7 июня 2007 г.). «Резервное оборудование для электроснабжения водопроводных сооружений во время отключений». Эри Таймс-Новости . п. 5Б. Водоочистный завод Эри должен иметь резервуар для хранения на 20 000 галлонов и дневной резервуар на 5 000 галлонов, установленный для поддержки двух дизельных генераторов, служащих резервными для водоочистной станции Зоммерхайм в Эри, штат Пенсильвания.
^ Комплексный план восстановления Эверглейдс, раздел 8, стр. 8-3, 8-4, гласит, что насосные станции малого и среднего размера должны быть оборудованы резервуарами для хранения топлива, рассчитанными на семидневный запас, а также «напольной комплектной системой». дневные танки" «Раздел 8» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2007 года . Проверено 8 июня 2007 г.
^ «Монитор: Бум, но не бум» . Архивировано из оригинала 7 сентября 2013 года.

Внешние ссылки

Снижение воспламеняемости топливных баков самолетов транспортной категории ( Агентство по охране окружающей среды США ).
Согласование топливных баков (Консультативный комитет по разработке авиационных правил)
США представляет новые правила относительно топливных баков самолетов , принятые Министерством транспорта США .
Трансмиссия Ford GT 2005 года. Архивировано 4 апреля 2023 года в Wayback Machine.

[1] Уайт, Кент (ноябрь – декабрь 2010 г.). «Много танков - методы разработки и изготовления металлических топливных баков». Машинист домашнего цеха . 29 (6): 12–23.

[2] «WS-8020 Герметик класса B — высокотемпературный герметик топливного бака | NSL Aerospace» . 16 ноября 2016 года . Проверено 13 марта 2020 г.

[3] «Каков средний размер автомобильного бензобака?» . www.mechanicbase.com . 19 сентября 2022 г. Проверено 4 января 2023 г.

[4] Факты о безопасных топливных элементах , Fulesafe.com, получено 26 мая 2019 г.

[5] «TI представляет технологию топливных баков» . Автомобильные новости. 27 июня 2005 г. Проверено 6 ноября 2016 г.

[6] «Высокотехнологичные топливные баки» . Автомобиль и водитель . 25 октября 2010 г. Архивировано из оригинала 6 ноября 2016 г. . Проверено 6 ноября 2016 г.

[7] «Авиационные топливные элементы» . Floats and Fuel Cells, Inc. (FFC). Архивировано из оригинала 8 ноября 2014 года . Проверено 5 ноября 2014 г.

[8] «Адвокат по делам о травмах в Коннектикуте» . Закон Трантоло. Архивировано из оригинала 9 мая 2008 года . Проверено 24 декабря 2012 г.

[9] «Консультативный комитет по разработке авиационных правил – Итоговый отчет рабочей группы по гармонизации топливных баков» (PDF) . АИА, АЭКМА, АТА, АЛПА, ИАТА, ФАА, JAA, ГАМА, API. Июль 1998 г. Архивировано (PDF) из оригинала 20 февраля 2013 г. Проверено 24 декабря 2012 г.

[10] «Ведущий сайт по управлению чрезвычайными ситуациями в сети» . Emergency-management.net. Архивировано из оригинала 10 июня 2010 года . Проверено 24 декабря 2012 г.

[11] Масиаг, Майк (7 июня 2007 г.). «Резервное оборудование для электроснабжения водопроводных сооружений во время отключений». Эри Таймс-Новости . п. 5Б. Водоочистный завод Эри должен иметь резервуар для хранения на 20 000 галлонов и дневной резервуар на 5 000 галлонов, установленный для поддержки двух дизельных генераторов, служащих резервными для водоочистной станции Зоммерхайм в Эри, штат Пенсильвания.

[12] Комплексный план восстановления Эверглейдс, раздел 8, стр. 8-3, 8-4, гласит, что насосные станции малого и среднего размера должны быть оборудованы резервуарами для хранения топлива, рассчитанными на семидневный запас, а также «напольной комплектной системой». дневные танки" «Раздел 8» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2007 года . Проверено 8 июня 2007 г.

[13] «Монитор: Бум, но не бум» . Архивировано из оригинала 7 сентября 2013 года.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

v т и Двигатель внутреннего сгорания
Part of the Automobile series
Engine block and rotating assembly	Balance shaft Block heater Bore Connecting rod Crankcase Crankcase ventilation system (PCV valve) Crankpin Crankshaft Core plug (freeze plug) Cylinder (bank, layout) Displacement Flywheel Firing order Stroke Main bearing Piston Piston ring Starter ring gear
Valvetrain and Cylinder head	Flathead layout Overhead camshaft layout Overhead valve (pushrod) layout Tappet / lifter Camshaft Chest Combustion chamber Compression ratio Head gasket Rocker arm Timing belt Valve
Forced induction	Blowoff valve Boost controller Intercooler Supercharger Turbocharger
Fuel system	Diesel engine Petrol engine Carburetor Fuel filter Fuel injection Fuel pump Fuel tank
Ignition	Magneto Compression ignition Coil-on-plug Distributor Glow plug Ignition coil Spark plug Spark plug wires
Engine management	Engine control unit (ECU)
Electrical system	Alternator Battery Dynamo Starter motor
Intake system	Airbox Air filter Idle air control actuator Inlet manifold MAP sensor MAF sensor Throttle Throttle position sensor
Exhaust system	Catalytic converter Diesel particulate filter EGT sensor Exhaust manifold Muffler Oxygen sensor
Cooling system	Air cooling Water cooling Electric fan Radiator Thermostat Viscous fan (fan clutch)
Lubrication	Oil Oil filter Oil pump Sump (Wet sump, Dry sump)
Other	Knocking / pinging Power band Redline Stratified charge Top dead centre
Portal Category

v т и самолета Компоненты и системы
Airframe structure	Aft pressure bulkhead Cabane strut Canopy Crack arrestor Cruciform tail Dope Empennage Fabric covering Fairing Flying wires Former Fuselage Hardpoint Interplane strut Jury strut Leading edge Lift strut Longeron Nacelle Rib Spar Stabilizer Stressed skin Strut T-tail Tailplane Trailing edge Triple tail Twin tail V-tail Vertical stabilizer Wing root Wing tip Wingbox
Flight controls	Aileron Airbrake Artificial feel Autopilot Canard Centre stick Deceleron Dive brake Dual control Electro-hydraulic actuator Elevator Elevon Flaperon Flight control modes Fly-by-wire Gust lock HOTAS Rudder Rudder pedals Servo tab Side-stick Spoiler Spoileron Stabilator Stick pusher Stick shaker Trim tab Wing warping Yaw damper Yoke
Aerodynamic and high-lift devices	Active Aeroelastic Wing Adaptive compliant wing Anti-shock body Blown flap Channel wing Dog-tooth Drag-reducing aerospike Flap Gouge flap Gurney flap Krueger flap Leading-edge cuff Leading-edge droop flap LEX Slats Slot Stall strips Strake Variable-sweep wing Vortex generator Vortilon Wing fence Winglet
Avionic and flight instrument systems	ACAS Air data boom Air data computer Aircraft periscope Airspeed indicator Altimeter Annunciator panel Astrodome Attitude indicator Compass Course deviation indicator EFIS EICAS Flight management system Glass cockpit GPS Head-up display Heading indicator Horizontal situation indicator INS ISIS Multi-function display Pitot–static system Radar altimeter TCAS Transponder Turn and slip indicator Variometer Yaw string
Propulsion controls, devices and fuel systems	Autothrottle Drop tank FADEC Fuel tank Gascolator Inlet cone Intake ramp NACA cowling NACA duct Self-sealing fuel tank Splitter plate Throttle Thrust lever Thrust reversal Townend ring War emergency power Wet wing
Landing and arresting gear	Aircraft tire Arrestor hook Autobrake Conventional landing gear Drogue parachute Landing gear Landing gear extender Oleo strut Tricycle landing gear Tundra tire
Escape systems	Ejection seat Escape crew capsule
Other systems	Aircraft lavatory Auxiliary power unit Bleed air system Deicing boot Emergency oxygen system Environmental control system Flight recorder Hydraulic system Ice protection system In-flight entertainment system Landing lights Navigation light Passenger service unit Ram air turbine