ТОПЛИВНЫЙ БАК ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к автомобильной промышленности, к устройствам топливных баков, в частности баков для грузовых автомобилей.
Известен плоский топливный бак [см. патент на полезную модель №13027, опубл. 20.03.2000]. Бак выполнен из соединенных между собой верхней и нижней коробообразных половин. Внутри бака установлены вертикальные перегородки. При помощи ряда отогнутых лапок перегородки закреплены на горизонтальных стенках половин бака с образованием наперед заданных зазоров между лапками, а также между обращенными друг к другу торцами перегородок верхней и нижней половин бака.
Основная задача, решаемая полезной моделью, состоит в исключении гидравлических ударов топлива при движении транспортного средства по пересеченной местности и в условиях бездорожья.
Использование данного бака в широких масштабах невозможно из-за специфических особенностей его конструкции.
Известен также топливный бак транспортного средства по патенту на полезную модель №106185, опубл. 10.07.2011.
В корпусе бака установлены и закреплены с помощью сварки два донышка и перегородки. В корпусе выполнены элементы для установки заливной горловины, топливозаборника, датчика уровня топлива и сливной пробки. Корпус бака выполнен путем свертывания из листа с одним продольным сварным швом. Перегородки делят внутреннюю полость бака на ряд камер, сообщающихся между собой через отверстия, сформированные вырезами в перегородках и стенками корпуса. Перегородки установлены внутри корпуса таким образом, что распирают бак по всем четырем сторонам. Основные четыре плоскости корпуса выполнены с радиусными закруглениями. Донышки бака имеют вогнутую сферическую форму с образованием кромки по периметру и соединены с корпусом по кромке контактным сварочным швом.
Задача, решаемая полезной моделью, состоит в улучшении прочностных характеристик топливного бака и снижении металлоемкости.
Недостатком данного топливного бака является, в частности, наличие кромки, по которой осуществляется контактная сварка боковых стенок с донышками.
На выступающей полосе кромки при эксплуатации оседают грязь и влага из атмосферы, что приводит к появлению коррозии и, в конечном счете, к сокращению срока службы бака. Кромка увеличивает габариты бака, что тоже сказывается отрицательно на эксплуатационных характеристиках.
Задача заявляемой полезной модели состоит в повышении прочности корпуса топливного бака.
Технический результат от решения поставленной задачи заключается в повышении долговечности бака.
Технический результат достигается топливным баком транспортного средства, состоящим из корпуса, содержащего выполненные из листового металла продольные боковые стенки и торцовые донышки. Боковые стенки соединены с донышками неразъемным соединением. Внутренний объем разделен перегородками, а на стенках корпуса имеется арматура, включающая элементы для установки заливной горловины, топливозаборника, датчика уровня топлива и сливной пробки.
Новое заключается в том, что боковые стенки выполнены из листового, нагартованного наполовину, и частично отожженного алюминиевого сплава толщиной 2-3 мм. Перегородки, донышки и элементы арматуры выполнены из листового, нагартованного начетверть, отожженного алюминиевого сплава толщиной 1-2,5 мм.
Поиск решений, позволяющих повысить прочность корпуса топливного бака, осуществлялся при выполнении ОКР. Опытные образцы баков проверялись на прочность под воздействием статических и динамических нагрузок.
В результате были получены изделия, способные выдерживать значительные нагрузки без разрушения, в т.ч. в случае дорожно-транспортных происшествий.
Алюминий хорошо поддается формовке, литью, механической обработке, обладает высокой тепло- и электропроводностью; имеет стойкость к коррозии за счет быстрого образования прочных оксидных пленок; относится к искробезопасным материалам.
В заявляемой полезной модели (см. чертеж) для обеспечения жесткости корпуса 1 топливного бака применен листовой, нагартованный на половину, и частично отожженный алюминиевый сплав AlMg3 Н22 толщиной от 2 до 3 мм. Это позволяет повысить жесткость и прочность корпуса по сравнению с использованием обычного алюминия.
Для перегородок 3, донышка 2 и остальных деталей топливного бака применен листовой, нагартованный на четверть, отожженный алюминиевый сплав AlMg3 H111 толщиной от 1 до 2,5 мм. Алюминий H111 имеет повышенную пластичность, легко обрабатываются давлением, что обеспечивает хорошую деформацию в штамповой оснастке.
Применение алюминия AlMg3 Н22 и AlMg3 H111 в конструкции топливного бака транспортного средства, в сравнении со сталью, позволяет решить следующие задачи:
- обеспечить высокую прочность корпуса;
- достичь хорошей коррозионной стойкости внешней и внутренней поверхности топливного бака;
- исключить необходимость нанесения лакокрасочного покрытия бака.
- упростить технологию изготовления топливного бака за счет хорошей деформирующей способности алюминиевого сплава при холодной и горячей его штамповке и сварке;
- исключить возможность возгорания топлива при его разливе во время ДТП;
- уменьшить массу топливного бака за счет легкости металла;
- улучшить потребительские свойства за счет хороших эстетических свойств внешнего вида алюминиевого топливного бака.