ТОПЛИВНЫЙ БАК

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для хранения запасов топлива на автомобиле и подачи его к двигателю.
Из уровня техники известен топливный бак (патент на полезную модель RU106185, опубл.: 10.07.2011 Бюл. № 19), который содержит корпус с установленными в нем и закрепленными с помощью сварки двумя донышками и перегородками, и выполненными в корпусе элементами для установки заливной горловины, элементами установки топливозаборника и датчика уровня топлива и сливной пробки, корпус бака выполнен путем свертывания из листа с одним продольным сварным швом, а перегородки делят внутреннюю полость топливного бака на ряд камер, сообщающихся между собой через отверстия, сформированные вырезами в перегородках и стенками корпуса, и установлены внутри корпуса таким образом, что распирают бак по всем четырем сторонам. Недостатком данного технического решения является подверженность бака быстрому износу, что обусловлено применением в конструкции жесткой, прямой перегородки, которая испытывает повышенную нагрузку от гидравлических ударов топлива о стенки топливного бака, образующихся от резких колебаний и толчков жидкого топлива при движении транспортного средства, в результате чего существует высокий риск отрыва перегородки по сварочному шву.
Наиболее близким по технической сущности является топливный бак (патента на полезную модель RU 187814, опубл.: 20.03.2019 Бюл. № 8), который содержит корпус, выполненный путем свертывания листа металла с одним продольным сварным швом и закрепления с двух сторон торцевых стенок, и установленную в корпусе перегородку, выполненную в виде крестовины из соединенных между собой внахлест двух металлических прямоугольных пластин, и делящую внутреннюю полость топливного бака на камеры. Недостатком данной конструкции является жесткая прямая перегородка без элементов, позволяющих гасить ударные нагрузки. При воздействии на перегородку ударных колебательных волн топлива во время движения, колебательные нагрузки передаются на сварные швы крепления перегородки к корпусу, что может привезти к разрушению сварочного шва в процессе эксплуатации топливного бака и отрыву перегородки от корпуса.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении прочности и долговечности корпуса топливного бака.
Данная задача решается тем, что топливный бак содержит корпус, выполненный путем свертывания листа металла с одним продольным сварным швом и закрепления с двух сторон торцевых стенок, и установленную в корпусе одну перегородку, выполненную в виде крестовины из соединенных между собой внахлест двух металлических прямоугольных пластин, делящую внутреннюю полость топливного бака на камеры, на перегородке в центре имеется углубление, выполненное выштамповкой, а демпфирующие ребра перегородки содержат волнообразные выштамповки, расположенные возле отогнутых полок, при этом перегородка закрепляется в корпусе привариванием по периметру полок к боковым и нижней стенкам корпуса.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение надежности конструкции топливного бака в условиях эксплуатации и повышение его ресурса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 –вид бака в разрезе;
на фиг.2 – вид перегородки спереди и сверху,
где 1 – корпус
2 – перегородка
3 – точечная сварка
4 – углубление
5 – волнообразная выштамповка
6 – полка.
Топливный бак транспортного средства содержит корпус 1 из листового металла, боковые стенки которого образованы свертыванием из листа и сварки стыков. Таким образом заготовка корпуса имеет форму параллелепипеда с одним продольным сварным швом. Изготовление корпуса путем свертывания листа металла в заготовку корпуса с одним продольным сварным швом и закрепления с двух сторон торцевых стенок позволяет повысить надежность конструкции бака, а также увеличить его ресурс.
К торцам боковых стенок приварены донышки. Донышки имеют вогнутую форму, радиус которой равен радиусу гибки боковых, верхней и нижней поверхностей бака. Донышки в корпус устанавливаются с углублением относительно корпуса. Кромки корпуса и донышек свариваются герметично контактным сварочным швом при помощи сварочной машины или полуавтоматической сваркой в среде защитного газа по ГОСТ 14771-76.
Бак также содержит одну перегородку 2, закрепленную на боковых стенках. Перегородка делит внутреннюю полость корпуса бака на камеры, которые сообщаются между собой через зазоры между перегородкой и стенками корпуса. Перегородка 2 выполнена в виде крестовины, формируется из двух стальных металлических пластин с соединением контактной сваркой 3 или сваркой в среде защитного газа.
Выполнение перегородки в виде крестовины из двух пластин, соединенных сваркой, внахлест обеспечивает уменьшение амплитуды действующих на перегородку сил, передаваемых от перемещения топлива в объеме бака, за счет упругой деформации перегородки, вследствие чего достигается уменьшение сил, действующих в местах крепления перегородки к стенке топливного бака, снижая вероятность отрыва по сварочному шву, что увеличивает ресурс бака и его надежность в процессе эксплуатации.
На перегородке 2, состоящей из двух металлических пластин, сваренных между собой, имеется углубление 4, выполненное штамповкой. Штамповка служит для придания жесткости центральной части перегородки. При возникновении колебательных нагрузок на перегородку центральная часть перегородки с выштамповкой, а также благодаря выштамповкам 5 волнообразного профиля, расположенным на отогнутых полках 6, работает как мембрана, компенсируя и не передавая ударные и вибрационные колебания на сварные швы, соединяющие перегородку и корпус бака. Центральная выштамповка может быть выполнена Х-образной формы, или любой иной.
Верхние кромки перегородок с верхней стенкой корпуса не соединяются, что позволяет перераспределять динамические нагрузки от колебания топлива и, как следствие, положительно влиять на прочность конструкции.
Корпус топливного бака может быть оборудован стандартной заливной горловиной или резьбовой горловиной с крышкой. В верхней части топливного бака могут быть установлены крепежные фланцы под датчик указания уровня топлива, топливозаборник, штуцера подсоединения топливной магистрали. В нижней части топливного бака может быть размещен штуцер с пробкой слива топлива.
Топливный бак устанавливается на автомобиль при помощи кронштейнов и закрепляется ленточными хомутами.
При передвижении транспортного средства, набор скорости или торможение в том числе, в условиях пересеченной местности или бездорожья, топливо в топливном баке ударяет о его стенки, что может привести к деформации бака и снижению сроков его эксплуатации. В конструкции полезной модели гидравлические удары топлива гасятся о перегородку с крестообразной выштамповкой в центре и волнообразными выштамповками, расположенными у отогнутых кромок, при этом достигается получение перегородки, характеризующейся склонностью к упругой деформации. Это обеспечивает уменьшение амплитуды действующих на корпус бака сил, передаваемых от перемещения топлива в объеме бака, вследствие чего достигается уменьшение сил, действующих в местах крепления перегородки к стенке топливного бака, снижая вероятность отрыва по сварочному шву, уменьшая вероятность возникновения усталостных трещин в сварных швах, что увеличивает ресурс и безопасность использования топливного бака.