ТОПЛИВНЫЙ БАК

Предполагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к топливным бакам транспортных средств, защищенных от возгорания и взрыва.
Известны топливные баки, описанные в книге «Двигатели внутреннего сгорания», издательство Москва, «Машиностроение» 1985 г., с.110, рис.96. Известные топливные баки выполнены из соединенных между собой верхней и нижней половин и снабжены входными и выходными патрубками для подвода топлива в топливный бак и отвода топлива из топливного бака, например, к двигательной установке. Недостатком известных топливных баков является их незащищенность от возгорания и взрыва.
Известны, также, топливные баки для легкового автомобиля высшего класса ЗИЛ - 4105, описанные в статье «Исследования работоспособности топливных емкостей с защитой от возгорания и взрыва» авторов И.В.Балашова, к.т.н. А.Н.Бондаренко, к.т.н. В.П.Васина, Н.В.Старшинова, А.С.Талачева, ОАО «Научно-исследовательский институт стали» с.1. Известный топливный бак выполнен из соединенных между собой верхней и нижней половин. Для защиты от взрыва внутренний объем бака заполнен открытоячеистым пенополиуретаном ППУ-ЭО-100 (ТУ 6-05-5127-82).
Известны емкости для хранения или транспортировки горючих и/или взрывоопасных жидких материалов, описанные в евразийском патенте № ЕА 000356 В1 от 24.06.1999 г., МПК В65D 90/46. Известная емкость для хранения или транспортировки горючих и/или взрывоопасных жидких материалов содержит корпус с заливочной горловиной, а также защитный элемент, который выполнен пористым из открытоячеистого пенополиуретана или отрезков перфорированной алюминиевой фольги трехмерной структуры с размерами пустот между ее перегородками, равными 3…7 мм. Защитный элемент размещен на металической решетке, вмонтированной внутри корпуса на расстоянии 2\3 высоты от заливочной горловины. При этом общий объем защитного пористого элемента составляет 50-65% от общего объема корпуса емкости.
Недостаток известных топливных баков для легковых автомобилей и емкостей для хранения или транспортировки горючих и\или взрывоопасных жидких материалов состоит в том, что конструкция защитного пористого элемента не обеспечивает надежного уменьшения образования топливо-воздушной смеси над уровнем топлива, особенно при возникновении гидравлического удара при движении транспортных средств.
За прототип выбран топливный бак, описанный в полезной модели №13027, МПК В65D 90\00, опубликованной 20.03.2000 г. и заявленной 16.08. 1999 г. Известный топливный бак выполнен из соединенных между собой верхней и нижней половин, то есть содержит корпус, выполненный из двух соединенных между собой частей, и снабжен, по крайней мере, одним входным патрубком, то есть одной заливной горловиной, установленным в верхней половине топливного бака, и, по крайней мере, одним выходным патрубком, то есть патрубком слива топлива, установленным в нижней половине топливного бака, а также, по крайней мере, одним дренажным патрубком для воздуха, то есть дренажным отверстием, размещенным в верхней части топливного бака.
Внутри топливного бака установлены перегородки с образованием полостей, то есть ячеистой или сотообразной конструкции. При этом между перегородками и горизонтальной стенкой нижней половины топливного бака образованы зазоры. Такая конструкция топливного бака позволяет уменьшить влияние гиравлического удара на работу топливного бака, в частности, уменьшением объема топливо-воздушной смеси над уровнем топлива при работе двигательной установки транспортного средства.
Недостатком известного топливного бака является низкая надежность работы топливного бака вследствие низкой защищенности топливного бака от возгорания и взрыва из-за наличия топливо-воздушной смеси над уровнем топлива в топливном баке при работе транспортного средства.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности работы топливного бака, путем уменьшения образования топливо-воздушной смеси над уровнем топлива в топливном баке.
Для решения технической задачи известный топливный бак, содержащий корпус, выполненный из двух соединенных между собой частей, в верхней части которого размещены заливная горловина и дренажное отверстие, а в нижней части - патрубок слива топлива, согласно полезной модели, дополнительно снабжен разделительным устройством для отделения топлива от воздуха, закрепленным внутри корпуса, выполненным из эластичного маслобензостойкого материала и снабженным, по крайней мере, одним отверстием с патрубком.
Разделительное устройство для отделения топлива от воздуха может быть выполнено в виде диафрагмы, закрепленной в корпусе с образованием воздушной полости в верхней части корпуса и топливной полости в нижней части корпуса, при этом патрубок отверстия диафрагмы соединен с заливной горловиной топливного бака.
Разделительное устройство для отделения топлива от воздуха может быть выполнено в виде емкости, образующей топливную полость, при этом патрубок первого отверстия оболочки соединен с заливной горловиной топливного бака, а патрубок второго отверстия емкости, которым емкость снабжена дополнительно, соединен с патрубком слива топлива топливного бака.
В то же время, разделительное устройство для отделения топлива от воздуха может быть выполнено в виде емкости, образующей воздушную полость, при этом патрубок отверстия емкости соединен с дренажным отверстием топливного бака.
Кроме того, разделительное устройство для отделения топлива от воздуха может быть выполнено в виде двух емкостей, образующих воздушную и топливную полости, при этом патрубок отверстия воздушной емкости соединен с дренажным отверстием, а первое и второе дополнительные отверстия с патрубками топливной емкости соединены с заливной горловиной и с патрубком слива топлива топливного бака соответственно.
Надежность работы топливного бака повышается за счет того, что конструкция разделительного устройства для отделения топлива от воздуха позволяет полностью изолировать топливную и воздушную полости топливного бака, в результате чего топливо-воздушная смесь в топливном баке не образуется.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид топливного бака в разрезе при выполнении разделительного устройства для отделения топлива от воздуха в виде диафрагмы; на фиг.2 - общий вид топливного бака в разрезе при выполнении разделительного устройства для отделения топлива от воздуха в виде емкости, образующей топливную полость;
на фиг.3 - общий вид топливного бака в разрезе при выполнении разделительного устройства для отделения топлива от воздуха в виде емкости, образующей воздушную полость;
на фиг.4 - общий вид топливного бака в разрезе при выполнении разделительного устройства для отделения топлива от воздуха в виде двух емкостей, образующих воздушную и топливную полости.
Топливный бак, содержащий корпус 1, выполненный из двух соединенных между собой частей 2 и 3. Часть 2 является верхней частью корпуса 1, а часть 3 - нижней частью корпуса 1. В верхней части 2 корпуса 1 размещены заливная горловина 4 и дренажное отверстие 5, а в нижней части 3 корпуса 1 размещен патрубок слива топлива 6. Части 2 и 3 корпуса 1 имеют коробообразную форму и соединены между собой фланцевым соединением. Соединение может быть выполнено и с помощью сварки. Внутри корпуса закреплено разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7, которое выполнено из эластичного маслобензостойкого материала в виде пленки, и снабжено отверстием 8 с патрубком 9. Материал пленки - маслобензостойкая пленка по ГОСТу 10354-82. Могут быть использованы также пластины резиновые и резинотканевые марки МБС по ГОСТу 7338-90. При этом, как показано на фиг.1 разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7 выполнено в виде диафрагмы, закрепленной в корпусе с образованием воздушной полости 10 в верхней части 2 корпуса 1 и топливной полости 11 в нижней части 3 корпуса 1. Патрубок 9 отверстия 8 диафрагмы соединен с заливной горловиной 4 топливного бака. Диафрагма закреплена в корпусе 1 с помощью фланцевого соединения частей 2 и 3 корпуса 1.
Как показано на фиг.2 разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7 выполнено в виде емкости, образующей топливную полость 12. При этом патрубок 13 отверстия 14 емкости 12 соединен с заливной горловиной 4 топливного бака, а патрубок 15 отверстия 16 емкости 12 соединен с патрубком слива топлива 6 топливного бака.
Как показано на фиг.3 разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7 выполнено в виде емкости, образующей воздушную полость 17. При этом патрубок 18 отверстия 19 емкости 17 соединен с дренажным отверстием 5 топливного бака.
Как показано на фиг.4 разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7 выполнено в виде двух емкостей 20 и 21, образующих воздушную и топливную полости. Воздушная полость, образованная емкостью 20, расположена в верхней части 2 корпуса 1, а топливная полость, образованная емкостью 21, расположена в нижней части 3 корпуса 1. При этом патрубок 22 отверстия 23 емкости 20, образующей воздушную полость, соединен с дренажным отверстием 5 топливного бака, а отверстия 24 и 25 с патрубками 26 и 27 соответственно емкости 21, образующей топливную полость, соединены с заливной горловиной 4 и с патрубком слива топлива 6 топливного бака.
Топливный бак работает следующим образом.
При наполнении топливного бака топливо подают через заливную горловину 4. Воздух, находящийся в топливном баке, при наполнении топливного бака топливом выходит из топливного бака через дренажное отверстие 5. Расход топлива осуществляют через патрубок слива топлива 6. При расходе топлива топливный бак становится заполненным топливом частично, а часть топливного бака, незаполненную топливом занимает воздух, поступающий в топливный бак через дренажное отверстие 5. Если топливо израсходовано полностью, то весь объем топливного бака занимает воздух.
Если разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7 выполнено в виде диафрагмы из пленки, то при наполнении топливного бака топливо подают через заливную горловину 4, патрубок 9 и отверстие 8 в топливную полость 11. Воздух, находящийся в воздушной полости 10 топливного бака, при наполнении топливного бака топливом выходит из топливного бака через дренажное отверстие 5. Диафрагма, выполненная из пленки, под давлением топлива, поступающего в топливный бак растягивается и топливная полость 11, заполненная топливом, распространяется на весь объем топливного бака. При расходе топлива из топливного бака через патрубок слива топлива 6 уровень топлива в топливном баке уменьшается, воздух через дренажное отверстие 5 поступает в топливный бак. Диафрагма под давлением воздуха, поступающего в топливный бак, растягивается и воздушная полость 10, заполненная воздухом, распространяется на весь объем топливного бака. Если разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7 выполнено в виде емкости, образующей топливную полость 12, то при наполнении топливного бака топливо в топливную полость 12 подают через заливную горловину 4, патрубок 13 и отверстие 14. Расход топлива осуществляют через отверстие 16 и патрубок 15 емкости 12 и через патрубок слива топлива 6. Емкость, образующая топливную полость 12, растягивается при наполнении топливного бака топливом. При этом воздух, находящийся в топливном баке вытесняется через дренажное отверстие 5. При расходе топлива из топливного бака создается разряжение и воздух через дренажное отверстие 5 заполняет полость корпуса 1. Если разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7 выполнено в виде емкости, образующей воздушную полость 17, то при наполнении топливного бака топливо в топливный бак подается через заливную горловину 4. При этом воздух, находящийся в воздушной полости 17, вытесняется топливом, поступающим в топливный бак, через отверстие 19, патрубок 18 и дренажное отверстие 5. При расходе топлива из топливного бака топливо сливается через патрубок слива топлива 6 топливного бака, в топливном баке создается разряжение и воздушная полость 17 заполняется воздухом через дренажное отверстие 5, патрубок 18 и отверстие 19. Если разделительное устройство для отделения топлива от воздуха 7 выполнено в виде двух емкостей 20 и 21, образующих воздушную и топливную полости, то при наполнении топливного бака топливо подается через заливную горловину 4, патрубок 26 и отверстие 24. При этом воздух, находящийся в воздушной полости 20, вытесняется из топливного бака через отверстие 23, патрубок 22 и дренажное отверстие 5. Емкость 21 топливной полости растягивается и занимает весь объем топливного бака. При расходе топлива из топливного бака в топливном баке создается разряжение и воздух через дренажное отверстие 5, патрубок 22 и отверстие 23 поступает в емкость 20 воздушной полости. Расход топлива осуществляют через отверстие 25, патрубок 27 и патрубок слива топлива 6.
Предлагаемый топливный бак надежен в работе, так как защищен от возгорания и взрыва путем полной изоляции топлива и воздуха в топливном баке.