ТОПЛИВНЫЙ БАК ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2004 года по МПК B60K15/03 

Изобретение относится к транспортным средствам (ТС), оснащенным двигателями внутреннего сгорания (ДВС), в частности к системам питания ДВС, а именно к топливным бакам (ТБ).

Известны устройства ТБ, например, по патентам Германии №4018197, кл. В 60 К 15/067, публикация 91.12.12, №4302546, кл. В 60 К 15/073, публикация 94.04.07, №3722034, кл. В 60 К 15/02, публикация 88.09.01., где ТБ ТС содержит герметичный корпус с внутренней полостью для заливки жидкого топлива, соединенный трубопроводом с ДВС, наливную трубу и крышку наливной трубы. При этом ТБ установлен на днище ТС, за задним свесом, и закреплен хомутами прикрепленными к днищу.

Недостатком этих устройств является опасность разрушения (разгерметизация) ТБ при ударе ТС сзади ввиду близости его расположения к крайней задней точке ТС (заднему бамперу). В результате разгерметизации ТБ может возникнуть пожар, что недопустимо. Для повышения безопасности ТБ применены различного рода устройства хомутов крепления ТБ (см. описание к указанным патентам Германии), что также не является надежным средством предотвращения разгерметизации ТБ и возникновения пожара при дорожно-транспортных происшествиях.

Устройства ТБ по патенту ФРГ (заявка №3822620, кл. F 01 N/14, публикация 89.02.09, Японии (заявка №1-24087, кл. В 60 К 15/02, публикация 89.05.10, Японии №4-28566, кл. В 60 К 17/02, публикация 92.05.14, Японии (заявка №63-1203, кл. В 60 К 15/04, публикация 88.01.11), содержащие ТБ с вышеописываемыми элементами, лишены указанного недостатка, т.к. ТБ располагается под днищем ТС, перед задней его осью, т.е. не находятся в зоне непосредственной деформации кузова при ударе ТС сзади.

Недостатком этих устройств является отсутствие защиты ТБ снизу от элементов неблагоприятного дорожного покрытия, особенно для ТС повышенной проходимости, что может привести к течи топлива из ТБ в результате пробоины и возникновению пожара. Другим недостатком является усложнение конструкции ТБ, а именно введение подштамповок (углублений внутрь ТБ) (см. позиция 115, патента Японии №4-28566) на верхней половине ТБ, для прохода карданного вала или изменение конфигурации ТБ (см. патент Японии №63-1203), для обеспечения работоспособности подвески ТС. Все это приводит к уменьшению объема заправляемого топлива и введению в конструкцию дополнительных устройств (см. позицию 143, патента Японии №4-28566) для обеспечения работоспособности ТБ. Кроме того, геометрическая близость к ТБ элементов системы выпуска ТС (глушитель, выхлопная труба), (см. позицию 2, 5 заявки ФРГ №3822620) также отрицательно сказывается на работоспособности ТБ ввиду повышения температуры топлива, что нежелательно, т.к. это приводит к увеличению количества топливных испарений. С целью предотвращения нежелательного воздействия температуры на ТБ вводятся различного рада экраны (см. позицию 16 заявки ФРГ №3822620), что также усложняет конструкцию ТС.

Примером устранения недостатков предыдущих устройств являются устройства по патентам Японии: заявка №2-15407, кл В 60 К 15/063, публикация 90.04.12, заявка №2-15406, кл. В 60 К 15/063, публикация 90.04.12, заявка №63-2809, кл. В 60 К 15/02, публикация 88.01.20, где ТБ, имеющий вышеописываемые элементы помещен под днище кузова ТС в глубокую подштамповку (углубление, сделанное внутрь пассажирского салона ТС). Указанная подштамповка защищает ТБ со всех сторон, в том числе и снизу, с помощью подвижной перегородки, от неблагоприятного воздействия системы выпуска и нагретого асфальтового дорожного покрытия в летнее время года. При этом конструкция ТБ не усложнена и является оптимальной для его изготовления в производстве.

Недостатком этих устройств является нерациональное использование объема пассажирского салона или грузового отсека ТС ввиду наличия углубления больших размеров, входящего внутрь и занимающего полезный объем.

В качестве прототипа выбрано устройство ТБ автомобиля ВАЗ 21214-20 (см. каталог деталей и сборочных единиц, издание Тольятти 2001 г).

Известный ТБ ТС содержит герметичный корпус с внутренней полостью для заливки жидкого топлива, соединенный трубопроводом с ДВС. К корпусу присоединена наливная труба, состоящая из патрубка, непосредственно присоединенного к корпусу, и заливной горловины, установленной на боковой поверхности ТС. При этом патрубок и горловина соединены между собой шлангом с помощью хомутов. Шлангом также соединены воздухоотводящая трубка, находящаяся в верхней части корпуса, и штуцер на заливной горловине. Открытый конец заливной горловины закрывается быстросъемной крышкой. ТБ расположен в пассажирском салоне, на полу ТС, и сверху закрыт специальной перегородкой, отделяющей его от салона. Над перегородкой устанавливается пассажирское сидение. Такое расположение ТБ выгодно отличает его от расположения ТБ рассмотренных выше устройств, т.к. имеет защиту со всех сторон (от удара и дороги) и не ухудшает комфортности пассажиров в пассажирском салоне.

Недостатком этого устройства ТБ является возможность возникновения пожара в салоне ТС при разгерметизации элементов наливной трубы (патрубка и заливной горловины), например вследствие ослабления хомутов крепления шлангов или порыва шланга в связи с некачественным его изготовлением, и утечке топлива в пассажирский салон, что недопустимо.

Решение технической задачи предполагает изменение конструкции в основном заливной горловины и ТБ в целом и в конечном итоге повышение надежности и пожаробезопасности ТС.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном ТБ ТС, расположенном в пассажирском салоне, на полу кузова ТС, и содержащем герметичный корпус с внутренней полостью для заливки жидкого топлива, соединенный трубопроводом с ДВС, и к которому (корпусу) присоединена составная наливная труба, состоящая, в частности, из патрубка, непосредственно присоединенного к корпусу, и заливной горловины, установленной на боковой поверхности ТС, при этом патрубок и горловина соединены между собой шлангом с помощью хомутов, и аналогичная по конструкции воздухоотводящая трубка, находящаяся в верхней части корпуса ТБ, соединенная шлангом со штуцером на заливной горловине, открытый конец которой герметично закрыт быстросъемной крышкой, описываемая выше конструкция дополнительно снабжена устройством, обеспечивающим отвод топлива из пассажирского салона под пол кузова транспортного средства, т.е. в просвет между днищем кузова и дорожным покрытием.

В одном из вариантов конструктивного исполнения, наливная труба и воздухоотводящая трубка с зазором охвачены устройством, обеспечивающим отвод топлива из пассажирского салона под пол кузова транспортного средства, которое выполнено в виде лотка, имеющего незамкнутое поперечное сечение и наклонно сориентированного в сторону углубления, выполненного в полу кузова и снабженного по крайней мере одним сливным отверстием.

В другом варианте конструктивного исполнения, по крайней мере наливная труба и воздухоотводящая трубка охвачены устройством, обеспечивающим отвод топлива из пассажирского салона под пол кузова транспортного средства, которое выполнено в виде кожуха из эластичного, герметичного, огнестойкого, не проницаемого для углеводородов топлива материала, имеющего замкнутое поперечное сечение, причем по меньшей мере часть кожуха имеет возможность раскрываться и закрываться с помощью замка “молнии”, при этом кожух снабжен устройством для отвода топлива и его паров под пол кузова.

Дополнительно и корпус топливного бака может быть помещен в эластичный, герметичный, огнестойкий кожух, в виде мешка, из материала, не проницаемого для углеводородов топлива, причем по меньшей мере часть кожуха имеет возможность раскрываться и закрываться с помощью замка “молнии”, при этом на оболочке, по крайней мере, одного из кожухов смонтированы сливные направляющие, сопряженные со сливными отверстиями, выполненными в полу кузова.

В наиболее конструктивно приемлемом варианте полости кожухов взаимно сообщаются между собой.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен ТБ, установленный на ТС.

На фиг.2 изображено сечение А-А по фиг.1.

На фиг.3 изображен ТБ с наливной трубой, помещенный в кожух.

На фиг.4 изображен фрагмент 1 по фиг.3.

На фиг.5 изображено сечение Б-Б по фиг.3.

На фиг.6 изображен ТБ в кожухе с замком “молния”.

Топливный бак ТС по фиг.1 содержит герметичный корпус 1, соединенный трубопроводом 2 с ДВС (не показан). К корпусу 1 присоединена наливная труба 3, состоящая из патрубка 4, непосредственно присоединенного к корпусу 1, и заливной горловины 5, установленной на боковой поверхности 6 кузова ТС (фиг.1 и 2). При этом патрубок 4 и горловина 5 соединены шлангом 7 из эластичного материала с помощью хомутов 8 (фиг.3). Шлангом 9 также соединены воздухоотводящая трубка 10, находящаяся в верхней части корпуса 1 ТБ, и штуцер 11, расположенный в заливной горловине 5. Открытый конец заливной горловины 5 герметично закрывается быстросъемной крышкой 12 (фиг.4). Корпус 1 ТБ помещен в пространство ТС, ограниченное снизу полом 13 кузова ТС, перегородкой 14 пола 13 и экраном 15 ТБ. В полу 13 имеются углубления 16 и сливные отверстия 17. Под наливной трубой 3, по всей ее длине и с зазором к ней, расположено устройство для вывода топлива из пассажирского салона ТС и слива его на землю в виде лотка 18 (фиг.2). Устройство может иметь вид кожуха 19 (фиг.3, 5), который может быть выполнен из эластичного материала, имеющего замкнутое поперечное сечение, и герметично присоединяться к боковине кузова 6 с помощью уплотнителя 20 (фиг.4), герметизирующего одновременно и заливную горловину 5. Кожух 19, выполненный из эластичного материала, имеет возможность раскрывается, освобождая наливную трубу 3 с помощью замка “молнии” 21, расположенной по меньшей мере на участке длины наливной трубы 3. Корпус 1 по (фиг.3, 6) также может быть помещен в эластичный герметичный огнестойкий кожух корпуса 22 в виде мешка, имеющий возможность раскрываться с помощью замка “молнии” 23, для монтажа и демонтажа корпуса 1. Эластичный кожух 19 и кожух корпуса 22 могут составлять единое целое. Кожух корпуса 22 имеет направляющие 24 (фиг.6), которые вставляются в отверстия 17 (фиг.1), связывающие кожух корпуса 22 с забортным пространством ТС. Заливная горловина 5, в местах ее подсоединения к боковой поверхности 6 кузова ТС, имеет сквозные отверстия 25 (фиг.4), связывающие внутреннюю часть эластичного кожуха 19 с забортным пространством ТС.

ТБ ТС работает обычным образом.

Заправка ТБ осуществляется при открытой быстросъемной крышке 12 (фиг.3). Топливо проходит по наливной трубе 3 в корпус 1 ТБ. По мере заполнения корпуса 1 топливом воздух из него вытесняется и, проходя по воздухоотводящей трубке 10, шлангу 9 и штуцеру 11, выходит в атмосферу, что позволяет заполнять ТБ до необходимого уровня. При этом соединения наливной горловины 5, шланга 7, патрубка 4, штуцера 11, шланга 9 и трубки 10 герметичны, т.к. их герметичность обеспечивается хомутами 8. Затем топливо поступает по трубопроводу 2 в ДВС для обеспечения его работы.

При разгерметизации в указанных соединениях в результате некачественного монтажа или механических повреждений наливной трубы 3, шлангов 7 и 9, а также при деформации, в момент удара (в частности, при повреждениях ТС, связанных с дорожно-транспортными происшествиями), топливо не должно вытекать в пассажирский салон ТС. Топливо не должно вытекать, в частности, на экран ТБ 15 и за перегородку пола 14, в район размещения пассажиров, т.к. это может привести к пожару, а должно быть выведено из ТС на землю. Указанное требование регламентировано пунктами 5.1.6, 5.1.7, 5.1.8 правила №34 ЕЭК ООН (Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения ТС в отношении предотвращения опасности возникновения пожара Европейской Экономической Комиссии Организации Объединенных Наций).

С целью предотвращения вытекания топлива в салон ТС при разгерметизации наливной трубы 3 или корпуса 1 ТБ под наливной трубой, по всей ее длине и с зазором к ней, расположено устройство для вывода топлива из пассажирского салона ТС и слива его на землю в виде лотка 18 (фиг.2). Лоток 18 устанавливается с наклоном, что позволяет двигаться вытекшему топливу из участков наливной трубы 3 или корпуса 1 ТБ по наклонному участку пола 13, далее к углублению 16 и в сливные отверстия 17, через которые топливо попадает на землю.

В случае подтекания (а не течи с постоянным расходом) топлива в соединениях шлангов 7 и 9 наливной трубы 3 и корпуса 1 ТБ топливо испаряется и в виде пара поступает в салон ТС, что может привести, в крайнем случае, к отравлению пассажиров углеводородами при их достаточной концентрации. Рассматриваемый случай усложняется расположением ТБ в салоне ТС, что требует абсолютной герметичности в соединениях наливной трубы 3 и корпуса 1 ТБ, которая не всегда возможна по конструктивным причинам. Кроме того, климатические условия эксплуатации ТС (диапазон температур от минус 40°С до плюс 50°С) способствует старению резиновых шлангов 7 и 9 и потере их эластичности, а вибронагрузки приводят к ослаблению хомутов 8, соединяющих элементы наливной трубы 3. В результате происходит потеря герметичности в соединениях наливной трубы 3 и корпуса 1 ТБ.

Для предотвращения запаха бензина в салоне ТС наливная труба 3 и корпус 1 ТБ заключены в герметичные эластичные кожуха соответственно 19 и 22 (фиг.3, 5). Упомянутые кожуха 19 и 22 могут составлять единое целое и изготавливаться из не проницаемого для углеводородного топлива, а также не горючего материала.

При разгерметизации соединений наливной трубы 3 или корпуса 1 ТБ топливо, вытекающее с постоянным расходом, попадает в кожух 19 (Фиг.3, 5) и транспортируется к сливным направляющим 24, которые вставлены в отверстия 17. Далее топливо вытекает за пределы ТС на землю, что регламентировано упомянутым правилом №34 ЕЭК ООН. При подтекании топлива и его испарении топливный пар остается в замкнутом пространстве, образованном кожухами 19 и 22, и не выходит в салон. ТС. Это объясняется тем, что материал, из которого изготовлены кожухи 19 и 22, не проницаем для углеводородов. Кожух 19 герметизируется уплотнителем 20 заливной горловины 5 (фиг.4), а сливные направляющие 24 выведены наружу, за пределы пола 13 кузова ТС.

Для монтажа и демонтажа наливной трубы 3 и корпуса 1 ТБ кожухи 19 и 22 снабжены герметичным замком “молнией” 21 и 23. При возникновении пожара в салоне ТС негорючий материал кожухов 19 и 22 предотвратит воспламенение и разрушение шлангов 7 и 9 из эластичного материала, что не даст возможность воспламенению бензина, находящемуся в них. При стоянке ТС и возникновении избыточного давления воздуха внутри кожухов 19 и 22 за счет повышения парциального давления испарившихся углеводородов топливные пары будут выходить через отверстия 25 в заливной горловине 5 и через сливные направляющие 24 кожуха 22. Так как направляющие 24 выведены под пол 13 ТС, то набегающий встречный поток воздуха при движении ТС создаст повышенное давление воздуха внутри кожухов 19 и 22, который выйдет вместе с находящимися там испарившимися углеводородами топлива через отверстия 25 в забортное пространство ТС (окружающую атмосферу).

В данном случае выход паров углеводородов топлива ТС в окружающую атмосферу не является нарушением требований, предъявляемых к ТС по токсичности, т.к. рассматриваемый случай является аварийным и преследуемая цель - безопасность пассажиров - оправдывает вышеописываемые средства, предотвращающие пожар в салоне ТС или отравление пассажиров, что и является положительным эффектом.

Изобретение относится к транспортным средствам, оснащенным двигателями внутреннего сгорания, в частности к системам питания, а именно к топливным бакам. Топливный бак транспортного средства расположен в пассажирском салоне, на полу кузова, и содержит герметичный корпус, снабженный составной наливной трубой с заливной горловиной, смонтированной на боковой поверхности кузова, и составной воздухоотводящей трубкой, выходной срез которой подключен к заливной горловине. Топливный бак дополнительно снабжен устройством, обеспечивающим отвод топлива или его паров из пассажирского салона в окружающее пространство под полом кузова автомобиля. Технический результат заключается в повышении надежности и пожаробезопасности транспортного средства. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Топливный бак транспортного средства, расположенный в пассажирском салоне на полу кузова, содержащий герметичный корпус, снабженный составной наливной трубой с заливной горловиной, смонтированной на боковой поверхности кузова, и составной воздухоотводящей трубкой, выходной срез которой подключен к заливной горловине, отличающийся тем, что наливная труба и воздухоотводящая трубка с зазором охвачены устройством, обеспечивающим отвод топлива из пассажирского салона под пол кузова транспортного средства, которое выполнено в виде лотка, имеющего незамкнутое поперечное сечение и наклонно сориентированного в сторону углубления, выполненного в полу кузова и снабженного по крайней мере одним сливным отверстием.2. Топливный бак транспортного средства, расположенный в пассажирском салоне на полу кузова, содержащий герметичный корпус, снабженный составной наливной трубой с заливной горловиной, смонтированной на боковой поверхности кузова, и составной воздухоотводящей трубкой, выходной срез которой подключен к заливной горловине, отличающийся тем, что по крайней мере наливная труба и воздухоотводящая трубка охвачены устройством, обеспечивающим отвод топлива из пассажирского салона под пол кузова транспортного средства, которое выполнено в виде кожуха из эластичного герметичного огнестойкого, не проницаемого для углеводородов топлива материала, имеющего замкнутое поперечное сечение, причем по меньшей мере часть кожуха имеет возможность раскрываться и закрываться с помощью замка-молнии, при этом кожух снабжен устройством для отвода топлива и его паров под пол кузова.3. Топливный бак по п.2, отличающийся тем, что корпус топливного бака помещен в эластичный герметичный огнестойкий кожух в виде мешка из материала, не проницаемого для углеводородов топлива, причем по меньшей мере часть кожуха имеет возможность раскрываться и закрываться с помощью замка-молнии, при этом на оболочке по крайней мере одного из кожухов смонтированы сливные направляющие, сопряженные со сливными отверстиями, выполненными в полу кузова.4. Топливный бак по пп.2 и 3, отличающийся тем, что полости кожухов сообщаются между собой.