RU106185U1

RU106185U1 - VEHICLE FUEL TANK

Info

Publication number: RU106185U1
Application number: RU2011104497/11U
Authority: RU
Inventors: Вадим Васильевич Иваненко; Ильшат Ильдарович Латыпов
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2011-07-10

Abstract

1. Топливный бак транспортного средства, содержащий 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, отличающийся тем, что 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. ! 2. Топливный бак по п.1, отличающийся тем, что основные четыре плоскости корпуса выполнены с радиусным закруглением. ! 3. Топливный бак по пп.1 и 2, отличающийся тем, что донышки бака имеют сферическую форму, а радиус сферы соответствует радиусу основных плоскостей. ! 4. Топливный бак по п.3, отличающийся тем, что донышки бака имеют вогнутую сферическую форму с образованием кромки по периметру и соединены с корпусом по кромке контактным сварочным швом. 1. A fuel tank of a vehicle, comprising a housing with two bottoms and partitions installed therein and secured by welding, and elements for installing a filler neck, elements for installing a fuel intake and a fuel level sensor and a drain plug, characterized in that the tank body made by rolling from a sheet with one longitudinal weld, and partitions divide the internal cavity of the fuel tank into a series of chambers communicating with each other through openings formed by cuts in partitions and walls of the housing, and are installed inside the housing in such a way that the tank is bursting on all four sides. ! 2. The fuel tank according to claim 1, characterized in that the main four planes of the housing are made with a radius curve. ! 3. The fuel tank according to claims 1 and 2, characterized in that the tank bottoms are spherical in shape and the radius of the sphere corresponds to the radius of the main planes. ! 4. The fuel tank according to claim 3, characterized in that the tank bottoms have a concave spherical shape with the formation of an edge around the perimeter and are connected to the housing along the edge by a contact weld.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для хранения запасов топлива на автомобиле и подачи его к двигателю.The utility model relates to the field of mechanical engineering and is intended for storing fuel stocks on a car and supplying it to the engine.

Известен плоский топливный бак, выполненный из соединенных между собой верхней и нижней коробообразных половин, которые снабжены, по крайней мере, одним входным патрубком - верхняя коробообразная половина, и, по крайней мере, одним выходным патрубком - нижняя коробообразная половина, при этом внутри топливного бака установлены перегородки с образованием полостей и зазоров между перегородками и горизонтальной стенкой нижней половины (патент РФ №80443, МПК B65D 90/00, опубл. 10.02.2009).Known flat fuel tank made of interconnected upper and lower box-shaped halves, which are equipped with at least one inlet pipe - the upper box-shaped half, and at least one outlet pipe - the lower box-shaped half, while inside the fuel tank partitions were installed with the formation of cavities and gaps between the partitions and the horizontal wall of the lower half (RF patent No. 80443, IPC B65D 90/00, publ. 10.02.2009).

Также известен топливный бак, выбранный в качестве ближайшего аналога, содержащий корпус, полученный сваркой двух штампованных половин и двух донышек (торцевых поверхностей), присоединительные элементы заливной горловины с крышкой и присоединенные к половинкам корпусов топливозаборник и сливную пробку, при этом половинки корпусов имеют форму корыта, плоские со всех сторон, а боковые поверхности переходят друг в друга по радиусу, внутри корпуса установлены перегородки, причем перегородки установлены в каждой половинке и присоединены к половинкам корпусов сваркой (см. «Автомобиль МАЗ-5335 и его модификации. Устройство и техническое обслуживание., Высоцкий М.С. и др. Москва, Транспорт 1982 г., стр.53, рис.30).Also known is a fuel tank, selected as the closest analogue, containing a housing obtained by welding two stamped halves and two bottoms (end surfaces), connecting elements of the filler neck with a cap and a fuel intake and drain plug connected to the halves of the housings, while the halves of the housings are in the form of a trough , flat on all sides, and the lateral surfaces pass into each other along the radius, partitions are installed inside the case, and partitions are installed in each half and are attached to halves of the bodies by welding (see “MAZ-5335 Automobile and its modifications. Device and maintenance., Vysotsky MS and others. Moscow, Transport 1982, p. 53, Fig. 30).

Известная конструкция топливного бака имеет неудовлетворительную технологичность изготовления, так как изготовление штампованных половинок топливного бака требует изготовление сложных штампов и повышенного расхода металла. Выполнение перегородок топливного бака из двух половинок не позволяет использовать их для упрочнения топливного бака, и они выполняют функцию только гашений колебания топлива, а выполнение боковых, верхней и нижней сторон бака плоскими отрицательно влияет на прочностные характеристики бака и приводит к необходимости изготавливать его из металла повышенной толщины.The known design of the fuel tank has an unsatisfactory manufacturability, since the manufacture of stamped halves of the fuel tank requires the manufacture of complex dies and increased metal consumption. The execution of the partitions of the fuel tank from two halves does not allow them to be used to harden the fuel tank, and they perform the function of only damping the oscillation of the fuel, and the execution of the sides, top and bottom sides of the tank flat negatively affects the strength characteristics of the tank and makes it necessary to make it of metal with increased thickness.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение прочностных характеристик топливного бака, снижение металлоемкости.The task to which the claimed technical solution is directed is to improve the strength characteristics of the fuel tank, reducing the metal consumption.

Для решения поставленной задачи в топливном баке, содержащем 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, при этом основные четыре плоскости корпуса могут быть выполнены с радиусным закруглением, а донышки бака могут иметь сферическую форму, радиус которой соответствует радиусу основных плоскостей. Кроме того, донышки бака могут быть установлены в корпус с образованием кромки по периметру и соединены с ним контактным сварочным швом.To solve the problem in a fuel tank containing a housing with two bottoms and partitions installed in it and secured by welding, and elements for installing a filler neck, elements for installing a fuel intake and a fuel level sensor and a drain plug, the tank body is made by folding from a sheet with one longitudinal weld, and partitions divide the internal cavity of the fuel tank into a series of chambers communicating with each other through openings formed by cutouts in the partitions walls of the housing and mounted within the housing such that the bursting tank on all four sides, the four main plane of the housing may be provided with a rounding radius and tank bottoms may have a spherical shape whose radius corresponds to the radius of the main planes. In addition, the tank bottoms can be installed in the housing with the formation of an edge around the perimeter and connected to it by a contact weld.

Выполнение корпуса путем свертывания из листового металла (гибки в призму, приближенную к прямоугольному параллелепипеду), а также выполнение боковых, верхних и нижних цилиндрических поверхностей, а также сферических донышек с одинаковым радиусом скругления обеспечило создание равнопрочной конструкции, что позволило выполнить стенки бака минимальной толщины, и, как следствие, уменьшить металлоемкость.The execution of the housing by rolling from sheet metal (bending into a prism close to a rectangular parallelepiped), as well as the execution of the lateral, upper and lower cylindrical surfaces, as well as spherical bottoms with the same radius of rounding, ensured the creation of an equally strong structure, which allowed the tank walls to be made of minimum thickness, and, as a result, reduce metal consumption.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что перегородки делят внутреннюю полость топливного бака на ряд камер, сообщающихся между собой через отверстия, сформированные вырезами в перегородках и стенками корпуса, и то, что перегородки установлены внутри корпуса таким образом, что распирают бак по всем четырем сторонам, на ряду с выполнением перегородками успокоительной функции, заключающейся в гашении гидравлических ударов топлива о стенки топливного бака, образующихся от резких колебаний и толчков жидкого топлива при движении транспортного средства, они также выполняют усилительную функцию, не давая прогибаться корпусу при создании в баке избыточного и отрицательного давления или внешнем силовом воздействии, что положительно влияет на прочностные характеристики бака в целом.Distinctive features are that the partitions divide the internal cavity of the fuel tank into a series of chambers communicating with each other through openings formed by cutouts in the partitions and the walls of the housing, and that the partitions are installed inside the housing in such a way that the tank is bursting on all four sides , along with the fulfillment of the calming function by the partitions, which consists in damping hydraulic shocks of the fuel against the walls of the fuel tank, which are formed from sharp fluctuations and shocks of liquid fuel when moving In the case of a vehicle, they also perform an amplifying function, preventing the body from flexing when excessive and negative pressure is created in the tank or external force, which positively affects the strength characteristics of the tank as a whole.

Выполнение торцевых поверхностей бака сферическими и вогнутыми позволяет наряду с повышением прочности создать ровную кромку по периметру и обеспечить при запрессовке торцевого донышка в корпус соединение его с корпусом при помощи шовной контактной сварки, что улучшает технологичность изготовления.The execution of the end surfaces of the tank spherical and concave allows along with increasing the strength to create a flat edge around the perimeter and to ensure that when pressing the end bottom into the body, connect it to the body using seam contact welding, which improves the manufacturability.

Заявителю не известны топливные баки с указанной совокупностью существенных признаков, и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The applicant is not aware of fuel tanks with the indicated combination of essential features, and the claimed combination of essential features does not follow explicitly from the state of the art, therefore, the claimed technical solution meets the patentability condition “novelty”.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the drawings:

фиг.1 - топливный бак вид в сечении;figure 1 - fuel tank view in section;

фиг.2 - топливный бак вид сверху.figure 2 - fuel tank top view.

Топливный бак транспортного средства содержит корпус 1 с установленными в нем и закрепленными с помощью сварки двумя донышками 2 и перегородками 3.The fuel tank of a vehicle comprises a housing 1 with two bottoms 2 and partitions 3 installed by welding and fixed therein by welding.

Корпус 1 выполнен с элементами 4 для установки заливной горловины, элементами 5 установки топливозаборника и датчика уровня топлива и сливной пробки 6. Корпус топливного бака выполнен из листового металла путем гибки в призму, приближенную к прямоугольному параллелепипеду (свертывания), и имеет один продольный сварной шов.The housing 1 is made with elements 4 for installing a filler neck, elements 5 for installing a fuel intake and a fuel level sensor and a drain plug 6. The fuel tank housing is made of sheet metal by bending into a prism close to a rectangular parallelepiped (coagulation), and has one longitudinal weld .

Перегородки 3 делят внутреннюю полость топливного бака на ряд камер, сообщающихся между собой через отверстия 7, сформированные вырезами в перегородках и стенками корпуса. Перегородки соединены с корпусом местными сварочными швами и установлены внутри корпуса таким образом, что распирают бак по всем четырем сторонам.Partitions 3 divide the internal cavity of the fuel tank into a series of chambers communicating with each other through openings 7 formed by cutouts in the partitions and the walls of the housing. Partitions are connected to the housing by local welding seams and installed inside the housing in such a way that the tank is bursting on all four sides.

В частном случае исполнения все поверхности корпуса имеют одинаковый радиус скругления, равный 2,0-2,5 ширины топливного бака. Боковые поверхности соединяются по поверхности, имеющей радиус, равный 0,1-1,5 ширины топливного бака. Донышки 2 выполнены штамповкой, имеют вогнутую форму, радиус которой равен радиусу гибки боковых, верхней и нижней поверхностей бака.In the particular case of execution, all body surfaces have the same rounding radius equal to 2.0-2.5 of the width of the fuel tank. The side surfaces are connected over a surface having a radius equal to 0.1-1.5 of the width of the fuel tank. The bottoms 2 are stamped, have a concave shape, the radius of which is equal to the bending radius of the side, upper and lower surfaces of the tank.

Донышки в корпус устанавливают заподлицо с кромкой корпуса, кромки корпуса и донышек герметично соединяют контактным сварочным швом при помощи сварочной машины.The bottoms in the housing are mounted flush with the edge of the housing, the edges of the housing and the bottoms are hermetically connected by a welding seam using a welding machine.

При эксплуатации автомобиля бак испытывает нагрузки как от веса налитого в него топлива и от его динамических колебаний, так и от избыточного или отрицательного давления, возникающего при расходовании топлива или охлаждении бака или от повышения давления при его нагреве. Учитывая то, что бак имеет значительные размеры, нагрузки от избыточного или отрицательного давления могут достигать больших величин, что может привести к его деформации.During the operation of the vehicle, the tank experiences loads both from the weight of the fuel poured into it and from its dynamic vibrations, as well as from excess or negative pressure that occurs when the fuel is consumed or the tank is cooled or from an increase in pressure when it is heated. Considering that the tank is significant, loads from overpressure or negative pressure can reach large values, which can lead to its deformation.

Напряжения в стенках бака от давления определяют в целом по формуле:Stresses in the walls of the tank from pressure are determined generally by the formula:

Где:Where:

g - напряжение в стенках бака от давления;g is the pressure in the walls of the tank from pressure;

Р - избыточное давление в баке;P is the overpressure in the tank;

R - радиус формы поверхности бака;R is the radius of the surface shape of the tank;

S - толщина стенки бака.S is the wall thickness of the tank.

Выполнение бака с поверхностями, имеющими одинаковый радиус гибки, позволяет обеспечить равные напряжения и сделать бак равнопрочным с минимальной толщиной стенок, а выполнение перемычек плотно вставляемыми в распор между стенками бака и соединяемыми с ними местными сварными швами позволяет равномерно распределить по корпусу нагрузку от веса топлива и его динамического воздействия.The implementation of the tank with surfaces having the same bending radius allows for equal stresses and makes the tank equal strength with a minimum wall thickness, and the implementation of jumpers tightly inserted into the spacer between the tank walls and the local welds connected to them allows you to evenly distribute the load from the weight of the fuel and its dynamic effects.

Бак устанавливается на раме автомобиля при помощи кронштейнов, опорная поверхность которых соответствует радиусу корпуса, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки и отсутствие смещения бака в процессе эксплуатации, а также уменьшение нагрузки на ленточные хомуты с резиновыми прокладками, при помощи которых он закрепляется.The tank is installed on the car frame using brackets, the supporting surface of which corresponds to the radius of the body, which ensures uniform load distribution and the absence of tank displacement during operation, as well as reducing the load on tape clamps with rubber gaskets, with which it is fixed.

Кронштейны крепления топливного бака к раме автомобиля необходимо располагать в зоне установки перегородок. Соответствие радиусов кронштейнов радиусу корпуса позволяет исключить смещение бака от боковых нагрузок, обеспечить его самоустановку, что позволит уменьшить необходимую затяжку крепежных хомутов и уменьшить нагрузку на бак и сделать его менее металлоемким.The brackets for attaching the fuel tank to the car frame must be located in the area where the partitions are installed. Correspondence of the radii of the brackets to the radius of the housing eliminates the shift of the tank from lateral loads, ensures its self-installation, which will reduce the necessary tightening of the mounting clamps and reduce the load on the tank and make it less metal-intensive.

Заявляемое техническое решение позволяет улучшить прочностные характеристики топливного бака, снизить металлоемкость.The claimed technical solution allows to improve the strength characteristics of the fuel tank, reduce metal consumption.

Заявляемый топливный бак соответствует требованию промышленной применимости и его изготовление возможно на стандартном технологическом оборудовании.The inventive fuel tank meets the requirements of industrial applicability and its manufacture is possible on standard technological equipment.

Claims

1. A fuel tank of a vehicle, comprising a housing with two bottoms and partitions installed therein and secured by welding, and elements for installing a filler neck, elements for installing a fuel intake and a fuel level sensor and a drain plug, characterized in that the tank body made by rolling from a sheet with one longitudinal weld, and partitions divide the internal cavity of the fuel tank into a series of chambers communicating with each other through openings formed by cuts in partitions and walls of the housing, and are installed inside the housing in such a way that the tank is bursting on all four sides.

2. The fuel tank according to claim 1, characterized in that the main four planes of the housing are made with a radius curve.

3. The fuel tank according to claims 1 and 2, characterized in that the tank bottoms are spherical in shape and the radius of the sphere corresponds to the radius of the main planes.

4. The fuel tank according to claim 3, characterized in that the tank bottoms have a concave spherical shape with the formation of an edge around the perimeter and are connected to the housing along the edge by a contact weld.