Топливный бак vs батарея электромобиля

Если сравнить топливный бак и электробатарею, то топливный бак = сосуд, а электробатарея = электрохимический реактор. Эти два элемента определяют, какое расстояние водитель может проехать без дозаправки или дозарядки, сохраняя нервные клетки в полном порядке. Сегодня рассмотрим такие важные качества этих двух агрегатов, как долговечность, ресурсность, ремонтопригодность, уязвимость и работоспособность после простоя.

Так как основной парк автомобилей на сегодняшний день состоит из машин с ДВС, все эти авто так или иначе оборудованы топливными баками различного конструктива. Рассмотрев эволюцию последних, остановимся на плюсах, минусах и методах их сохранения и восстановления.

«Ранняя эпоха» – сталь. В послевоенные годы баки изготавливали из горячекатаной стали, они имели простую форму (часто цилиндрическую или прямоугольную), при этом использовались сварные швы. Среди плюсов таких «сосудов» – дешевизна, простота и механическая прочность. Минусы: высокая коррозионная уязвимость, особенно снаружи от соли/грязи и изнутри от конденсата/примесей в топливе. Такие баки имели большой вес, риск искрообразования при ударе, ограниченность форм (сложно было использовать свободное пространство кузова). Главной проблемой этой эпохи была коррозия, утечки и недолговечность.

«Эпоха алюминия» – алюминиевые сплавы. Конструкция этих баков позволяла получать более сложные формы с улучшенными методами сварки. Их плюсы: значительно более высокое сопротивление коррозии (особенно внешней), меньший вес и вариативность форм. К минусам можно отнести высокую стоимость, уязвимость для механических повреждений (вмятины и пробоины), сложность ремонта, внутренняя коррозия при попадании воды, риск гальванической коррозии в местах крепления к стальному кузову. Главным преимуществом перед стальными баками была коррозионная стойкость, вес.

Следующий этап - доминирование пластика (HDPE – полиэтилен высокой плотности). Использовался материал, который содержал от 3 до 6 слоев HDPE плюс барьерные слои против проницаемости углеводородов (часто EVOH) плюс адгезивы. Конструкция этих баков позволяла получить сложнейшие формы методом выдувного формования, максимально использовать пространство кузова, интегрировать заливные горловины, датчики и модули насоса. К плюсам таких «сосудов» можно отнести великолепную коррозионную стойкость - бак не ржавеет изнутри и снаружи, имеет малый вес, позволяет оптимально использовать пространство кузова с увеличение объема без увеличения габаритов. Безопасность существенно улучшилась: не искрят при ударе, лучше поглощают энергию удара (пластик деформируется, а не рвется сразу), часто самозатягиваются при небольших проколах. Эти баки максимально технологичны и позволяют с легкостью интегрироваться с другими элементами топливной системы (насосами, датчиками уровня, клапанами). Многослойная структура минимизирует испарение топлива, что очень важно при повышающихся требованиях экологии. К минусам этого материала можно отнести чувствительность к УФ-излучению (старение, хрупкость), чувствительность к экстремальным температурам, что приводит к деформации или хрупкости, сложность и дороговизну ремонта (чаще проще заменить, нежели ремонтировать). Основным преимуществом является комплексное решение по безопасности, весу, коррозии, форме и экологии.

Причинами выхода из строя стальных и алюминиевых бензобаков является коррозия, для всех типов – механические повреждения (пробоины, сильные вмятины, трещины от ударов или ДТП), разгерметизация баков (трещины сварных швов – металл, трещины в корпусе – пластик, очень редко; повреждение уплотнителей модуля насоса или датчика уровня топлива и их неисправности), проблема систем вентиляции (EVAP): неисправность клапана адсорбера, повреждения шлангов и уплотнений, деформация бака давлением, приводящим к ошибкам двигателя. Никто не отменял внутреннее загрязнение и конденсат вне зависимости от вида топлива, приводящий к коррозии внутренних элементов, износу насоса, забиванию фильтров.

Пластиковые баки стали доминирующим решением благодаря оптимальному балансу вышеуказанных характеристик, но даже они не вечны и выходят из строя из-за механических повреждений и банального старения материалов.

В связи с тем, что бэушный топливный бак запрещен к перемещению через границу, поделимся своими мыслями с владельцами автомобилей, желающими продлить срок использования своего бака, как это сделать.

1. Пока автомобиль не побегал по нашим солям, крайне важно сделать антикоррозийное покрытие всего авто и бака со всех сторон, если он металлический, вне зависимости от того, стальной он или алюминиевый.
2. Наполняйте бак максимальным количеством топлива, не доводите его до минимума, так как эти действия не позволят выпасть конденсату внутри бака, создать очаги коррозии, допустить выход из строя топливного насоса, который страдает от воды и воздуха.
3. Если автомобиль много лет в вашем использовании, и вы могли заправляться на «сомнительных» АЗС, периодически, раз в 3-5 лет, принудительно очищайте бак на СТО – вы будете очень сильно удивлены количеству примесей, мусора, ржавчины и воды, которые скапливаются за время эксплуатации в нижней части бака.
4. Профилактическое использование присадок в топливо, которые улучшают качество последнего.

Эти действия позволят вам не только существенно продлить жизнь бака, но и сохранят хорошую работоспособность всей топливной системы независимо от вида топлива.

Если вы все же вовремя не позаботились о здоровье вашего бака, мы расскажем, как решить проблему с герметичностью металлического бака. Самый лучший совет – конечно же, приобрести новый либо бэушный бак в хорошем состоянии. Если этой возможности нет, то попытаться изготовить бак для вашего автомобиля из полимерных материалов. Если и это невозможно, то действия по ремонту бака стоит осуществлять только на СТО, поскольку любые манипуляции с топливным баком связаны со взрывоопасностью, токсичностью и требуют профессионального опыта.

Если вы владелец редкого или чрезвычайно дорого вашему сердцу авто и бак поврежден коррозией не критически, имеет смысл восстановление с химической очисткой и нанесением топливостойкого покрытия. Это метод самый эффективный и позволяет устранять мелкие дефекты металла, герметизировать и создавать барьер, предотвращающий контакт металла с влагой.

Если вы планируете долгое время не использовать автомобиль, заправьте его под завязку что исключит пространство для воздуха и выпадения конденсата. Перед заправкой добавьте топливный стабилизатор (присадку), которая не позволит топливу окислиться с образованием смол, лаков и осадка.

В противоположность топливному баку, аккумулятор автомобиля – это живой организм, чувствительный к «диете» (циклу зарядки) и климату (температуре). Его враги – это экстремальные состояния (разряд/заряд/температура) и время. Уход за ним сложен, требует осознанного понимания, управления зарядкой и температурой и надежности электроники.

Так как «сосуд» энергии автомобиля – батарея – является одним из ключевых и самым дорогим из узлов электромобиля. Углубляться в химический состав элементов батареи мы сейчас не будем, так как они различны и все время эволюционируют, а для сравнительного анализа недостаточно статистики ввиду непродолжительного их массового использования. Рассмотрим главные «угрозы» жизни батарей электромобилей.

1. Глубокий разряд: разряд ниже критического напряжения необратимо повреждает элементы.
2. Перезаряд – это чрезмерное напряжение при зарядке, также разрушает внутренние элементы батарей.
3. Экстремальные температуры: сильная жара ускоряет старение, сильный холод резко снижает емкость и мощность, затрудняя зарядку. Работа на морозе с высокими токами(разгон) особенно вредна.
4. Термический разгон – самая опасная угроза. Физическое повреждение, внутреннее короткое замыкание, перегрев при быстрой зарядке или неисправности BMS (Battery Management System) могут запустить неконтролируемую реакцию (пожар, очень сложный для тушения).
5. Механические повреждения, приводящие к пробою батарейного отсека, могут привести к короткому замыканию и возгоранию.
6. Отказ BMS. Некорректный контроль напряжения, температуры, балансировки ячеек ведет к ускоренной деградации или опасным состояниям.

Плюсы и минусы батарей в зависимости от химического состава элементов не всегда очевидны, но тенденция их эволюции позитивна, срок службы прогнозируемо увеличивается. Ремонт батарей – это высокотехнологичная, дорогая и рискованная процедура, доступная только на специализированных СТО с дорогим оборудованием и опытом. Стоимость замены и ремонта батареи может потребовать суммы в тысячи раз большей, чем ремонт и замена топливного бака, и порой доходит до половины стоимости авто.

Для корректной и долговечной работы батареи электромобиля важно осуществлять зарядку в щадящем режиме (медленно), не заряжать до 100% и не разряжать до 0 % (оптимально – 20-80%), избегать экстремальных температур, глубоких луж и бездорожья, не заряжать несертифицированными или некачественными устройствами.

Если вы собираетесь не пользоваться электрокаром продолжительное время, зарядите до золотой середины – 50-60%. Высокий заряд ускорит деградацию материалов, а низкий заряд приведет к необратимым повреждениям элементов батареи и невозможности ее зарядки в дальнейшем. Переведите автомобиль в спящий режим или режим долгосрочного хранения. Раз в два месяца проверяйте уровень заряда высоковольтной батареи через приложение либо бортовой компьютер. Если заряд упал ниже 20%, немедленно зарядите.

Топливный бак – как дубовая бочка: прочен, долговечен, дешев, пассивен. Его враги – физическое разрушение и ржавчина. Аккумулятор – это живой организм, который не просто хранит энергию, он ее генерирует через сложные химические реакции.

Его враги – экстремальные состояния и время, при этом он чрезвычайно дорог к покупке и в ремонте. Но главное, что их отличает, – это скорость заправки/зарядки и количество их циклов в эксплуатации машины. С каждым годом батарея деградирует и вмещает меньшее количество энергии, уменьшая тем самым пробег от одной зарядки; бак – уникален, он не теряет своих свойств десятилетиями и будет служить до полного физического износа.

Желаем вам полного бака или 80% зарядки ВБ на приборной панели вашего авто!