汽车油箱设计成"奇奇怪怪"的不规则形状,而不是简单的方形或矩形,主要是由以下几个关键因素决定的:
最大化利用底盘空间:
- 汽车底盘下方的空间极其有限且形状复杂。这里需要容纳排气管、传动轴(后驱/四驱)、悬挂系统(弹簧、减震器、连杆)、刹车管路、各种线束等众多部件。
- 底盘本身也可能有横梁、纵梁、凸起的结构(如中央通道)以及车身地板的形状限制。
- 方形油箱的问题在于,它无法充分利用这些不规则的剩余空间,会导致油箱容积变小,或者根本无法安装。
- 不规则形状的油箱可以像拼图一样,巧妙地"塞"进这些缝隙和角落中,最大化地利用可用空间,从而提供尽可能大的燃油容量。
避开关键部件和危险区域:
- 安全考虑: 油箱的位置需要避开在碰撞中(尤其是侧面碰撞和后部碰撞)容易变形或侵入的区域。设计时需要确保油箱远离可能被挤压的部位。
- 热源隔离: 油箱必须远离高温部件,如排气管、涡轮增压器、催化转化器等。不规则形状可以让油箱在靠近这些热源的部分"让位"或设计成平坦面以保持安全距离。
- 活动部件避让: 需要避开悬挂等运动部件的活动轨迹,防止摩擦或干涉。
优化燃油流动和管理:
- 减少"死油区": 方形油箱的尖角处容易形成燃油无法被燃油泵吸走的"死油区",导致燃油无法完全利用,油量表显示不准。不规则形状的设计(尤其是带有圆滑过渡和特定斜坡)有助于引导燃油流向燃油泵吸油口,确保尽可能多的燃油被利用。
- 防止燃油晃动: 车辆行驶中会加速、刹车、转弯,燃油会在油箱内晃动。良好的形状设计(如内部隔板、特定曲面)有助于抑制燃油剧烈晃动,减少噪音,保持油泵稳定工作,有时还能降低燃油蒸汽的产生。
适应车身结构和安装要求:
- 油箱需要固定在车身上,其形状必须与车身底部的结构(如纵梁、横梁、支架)相匹配,以便于安装和固定。
- 它可能需要穿过或绕过某些车身结构。
材料与制造工艺:
- 现代汽车油箱大多使用高密度聚乙烯等塑料材料制造。塑料油箱的优势在于可以吹塑成型,能够相对容易地制造出非常复杂的形状,完美贴合底盘空间。而金属油箱(多为钢制)虽然强度高,但焊接成型复杂形状难度更大、成本更高、重量也更重,因此现代乘用车很少使用。
总结来说:
汽车油箱的不规则形状是空间利用最大化、安全性、功能性(燃油管理)、制造可行性等多方面因素综合平衡和优化的结果。一个方方正正的油箱虽然制造简单,但无法满足上述苛刻的要求,最终会导致车辆续航里程缩短、安全性降低或根本无法安装。因此,看似"奇奇怪怪"的形状,实际上是工程师为了解决复杂约束条件而精心设计的解决方案。