연료탱크(Fuel Tank)는 가연성 유체를 대상한 안전 컨테이너이다. 임의의 연료를 대상한 저장탱크를 연료탱크라고 부를 수 있겠지만 오늘 날에 연료탱크라 부르는 용어는 대표적으로 엔진 시스템에서 연료를 저장하고 연료펌프의 구동에 따라 연료를 엔진으로 보내주는 저장장치를 가리킨다. 연료탱크의 범위는 부피와 복잡도에 따라 부탄 라이터의 자그마한 플라스텍 탱크에서 멀티 챔버드(multi-chambered) 극저온(multi-chambered) 우주항공선 외장 탱크(Space Shuttle external tank)까지 들 수 있다.
필요/허용 조항
연료탱크는 대표적으로 아래의 조항들을 허용하거나 제공해야 한다.
- 연료저장 - 표기된 저장가능 수량만큼 저장이 가능해야 하고 누설이 없어야 하며 기화증발이 제한되어야 한다.
- 연료주입 - 스파크 없이 안전한 연료주입이 가능해야 한다.
- 저장되어 있는 연료수량을 확인할 수 있는 방법을 제공해야 한다.(탱크의 잔존 연료수량은 반드시 계측 또는 평가 방식으로 확인가능해야 한다.)
- 배기 - 압력 허용치의 초과를 수용못 할 경우 연료의 증발은 밸브를 통해 관리가 되어야 한다.
- 엔진에 연료를 공급할 수 있어야 한다.
- 잠재위험을 예상하고 생존안전에 관한 대비책이 마련되어야 한다.
연료탱크 제작
연료탱크의 대다수는 제조되고 일부는 금속 장인들이 수작업으로 제작한다.
연료탱크의 제작에서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE: (high-density polyethylene) 소재는 단기적으로 볼 때 기능적으로 문제가 없으나 장기적인 시각에서 본다면 디젤이나 가솔린의 침투로 인한 포화가 발생될 소지가 있다. 플라스틱 탱크안에 들어 있는 연료를 차량으로 운송할 때 연료의 관성과 운동에너지를 감안하면 환경응력균열(environmental stress cracking)은 확실한 잠재문제이다. 또한 연료의 가연성으로 인해 응력균열은 재난성 사고를 일으킬 수 있는 원인으로 될 수 있다.
비상사태를 제외하면 고밀도 폴리에틸렌은 디절과 가솔린의 단기적인 저장에 적합하다. 미국에서 UL 142 탱크는 연료탱크의 최소 디자인 감안사항이다.
자동차 연료탱크
내연기관 자동차의 최대 주행거리는 탱크용량과 연료효율에 연관이 된다. 연료탱크가 커지면 최대주행거리는 늘어나지만 그 대신 더 많은 공간을 차지하고 자동차 중량이 올라가며 같은 주행거리를 달리는데 더 많은 연료가 소모된다. 따라서 연료탱크의 용량은 디자인에서 여려 요인들을 감안하여 균형을 잡은 결과이다. 대부분의 컴팩트카 연료탱크의 용량은 45L-65L이며 SUV이나 트럭의 경우에는 더 큰 연료탱크를 적용한다. 타타 자동차의 Tata Nano와 같이 15L 연료탱크를 적용한 예외의 경우도 있다.
사용하는 소재에 따라 연료탱크는 두 가지로 분류한다.
- 금속(스틸 또는 알루미늄) 연료탱크 - 압착된 판재를 용접하여 제작된다. 연료의 기화증발 제어 성능은 양호하나 시장에서의 경쟁력이 취약하다.
- 고밀도 에틸렌 연료탱크 - 블로 몰딩 성형방식으로 제작되며 복잡한 형상의 제작이 가능하다. 예를 들면 리어 액슬 위에 장착할 수 있는 탱크를 제작하는 것으로 공간 절약과 충돌 안전성 향상을 추진할 수 있다. 초기에 고밀도 에틸렌의 파괴인성(破壞靭性, fracture toughness)이 스틸과 알루미늄 대비 낮다는 견해도 있었다. 장기적인 기능유지 여부와 안전성은 검토와 모니터링이 필요하다.
현대차들은 리모트 방식으로 전기모터나 케이블 릴리스 방식을 사용하여 연료 필러 덮개를 개폐할 수 있다. 다수의 현대 연료탱크는 편리성과 안전성을 감안하여 수동방식의 연료탱크 개폐를 취소하고 차량 외부에서 연료탱크의 개폐를 못 하게 하였다.
□ 리저브 탱크(Reserve tank) - 메인 탱크의 15% 수준으로 연료를 저장하는 예비 탱크이며 메인탱크의 용량을 확장한다. 튜닝차들에 적용된다.
□ 보틀십(Ship in a bottle) - 보틀십 연료탱크는 독일 TI 오토모티브에서 개발한 제조 디자인이며 플라스틱 연료탱크안에 연료수송에 관련된 펌프, 전자제어장치와 대부분의 호스를 집어 넣었다.
항공기 연료탱크
안전
각주
참고자료
같이 보기
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가변댐퍼 • 고무부싱(러버부싱) • 기계식 서스펜션 • 댐퍼(제진기) • 더블위시본 서스펜션 • 마운트 • 매직 바디 컨트롤 • 부싱 • 서스펜션(현가장치) • 서스펜션암(컨트롤암) • 쇼크업소버 • 스트럿 서스펜션 • 액티브 서스펜션 • 에어매틱 • 에어서스펜션 • 에어스프링 • 전자제어 서스펜션 • 주파수 감응형 댐퍼 • 코일스프링 • 판스프링 • 플레이너 시스템 • 하시라 • 하이드로 부싱 • 현가상질량 • 현가하질량
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매연저감장치 • 배기 • 배기음 • 배기장치 • 배출 • 에어덕트 • 흡기 • 흡기장치 • 흡배기 • 흡배기장치 • 흡입
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