La distanza massima che un’auto con motore a combustione può percorrere con il serbatoio pieno è il prodotto della capacità del serbatoio e della sua efficienza di carburante (in miglia per gallone). Mentre i serbatoi più grandi aumentano la distanza massima, occupano anche più spazio e (specialmente quando sono pieni) aumentano il peso totale, richiedendo un maggior consumo di carburante per le stesse prestazioni. La capacità del serbatoio è quindi il risultato di un compromesso nelle considerazioni di progettazione. Per la maggior parte delle auto compatte, la capacità è nell’intervallo 45-65 litri (12-17 US gal); il modello originale Tata Nano è eccezionale con i suoi 15 litri (4 US gal) di serbatoio. I SUV e i camion tendono ad avere serbatoi molto più grandi.
Per ogni nuovo veicolo viene sviluppato un sistema di carburante specifico, per ottimizzare l’uso dello spazio disponibile. Inoltre, per un modello di auto, vengono sviluppate diverse architetture del sistema di alimentazione, a seconda del tipo di auto, del tipo di carburante (benzina o diesel), dei modelli di ugelli e della regione.
Sono utilizzate due tecnologie per realizzare serbatoi di carburante per automobili:
- Serbatoi di carburante in metallo (acciaio o alluminio) saldati da fogli stampati. Anche se questa tecnologia è molto buona nel limitare le emissioni di carburante, tende ad essere meno competitiva e quindi meno sul mercato, anche se fino a tempi recenti i serbatoi di carburante per automobili erano quasi esclusivamente realizzati in lamiera.
- Serbatoi di carburante in plastica in polietilene ad alta densità (HDPE) realizzati mediante soffiaggio. L’HDPE soffiato può assumere forme complesse, per esempio permettendo al serbatoio di essere montato direttamente sopra l’asse posteriore, risparmiando spazio e migliorando la sicurezza in caso di incidente. Inizialmente c’erano preoccupazioni per la bassa resistenza alla frattura dell’HDPE, se paragonata all’acciaio o all’alluminio. Le preoccupazioni per la sicurezza e la capacità di funzionare a lungo termine dovrebbero essere considerate e monitorate.
Le auto moderne spesso hanno l’apertura a distanza dello sportello del serbatoio del carburante usando un motore elettrico o un cavo di rilascio. Sia per comodità che per sicurezza, molti serbatoi di carburante moderni non possono essere aperti a mano o in altro modo dall’esterno dell’auto.
Serbatoio di riservaModifica
A volte chiamato serbatoio di riserva è un serbatoio di carburante secondario (in molte auto/moto contiene circa il 15% della capacità del serbatoio primario) questi si trovano più comunemente su moto, vecchie auto (alcune senza un indicatore di carburante) e veicoli progettati per lunghe distanze o uso speciale. Una luce sul cruscotto indica quando il livello del carburante scende sotto un certo punto del serbatoio. Non esiste uno standard attuale, anche se alcuni sforzi sono fatti per raccogliere questi dati per tutte le automobili.
Nei veicoli modificati per la resistenza il serbatoio principale (quello che viene fornito con l’auto) viene trasformato in un serbatoio di riserva e ne viene installato uno più grande. Alcuni veicoli 4×4 possono essere dotati di un serbatoio secondario (o sub-serbatoio) dal concessionario.
La nave in un serbatoio di carburante bottiglia è un design di produzione sviluppato da TI Automotive a Rastatt, in Germania, in cui tutti i componenti di erogazione del carburante tra cui la pompa, l’elettronica di controllo e la maggior parte dei tubi sono racchiusi in un serbatoio di plastica soffiato, e il nome del tradizionale puzzle meccanico nave in una bottiglia. La tecnica è stata sviluppata per ridurre le emissioni di vapore del carburante in risposta ai requisiti del Partial Zero-Emission Vehicle (PZEV). La prima applicazione fu per la Ford GT del 2005.
Cella a combustibile da corsaModifica
FIA FT3 vescica a combustibile di sicurezza nell’auto da corsa Porsche GT3 Cup
Una cella a combustibile da corsa ha un guscio esterno rigido e un rivestimento interno flessibile per ridurre al minimo la possibilità di forature in caso di collisione o altro incidente con conseguente grave danno al veicolo. È riempito con un nucleo di schiuma a celle aperte per prevenire l’esplosione di vapore nella porzione vuota del serbatoio e per ridurre al minimo lo sloshing del carburante durante la competizione che può sbilanciare il veicolo o causare un’erogazione inadeguata di carburante al motore (fame di carburante).
Posizionamento e sicurezzaModifica
Per considerazioni di sicurezza, nelle auto moderne il serbatoio del carburante è solitamente situato davanti all’asse posteriore, fuori dalle zone di accartocciamento dell’auto.
Automobili come la Ford Pinto o i modelli che utilizzano ancora la piattaforma Ford Panther (Ford Crown Victoria, Lincoln Town Car e Mercury Grand Marquis) sono noti per avere il serbatoio del carburante dietro l’asse posteriore. Dal 1980 i nuovi modelli Ford hanno corretto questo problema e hanno il serbatoio del carburante di fronte all’asse posteriore.
I pickup General Motors 1973-1987 C/K hanno il serbatoio del carburante situato all’esterno del telaio. Secondo il Center for Auto Safety questo crea un pericolo di incendio. Nelle applicazioni automobilistiche, il posizionamento improprio del serbatoio del carburante ha portato ad una maggiore probabilità di incendio nelle collisioni. Circa 1990, General Motors ha affrontato oltre un centinaio di cause di responsabilità del prodotto relative a incendi presumibilmente causati dalla decisione di GM di posizionare i serbatoi di carburante nei suoi pick-up al di fuori della protezione del telaio del veicolo. Nel 1993, un reportage su questo argomento per NBC News creò uno scandalo sui veicoli truccati per prendere fuoco per la telecamera.
Anche la Pinto di Ford scatenò polemiche per aver messo il serbatoio del carburante in una zona poco rinforzata che può causare incendi ed esplosioni mortali se l’auto entra in un tamponamento, costando alla Ford 125 milioni di dollari.
Parimenti, per ragioni di sicurezza, il serbatoio non poteva più trovarsi nella parte posteriore centrale dell’auto nella zona degli accartocciamenti e quindi doveva trovarsi sul lato dell’auto. Quale lato è una serie di compromessi: il lato del conducente è più facile da raggiungere, e meccanicamente più semplice per le chiusure del tappo del serbatoio; il lato del passeggero è più sicuro (lontano dal traffico di passaggio nei rifornimenti su strada). Le porte scorrevoli asimmetriche possono anche dettare il posizionamento e alcune porte di minivan si scontrano con un rifornimento in corso.