Cum funcționează pompele cu gaz

Umplerea la pompă este un ritual constant și oarecum enervant pentru șoferi. Justin Sullivan / Getty Images

Vacanța tocmai a început și faceți drumul către munte sau spre plajă sau către un alt loc la care visezi de luni de zile. Ești gata să mergi, dar înainte să poți parcurge mai mulți kilometri, trebuie să te îndrepți spre cea mai apropiată ieșire - este deja timpul să cumperi gaz. Cu prețurile la benzină la fel de volatile ca în ultimii ani, nu este probabil să fie partea ta preferată a călătoriei. Există chiar și șansa ca șocul de pe autocolant să te conducă să sari la cina înfiorătoare din seara respectivă și să te oprești pentru o masă fast-food. Din păcate, într-o lume care depinde de automobile pentru transportul de bază, pomparea și achiziționarea de gaze este un rău necesar - pentru moment, oricum.

În timpul tuturor călătoriilor către pompă, v-ați oprit vreodată să vă întrebați unde se află gazul din distribuitorul benzinăriei provine sau cum ajunge de la distribuitor la rezervorul de benzină al mașinii tale? Procesul nu este greu de înțeles, dar companiile de gaz au trecut la o mare problemă pentru a ascunde detaliile. Pomparea gazului poate părea o simplă chestiune de a ridica o pompă, de a apăsa unele butoane și de a trece un card de credit printr-un cititor sau de a flutura o baghetă de credit la un detector. Ceea ce se întâmplă în interiorul distribuitorului de gaz, însă, este ceva mai complicat decât atât.

Știați deja burghiul: glisați cardul dvs. de credit, spuneți distribuitorului ce tip de gaz doriți și începeți să pompați. Când rezervorul dvs. este plin, plătiți pentru gaz, urcați înapoi pe scaunul șoferului și îndreptați-vă spre drumul deschis. Dar această descriere simplă ridică mai multe întrebări decât răspunde. Cum ajunge gazul la mașină? De unde știe pompa când se va opri din pompare? Cum se amestecă amestecul exact de gaz pe care îl dorește clientul? Și ce se întâmplă dacă porniți accidental cu pompa de gaz încă fixată pe mașina dvs.? Continuați să citiți pentru a afla.

cuprins

1. Rezervoarele de stocare a benzinei
2. Supapa de verificare
3. Contorul de debit
4. Robinetul de amestec
5. Oprirea automată

Benzina vândută la stațiile de service este depozitată subteran în rezervoare îngropate. Fiecare deține câteva mii de galoane de gaz. Există cel puțin două dintre aceste tancuri pe stație și fiecare rezervor deține de obicei un grad diferit de gaz. Dacă rezervoarele de gaz subterane prezintă o problemă evidentă: Dacă gazul trebuie să ajungă la un distribuitor (și rezervorul de benzină al mașinii dvs.) situat deasupra solului, acesta trebuie să sfideze gravitația pentru a ajunge acolo - ca o cascadă care curge în sus. Dar mutarea gazului din ascunzătorul său subteran până la nivelul străzii nu este atât de dificil pe cât s-ar putea crede.

Majoritatea stațiilor de service își fac treaba folosind unul dintre cele două tipuri de pompe - o pompă submersibilă sau o pompă de aspirație:

• A pompă submersibilă, după cum îi spune și numele, este scufundat sub suprafața lichidului, unde folosește un dispozitiv asemănător elicei numit an rotor pentru a muta combustibilul în sus. Lamele înclinate pe rotorul rotativ împing apa prin modul în care lamele de pe un ventilator electric împing aer.
• A pompa de absorbtie deplasează gazul folosind principiul presiune inegală. În apă se introduce o țeavă. Un motor peste nivelul fluidului elimină suficient aer din conductă pentru a scădea presiunea aerului deasupra benzinei. Motorul continuă să îndepărteze aerul până când presiunea aerului deasupra benzinei este mai mică decât presiunea aerului împingând în jos pe gazul din afara conductei. Greutatea aerului înconjurător forțează gazul din interiorul conductei în sus, chiar dacă gravitația încearcă să-l tragă înapoi. Când presiunea aerului din interiorul conductei este suficient de scăzută, gazul urcă pur și simplu în distribuitorul de la sol.

Avantajul major al unei pompe submersibile față de o pompă de aspirație este că rotorul poate împinge apa pe distanțe verticale mai lungi. Cu toate acestea, deoarece rezervoarele de gaz din majoritatea stațiilor de service sunt amplasate la doar câțiva metri sub distribuitor, o pompă de aspirație este de obicei mai mult decât adecvată pentru sarcina la îndemână. Cu toate acestea, există mai multe lucruri și îl vom explora mai departe în pagina următoare.

Mulțumiri

Mulțumiri speciale C.R. Newlin de la Franklin Fueling și Mike Hardin de la Dresser Wayne pentru ajutorul lor de neprețuit cu acest articol.

Traseul pe care îl face gazul de la rezervoare la distribuitorul de la sol nu este teribil de complicat, deși poate dura câteva rasuciri minore. Când pompa este completă și motorul pompei este oprit, gazul din interiorul conductei nu revine pur și simplu în rezervor. În schimb, este ținut în interiorul conductei de către o verifica valva. Supapa de control, care este situată deasupra gazului din interiorul conductei, creează o etanșare etanșă deasupra fluidului. Deși partea inferioară a conductei rămâne deschisă, presiunea în vid creată de supapa de reținere menține gazul la locul său. Acesta este un proces cunoscut sub numele de păstrarea primului.

Folosind o supapă de reținere pentru a menține gazul în interiorul conductei previne uzura inutilă a pompei de aspirație și asigură că va rămâne o conductă de gaz în conductă, astfel încât următorul client nu va trebui să aștepte ca acesta să fie extras de toate coborând din rezervor. Este posibil să nu pară o afacere mare, dar procesul poate dura între 10 și 15 secunde. Aceasta nu este o așteptare foarte lungă în niciun fel, dar poate fi o eternitate când aștepți să fie pompat gaz.

Puterea care conduce pompele provine, de obicei, de la aceeași rețea electrică care alimentează luminile și aparatele din casa ta, deși câteva state solicită ca stațiile de service să mențină o sursă de alimentare în caz de avarie..

Acum, când gazul este pe drum spre mașină și este timpul pentru ca clientul să înceapă să pompeze, de unde știe distribuitorul cât de mult a gazat clientul? Având în vedere volatilitatea prețurilor gazelor în aceste zile, acesta poate fi singurul lucru pe care îl poate interesa clientul. Afla cheia acestui mister pe pagina următoare.

Faceți-vă-vă Valva de control

Puteți vedea în acțiune principiul valvei de reținere prin introducerea unei paie vertical într-un pahar cu apă, astfel încât apa să curgă în sus în paie. După ce paiul este parțial scufundat, așezați vârful degetului deasupra paiului, formând un sigiliu etanș, apoi ridicați paiul înapoi din apă. Apa va rămâne în interiorul paiului, chiar și după ce paiul a fost îndepărtat complet din pahar și va curge înapoi doar atunci când eliberați degetul. De fapt, degetul tău a servit ca supapă de control pe paie.

Știți cât de mult pompezi gaz acum? Scott Olson / Getty Images

În calitate de șofer, obiectivul dvs. principal la pompă este să vă faceți rezervorul umplut, astfel încât să vă puteți readuce mașina pe drum. Scopul proprietarului stației de service și al companiei care furnizează gazul este totuși să știi cât de mult gaz ai pompat, astfel încât să te poată încărca în mod corespunzător. De acolo intră debitmetrul.

Pe măsură ce benzina se deplasează în sus în distribuitor, trece prin a supapa de control a debitului care reglează viteza de curgere a benzinei. Face acest lucru printr-o diafragmă din plastic care se strecoară din ce în ce mai strâns în conductă, pe măsură ce fluxul de gaz crește, lăsând întotdeauna suficient spațiu pentru cantitatea corespunzătoare de benzină să treacă. Dacă ați setat o cantitate predeterminată de gaz care trebuie pompată, debitul de gaz se va încetini pe măsură ce vă apropiați de limită.

Această țeavă conține, de asemenea, debitmetru, care este o cameră din fontă sau aluminiu care conține o serie de angrenaje sau un rotor simplu, care înlătură unitățile de gaz în timp ce trec. Informațiile despre fluxul de gaz sunt transmise unui computer situat în distribuitor, care afișează cantitatea contorizată de gaz în zecimi de galon. Deoarece temperatura gazului se schimbă - de exemplu, în zilele călduroase și reci, de exemplu - densitatea gazului se poate modifica, provocând o eroare în cantitatea de fluid măsurată de debitmetru. Calculatorul compensează această eroare, luând în considerare temperatura gazului, deoarece înregistrează debitul și ajustează prețul în consecință.

Purtarea contorului poate să-și degradeze precizia în timp, motiv pentru care sunt necesare inspecții periodice. În mod obișnuit, inspectorii vor folosi un container cu un anumit volum, vor pompa gaz în el și vor compara cantitatea din recipient cu cantitatea contorizată pe distribuitor. Dacă sumele nu se potrivesc, debitmetrul va trebui recalibrat și eventual renovat sau înlocuit. Deși reglementările pentru calibrarea pompelor provin de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST), inspecțiile efective sunt efectuate local, de obicei de către Departamentul de Greutate și Măsuri al statului..

Acum, când gazul curge și cantitatea de debit a fost măsurată, a mai rămas un singur pas: introducerea gazului în mașina clientului. Dar acesta este un proces mai complicat la care te-ai putea gândi. De exemplu, ce se întâmplă dacă clientul nu știe când să înceteze pomparea? Se va înmuia într-o erupție potențial letală de combustibil fugit? Să aflăm pe pagina următoare.

Unul dintre primele lucruri pe care un client le va observa la pompă este varietatea de alegeri oferite. În cele mai multe cazuri, un distribuitor va oferi mai multe grade de gaz - uneori câte cinci - fiecare cu un grad octan diferit. Evaluarea octanului dorită este de obicei aleasă pur și simplu apăsând un buton. Acest lucru înseamnă că există cinci rezervoare subterane diferite care alimentează distribuitorul, fiecare oferind un grad diferit de gaz? Nu este de obicei cazul. De fapt, distribuitorul poate produce atâtea grade cât dorește de la doar două tancuri subterane, atâta timp cât un rezervor conține cel mai mare grad de octan disponibil la acea stație, iar celălalt conține cel mai mic. Gradele sunt amestecate împreună la pompă - nu spre deosebire de modul în care ați amestecat ginul și vermutul pentru a face un martini - producând un fel de cocktail octanic. Proporția precisă în care sunt amestecate clasele determină octanul gazului care intră în rezervorul clientului.

Această fază a bartendingului pompei de gaz este realizată de ceva numit a supapa de amestec. Această supapă are intrări constând din două clase de benzină, fiecare din rezervoare diferite. O singură barieră mobilă, numită a pantof este conectat la ambele astfel încât să poată fi mutat prin intrări cu un singur clichet acționat cu motor. Pe măsură ce clichetul deschide o supapă, aceasta închide cealaltă supapă în proporție precisă, dar opusă. Aceasta înseamnă că, atunci când o valvă este de exemplu 90% deschisă, cealaltă supapă este deschisă la 10%, creând un amestec care constă din 90% dintr-un octan și 10% din cealaltă. Prin mutarea clichetului înainte și înapoi, supapa de amestec poate produce orice octan de gaz, variind de la cele mai mari la cele mai mici grade stocate în rezervoare - și toți octanii între ele.

Continuați să citiți pentru a afla cum distribuitorul se asigură că nu vă revărtați capacitatea de benzină a rezervorului dvs..

Măsuri de siguranță

Pe măsură ce clientul pompează amestecul de gaze la alegere în rezervorul de gaz al mașinii, s-ar putea întâmpla orice număr de accidente - cele mai multe sunt atribuite erorilor umane..

De exemplu, cenușa fierbinte dintr-o țigară aprinsă ar putea aprinde benzina, motiv pentru care fumatul în apropierea unui distribuitor de benzină este ilegal în majoritatea jurisdicțiilor. Lăsarea motorului automobilului funcționând în timp ce pompează gaz nu este ilegală, dar asta nu înseamnă că este o idee bună: Chiar și defecțiuni minore ale motorului ar putea crea scântei sau o scurtă explozie de flacără care ar putea aprinde gazul. Scânteile generate de electricitatea statică ar putea reprezenta, de asemenea, un pericol, motiv pentru care trebuie să atingeți cadrul mașinii înainte de a folosi pompa pentru a descărca orice acumulare statică. Nu așteptați în interiorul mașinii într-o zi rece, deoarece gazul este pompat, fie - însăși actul de alunecare pe scaunul auto poate genera o sarcină statică comparabilă cu cea generată de mersul pe un covor de pluș.

Dacă un client absent se îndepărtează cu duza încă introdusă în rezervor, furtunul este proiectat să se descompună în două bucăți. Unul rămâne cu mașina, iar celălalt cu distribuitorul. Supapele de control de pe ambele părți ale punctului de rupere împiedică scurgerea combustibilului din jumătate.

Când clientul scoate mânerul pompei de la locul său de pe partea dispenserului, această acțiune activează un comutator care începe funcționarea distribuitorului. (În unele cazuri, întrerupătorul este încărcat cu arc și se activează automat; în altele, clientul trebuie să ridice manual o mică pârghie pentru a începe procesul.) În acel moment, clientul introduce pur și simplu duza în rezervorul de gaz al mașinii și trage maneta. . Oprirea debitului de gaz este la fel de simplă - clientul trebuie să elibereze doar maneta pentru a opri curentul de combustibil.

Dar ce se întâmplă dacă rezervorul se umple pe neașteptate până la liman și benzina amenință cu o revărsare? După cum știe oricine a folosit vreodată o pompă de gaz, pompa se va opri automat. Dar cum știe pompa când trebuie să oprești pomparea?

Pe măsură ce nivelul de gaz din rezervor crește, distanța dintre duza distribuitorului și combustibilul crește. O conductă mică numită a Venturi circulă alături de duza de gaz. Atunci când capătul conductei de venturi devine scufundat în gazul care crește, acesta sufocă presiunea aerului care ține mânerul duzei deschis și închide fluxul de gaz. Din păcate, această oprire se poate întâmpla uneori înainte ca rezervorul să fie plin, pe măsură ce gazul care curge rapid se retrage în drum spre rezervor. Acest lucru poate duce la deschiderea mânerului de gaz înainte de finalizarea pompării, lăsând clientul enervat să strângă din nou mânerul și riscă posibilitatea de a se revărsa. Întreruperea scurtă va permite gazului să continue în rezervor și duza pompei să înceapă din nou să toarne gaz.

Pentru mai multe informații despre consumul de combustibil și eficiența combustibilului, aruncați o privire la linkurile de pe pagina următoare.

Interfața utilizatorului

Aceasta este partea pompei de gaz care a evoluat cel mai vizibil de-a lungul anilor. Până acum câteva decenii, roțile rotative cu cifre pe ele bifau numărul de galoane și prețul gazelor pe măsură ce pompa funcționa. În anii ’70, au început să apară LCD-uri strălucitoare sub formă de afișaje cu șapte segmente. (Segmentele de pe afișaj ar putea fi iluminate de computer pentru a forma diverse cifre și, uneori, litere ale alfabetului.) Aceste interfețe relativ simple ale utilizatorului sunt înlocuite treptat de afișaje video pe computer cu funcții complete, multe variații rulând pe sisteme de operare precum Microsoft Windows. Aceste afișaje pot oferi informații, afișează cantitatea de gaz vândută și chiar pot difuza reclame și pot continua conversații simple cu clienții amuzați.

Articole similare

• De unde știe o pompă de benzină la o stație de alimentare când rezervorul este plin?
• Cum funcționează benzina
• Statele Unite sunt dependente de benzină?
• Ce viteză trebuie să conduc pentru a obține eficiență maximă de combustibil?
• Care este diferența dintre benzină, kerosen, motorină, etc.?
• Ce înseamnă octan?

surse

• C.R. Newlin. Interviu personal. Realizat 22.06.2008.
• Mike Hardin. Interviu prin e-mail. Realizat 23.06.2008.
• Wayne Division, Dresser Industries. „Cum funcționează sistemele de distribuție a benzinei”. Partea nr. 920061 Rev A. sept. 1995.