Hoe benzinepompen werken

  • Phillip Hopkins
  • 0
  • 1692
  • 235
Tanken aan de pomp is een constant en ietwat vervelend ritueel voor chauffeurs. Justin Sullivan / Getty Images

Je vakantie is net begonnen en je maakt de rit naar de bergen of naar het strand of naar een andere plek waar je al maanden van droomt. Je bent klaar om te gaan, maar voordat je meer dan een paar kilometer kunt gaan, moet je naar de dichtstbijzijnde afrit gaan - het is al tijd om benzine te kopen. Met benzineprijzen die zo volatiel zijn als in de afgelopen jaren, is dit waarschijnlijk niet uw favoriete onderdeel van de reis. Er is zelfs een kans dat een stickerschok aan de pomp ertoe leidt dat u het luxe diner van die avond overslaat en in plaats daarvan stopt voor een fastfoodmaaltijd. Helaas, in een wereld die afhankelijk is van auto's voor basisvervoer, is het pompen en kopen van gas een noodzakelijk kwaad - in ieder geval voorlopig.

Ben je tijdens al die uitstapjes naar de pomp wel eens gestopt om je af te vragen waar het gas in de tankstation dispenser komt van of hoe het van de automaat naar de benzinetank van uw auto komt? Het proces is niet moeilijk te begrijpen, maar gasbedrijven hebben veel moeite gedaan om de details te verbergen. Het pompen van gas lijkt misschien een simpele kwestie van een pomp optillen, op een paar knoppen drukken en soms een creditcard door een lezer halen of met een creditcard naar een detector zwaaien. Wat er zich in de gasdispenser zelf afspeelt, is echter iets gecompliceerder dan dat.

Je kent de oefening al: veeg met je creditcard, vertel de automaat wat voor soort gas je wilt en begin met pompen. Als je tank vol is, betaal je voor het gas, spring je terug op de bestuurdersstoel en ga je naar de open weg. Maar die simpele beschrijving roept meer vragen op dan ze beantwoordt. Hoe komt het gas bij de auto? Hoe weet de pomp wanneer hij moet stoppen met pompen? Hoe mengt het precies het gasmengsel dat de klant wil? En wat gebeurt er als je per ongeluk wegrijdt terwijl de benzinepomp nog aan je auto zit? Blijf lezen om erachter te komen.

Inhoud
  1. De benzine-opslagtanks
  2. De terugslagklep
  3. De stroommeter
  4. De mengklep
  5. De automatische uitschakeling

De benzine die bij tankstations wordt verkocht, wordt ondergronds opgeslagen in ondergrondse tanks. Elk bevat enkele duizenden liters gas. Er zijn ten minste twee van deze tanks per station en elke tank bevat meestal een ander soort gas. Het ondergronds hebben van de gastanks vormt een duidelijk probleem: als het gas naar een automaat (en de benzinetank van je auto) moet komen die zich boven de grond bevindt, moet het de zwaartekracht trotseren om daar te komen - als een waterval die bergopwaarts stroomt. Maar het gas van zijn ondergrondse schuilplaats naar straatniveau verplaatsen is niet zo moeilijk als je misschien denkt.

De meeste servicestations doen het werk met een van de twee pomptypes: een dompelpomp of een zuigpomp:

  • EEN onderwaterpomp, zoals de naam al aangeeft, wordt ondergedompeld onder het oppervlak van de vloeistof, waar het een propellerachtig apparaat gebruikt dat an waaier om de brandstof naar boven te verplaatsen. Schuine bladen op de roterende waaier duwen het water zoals de bladen op een elektrische ventilator lucht duwen.
  • EEN zuigpomp beweegt het gas volgens het principe van ongelijke druk. Er wordt een pijp in het water gestoken. Een motor boven het vloeistofniveau verwijdert voldoende lucht uit de leiding om de luchtdruk boven de benzine te verlagen. De motor gaat door met het verwijderen van lucht totdat de luchtdruk boven de benzine lager is dan de luchtdruk die op het gas buiten de pijp drukt. Het gewicht van de omringende lucht dwingt het gas in de buis omhoog, zelfs als de zwaartekracht het weer naar beneden probeert te trekken. Als de luchtdruk in de buis laag genoeg is, klimt het gas gewoon omhoog in de bovengrondse dispenser.

Het grote voordeel van een dompelpomp boven een zuigpomp is dat de waaier water over langere verticale afstanden kan stuwen. Omdat de gastanks bij de meeste benzinestations zich echter maar een paar meter onder de dispenser bevinden, is een afzuigpomp meestal meer dan voldoende voor de taak. Er is echter meer aan dit proces en we zullen het op de volgende pagina verder onderzoeken.

Bedankt

Met speciale dank aan C.R. Newlin bij Franklin Fueling en Mike Hardin bij Dresser Wayne voor hun onschatbare hulp bij dit artikel.

De route die het gas aflegt van de tanks naar de bovengrondse dispenser is niet erg ingewikkeld, hoewel het een paar kleine wendingen kan kosten. Als het pompen klaar is en de pompmotor is uitgeschakeld, valt het gas in de buis niet zomaar terug in de tank. In plaats daarvan wordt het in de buis vastgehouden door een terugslagklep. De terugslagklep, die zich boven het gas in de buis bevindt, zorgt voor een luchtdichte afdichting boven de vloeistof. Hoewel de onderkant van de buis open blijft, houdt de vacuümdruk die door de terugslagklep wordt gecreëerd het gas op zijn plaats. Dit is een proces dat bekend staat als het houden van de prime.

Het gebruik van een terugslagklep om het gas in de buis te houden, voorkomt onnodige slijtage van de zuigpomp en zorgt ervoor dat er een voorraad gas in de buis blijft zodat de volgende klant niet hoeft te wachten tot het volledig is afgezogen. ver omhoog van de tank. Het lijkt misschien niet zo erg, maar het proces kan 10 tot 15 seconden duren. Dat is op geen enkele manier lang wachten, maar het kan een eeuwigheid duren als u wacht tot er gas wordt gepompt.

Het vermogen dat de pompen aandrijft, komt meestal van hetzelfde elektriciteitsnet dat de lampen en apparaten in uw huis van stroom voorziet, hoewel een paar staten vereisen dat servicestations een back-upstroomvoorziening hebben in geval van stroomuitval.

Nu het gas op weg is naar de auto en het tijd is voor de klant om te gaan pompen, hoe weet de automaat dan hoeveel gas de klant heeft gepompt? Gezien de volatiliteit van de gasprijzen tegenwoordig, is dat misschien het enige waar de klant om geeft. Ontdek de sleutel tot dit mysterie op de volgende pagina.

Doe-het-zelf terugslagklep

Je kunt het principe van de terugslagklep in werking zien door een rietje verticaal in een glas water te steken zodat het water omhoog in het rietje stroomt. Zodra het rietje gedeeltelijk is ondergedompeld, plaatst u het topje van uw vinger op het rietje, zodat het luchtdicht wordt afgesloten, en tilt u het rietje vervolgens weer uit het water. Het water blijft in het rietje, ook nadat het rietje helemaal uit het glas is gehaald, en stroomt pas weer naar buiten als je je vinger loslaat. In feite heeft uw vinger gediend als een terugslagklep op het rietje.

Weet u hoeveel gas u momenteel pompt? Scott Olson / Getty Images

Als chauffeur is je primaire doel aan de pomp om je tank gevuld te krijgen zodat je je auto weer op de weg kunt krijgen. Het doel van de eigenaar van het tankstation en het bedrijf dat het gas levert, is echter om te weten hoeveel gas je hebt gepompt, zodat ze je er goed voor kunnen opladen. Dat is waar de debietmeter binnenkomt.

Terwijl de benzine omhoog in de dispenser stroomt, gaat deze door een doorstromingscontroleventiel dat regelt de stroomsnelheid van de benzine. Het doet dit via een plastic diafragma dat steeds strakker in de pijp wordt gedrukt naarmate de gasstroom toeneemt, waardoor er altijd net genoeg ruimte overblijft om de juiste hoeveelheid benzine erdoor te laten. Als u een vooraf bepaalde hoeveelheid te pompen gas heeft ingesteld, zal de gasstroom langzamer gaan naarmate u de limiet nadert.

Deze pijp bevat ook de debietmeter, dat is een gietijzeren of aluminium kamer met daarin een reeks tandwielen of een eenvoudige rotor die gaseenheden aftikt als ze erdoorheen gaan. Informatie over de gasstroom wordt doorgegeven aan een computer in de dispenser, die de afgemeten hoeveelheid gas weergeeft in tienden van een gallon. Naarmate de temperatuur van het gas verandert - bijvoorbeeld op bijzonder warme en koude dagen - kan de dichtheid van het gas veranderen, waardoor een fout optreedt in de hoeveelheid vloeistof die door de flowmeter wordt gemeten. De computer compenseert deze fout door rekening te houden met de gastemperatuur terwijl hij de stroom registreert en de prijs dienovereenkomstig aanpast.

Slijtage aan de meter kan de nauwkeurigheid na verloop van tijd verminderen, daarom zijn periodieke inspecties noodzakelijk. Doorgaans gebruiken inspecteurs een container met een bepaald volume, pompen er gas in en vergelijken de hoeveelheid in de container met de hoeveelheid die op de dispenser wordt gedoseerd. Als de hoeveelheden niet overeenkomen, moet de flowmeter opnieuw worden gekalibreerd en mogelijk worden gereviseerd of vervangen. Hoewel de voorschriften voor pompkalibratie afkomstig zijn van het National Institute for Standards and Technology (NIST), worden de feitelijke inspecties lokaal uitgevoerd, meestal door het ministerie van Gewichten en Maatregelen van een staat..

Nu het gas stroomt en de hoeveelheid stroom is gemeten, is er nog maar één stap over: het gas in de auto van de klant krijgen. Maar dat is een lastiger proces dan u misschien denkt. Wat als de klant bijvoorbeeld niet weet wanneer hij moet stoppen met pompen? Zal hij of zij doordrenkt raken van een mogelijk dodelijke uitbarsting van weggelopen brandstof? Laten we het op de volgende pagina uitzoeken.

Een van de eerste dingen die een klant aan de pomp opvalt, is de verscheidenheid aan aangeboden keuzes. In de meeste gevallen biedt een dispenser verschillende soorten gas - soms wel vijf - elk met een ander octaangetal. Het gewenste octaangetal wordt meestal gekozen door simpelweg op een knop te drukken. Betekent dit dat er vijf verschillende ondergrondse tanks naar die dispenser gaan, die elk een ander soort gas leveren? Dat is meestal niet het geval. In feite kan de dispenser zoveel kwaliteiten produceren als hij wil uit slechts twee ondergrondse tanks, zolang één tank het hoogste octaangetal bevat dat op dat station beschikbaar is en de andere de laagste. De kwaliteiten worden aan de pomp met elkaar vermengd - niet anders dan de manier waarop je gin en vermout mengt om een ​​martini te maken - waardoor een soort octaancocktail ontstaat. De precieze verhouding waarin de kwaliteiten worden gemengd, bepaalt het octaangetal van het gas dat de tank van de klant binnenkomt.

Deze prestatie van bartending op een benzinepomp wordt uitgevoerd door iets dat a wordt genoemd mengklep. Deze klep heeft ingangen die bestaan ​​uit twee soorten benzine, elk uit verschillende tanks. Een enkele, verplaatsbare barrière genaamd a schoen is zodanig met beide verbonden dat hij met een enkele motoraangedreven ratel over de ingangen kan worden bewogen. Als de ratel een klep opent, sluit hij de andere klep in precies maar tegengestelde verhouding. Dit betekent dat wanneer de ene klep bijvoorbeeld 90 procent open is, de andere klep 10 procent open is, waardoor een mengsel ontstaat dat voor 90 procent uit het ene octaan en voor 10 procent uit het andere bestaat. Door de ratel heen en weer te verschuiven, kan de mengklep elk octaangas produceren, variërend van de hoogste tot de laagste graden die in de tanks zijn opgeslagen - en alle octaanwaarden daartussenin.

Blijf lezen om erachter te komen hoe de dispenser ervoor zorgt dat u de benzinecapaciteit van uw tank niet overloopt.

Veiligheidsmaatregelen

Terwijl de klant het gasmengsel van zijn of haar keuze in de benzinetank van de auto pompt, kan er een willekeurig aantal ongelukken gebeuren, waarvan de meeste te wijten zijn aan menselijke fouten.

Hete as van een brandende sigaret kan bijvoorbeeld de benzine in brand steken, en daarom is roken in de buurt van een benzinepomp in de meeste rechtsgebieden illegaal. De motor van de auto laten draaien terwijl er gas wordt gepompt, is niet illegaal, maar dat betekent niet dat het een goed idee is: zelfs kleine motorstoringen kunnen vonken of een korte uitbarsting van vlammen veroorzaken die het gas kunnen doen ontbranden. Vonken van statische elektriciteit kunnen ook een gevaar vormen. Daarom moet u het frame van de auto aanraken voordat u de pomp bedient om eventuele statische elektriciteit te ontladen. Wacht ook niet in de auto op een koude dag terwijl het gas wordt gepompt - alleen al het glijden over het autostoeltje kan een statische lading genereren die vergelijkbaar is met die van het lopen over een zacht tapijt..

Als een verstrooide klant wegrijdt met het mondstuk nog in de tank, is de slang ontworpen om in twee stukken te breken. De ene blijft bij de auto en de andere bij de dispenser. Terugslagkleppen aan beide zijden van het breekpunt voorkomen dat brandstof uit beide helften lekt.

Wanneer de klant de pomphendel van zijn plaats aan de zijkant van de dispenser verwijdert, activeert deze actie een schakelaar die de werking van de dispenser start. (In sommige gevallen is de schakelaar veerbelast en wordt deze automatisch geactiveerd; in andere gevallen moet de klant een kleine hendel handmatig omhoog brengen om het proces te starten.) Op dat moment steekt de klant eenvoudig het mondstuk in de benzinetank van de auto en trekt aan de hendel . De gasstroom stoppen is net zo eenvoudig: de klant hoeft alleen de hendel los te laten om de brandstofstroom af te sluiten.

Maar wat als de tank onverwachts tot de rand vult en de benzine dreigt over te lopen? Zoals iedereen die ooit een benzinepomp heeft bediend weet, schakelt de pomp automatisch uit. Maar hoe weet de pomp wanneer hij moet stoppen met pompen?

Naarmate het gasniveau in de tank stijgt, wordt de afstand tussen de dispensermond en de brandstof kleiner. Een kleine pijp genaamd a venturi loopt langs het gasmondstuk. Wanneer het uiteinde van de venturipijp wordt ondergedompeld in het opstijgende gas, wordt de luchtdruk die de mondstukhandgreep open houdt, verstikt en wordt de gasstroom afgesloten. Helaas kan deze uitschakeling soms plaatsvinden voordat de tank vol is, omdat het snel stromende gas zich op zijn weg naar de tank terugstroomt. Dit kan ervoor zorgen dat de gashendel open springt voordat het pompen is voltooid, waardoor de geïrriteerde klant de hendel weer kan indrukken en het risico loopt op overlopen. Door kort te pauzeren, kan het gas in de tank blijven en kan het pompmondstuk weer gas gaan gieten.

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over brandstof en brandstofefficiëntie.

De gebruikersinterface

Dit is het deel van de benzinepomp dat door de jaren heen het meest zichtbaar is geëvolueerd. Tot een paar decennia geleden tikken draaiende wielen met cijfers erop het aantal gallons en de prijs van gas af terwijl de pomp werkte. In de jaren zeventig verschenen er gloeiende lcd's in de vorm van displays met zeven segmenten. (De segmenten in het scherm kunnen door de computer worden verlicht om verschillende cijfers en af ​​en toe letters van het alfabet te vormen.) Deze relatief eenvoudige gebruikersinterfaces worden geleidelijk vervangen door volwaardige computervideo-displays, veel lopende variaties op besturingssystemen zoals Microsoft Windows. Deze displays kunnen informatie bieden, de hoeveelheid gas die wordt verkocht weergeven en zelfs advertenties weergeven en eenvoudige gesprekken voeren met geamuseerde klanten.

Gerelateerde artikelen

  • Hoe weet een benzinepomp bij een tankstation wanneer de tank vol is?
  • Hoe benzine werkt
  • Is de Verenigde Staten verslaafd aan benzine?
  • Met welke snelheid moet ik rijden om een ​​maximale brandstofefficiëntie te krijgen?
  • Wat is het verschil tussen benzine, kerosine, dieselbrandstof, enz.?
  • Wat betekent octaan?

Bronnen

  • C.R. Newlin. Persoonlijk interview. Uitgevoerd op 22/06/2008.
  • Mike Hardin. E-mail interview. Uitgevoerd op 23/06/2008.
  • Wayne Division, Dresser Industries. "Hoe benzinedoseersystemen werken." Onderdeelnr. 920061 Rev A. sept. 1995.



Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.

De meest interessante artikelen over geheimen en ontdekkingen. Veel nuttige informatie over alles
Artikelen over wetenschap, ruimte, technologie, gezondheid, milieu, cultuur en geschiedenis. Duizenden onderwerpen uitleggen, zodat u weet hoe alles werkt