La tua vacanza è appena iniziata e stai facendo il viaggio verso le montagne o la spiaggia o in qualche altro posto che sogni da mesi. Sei pronto per partire, ma prima di poter percorrere più di qualche miglio, devi dirigerti verso l'uscita più vicina:è già ora di fare benzina. Con i prezzi della benzina così volatili come lo sono stati negli ultimi anni, è improbabile che questa sia la tua parte preferita del viaggio. C'è anche la possibilità che lo shock dell'adesivo alla pompa possa portarti a saltare la cena di fantasia di quella sera e fermarti invece per un pasto al fast food. Sfortunatamente, in un mondo che dipende dalle automobili per i trasporti di base, pompare e acquistare gas è un male necessario, almeno per il momento.
Durante tutti quei viaggi alla pompa, ti sei mai fermato a chiederti dove fosse il gas nel erogatore della stazione di servizio proviene o come arriva dal distributore al serbatoio del gas della tua auto? Il processo non è difficile da capire, ma le compagnie del gas si sono date un gran da fare per nascondere i dettagli. Pompare gas può sembrare una semplice questione di sollevare una pompa, premere alcuni pulsanti e talvolta strisciare una carta di credito attraverso un lettore o agitare una bacchetta di credito verso un rilevatore. Quello che succede all'interno dell'erogatore del gas stesso, tuttavia, è un po' più complicato di così.
Conoscete già il trapano:strisciate la vostra carta di credito, comunicate all'erogatore che tipo di gas volete e iniziate a pompare. Quando il serbatoio è pieno, paga il carburante, torna al posto di guida e dirigiti verso la strada aperta. Ma quella semplice descrizione solleva più domande di quante ne risponda. Come arriva il gas all'auto? Come fa la pompa a sapere quando smettere di pompare? Come miscela l'esatta miscela di gas che il cliente desidera? E cosa succede se guidi accidentalmente con la pompa di benzina ancora attaccata alla tua auto? Continua a leggere per scoprirlo.
ContenutiLa benzina venduta nelle stazioni di servizio viene stoccata sottoterra in serbatoi interrati. Ciascuno contiene diverse migliaia di galloni di gas. Ci sono almeno due di questi serbatoi per stazione e ogni serbatoio di solito contiene un diverso grado di gas. Avere i serbatoi del gas sotterranei presenta un problema ovvio:se il gas deve arrivare a un distributore (e al serbatoio del gas della tua auto) situato sopra il suolo, deve sfidare la gravità per arrivarci, come una cascata che scorre in salita. Ma spostare il gas dal suo nascondiglio sotterraneo fino al livello della strada non è così difficile come potresti pensare.
La maggior parte delle stazioni di servizio esegue il lavoro utilizzando uno dei due tipi di pompa:una pompa sommersa o una pompa di aspirazione:
Il principale vantaggio di una pompa sommersa rispetto a una pompa di aspirazione è che la girante può spingere l'acqua su distanze verticali più lunghe. Tuttavia, poiché i serbatoi del gas nella maggior parte delle stazioni di servizio si trovano solo pochi metri sotto l'erogatore, una pompa di aspirazione è generalmente più che adeguata per l'attività da svolgere. C'è di più in questo processo, tuttavia, e lo esploreremo ulteriormente nella pagina successiva.
GrazieUn ringraziamento speciale a C.R. Newlin di Franklin Fueling e Mike Hardin di Dresser Wayne per il loro prezioso aiuto con questo articolo.
Il percorso che il gas prende dai serbatoi all'erogatore fuori terra non è terribilmente complicato, anche se potrebbe richiedere alcuni piccoli colpi di scena. Quando il pompaggio è completo e il motore della pompa è spento, il gas all'interno del tubo non ricade semplicemente nel serbatoio. Invece, è trattenuto all'interno del tubo da una valvola di ritegno . La valvola di ritegno, che si trova sopra il gas all'interno del tubo, crea una tenuta ermetica sopra il fluido. Sebbene il fondo del tubo rimanga aperto, la pressione del vuoto creata dalla valvola di ritegno mantiene il gas in posizione. Questo è un processo noto come mantenere il primo .
L'utilizzo di una valvola di ritegno per trattenere il gas all'interno del tubo evita l'usura non necessaria della pompa di aspirazione e assicura che una fornitura di gas rimanga nel tubo in modo che il cliente successivo non debba attendere che venga prelevato tutto il molto in alto dal serbatoio. Potrebbe non sembrare un grosso problema, ma il processo può richiedere da 10 a 15 secondi. Non è un'attesa molto lunga, ma può essere un'eternità quando aspetti che venga pompata la benzina.
L'energia che aziona le pompe di solito proviene dalla stessa rete elettrica che alimenta le luci e gli elettrodomestici della tua casa, anche se alcuni stati richiedono che le stazioni di servizio mantengano un'alimentazione di riserva in caso di interruzione di corrente.
Ora che il gas sta arrivando all'auto ed è ora che il cliente inizi a pompare, come fa l'erogatore a sapere quanta benzina ha pompato il cliente? Considerando la volatilità dei prezzi del gas in questi giorni, questa potrebbe essere l'unica cosa che potrebbe interessare al cliente. Scopri la chiave di questo mistero nella pagina successiva.
Valvola di ritegno fai-da-tePuoi vedere il principio della valvola di ritegno in azione inserendo una cannuccia verticalmente in un bicchiere d'acqua in modo che l'acqua scorra verso l'alto nella cannuccia. Una volta che la cannuccia è parzialmente sommersa, posiziona la punta del dito sopra la cannuccia, formando una chiusura ermetica, quindi solleva la cannuccia fuori dall'acqua. L'acqua rimarrà all'interno della cannuccia, anche dopo che la cannuccia è stata completamente rimossa dal bicchiere, e tornerà fuori solo quando rilascerai il dito. In effetti, il tuo dito è servito da valvola di non ritorno sulla cannuccia.
Come pilota, il tuo obiettivo principale alla pompa è quello di riempire il serbatoio in modo da poter riportare la tua auto sulla strada. L'obiettivo del proprietario della stazione di servizio e della società che fornisce il gas, tuttavia, è sapere quanta benzina hai pompato in modo che possano addebitarti correttamente. È qui che entra in gioco il flussometro.
Mentre la benzina viaggia verso l'alto nel distributore, passa attraverso una valvola di controllo del flusso che regola la velocità del flusso della benzina. Lo fa tramite un diaframma di plastica che viene schiacciato sempre più saldamente nel tubo all'aumentare del flusso di gas, lasciando sempre spazio sufficiente per il passaggio della giusta quantità di benzina. Se hai impostato una quantità predeterminata di gas da pompare, il flusso di gas rallenterà man mano che ti avvicini al limite.
Questo tubo contiene anche il flussometro , che è una camera in ghisa o alluminio contenente una serie di ingranaggi o un semplice rotore che fa scattare le unità di gas mentre passano. Le informazioni sul flusso di gas vengono trasmesse a un computer situato nell'erogatore, che visualizza la quantità di gas misurata in decimi di gallone. Al variare della temperatura del gas, ad esempio in giornate particolarmente calde e fredde, la densità del gas può variare, causando un errore nella quantità di fluido misurata dal flussimetro. Il computer compensa questo errore tenendo conto della temperatura del gas in quanto registra il flusso e regola di conseguenza il prezzo.
L'usura del misuratore può degradarne la precisione nel tempo, motivo per cui sono necessarie ispezioni periodiche. In genere, gli ispettori utilizzano un contenitore di un certo volume, pompano gas al suo interno e confrontano la quantità nel contenitore con la quantità misurata sull'erogatore. Se le quantità non corrispondono, il flussometro dovrà essere ricalibrato ed eventualmente ricondizionato o sostituito. Sebbene le normative per la calibrazione delle pompe provengano dal National Institute for Standards and Technology (NIST), le ispezioni effettive vengono eseguite localmente, di solito dal Dipartimento dei pesi e delle misure di uno stato.
Ora che il gas scorre e la quantità di flusso è stata misurata, manca solo un passaggio:portare il gas nell'auto del cliente. Ma questo è un processo più complicato che potresti pensare. Ad esempio, cosa succede se il cliente non sa quando smettere di pompare? Sarà immerso in un'eruzione potenzialmente letale di carburante in fuga? Scopriamolo nella prossima pagina.
Una delle prime cose che un cliente noterà alla pompa è la varietà di scelte offerte. Nella maggior parte dei casi, un erogatore offrirà diversi gradi di gas, a volte fino a cinque, ciascuno con un numero di ottano diverso. Il numero di ottano desiderato viene solitamente scelto semplicemente premendo un pulsante. Questo significa che ci sono cinque diversi serbatoi sotterranei che alimentano quel distributore, ognuno dei quali offre un diverso grado di gas? Di solito non è così. In effetti, l'erogatore può produrre tutti i gradi che desidera da un minimo di due serbatoi interrati, purché un serbatoio contenga il grado di ottano più alto disponibile in quella stazione e l'altro contenga il più basso. I gradi vengono miscelati insieme alla pompa - non diversamente dal modo in cui mescoleresti gin e vermouth per fare un martini - producendo una specie di cocktail di ottani. La precisa proporzione in cui vengono miscelate le gradazioni determina l'ottano del gas che entra nel serbatoio del cliente.
Questa impresa di barman con pompa di benzina viene eseguita da qualcosa chiamato valvola di miscelazione . Questa valvola ha ingressi costituiti da due gradi di benzina, ciascuno da serbatoi diversi. Un'unica barriera mobile chiamata scarpa è collegato ad entrambi in modo tale da poter essere spostato attraverso gli ingressi con un unico cricchetto motorizzato. Quando il cricchetto apre una valvola, chiude l'altra valvola in proporzione precisa ma opposta. Ciò significa che quando una valvola è, ad esempio, aperta al 90 percento, l'altra valvola è aperta al 10 percento, creando una miscela composta dal 90 percento di un ottano e dal 10 percento dell'altro. Spostando il cricchetto avanti e indietro, la valvola della miscela può produrre qualsiasi ottano di gas, dal grado più alto a quello più basso immagazzinato nei serbatoi e tutti gli ottani intermedi.
Continua a leggere per scoprire come l'erogatore si assicura di non traboccare la capacità di benzina del tuo serbatoio.
Misure di sicurezzaQuando il cliente pompa la miscela di gas di sua scelta nel serbatoio dell'auto, potrebbe verificarsi un numero qualsiasi di incidenti, la maggior parte dei quali attribuibili a un errore umano.
Ad esempio, la cenere calda di una sigaretta accesa potrebbe dare fuoco alla benzina, motivo per cui fumare in prossimità di un distributore di benzina è illegale nella maggior parte delle giurisdizioni. Lasciare il motore dell'automobile acceso mentre si pompa il gas non è illegale, ma ciò non significa che sia una buona idea:anche piccoli malfunzionamenti del motore potrebbero creare scintille o una breve esplosione di fiamme che potrebbero accendere il gas. Anche le scintille di elettricità statica potrebbero rappresentare un pericolo, motivo per cui dovresti toccare il telaio dell'auto prima di azionare la pompa per scaricare l'eventuale accumulo di elettricità statica. Non aspettare all'interno dell'auto in una giornata fredda mentre viene pompato il gas:l'atto stesso di scivolare sul sedile dell'auto potrebbe generare una carica statica paragonabile a quella generata camminando su un morbido tappeto.
Se un cliente distratto si allontana con l'ugello ancora inserito nel serbatoio, il tubo è progettato per rompersi in due pezzi. Uno rimane con l'auto e l'altro con il distributore. Le valvole di ritegno su entrambi i lati del punto di rottura impediscono la fuoriuscita di carburante da una delle due metà.
Leggi di più>Quando il cliente rimuove la maniglia della pompa dalla sua posizione sul lato dell'erogatore, questa azione attiva un interruttore che avvia il funzionamento dell'erogatore. (In alcuni casi l'interruttore è a molla e si attiva automaticamente, in altri il cliente deve alzare manualmente una levetta per iniziare il processo.) A quel punto, il cliente inserisce semplicemente l'ugello nel serbatoio dell'auto e tira la leva . Interrompere il flusso di gas è altrettanto semplice:al cliente è sufficiente rilasciare la leva per interrompere il flusso di carburante.
Ma cosa succede se il serbatoio si riempie inaspettatamente fino all'orlo e la benzina minaccia di traboccare? Come sa chiunque abbia mai azionato una pompa di benzina, la pompa si spegnerà automaticamente. Ma come fa la pompa a sapere quando smettere di pompare?
All'aumentare del livello del gas nel serbatoio, la distanza tra l'ugello erogatore e il carburante si riduce. Una piccola pipa chiamata venturi corre lungo l'ugello del gas. Quando l'estremità del tubo Venturi viene sommersa nel gas in aumento, soffoca la pressione dell'aria che tiene aperta la maniglia dell'ugello e interrompe il flusso di gas. Sfortunatamente, questo arresto a volte può verificarsi prima che il serbatoio sia pieno poiché il gas che scorre rapidamente torna indietro nel suo percorso nel serbatoio. Ciò può causare l'apertura della maniglia del gas prima del completamento del pompaggio, lasciando il cliente infastidito a stringere di nuovo la maniglia e rischiare la possibilità di traboccamento. Una breve pausa consentirà al gas di continuare nel serbatoio e all'ugello della pompa di ricominciare a versare il gas.
Per ulteriori informazioni sul consumo di carburante e sull'efficienza del carburante, dai un'occhiata ai link nella pagina successiva.
L'interfaccia utenteQuesta è la parte della pompa del gas che si è evoluta più visibilmente nel corso degli anni. Fino a pochi decenni fa, le ruote girevoli con numeri su di esse spuntavano il numero di galloni e il prezzo del gas mentre la pompa funzionava. Negli anni '70 iniziarono ad apparire LCD luminosi sotto forma di display a sette segmenti. (I segmenti del display potrebbero essere illuminati dal computer per formare vari numeri e occasionalmente lettere dell'alfabeto.) Queste interfacce utente relativamente semplici vengono gradualmente sostituite da display video per computer a tutti gli effetti, molte varianti in esecuzione su sistemi operativi come Microsoft Windows. Questi display possono offrire informazioni, visualizzare la quantità di gas venduta e persino pubblicare annunci pubblicitari e condurre semplici conversazioni con clienti divertiti.
