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 afslag gaan -- het is al tijd om benzine te kopen. Met benzineprijzen die zo volatiel zijn als de afgelopen jaren, is dit waarschijnlijk niet je favoriete onderdeel van de reis. Er is zelfs een kans dat een stickerschok bij de pomp ertoe kan leiden dat u het chique diner van die avond overslaat en in plaats daarvan stopt voor een fastfoodmaaltijd. Helaas, in een wereld die afhankelijk is van auto's voor basistransport, is pompen en kopen van gas een noodzakelijk kwaad - voorlopig in ieder geval.
Heeft u zich tijdens al die ritjes naar de pomp wel eens afgevraagd waar het gas in de tankstationdispenser vandaan komt of hoe het van de dispenser 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 kwestie van een pomp optillen, op een paar knoppen drukken en soms een creditcard door een lezer halen of met een tegoedstaafje naar een detector zwaaien. Wat er in de gasdispenser zelf gebeurt, is echter iets gecompliceerder dan dat.
U kent de oefening al:veeg met uw creditcard, vertel de dispenser wat voor soort gas u wilt en begin met pompen. Als je tank vol is, betaal je voor het gas, spring je terug in de bestuurdersstoel en ga je naar de openbare 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 met de benzinepomp nog aan je auto? Blijf lezen om erachter te komen.
InhoudDe 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 andere gassoort. Als de gastanks ondergronds zijn, is dat een duidelijk probleem:als het gas naar een bovengrondse dispenser (en de benzinetank van uw auto) moet gaan, moet het de zwaartekracht trotseren om daar te komen - zoals een waterval die bergopwaarts stroomt. Maar het gas vanuit zijn ondergrondse schuilplaats naar straatniveau verplaatsen is niet zo moeilijk als je zou denken.
De meeste tankstations doen het werk met een van de twee soorten pompen:een dompelpomp of een zuigpomp:
Het grote voordeel van een dompelpomp ten opzichte van een zuigpomp is dat de waaier water over grotere verticale afstanden kan duwen. Omdat de gastanks bij de meeste tankstations zich echter slechts een paar voet onder de dispenser bevinden, is een zuigpomp meestal meer dan voldoende voor de uit te voeren taak. Er is echter meer aan dit proces, en we zullen het verder onderzoeken op de volgende pagina.
BedanktSpeciale 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 bochten en bochten kan vergen. Wanneer het pompen is voltooid en de pompmotor is uitgeschakeld, valt het gas in de leiding niet zomaar terug in de tank. In plaats daarvan wordt het in de pijp gehouden door een terugslagklep . De terugslagklep, die zich boven het gas in de leiding bevindt, zorgt voor een luchtdichte afdichting boven de vloeistof. Hoewel de onderkant van de pijp open blijft, houdt de vacuümdruk die wordt gecreëerd door de terugslagklep het gas op zijn plaats. Dit is een proces dat bekend staat als het behouden van de prime .
Het gebruik van een terugslagklep om het gas in de leiding te houden, voorkomt onnodige slijtage van de zuigpomp en zorgt ervoor dat er gas in de leiding blijft, zodat de volgende klant niet hoeft te wachten tot het helemaal is aangezogen ver uit de tank. Het lijkt misschien niet zo belangrijk, maar het proces kan 10 tot 15 seconden duren. Dat is helemaal niet erg lang wachten, maar het kan een eeuwigheid duren als je moet wachten tot er gas wordt gepompt.
De stroom die de pompen aandrijft, komt meestal van hetzelfde elektriciteitsnet dat de lampen en apparaten in uw huis van stroom voorziet, hoewel in een aantal staten tankstations een noodstroomvoorziening moeten hebben in geval van stroomuitval.
Nu het gas onderweg is naar de auto en het tijd is voor de klant om te gaan pompen, hoe weet de dispenser 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 terugslagklepU kunt het principe van de terugslagklep in actie 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 de top van uw vinger op het rietje om een luchtdichte afsluiting te vormen 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 er pas weer uit als je je vinger loslaat. In feite heeft uw vinger gediend als een terugslagklep op het rietje.
Als chauffeur is uw primaire doel bij de pomp om uw tank gevuld te krijgen, zodat u uw auto weer op de weg kunt krijgen. Het doel van de eigenaar van het tankstation en het bedrijf dat het gas levert, is echter te weten hoeveel gas u hebt gepompt, zodat ze u ervoor kunnen betalen. Dat is waar de flowmeter binnenkomt.
Terwijl de benzine omhoog stroomt in de dispenser, gaat deze door een stroomregelklep die de stroomsnelheid van de benzine regelt. Het doet dit via een plastic membraan dat steeds strakker in de pijp wordt geperst naarmate de gasstroom toeneemt, zodat er altijd net genoeg ruimte overblijft voor de juiste hoeveelheid benzine. Als je een vooraf bepaalde hoeveelheid gas hebt ingesteld die moet worden gepompt, zal de gasstroom vertragen naarmate je de limiet nadert.
In deze leiding zit ook de flowmeter , dat is een gietijzeren of aluminium kamer met een reeks tandwielen of een eenvoudige rotor die eenheden gas afvinkt terwijl ze er doorheen gaan. Informatie over de gasstroom wordt doorgegeven aan een computer in de dispenser, die de gemeten hoeveelheid gas in tienden van een gallon weergeeft. Naarmate de temperatuur van het gas verandert - bijvoorbeeld op bijzonder warme en koude dagen - kan de dichtheid van het gas veranderen, waardoor een fout ontstaat 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 van de meter kan de nauwkeurigheid in de loop van de tijd verminderen, daarom zijn periodieke inspecties noodzakelijk. Meestal 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 gemeten. Als de hoeveelheden niet overeenkomen, moet de flowmeter opnieuw worden gekalibreerd en mogelijk worden opgeknapt 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 Maten van een staat.
Nu het gas stroomt en de hoeveelheid stroom is gemeten, rest er nog maar één stap:het gas in de auto van de klant krijgen. Maar dat is een lastiger proces, zou je denken. Wat als de klant bijvoorbeeld niet weet wanneer hij moet stoppen met pompen? Zal hij of zij doordrenkt raken van een potentieel dodelijke uitbarsting van op hol geslagen brandstof? Laten we het op de volgende pagina ontdekken.
Een van de eerste dingen die een klant aan de pomp zal opvallen, is de verscheidenheid aan keuzemogelijkheden. In de meeste gevallen biedt een dispenser verschillende soorten gas - soms wel vijf - elk met een ander octaangetal. Het gewenste octaangetal wordt meestal eenvoudig met een druk op de knop gekozen. Betekent dit dat er vijf verschillende ondergrondse tanks in die dispenser worden gevoed, elk met een andere gassoort? Dat is meestal niet het geval. In feite kan de dispenser zoveel kwaliteiten produceren als hij wil uit slechts twee ondergrondse tanks, zolang de ene tank het hoogste octaangehalte bevat dat beschikbaar is op dat station en de andere het laagste. De kwaliteiten worden aan de pomp gemengd - net zoals je gin en vermout zou mengen om een martini te maken - waardoor een soort octaancocktail ontstaat. De precieze verhouding waarin de soorten worden gemengd, bepaalt het octaangetal van het gas dat de tank van de klant binnenkomt.
Dit staaltje benzinepomp-bartending wordt uitgevoerd door iets dat een mengklep wordt genoemd . Deze klep heeft ingangen bestaande uit twee soorten benzine, elk uit verschillende tanks. Een enkele, beweegbare barrière genaamd een schoen is met beide zo verbonden dat hij met een enkele motoraangedreven ratel over de ingangen kan worden bewogen. Terwijl de ratel één klep opent, sluit hij de andere klep in een precieze maar tegengestelde verhouding. Dit betekent dat wanneer de ene klep bijvoorbeeld 90 procent open staat, de andere klep 10 procent open staat, 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 schuiven, kan de mengklep elk octaangetal gas produceren, variërend van de hoogste tot de laagste klassen die in de tanks zijn opgeslagen - en alle octanen daartussenin.
Blijf lezen om erachter te komen hoe de dispenser ervoor zorgt dat je de benzineinhoud van je tank niet overstroomt.
VeiligheidsmaatregelenAls de klant het gasmengsel van zijn of haar keuze in de benzinetank van de auto pompt, kan 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. Daarom is roken in de buurt van een benzinepomp in de meeste rechtsgebieden illegaal. Het is niet illegaal om de motor van de auto te laten draaien terwijl u gas pompt, maar dat betekent niet dat het een goed idee is:zelfs kleine motorstoringen kunnen vonken of een korte vlam 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 af te voeren. Wacht ook niet op een koude dag in de auto terwijl het gas wordt gepompt -- alleen al het glijden over het autostoeltje kan een statische lading opwekken die vergelijkbaar is met die van het lopen over een pluche tapijt.
Als een verstrooide klant wegrijdt met het mondstuk nog in de tank, is de slang ontworpen om in twee stukken te breken. De een blijft bij de auto en de ander bij de dispenser. Terugslagkleppen aan beide zijden van het breekpunt voorkomen dat brandstof uit beide helften lekt.
Lees meer>Wanneer de klant de pomphendel van zijn plaats aan de zijkant van de dispenser verwijdert, activeert deze actie een schakelaar die de dispenserwerking start. (In sommige gevallen is de schakelaar veerbelast en wordt 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 gewoon het mondstuk in de benzinetank van de auto en trekt aan de hendel . Het stoppen van de gasstroom 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 vol raakt en de benzine dreigt over te lopen? Zoals iedereen die ooit met een benzinepomp heeft gewerkt 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 verstuiver en de brandstof kleiner. Een kleine pijp genaamd een venturi loopt langs het gasmondstuk. Wanneer het uiteinde van de venturibuis ondergedompeld raakt in het opstijgende gas, verstikt het de luchtdruk die de hendel van het mondstuk openhoudt en sluit de gasstroom af. Helaas kan deze uitschakeling soms plaatsvinden voordat de tank vol is, omdat het snelstromende gas een back-up maakt op zijn weg naar de tank. Dit kan ertoe leiden dat de gashendel openspringt voordat het pompen is voltooid, waardoor de geïrriteerde klant opnieuw in de hendel moet knijpen en de mogelijkheid van overlopen riskeert. Door even te pauzeren kan het gas in de tank blijven en kan het pompmondstuk weer gas gaan gieten.
Bekijk de links op de volgende pagina voor meer informatie over brandstof en brandstofefficiëntie.
De gebruikersinterfaceDit is het onderdeel van de benzinepomp dat in de loop der jaren het meest zichtbaar is geëvolueerd. Tot een paar decennia geleden tikten roterende wielen met cijfers erop het aantal gallons en de prijs van gas aan terwijl de pomp werkte. In de jaren zeventig begonnen gloeiende LCD's in de vorm van schermen met zeven segmenten te verschijnen. (De segmenten in het scherm kunnen door de computer worden verlicht om verschillende cijfers en soms letters van het alfabet te vormen.) Deze relatief eenvoudige gebruikersinterfaces worden geleidelijk vervangen door volwaardige computervideoschermen, veel draaiende variaties op besturingssystemen zoals Microsoft Windows. Deze displays kunnen informatie bieden, de hoeveelheid verkocht gas weergeven en zelfs advertenties weergeven en eenvoudige gesprekken voeren met geamuseerde klanten.
