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ガスポンプのしくみ


あなたの休暇は始まったばかりで、あなたは山やビーチ、あるいはあなたが何ヶ月も夢見てきた他の場所へのドライブをしています。あなたは行く準備ができています、しかしあなたが数マイル以上行くことができる前に、あなたは最も近い出口に向かわなければなりません-それはすでにガスを買う時間です。ガソリンの価格はここ数年と同じくらい不安定であるため、これは旅行のお気に入りの部分ではない可能性があります。ポンプでのステッカーの衝撃により、その夜の豪華な夕食をスキップして、代わりにファーストフードの食事に立ち寄る可能性さえあります。残念ながら、基本的な輸送を自動車に依存している世界では、ガスの汲み上げと購入は必要悪です-とにかく、今のところ。

ポンプへのこれらすべての旅行中に、サービスステーションディスペンサーのガスがどこにあるのか疑問に思ったことはありませんか。 ディスペンサーからあなたの車のガソリンタンクに来るのですか、それともどのように行くのですか?プロセスを理解するのは難しいことではありませんが、ガス会社は詳細を隠すために多大な労力を費やしてきました。ガスを汲み上げることは、ポンプを持ち上げ、いくつかのボタンを押し、時にはリーダーを通してクレジットカードをスワイプするか、検出器でクレジットワンドを振るという単純な問題のように見えるかもしれません。ただし、ガスディスペンサー自体の内部で行われていることは、それよりも少し複雑です。

あなたはすでにドリルを知っています:あなたのクレジットカードをスワイプし、ディスペンサーにあなたが望むガスの種類を伝えて、ポンプを始めてください。タンクがいっぱいになったら、ガス代を支払い、運転席に戻って公道に向かいます。しかし、その簡単な説明は、答えるよりも多くの質問を提起します。ガスはどのようにして車に到達しますか?ポンプはどのようにしてポンプを停止するかを知るのですか?顧客が望むガスの正確なブレンドをどのように混合しますか?また、ガソリンポンプを車に取り付けたまま、誤って車を運転してしまった場合はどうなりますか?読み続けて調べてください。

コンテンツ
    ガソリン貯蔵タンク チェックバルブ 流量計 ブレンドバルブ 自動シャットオフ

>ガソリン貯蔵タンク

サービスステーションで販売されているガソリンは、地下の埋設タンクに貯蔵されています。それぞれが数千ガロンのガスを保持します。ステーションごとにこれらのタンクが少なくとも2つあり、各タンクは通常、異なるグレードのガスを保持します。ガスタンクを地下に置くことは明らかな問題を提示します:ガスが地上にあるディスペンサー(そしてあなたの車のガスタンク)に到達しなければならない場合、そこに到達するために重力に逆らう必要があります-滝が上り坂を流れるように。しかし、ガスを地下の隠れ家から通りの高さまで移動することは、あなたが思うほど難しくはありません。

ほとんどのサービスステーションは、水中ポンプまたは吸引ポンプの2種類のポンプのいずれかを使用して作業を行います。

  • 水中ポンプ は、その名前が示すように、液体の表面の下に沈められ、インペラーと呼ばれるプロペラのようなデバイスを使用します。 燃料を上に移動します。回転するインペラの傾斜したブレードは、扇風機のブレードが空気を押すのと同じように水を押し出します。
  • 吸引ポンプ 不等圧の原理を使用してガスを移動します 。パイプが水中に挿入されます。液面より上のモーターは、ガソリンより上の空気圧を下げるのに十分な空気をパイプから取り除きます。モーターは、ガソリンの上の空気圧がパイプの外側のガスを押し下げる空気圧よりも低くなるまで、空気を除去し続けます。重力がパイプを引き下げようとしても、周囲の空気の重さがパイプ内のガスを上向きに押し上げます。パイプ内の気圧が十分に低くなると、ガスは単に地上のディスペンサーに上昇します。

吸引ポンプに対する水中ポンプの主な利点は、インペラがより長い垂直距離にわたって水を押し出すことができることです。ただし、ほとんどのサービスステーションのガスタンクはディスペンサーの数フィート下にあるため、通常、手元の作業には吸引ポンプで十分です。ただし、このプロセスにはまだまだ多くのことがあります。次のページでさらに詳しく説明します。

ありがとう

この記事を手伝ってくれたFranklinFuelingのC.R.NewlinとDresserWayneのMikeHardinに特に感謝します。

>チェックバルブ

ガスがタンクから地上のディスペンサーにたどり着くルートはそれほど複雑ではありませんが、少しひねったり回したりする必要があるかもしれません。ポンプが完了し、ポンプモーターがオフになると、パイプ内のガスが単にタンクに戻るだけではありません。代わりに、チェックバルブによってパイプ内に保持されます 。パイプ内のガスの上にある逆止弁は、流体の上に気密シールを作成します。パイプの底は開いたままですが、逆止弁によって生成された真空圧がガスを所定の位置に保持します。これは、素数の維持として知られるプロセスです。 。

逆止弁を使用してパイプ内のガスを保持することで、吸引ポンプの不要な摩耗を防ぎ、ガスの供給がパイプ内に残ることを保証し、次の顧客がすべてのガスが引き込まれるのを待つ必要がないようにします。タンクからの道。大したことではないように思われるかもしれませんが、プロセスには10〜15秒かかる場合があります。それは決して長い待ち時間ではありませんが、ガスが汲み上げられるのを待っているときは永遠になる可能性があります。

ポンプを駆動する電力は通常、家庭の照明や電化製品に電力を供給するのと同じ電力網から供給されますが、いくつかの州では、停電の場合にサービスステーションがバックアップ電源を維持する必要があります。

ガスが車に向かっているので、顧客がポンプを開始する時が来ました。ディスペンサーは、顧客がポンプしたガスの量をどのようにして知るのでしょうか。最近のガス価格の変動を考えると、それが顧客が気にする唯一のことかもしれません。次のページでこの謎の鍵を見つけてください。

日曜大工のチェックバルブ

コップ一杯の水にストローを垂直に挿入し、水がストローに上向きに流れるようにすることで、逆止弁の動作の原理を確認できます。ストローが部分的に沈んだら、指先をストローの上に置き、気密シールを形成してから、ストローを持ち上げて水から戻します。ストローをグラスから完全に取り除いた後も、水はストローの中に残り、指を離したときにのみ逆流します。事実上、あなたの指はストローの逆止弁として機能しています。

>流量計


ドライバーとしてのポンプの主な目的は、車を道路に戻すことができるようにタンクを満タンにすることです。ただし、サービスステーションの所有者とガスを供給する会社の目標は、ポンプで汲み上げたガスの量を把握して、適切にガスを充電できるようにすることです。そこで流量計が登場します。

ガソリンがディスペンサーに上向きに移動すると、流量制御バルブを通過します。 ガソリンの流速を調整します。これは、ガスの流れが増えるにつれてパイプにますますしっかりと押し込まれ、適切な量のガソリンが通過するのに十分なスペースを常に残すプラスチックダイヤフラムを介して行われます。ポンプで送るガスの量を事前に設定した場合、限界に近づくとガスの流れが遅くなります。

このパイプには、流量計も含まれています は、一連の歯車を含む鋳鉄またはアルミニウムのチャンバー、または通過するガスの単位をチェックする単純なローターです。ガスの流れに関する情報は、ディスペンサーにあるコンピューターに渡されます。コンピューターは、10分の1ガロン単位でガスの計量量を表示します。ガスの温度が変化すると(たとえば、特に暑い日と寒い日)、ガスの密度が変化し、流量計で測定される液体の量に誤差が生じる可能性があります。コンピューターは、ガスの温度を考慮して流量を記録し、それに応じて価格を調整することで、このエラーを補正します。

メーターの摩耗は時間の経過とともに精度を低下させる可能性があるため、定期的な検査が必要です。通常、検査官は特定の容量の容器を使用し、その中にガスを送り込み、容器内の量をディスペンサーで計量された量と比較します。量が一致しない場合は、流量計を再校正し、場合によっては再生または交換する必要があります。ポンプの校正に関する規制は米国国立標準技術研究所(NIST)からのものですが、実際の検査は現地で行われ、通常は州の重量測定局によって行われます。

ガスが流れ、流量が測定されたので、あと1つのステップ、つまりガスを顧客の車に入れるだけです。しかし、それはあなたが考えるかもしれないトリッキーなプロセスです。たとえば、顧客がいつポンプを停止するかわからない場合はどうなりますか?彼または彼女は暴走燃料の潜在的に致命的な噴火に浸されるでしょうか?次のページで調べてみましょう。

>ブレンドバルブ

顧客がポンプで最初に気付くのは、提供される選択肢の多様性です。ほとんどの場合、ディスペンサーは、それぞれが異なるオクタン価を持ついくつかのグレードのガス(場合によっては5つまで)を提供します。希望のオクタン価は通常、ボタンを押すだけで選択されます。これは、そのディスペンサーに供給される5つの異なる地下タンクがあり、それぞれが異なるグレードのガスを提供していることを意味しますか?通常はそうではありません。実際、ディスペンサーは、一方のタンクにそのステーションで利用可能な最高グレードのオクタンが含まれ、もう一方のタンクに最低グレードが含まれている限り、わずか2つの地下タンクから必要な数のグレードを生産できます。ジンとベルモットをブレンドしてマティーニを作る方法とは異なり、グレードはポンプでブレンドされ、一種のオクタンカクテルを生成します。グレードがブレンドされる正確な比率によって、顧客のタンクに入るガスのオクタン価が決まります。

ガスポンプバーテンダーのこの偉業は、ブレンドバルブと呼ばれるものによって実行されます 。このバルブには、それぞれ異なるタンクからの2つのグレードのガソリンで構成される入力があります。 と呼ばれる単一の可動バリア は、単一のモーター駆動ラチェットで入力間を移動できるように両方に接続されています。ラチェットが一方のバルブを開くと、正確に反対の比率でもう一方のバルブが閉じます。これは、たとえば、一方のバルブが90%開いている場合、もう一方のバルブは10%開いており、一方のオクタンの90%ともう一方のオクタンの10%で構成される混合物を作成することを意味します。ラチェットを前後にシフトすることにより、ブレンドバルブは、タンクに貯蔵されている最高グレードから最低グレードまで、およびその間のすべてのオクタンまで、あらゆるオクタンのガスを生成できます。

ディスペンサーがタンクのガソリン容量をオーバーフローさせないようにする方法を確認するために読み続けてください。

安全対策

顧客が自分で選んだ混合ガスを車のガスタンクに送り込むと、いくつもの事故が発生する可能性があります。そのほとんどは人為的ミスによるものです。

たとえば、火のついたタバコからの熱い灰がガソリンに火をつける可能性があります。そのため、ほとんどの法域ではガソリンディスペンサーの近くでの喫煙は違法です。ガスを汲み上げている間、自動車のモーターを動かしたままにしておくことは違法ではありませんが、それが良い考えであるという意味ではありません。静電気による火花も危険をもたらす可能性があります。そのため、ポンプを操作して静電気の蓄積を排出する前に、車のフレームに触れる必要があります。寒い日には、ガスが汲み上げられるので車内で待たないでください。車のシートを滑らせるだけで、ぬいぐるみのカーペットの上を歩く場合と同等の静電気が発生する可能性があります。

気のないお客様がノズルをタンクに挿入したまま車を運転した場合、ホースは2つに分かれるように設計されています。 1つは車に残り、もう1つはディスペンサーに残ります。ブレークポイントの両側にあるチェックバルブは、どちらかの半分から燃料が漏れるのを防ぎます。

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>自動シャットオフ

顧客がディスペンサーの側面にある場所からポンプハンドルを取り外すと、このアクションにより、ディスペンサーの動作を開始するスイッチがアクティブになります。 (スイッチがバネ式で自動的に作動する場合もあれば、小さなレバーを手動で上げてプロセスを開始する必要がある場合もあります。)その時点で、顧客はノズルを車のガスタンクに挿入してレバーを引くだけです。 。ガスの流れを止めるのも同じくらい簡単です。顧客はレバーを放すだけで燃料の流れを遮断できます。

しかし、タンクが予期せずいっぱいになり、ガソリンがオーバーフローする恐れがある場合はどうなりますか?ガソリンポンプを操作したことがある人なら誰でも知っているように、ポンプは自動的にオフになります。しかし、ポンプはどのようにしてポンプを停止するかを知るのでしょうか?

タンク内のガスレベルが上昇すると、ディスペンサーノズルと燃料の間の距離が短くなります。 ベンチュリと呼ばれる小さなパイプ ガスノズルに沿って走ります。ベンチュリパイプの端が上昇するガスに沈むと、ノズルハンドルを開いたままにする空気圧を遮断し、ガスの流れを遮断します。残念ながら、このシャットダウンは、急速に流れるガスがタンクに戻る途中で逆流するため、タンクがいっぱいになる前に発生することがあります。これにより、ポンプが完了する前にガスハンドルが開き、イライラした顧客がハンドルを再度握り、オーバーフローの可能性が生じる可能性があります。一時停止すると、ガスがタンクに流れ込み、ポンプノズルが再びガスの注入を開始します。

燃料と燃料効率の詳細については、次のページのリンクをご覧ください。

ユーザーインターフェイス

これは、何年にもわたって最も目に見えて進化したガスポンプの一部です。数十年前まで、数字が付いた回転ホイールは、ポンプが作動するにつれてガロン数とガスの価格を刻みました。 1970年代には、7セグメントディスプレイの形で光るLCDが登場し始めました。 (ディスプレイのセグメントは、コンピューターによって照らされて、さまざまな数字やアルファベットの文字を形成する可能性があります。)これらの比較的単純なユーザーインターフェイスは、MicrosoftWindowsなどのオペレーティングシステムで実行される多くのバリエーションである本格的なコンピュータービデオディスプレイに徐々に置き換えられています。これらのディスプレイは、情報を提供したり、販売されているガスの量を表示したり、広告を掲載したり、面白がっている顧客と簡単な会話を続けたりすることができます。

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>ソース

  • C.R。ニューリン。個人面接。 2008年6月22日に実施。
  • マイクハーディン。メールインタビュー。 2008年6月23日に実施。
  • ドレッサーインダストリーズ、ウェイン部門。 「ガソリンディスペンシングシステムの仕組み」。部品番号920061Rev A. 1995年9月。

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