Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с ТРК )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для автомобильного компонента см. Топливный насос .
Насос производства Dresser Wayne в Греции .
Топливораздаточная колонка на заправочной станции в Висконсине . [1]

Бензиновый насос представляет собой машину на автозаправочной станции , которая используется для перекачки бензина (бензин), дизельного топлива или других видов жидкого топлива в транспортные средства. Бензонасосы также известны как заправщики или бензобаки (в Австралии ) [2], бензонасосы (в странах Содружества ) или бензонасосы (в Северной Америке ).

История [ править ]

Первый бензонасос был изобретен и продан Сильванусом Баузером в Форт-Уэйне, штат Индиана, 5 сентября 1885 года [3], еще до появления автомобильной промышленности. Он обычно использовался для подачи керосина, используемого в лампах и печах . Позже он улучшил насос, добавив меры безопасности и добавив шланг для прямой подачи топлива в автомобили. Некоторое время термин « баузер» использовался для обозначения вертикального бензонасоса. В Соединенных Штатах этот термин сейчас используется только для грузовиков, которые перевозят и заправляют топливо для больших самолетов в аэропортах, но иногда он все еще используется в Австралии и Новой Зеландии.

Первый ТРК был запатентован норвежцем Джоном Дж. Токхаймом в 1901 году. Насос Tokheim был назван в его честь. Гигант топливной розничной торговли OPW (компания из Дувра) приобрел Токхайм в 2016 году.

У многих ранних бензонасосов сверху был калиброванный стеклянный цилиндр. Желаемое количество топлива было закачано в цилиндр, как указано при калибровке. Затем перекачка была остановлена, и бензин самотеком слился в бак заказчика. Когда начали использовать дозирующие насосы, небольшой стеклянный шар с турбиной внутри заменил мерный цилиндр, но заверил клиента, что бензин действительно течет в бак.

Дизайн [ править ]

Насос водородной станции
Диспенсер с четырьмя насосами на автозаправочной станции в Финляндии. Показанный здесь диспенсер заправляет бензин 95E10 и 98E5; дизельное топливо, а также мазут с низким налогом, окрашенный Solvent Yellow 124 (обозначается как «Polttoöljy» / «Brännolja» / «MPÖ»; в первую очередь предназначено для внедорожных транспортных средств, например, используемых в сельскохозяйственном и строительном секторах)

Современный ТРК разделен на две основные части: электронная «головка», содержащая встроенный компьютер для управления работой насоса, управления дисплеями насоса и связи с внутренней системой продаж; и механическую секцию, которая (в автономном блоке) имеет электродвигатель, насосную установку, счетчики, насосы и клапаны для физической перекачки и управления потоком топлива.

В некоторых случаях фактический насос может быть герметизирован и погружен в топливные баки на месте, и в этом случае он известен как погружной насос . Как правило, погружные решения в Европе устанавливаются в более жарких странах, где всасывающие насосы могут иметь проблемы с преодолением кавитации с теплым топливом или когда расстояние от бака до насоса больше, чем может выдержать всасывающий насос.

В современных насосах основные различия заключаются в количестве шлангов или сортов, которые они могут выдавать, физической форме и дополнительном оборудовании для таких услуг, как оплата на насосе и сопутствующие считыватели бирок.

Насос для легковых автомобилей составляет примерно до 50 литров (13 галлонов США ) в минуту [4] (в США этот показатель ограничивается 10 галлонами США [38 литров] в минуту [5] ); насосы, обслуживающие грузовики и другие крупногабаритные транспортные средства, имеют более высокий расход, до 130 литров (34 галлона США) в минуту в Великобритании [4] и 40 галлонов США (150 литров) в США. Этот расход основан на диаметре топливозаправочной трубы транспортного средства, который ограничивает расход до этого количества.

Заправка авиалайнером может достигать 1 000 галлонов США (3 800 литров) в минуту. [6] Более высокие скорости потока могут перегрузить систему улавливания паров в транспортных средствах, оборудованных усиленными системами контроля за выбросами паров [7] (требуется с 1996 года в США), вызывая избыточные выбросы паров и может представлять угрозу безопасности.

Исторически сложилось так, что ТРК имели очень широкий спектр конструкций для решения механических проблем, связанных с перекачкой, надежными измерениями, безопасностью и эстетикой. Это привело к некоторой популярности в коллекционировании антикварных диспенсеров, особенно в США. [8]

Топливные форсунки [ править ]

Форсунки прикреплены к насосу с помощью гибких шлангов, поэтому они могут достигать заливной горловины автомобиля. Шланги надежны, чтобы выдерживать сильный износ, включая воздействие погодных условий и наезды, и часто крепятся с помощью тяжелых пружин или спиралей для обеспечения дополнительной прочности. На шланге также установлен предохранительный клапан, так что форсунка и шланг отсоединятся и поток топлива остановится, если автомобилист уедет с форсункой все еще в заливной горловине.

Форсунки обычно имеют цветовую кодировку, чтобы указать, какой сорт топлива они распределяют, но цветовая кодировка различается в зависимости от страны и даже у розничных продавцов. Например, черный шланг и ручка в Великобритании указывают на то, что выдаваемое топливо является дизельным, а зеленый дозатор указывает на неэтилированное топливо; обратное распространено в США.

Неправильная заправка [ править ]

Некоторые форсунки предназначены для предотвращения выбора водителем неправильного топлива. Форсунка на дизельных насосах должна быть больше, чтобы она не могла войти в заливную трубку бака транспортного средства, предназначенного для бензина. Однако дизельные форсунки большего диаметра не являются фактическим требованием, и многие дизельные насосы оснащены стандартными бензиновыми форсунками. Кроме того, форсунка для этилированного бензина шире, чем для неэтилированного, а заправочная труба на транспортных средствах, предназначенных только для неэтилированного бензина, была сделана более узкой, чтобы предотвратить пропуск топлива. Некоторые баки для дизельного топлива предназначены для предотвращения использования неправильного типа форсунки.

Смешивание [ править ]

В некоторых странах насосы могут смешивать два топливных продукта перед выдачей; это называется смешиванием или смешиванием. Типичное использование - в «смешанном» насосе для добавления масла в бензин для двухтактных мотоциклов , для получения промежуточного октанового числа из отдельных высокооктановых и низкооктановых видов топлива или для смешивания водорода и сжатого природного газа ( HCNG ). Розничные торговцы получают выгоду, предлагая три сорта топлива, имея на складе только два. Это высвобождает как оборотный капитал, так и емкость бака, а также улучшает оборот топлива.

Выставка насосов в Джексонвилле , Флорида.

Измерение расхода [ править ]

Оборудование должно точно измерять количество перекачиваемого топлива. Измерение расхода почти всегда выполняется 4-тактным поршневым расходомером, подключенным к электронному датчику положения. [4] В старых бензонасосах счетчик физически соединен с намотанным числовым дисплеем (движущиеся колеса или цилиндры с цифрами на боку), в то время как новые насосы преобразуют движение счетчика в электрические импульсы с помощью поворотного энкодера .

Метрология [ править ]

Бензин [ править ]

Бензин сложно продавать честно и последовательно в единицах объема. Он значительно расширяется и сжимается при изменении температуры. Его коэффициент теплового расширения при 20 ° C примерно в 4,5 раза больше, чем у воды.

В США Национальный институт стандартов и технологий (NIST) указывает точность измерений в Справочнике 44 [9], хотя штаты устанавливают свои собственные юридические стандарты. Стандартная точность составляет 0,3%, что означает, что покупка на 10 галлонов США (37,9 л) может фактически принести от 9,97 до 10,03 галлона США (37,7 и 38,0 л).

Эталонная температура для измерения объема бензина составляет 60 ° F или 15 ° C. [10] Десять галлонов бензина при этой температуре расширяются примерно до 10,15 галлонов США (38,4 л) при 85 ° F (29 ° C) и сжимаются до примерно 9,83 галлонов США (37,2 л) при 30 ° F (−1 ° C). . Каждый из трех объемов представляет одно и то же теоретическое количество энергии. В некотором смысле, данный объем бензина, купленного при 30 ° F, имеет примерно на 3,2% больше потенциальной энергии, чем такой же объем, купленный при 85 ° F. Большая часть бензина хранится в цистернах под заправочной станцией.. Современные резервуары неметаллические и герметизированы для предотвращения утечек. Некоторые из них имеют двойные стенки или другие конструкции, которые обеспечивают дополнительную теплоизоляцию, но при этом преследуют главную цель - не допустить попадания бензина в почву вокруг резервуара. Таким образом, хотя температура воздуха может легко варьироваться от 30 до 85 ° F (от -1 до 29 ° C), бензин нагревается или охлаждается гораздо медленнее, особенно под землей, поскольку температура почвы на глубине имеет тенденцию оставаться в узком диапазоне в течение всего года. независимо от температуры воздуха.

Температурная компенсация широко распространена на оптовом уровне в США и большинстве других стран. На уровне розничной торговли Канада перешла на автоматическую температурную компенсацию, а Великобритания переходит, но Соединенные Штаты не перешли. Автоматическая температурная компенсация, известная в Великобритании как стандартный учет температуры, может добавить к измерениям небольшую дополнительную погрешность, около 0,1%. [10]

Сегодня в США гораздо меньше точек розничной продажи бензина, чем было в 1980 году. Более крупные точки продают бензин быстро, до 30 000 галлонов США (110 000 л) за один день, даже в отдаленных местах. Наиболее законченный бензин продукта поставляются в 8,000- до 16 000 галлонов автоцистерн , поэтому две поставок в 24-часовой период являются общими. Бензин тратит так мало времени в системе розничных продаж, что его температура в точке продажи существенно не меняется от зимы к лету или по региону. Канада имеет более низкую общую плотность населения и географически более крупные системы распределения бензина по сравнению с Соединенными Штатами. Температурная компенсация на уровне розничной торговли улучшает справедливость в этих условиях.

В Соединенных Штатах в каждом штате есть свой собственный Департамент мер и весов, наделенный полномочиями проводить все испытания и сертификацию, налагая штрафы за несоблюдение. Например, в 2007 году в штате Аризона было обнаружено, что 9% всех насосов были отключены по крайней мере на 2,5% (порог для штрафов), причем равномерно между переучетом и занижением топлива. [11]

Государственный нефтяной инспектор посещает станцию Mobil в Порт-Шарлотте, Флорида.

Во многих юрисдикциях проводятся регулярные необходимые проверки для проверки точности ТРК. Например, Департамент сельского хозяйства и бытового обслуживания Флориды проводит регулярные проверки калибровки и качества топлива на отдельных ТРК. Отдел также проводит выборочные тайные проверки с использованием специально разработанных транспортных средств, которые могут проверить точность дозаторов. Департамент выдает уведомления о необходимости исправления станциям с неточными насосами. [12] Большинство других штатов США проводят аналогичные проверки. В Канаде проверки регулярно проводятся федеральным правительственным агентством Measurement Canada.. По закону даты осмотра и результаты испытаний должны отображаться потребителям на наклейке на ТРК. Согласно Закону о справедливости в отношении насосов 2011 года, продавец с модифицированной или плохо обслуживаемой колонкой может быть оштрафован на сумму до 50 000 долларов. Однако практически все насосы, не прошедшие проверку в Канаде, делают это на предмет общих ошибок калибровки, вызванных длительной эксплуатацией. Преднамеренная модификация с целью обмана потребителей крайне редка, как и судебное преследование.[13]

Водород [ править ]

Водородные топливные раздаточные [14] в использовании на водородных станции дозирования по килограмму. [15] В США Национальный институт стандартов и технологий (NIST) указывает в Справочнике 44, что допуск измерений должен составлять 2,0%. [16] Международные правила обсуждаются в OIML R 139 ( сжатый водород ). [17]

ТРК водородного топлива могут регулироваться в соответствии с условиями промышленного технического стандарта SAE J2601. [18]

Компоненты связи [ править ]

Технологии связи с бензонасосами из торговой точки или другого контроллера широко варьируются, включая различное оборудование ( RS-485 , RS-422 , токовую петлю и другие) и проприетарные программные протоколы. В прошлом это давало производителям насосов возможность привязаться к их собственным кассовым системам, поскольку только они понимали протоколы. [19]

Попытка стандартизации в 1990-х годах привела к созданию Международного форума по стандартам АЗС , который имел значительный успех в Европе, но меньше в других странах.

К октябрю 2017 года все бензонасосы в США со считывающими устройствами для кредитных карт должны были поддерживать оплату EMV . За год до того, как это правило вступило в силу, треть из 750 000 насосов нуждались в обновлении стоимостью от 6000 до 17 000 долларов за каждый [20] плюс стоимость нового оборудования и программного обеспечения EPOS. С некоторыми программное обеспечение не ожидается, будет готова, некоторые автопарков карты , не имеющие технологии чипа доступны во времени, не хватает техники для установки, и многие предприятия не могут позволить себе обновление, было предсказано , преобразование будет принимать до 2021 [21]

Автоматическое отключение [ править ]

Запорный клапан был изобретен в Олеане, штат Нью-Йорк, в 1939 году Ричардом Корсоном. На погрузочной платформе Socony-Vacuum Oil Company Корсон заметил, что рабочий наполняет бочку бензином, и посчитал это неэффективным. Позже звук смыва унитаза натолкнул его на идею «поплавка-бабочки». После разработки прототипа со своим помощником Полом Венке Корсон передал предложение компании, которая позже подала заявку на патент на его имя. Первоначальная цель устройства заключалась в том, чтобы «позволить человеку заправлять более одной бочки [бензина] одновременно». [22] Этот механизм в конечном итоге превратился в современный запорный клапан бензонасоса. [23]

Большинство современных насосов имеют функцию автоматического отключения, которая останавливает поток, когда резервуар полон. Это осуществляется с помощью вспомогательной сенсорной трубки, идущей от внутренней части сопла к насосу Вентури в ручке насоса. Механический клапан в рукоятке насоса определяет изменение давления и закрывается, предотвращая подачу топлива. [24] [25]

Другие компоненты [ править ]

Современный топливный насос часто содержит контрольное оборудование для системы улавливания паров , которое предотвращает утечку паров бензина в воздух. В Великобритании, например, для любой новой АЗС с прогнозируемой пропускной способностью более 500 м 3 в месяц требуется установка системы активного улавливания паров.

Ранние разработки [ править ]

  • Восстановленный бензобак, Гундагай , Австралия

  • Топливный насос в Вене , Австрия.

  • Фотография топливного насоса 1991 года в деревне Омосса , Кристинестад , Финляндия .

  • Старинный топливный насос в Кийане , Франция .

  • Старинный дизельный топливный насос, расположенный в музее под открытым небом Рошайдер Хоф , Конц , Германия.

  • Выставка различных старинных топливных насосов в Немецком музее в Мюнхене , Германия.

  • Отображение различных старинных топливных насосов на Retro Classics 2018 в Штутгарте , Германия.

  • Топливные насосы старого Советского Союза .

  • Бензонасосы когда-то использовались на исторической станции технического обслуживания Morcomb в Глендейле, штат Аризона . В комплекте насос Visi Bowl 1918 (слева)

  • Старинные насосы « Mobilgas », производимые компанией Tokheim , расположенной в Уилтоне, штат Коннектикут .

  • Старинный бензонасос из Саванны, штат Джорджия .

  • Два типа бензонасосов Shell на станции технического обслуживания Soulsby в Маунт-Олив, штат Иллинойс .

  • Четыре старомодных бензонасоса на автосалоне в Большом Милуоки 2012 года .

Регламент [ править ]

Поскольку топливораздаточные колонки являются центром распределения топлива среди населения, а топливо является опасным веществом, к ним предъявляются строгие требования в отношении безопасности, точности и надежности. Точные детали различаются в зависимости от юрисдикции и могут в некоторой степени зависеть от политики.

Например, в странах, борющихся с коррупцией, таких как Мексика [26] , государственные чиновники могут более строго контролировать бензоколонки для выявления попыток обмана клиентов.

Как правило, отдельные насосы должны быть сертифицированы для работы после установки инспектором по весам и измерениям , который проверяет, отображает ли насос то же количество, которое он распределяет.

На Тайване непрерывная подача топлива не допускается для насосов самообслуживания; водитель должен сжимать форсунку до тех пор, пока не будет подано желаемое количество топлива или пока не сработает выключатель. Это также относится к Австралии и Великобритании. [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Система быстрой подачи топлива
  • Зарядное устройство для электромобиля
  • Каскадная система хранения
  • Дозатор HCNG

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Заправочные станции - Висконсин DNR" . dnr.wi.gov . Проверено 1 июня 2019 .
  2. ^ Марк Гвинн (октябрь 2005 г.). «Когда люди становятся словами» (PDF) . Озворс . Австралийский национальный словарь-центр. Архивировано из оригинального (PDF) 09.04.2011 . Проверено 24 июля 2013 . Но не обязательно быть австралийцем, чтобы войти в австралийский лексикон - возьмите «бензонасос» (в Австралии), названный в честь компании, основанной американским изобретателем и предпринимателем С.Ф. Баузером .
  3. ^ Альфред, Рэнди (2008-10-01). «5 сентября 1885: Плата за насос» . Wired.com . Проверено 10 декабря 2011 .
  4. ^ a b c «Сертификат в соответствии с разделом 12 Закона о мерах и весах 1985 г.» (PDF) .
  5. ^ "Предел выдачи топлива EPA 10 галлонов в минуту" . Агентство по охране окружающей среды США. 1997-09-24 . Проверено 20 апреля 2016 .
  6. ^ Austerman, Гэри (май 1997). "Как большой самолет заправляется" . Архив нефтяного оборудования и технологий.
  7. ^ «Калифорнийские стандарты выбросов и процедуры испытаний для автомобилей с 1998 по 2000 год» (PDF) . 5 августа 1999 г.
  8. ↑ Колдуэлл, Дэйв (5 октября 2008 г.). «Заливка заднего двора бензоколонкой» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 3 мая 2010 года .
  9. ^ «Справочник 44» . Национальный институт стандартов и технологий.
  10. ^ a b "Руководство STA" (PDF) . Февраль 2016.
  11. ^ https://www.azcentral.com/news/articles/2008/07/01/20080701biz-gaspumps0630.html?nclick_check=1
  12. ^ "Бюро нефтяной инспекции" . Департамент сельского хозяйства и бытового обслуживания Флориды. Архивировано из оригинала на 2010-12-02 . Проверено 10 декабря 2011 .
  13. ^ МакГрегор, Глен; 13 мая, Информация для граждан Оттавы; 2015 (14.05.2015). «Четыре года спустя, ни гроша штрафов по закону о бензоколонках | Гражданин Оттавы» . Проверено 27 февраля 2019 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  14. ^ SAE International публикует новый стандарт SAE J2601, чтобы установить всемирную основу для заправки водородом электромобилей на топливных элементах.
  15. ^ АЗС в Лос-Анджелесе получает водородный топливный насос
  16. ^ Заправка - NIST разрабатывает испытательный образец счетчика для водородных заправочных станций.
  17. ^ Отчет о деятельности МОЗМ и региональных организаций законодательной метрологии.
  18. ^ SAE International публикует новый стандарт SAE J2601 для создания всемирной основы для заправки водородным топливом электромобилей на топливных элементах.
  19. ^ IFSF Management Intro, sec 1.1 Предыстория. Архивировано 24 августа 2005 г., в Wayback Machine.
  20. ^ Смит, Эшли. «Сколько стоит переоборудование терминалов газовых насосов, чтобы они были готовы к чипам EMV?» . kompareit.com . Проверено 23 сентября 2020 года .
  21. ^ Kharif, Ольга (31 октября 2016). «Для операторов АЗС обновление чип-карты - головная боль» . Чикаго Трибьюн . Получено 13 ноября 2019 г. - через Bloomberg Businessweek .
  22. ^ «Патент US2316934 - наполнитель для бочек» . Проверено 10 декабря 2011 .
  23. ↑ Сэмпсон, Джулия (26 апреля 2010 г.). «Знаете ли вы? Запорный клапан газового насоса был изобретен в Олеане». Олеан Таймс Геральд .
  24. ^ "25.12.1991 Как бензонасос автоматически отключается, когда бензобак полон?" . Pa.msu.edu. Архивировано из оригинала на 2011-10-28 . Проверено 10 декабря 2011 .
  25. ^ Plueddeman, Чарльз. «Разгадывая автомобильные тайны» . Редакционное.autos.msn.com. Архивировано из оригинала на 2012-05-31 . Проверено 10 декабря 2011 .
  26. ^ Дикерсон, Марла; Мартинес, Карлос (13.06.2006). «Не совсем соответствует требованиям газовых насосов Мексики» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 10 декабря 2011 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Как бензонасос узнает, что нужно отключиться? из The Straight Dope