Cách hoạt động của máy bơm khí

Ưu điểm chính của máy bơm chìm so với máy bơm hút là cánh quạt có thể đẩy nước trên khoảng cách thẳng đứng dài hơn. Tuy nhiên, vì các thùng xăng tại hầu hết các trạm dịch vụ chỉ nằm dưới bộ phân phối vài feet, một máy bơm hút thường là quá đủ cho nhiệm vụ trong tầm tay. Tuy nhiên, quy trình này còn nhiều hơn thế nữa và chúng ta sẽ khám phá thêm về quy trình này trên trang tiếp theo.

Đặc biệt cảm ơn C.R. Newlin tại Franklin Fueling và Mike Hardin tại Dresser Wayne vì sự giúp đỡ vô giá của họ đối với bài viết này.

> Van một chiều

Con đường mà khí đi từ các bồn chứa đến bộ phân phối trên mặt đất không quá phức tạp, mặc dù nó có thể mất một vài khúc quanh nhỏ. Khi quá trình bơm hoàn tất và động cơ máy bơm được tắt, khí bên trong đường ống không chỉ đơn giản rơi trở lại bình chứa. Thay vào đó, nó được giữ bên trong đường ống bằng một van một chiều . Van một chiều, nằm phía trên khí bên trong đường ống, tạo ra một vòng đệm kín khí phía trên chất lỏng. Mặc dù đáy của đường ống vẫn mở, áp suất chân không do van một chiều tạo ra sẽ giữ khí tại chỗ. Đây là một quá trình được gọi là giữ nguyên .

Sử dụng van một chiều để giữ khí bên trong đường ống ngăn chặn sự hao mòn không cần thiết đối với máy bơm hút và đảm bảo rằng nguồn cung cấp khí sẽ vẫn còn trong đường ống để khách hàng tiếp theo không phải đợi để được rút hết. đường lên từ bể. Nó có vẻ không phải là một vấn đề lớn, nhưng quá trình này có thể mất từ ​​10 đến 15 giây. Đó không phải là một thời gian chờ đợi quá lâu, nhưng có thể là vĩnh viễn khi bạn chờ được bơm xăng.

Nguồn điện dẫn động các máy bơm thường đến từ cùng một lưới điện cung cấp năng lượng cho đèn và các thiết bị trong nhà của bạn, mặc dù một số tiểu bang yêu cầu các trạm dịch vụ duy trì nguồn điện dự phòng trong trường hợp mất điện.

Bây giờ xăng đang được chuyển đến xe và đến lúc khách hàng bắt đầu bơm, làm thế nào nhân viên phân phối biết được khách hàng đã bơm bao nhiêu xăng? Xem xét sự biến động của giá xăng những ngày này, đó có thể là điều duy nhất khách hàng có thể quan tâm. Tìm hiểu chìa khóa của bí ẩn này trên trang tiếp theo.

Bạn có thể thấy nguyên lý hoạt động của van một chiều bằng cách cắm ống hút thẳng đứng vào cốc nước để nước chảy lên trên ống hút. Sau khi ống hút ngập một phần, hãy đặt đầu ngón tay của bạn lên đầu ống hút, tạo thành một miếng bịt kín khí, sau đó nhấc ống hút lên khỏi mặt nước. Nước sẽ vẫn còn bên trong ống hút, ngay cả sau khi ống hút đã được rút hoàn toàn khỏi kính và chỉ chảy ngược ra ngoài khi bạn thả ngón tay ra. Trên thực tế, ngón tay của bạn đã đóng vai trò như một van một chiều trên ống hút.

> Đồng hồ đo lưu lượng

Với tư cách là người lái xe, mục tiêu chính của bạn khi làm việc tại máy bơm là đổ đầy bình để bạn có thể đưa xe trở lại đường. Tuy nhiên, mục tiêu của chủ trạm dịch vụ và công ty cung cấp xăng là biết bạn đã bơm bao nhiêu xăng để họ có thể tính phí đúng cách cho bạn. Đó là nơi đồng hồ đo lưu lượng xuất hiện.

Khi xăng đi lên phía trên bộ phân phối, nó sẽ đi qua một van điều khiển lưu lượng điều chỉnh tốc độ chảy của xăng. Nó thực hiện điều này thông qua một màng ngăn bằng nhựa được ép chặt hơn và chặt hơn vào đường ống khi dòng khí tăng lên, luôn để lại chỉ đủ chỗ cho lượng xăng thích hợp đi qua. Nếu bạn đã đặt trước một lượng khí cần bơm, dòng khí sẽ chậm lại khi bạn gần đến giới hạn.

Đường ống này cũng chứa đồng hồ đo lưu lượng , là một khoang bằng gang hoặc nhôm có chứa một loạt bánh răng hoặc một rôto đơn giản có chức năng ngắt các đơn vị khí khi chúng đi qua. Thông tin về lưu lượng khí được chuyển đến một máy tính đặt trong bộ phân phối, máy tính này hiển thị lượng khí đo được trong một phần mười gallon. Khi nhiệt độ của khí thay đổi - ví dụ như vào những ngày đặc biệt nóng và lạnh - mật độ của khí có thể thay đổi, gây ra sai số về lượng chất lỏng được đo bằng lưu lượng kế. Máy tính bù lỗi này bằng cách tính đến nhiệt độ khí khi nó ghi lại lưu lượng và điều chỉnh giá cho phù hợp.

Sự hao mòn trên đồng hồ có thể làm giảm độ chính xác của đồng hồ theo thời gian, đó là lý do tại sao việc kiểm tra định kỳ là cần thiết. Thông thường, nhân viên kiểm định sẽ sử dụng một bình chứa có thể tích nhất định, bơm khí vào đó và so sánh lượng trong bình với lượng được đo trên bộ phân phối. Nếu số lượng không khớp, đồng hồ đo lưu lượng sẽ cần được hiệu chuẩn lại và có thể được tân trang lại hoặc thay thế. Mặc dù các quy định về hiệu chuẩn máy bơm đến từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST), nhưng việc kiểm tra thực tế được thực hiện tại địa phương, thường là bởi Cục Cân nặng và Đo lường của tiểu bang.

Bây giờ khí đang chảy và lượng lưu lượng đã được đo, chỉ còn một bước nữa:lấy khí vào xe của khách hàng. Nhưng đó là một quá trình phức tạp hơn mà bạn có thể nghĩ. Ví dụ, nếu khách hàng không biết khi nào thì ngừng bơm? Liệu anh ta hoặc cô ta có bị ngâm trong một vụ phun nhiên liệu chạy trốn có khả năng gây chết người không? Hãy cùng tìm hiểu ở trang tiếp theo.

> Van hòa trộn

Một trong những điều đầu tiên mà khách hàng sẽ nhận thấy ở máy bơm là sự đa dạng của các sự lựa chọn được cung cấp. Trong hầu hết các trường hợp, một bộ phân phối sẽ cung cấp một số cấp khí - đôi khi lên đến năm - mỗi cấp có chỉ số octan khác nhau. Chỉ số octan mong muốn thường được chọn đơn giản bằng cách nhấn một nút. Điều này có nghĩa là có năm bể ngầm khác nhau cấp vào bộ phân phối đó, mỗi bể cung cấp một loại khí khác nhau? Đó không phải là trường hợp thường xảy ra. Trên thực tế, máy phân phối có thể tạo ra bao nhiêu loại tùy thích từ ít nhất là hai bể chứa dưới đất, miễn là một bể chứa chỉ số octan cao nhất hiện có tại trạm đó và bể kia chứa thấp nhất. Các lớp được pha trộn với nhau tại máy bơm - không giống như cách bạn pha gin và rượu vermouth để tạo ra rượu martini - tạo ra một loại cocktail có trị số octan. Tỷ lệ chính xác trong đó các cấp được pha trộn xác định trị số octan của khí đi vào bình chứa của khách hàng.

Kỳ tích pha chế máy bơm khí này được thực hiện bởi một thứ gọi là van pha trộn . Van này có đầu vào bao gồm hai cấp xăng, mỗi cấp từ các bồn chứa khác nhau. Một rào cản duy nhất, có thể di chuyển được gọi là giày được kết nối với cả hai theo cách mà nó có thể được di chuyển qua các đầu vào bằng một bánh cóc điều khiển động cơ duy nhất. Khi bánh cóc mở một van, nó sẽ đóng van kia theo tỷ lệ chính xác nhưng ngược lại. Điều này có nghĩa là khi một van, ví dụ, 90 phần trăm mở, van kia mở 10 phần trăm, tạo ra một hỗn hợp bao gồm 90 phần trăm của một trị số octan và 10 phần trăm của van kia. Bằng cách chuyển bánh cóc qua lại, van pha trộn có thể tạo ra bất kỳ trị số octan nào của khí, từ cấp cao nhất đến cấp thấp nhất được lưu trữ trong bình - và tất cả các trị số octan ở giữa.

Hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu cách bộ phân phối đảm bảo rằng bạn không làm tràn dung tích xăng của bình chứa.

Khi khách hàng bơm hỗn hợp khí mà họ chọn vào bình xăng của ô tô, bất kỳ tai nạn nào cũng có thể xảy ra - hầu hết đều do lỗi của con người.

Ví dụ, tro nóng từ một điếu thuốc đang cháy có thể làm xăng bốc cháy, đó là lý do tại sao hút thuốc trong khu vực lân cận của máy phân phối xăng là bất hợp pháp ở hầu hết các khu vực pháp lý. Để động cơ ô tô hoạt động khi đang bơm xăng không phải là vi phạm pháp luật, nhưng điều đó không có nghĩa là đó là một ý kiến ​​hay:Ngay cả những trục trặc nhỏ của động cơ cũng có thể tạo ra tia lửa điện hoặc một ngọn lửa bùng phát ngắn có thể đốt cháy khí gas. Tia lửa điện từ tĩnh điện cũng có thể gây nguy hiểm, đó là lý do tại sao bạn nên chạm vào khung của ô tô trước khi vận hành máy bơm để xả bất kỳ sự tích tụ tĩnh điện nào. Đừng đợi vào trong xe vào những ngày lạnh vì xăng đã được bơm - chính hành động trượt qua ghế ô tô có thể tạo ra điện tích tĩnh tương đương với điện tích được tạo ra khi đi ngang qua một tấm thảm sang trọng.

Nếu một khách hàng lơ đễnh lái xe đi với vòi vẫn cắm trong bể, vòi được thiết kế để vỡ thành hai mảnh. Một chiếc còn lại với chiếc xe và chiếc còn lại với bộ phân phối. Các van kiểm tra ở cả hai bên của điểm ngắt ngăn không cho nhiên liệu rò rỉ ra ngoài một nửa.

> Tự động tắt

Khi khách hàng tháo tay cầm của máy bơm khỏi vị trí của nó ở phía bên của bộ phân phối, hành động này sẽ kích hoạt một công tắc bắt đầu hoạt động của bộ phân phối. (Trong một số trường hợp, công tắc được gắn lò xo và tự động kích hoạt; trong một số trường hợp khác, khách hàng phải nâng cần nhỏ bằng tay để bắt đầu quá trình.) Khi đó, khách hàng chỉ cần lắp vòi phun vào bình xăng của ô tô và kéo cần . Việc dừng dòng khí rất đơn giản - khách hàng chỉ cần nhả cần để cắt dòng nhiên liệu.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu bình xăng đầy bất ngờ đến gần vành và xăng có nguy cơ tràn? Như những ai đã từng vận hành một máy bơm khí đều biết, máy bơm sẽ tự động tắt. Nhưng làm thế nào để máy bơm biết khi nào ngừng bơm?

Khi mức xăng trong bình tăng lên, khoảng cách giữa vòi phân phối và nhiên liệu nhỏ hơn. Một đường ống nhỏ được gọi là venturi chạy dọc theo vòi phun xăng. Khi phần cuối của ống venturi ngập trong khí bốc lên, nó sẽ làm giảm áp suất không khí giữ cho tay cầm của vòi phun mở ra và làm tắt dòng khí. Thật không may, sự tắt máy này đôi khi có thể xảy ra trước khi bình đầy vì khí đang chảy nhanh ngược lại trên đường vào bình. Điều này có thể khiến tay cầm gas bị bung ra trước khi bơm hoàn tất, khiến khách hàng khó chịu phải bóp tay cầm lại và có nguy cơ bị tràn. Tạm dừng một thời gian ngắn sẽ cho phép khí tiếp tục vào bình và vòi bơm bắt đầu đổ khí trở lại.

Để biết thêm thông tin về nhiên liệu và hiệu quả sử dụng nhiên liệu, hãy xem các liên kết trên trang tiếp theo.

Đây là bộ phận của máy bơm khí đã phát triển rõ ràng nhất trong những năm qua. Cho đến một vài thập kỷ trước, các bánh xe quay với các chữ số trên đó đánh dấu số gallon và giá khí khi máy bơm hoạt động. Vào những năm 1970, màn hình LCD phát sáng dưới dạng màn hình bảy đoạn bắt đầu xuất hiện. (Các phân đoạn trong màn hình có thể được máy tính chiếu sáng để tạo thành các chữ số khác nhau và đôi khi là các chữ cái trong bảng chữ cái). Những màn hình này có thể cung cấp thông tin, hiển thị số lượng khí đốt đang được bán và thậm chí chạy quảng cáo và thực hiện các cuộc trò chuyện đơn giản với khách hàng thích thú.

> Nhiều thông tin hơn

Các bài viết liên quan về HowStuffWorks

• Làm cách nào để máy bơm xăng ở trạm đổ xăng biết khi nào bồn chứa đầy?
• Cách hoạt động của xăng
• Hoa Kỳ có nghiện xăng không?
• Tôi nên lái xe ở tốc độ nào để đạt được hiệu quả sử dụng nhiên liệu tối đa?
• Sự khác biệt giữa xăng, dầu hỏa, nhiên liệu diesel, v.v.?
• Chỉ số octan có nghĩa là gì?

> Nguồn

• C.R. Newlin. Phỏng vấn cá nhân. Tiến hành 22/6/2008.
• Mike Hardin. Phỏng vấn qua email. Tiến hành 23/6/2008.
• Wayne Division, Dresser Industries. "Hệ thống phân phối xăng hoạt động như thế nào." Phần số 920061 Rev A. Tháng 9 năm 1995.