가스 펌프 작동 원리


휴가가 막 시작되었고 몇 달 동안 꿈꿔오던 산이나 해변 또는 다른 장소로 드라이브를 가고 있습니다. 갈 준비가 되었지만 몇 마일 이상 더 가기 전에 가장 가까운 출구로 가야 합니다. 이미 휘발유를 살 시간입니다. 최근 몇 년 동안 휘발유 가격이 변동이 심해 이번 여행에서 가장 좋아하는 부분은 아닐 것입니다. 펌프에 붙어 있는 스티커 쇼크로 인해 그날 저녁의 화려한 저녁 식사를 건너뛰고 대신 패스트푸드를 먹으러 멈출 수도 있습니다. 불행히도, 기본적인 교통 수단을 자동차에 의존하는 세상에서 연료를 퍼올리고 구매하는 것은 어쨌든 현재로서는 필요악입니다.

펌프로 이동하는 동안 주유소 디스펜서의 가스가 어디에 있는지 궁금해 한 적이 있습니까? 디스펜서에서 자동차의 가스 탱크까지 또는 어떻게 옵니까? 그 과정은 이해하기 어렵지 않지만 가스 회사는 세부 사항을 숨기기 위해 많은 어려움을 겪었습니다. 가스를 펌핑하는 것은 펌프를 들어 올리고 몇 개의 버튼을 누르고 때로는 신용 카드를 판독기로 긁거나 감지기에 신용 지팡이를 흔드는 간단한 문제처럼 보일 수 있습니다. 그러나 가스 디스펜서 자체 내부에서 일어나는 일은 그보다 조금 더 복잡합니다.

당신은 이미 드릴을 알고 있습니다. 신용 카드를 긁고 디스펜서에 원하는 가스 종류를 말하고 펌프를 시작하십시오. 연료가 가득 차면 주유비를 지불하고 운전석에 다시 올라타 도로로 향합니다. 그러나 그 간단한 설명은 대답보다 더 많은 질문을 제기합니다. 가스는 어떻게 차에 가나요? 펌프는 펌핑을 멈출 때를 어떻게 압니까? 고객이 원하는 정확한 혼합 가스를 어떻게 혼합합니까? 그리고 자동차에 가스 펌프가 연결되어 있는 상태에서 실수로 운전을 하면 어떻게 될까요? 계속해서 읽어보세요.

콘텐츠
  1. 가솔린 저장 탱크
  2. 체크 밸브
  3. 유량계
  4. 블렌드 밸브
  5. 자동 종료

>가솔린 저장 탱크

주유소에서 판매되는 휘발유는 지하에 묻힌 탱크에 저장됩니다. 각각에는 수천 갤런의 가스가 들어 있습니다. 스테이션당 최소 2개의 이러한 탱크가 있으며 각 탱크에는 일반적으로 다른 등급의 가스가 들어 있습니다. 가스 탱크를 지하에 두는 것은 명백한 문제를 나타냅니다. 가스가 지상에 위치한 디스펜서(및 자동차의 가스 탱크)에 도달해야 하는 경우, 가스는 오르막으로 흐르는 폭포와 같이 중력을 무시하고 거기에 도달해야 합니다. 그러나 지하 은신처에서 거리까지 가스를 옮기는 것은 생각만큼 어렵지 않습니다.

대부분의 주유소는 수중 펌프 또는 흡입 펌프의 두 가지 유형의 펌프 중 하나를 사용하여 작업을 수행합니다.

  • 수중 펌프 , 이름에서 알 수 있듯이 임펠러라는 프로펠러 모양의 장치를 사용하는 액체 표면 아래에 잠겨 있습니다. 연료를 위로 이동시킵니다. 회전하는 임펠러의 비스듬한 블레이드는 선풍기의 블레이드가 공기를 밀어내는 방식으로 물을 밀어냅니다.
  • 흡입 펌프 균등 압력 원리를 사용하여 기체를 이동합니다. . 파이프가 물에 삽입됩니다. 유체 레벨 위의 모터는 파이프에서 충분한 공기를 제거하여 가솔린 위의 공기 압력을 감소시킵니다. 모터는 가솔린 위의 공기 압력이 파이프 외부의 가스를 아래로 밀어내는 공기 압력보다 낮아질 때까지 계속해서 공기를 제거합니다. 주변 공기의 무게는 중력이 파이프를 다시 아래로 당기려고 할 때에도 파이프 내부의 가스를 위로 밀어 올립니다. 파이프 내부의 기압이 충분히 낮으면 가스가 지상 디스펜서로 올라갑니다.

흡입 펌프에 비해 수중 펌프의 주요 장점은 임펠러가 더 긴 수직 거리로 물을 밀어낼 수 있다는 것입니다. 그러나 대부분의 주유소에 있는 가스 탱크는 디스펜서에서 불과 몇 피트 아래에 있기 때문에 흡입 펌프는 일반적으로 당면한 작업에 충분합니다. 하지만 이 프로세스에는 더 많은 것이 있으며 다음 페이지에서 더 자세히 살펴보겠습니다.

감사 해요

이 기사에 귀중한 도움을 주신 Franklin Fueling의 C.R. Newlin과 Dresser Wayne의 Mike Hardin에게 특별히 감사드립니다.

>체크 밸브

탱크에서 지상 디스펜서까지 가스가 이동하는 경로는 매우 복잡하지 않지만 약간의 우여곡절이 필요할 수 있습니다. 펌핑이 완료되고 펌프 모터가 꺼지면 파이프 내부의 가스가 단순히 탱크로 떨어지는 것이 아닙니다. 대신 체크 밸브에 의해 파이프 내부에 고정됩니다. . 파이프 내부의 가스 위에 위치한 체크 밸브는 유체 위에 기밀 밀봉을 만듭니다. 파이프의 바닥은 열려 있지만 체크 밸브에 의해 생성된 진공 압력은 가스를 제자리에 고정합니다. 이것은 소수 유지로 알려진 프로세스입니다. .

파이프 내부의 가스를 유지하기 위해 체크 밸브를 사용하여 흡입 펌프의 불필요한 마모를 방지하고 가스 공급이 파이프에 남아 있도록 보장하여 다음 고객이 모든 가스가 흡입될 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 탱크에서 올라오는 길. 별 것 아닌 것 같지만 이 과정은 10~15초 정도 걸립니다. 그것은 결코 긴 기다림이 아니지만, 가스가 펌핑되기를 기다리는 것은 영원할 수 있습니다.

펌프를 구동하는 전력은 일반적으로 가정의 조명 및 가전 제품에 전력을 공급하는 동일한 전기 그리드에서 제공되지만 일부 주에서는 정전 시 주유소에서 백업 전원 공급 장치를 유지해야 합니다.

이제 가스가 차량으로 이동하고 고객이 펌핑을 시작할 시간입니다. 디스펜서는 고객이 펌핑한 가스의 양을 어떻게 알 수 있습니까? 요즘 휘발유 가격의 변동성을 고려할 때 고객이 신경 쓸 수 있는 것은 그것뿐일 것입니다. 다음 페이지에서 이 미스터리의 열쇠를 알아보세요.

DIY 체크 밸브

물이 담긴 컵에 빨대를 수직으로 꽂아 물이 빨대 안으로 위쪽으로 흐르도록 하면 체크 밸브가 작동하는 원리를 볼 수 있습니다. 빨대가 부분적으로 잠기면 손가락 끝을 빨대 위에 올려 밀폐된 봉인을 만든 다음 빨대를 물 밖으로 다시 들어 올립니다. 물은 빨대를 유리에서 완전히 제거한 후에도 빨대 내부에 남아 있으며 손가락을 떼면 다시 흘러 나옵니다. 사실상, 당신의 손가락은 빨대의 체크 밸브 역할을 하고 있습니다.

>유량계


운전자로서 펌프의 주요 목표는 탱크를 채우고 차를 도로에 다시 태울 수 있도록 하는 것입니다. 그러나 주유소 소유자와 가스를 공급하는 회사의 목표는 귀하가 얼마나 많은 가스를 펌핑했는지를 파악하여 적절한 비용을 청구할 수 있도록 하는 것입니다. 그것이 유량계가 필요한 곳입니다.

가솔린이 디스펜서로 위쪽으로 이동하면서 유량 제어 밸브를 통과합니다. 휘발유의 흐름 속도를 조절합니다. 이것은 가스의 흐름이 증가함에 따라 파이프에 점점 더 단단히 조여지는 플라스틱 다이어프램을 통해 이루어지며, 항상 적절한 양의 가솔린이 통과할 수 있는 충분한 공간을 남깁니다. 펌핑할 가스의 양을 미리 설정한 경우 한계에 도달함에 따라 가스의 흐름이 느려집니다.

이 파이프에는 유량계도 포함되어 있습니다. , 일련의 기어를 포함하는 주철 또는 알루미늄 챔버 또는 통과할 때 가스 단위를 똑딱거리는 간단한 로터입니다. 가스 흐름에 대한 정보는 계량된 가스의 양을 갤런의 1/10 단위로 표시하는 디스펜서에 있는 컴퓨터로 전달됩니다. 특히 덥고 추운 날과 같이 가스의 온도가 변하면 가스의 밀도가 변하여 유량계로 측정한 유체의 양에 오류가 발생할 수 있습니다. 컴퓨터는 유량을 기록할 때 가스 온도를 고려하여 이 오류를 보정하고 그에 따라 가격을 조정합니다.

미터의 마모로 인해 시간이 지남에 따라 정확도가 떨어질 수 있으므로 정기적인 검사가 필요합니다. 일반적으로 검사관은 특정 부피의 용기를 사용하여 가스를 주입하고 용기의 양과 디스펜서에 측정된 양을 비교합니다. 양이 일치하지 않으면 유량계를 재보정해야 하며 가능하면 수리하거나 교체해야 합니다. 펌프 교정에 대한 규정은 NIST(National Institute for Standards and Technology)에서 제공하지만 실제 검사는 일반적으로 주의 도량형 부서에서 현지에서 수행됩니다.

이제 가스가 흐르고 유량이 측정되었으므로 이제 한 단계만 남았습니다. 가스를 고객의 차에 넣는 것입니다. 그러나 그것은 당신이 생각할 수 있는 더 까다로운 과정입니다. 예를 들어 고객이 펌프를 언제 멈출지 모른다면 어떻게 될까요? 그 또는 그녀는 폭주 연료의 잠재적으로 치명적인 분출에 흠뻑 젖을 것입니까? 다음 페이지에서 알아봅시다.

>혼합 밸브

고객이 펌프에서 가장 먼저 알아차릴 것 중 하나는 제공되는 선택의 다양성입니다. 대부분의 경우 디스펜서는 옥탄가가 다른 여러 등급의 가스(때로는 최대 5개)를 제공합니다. 원하는 옥탄가 등급은 일반적으로 버튼을 누르기만 하면 선택됩니다. 이것은 각각 다른 등급의 가스를 제공하는 5개의 다른 지하 탱크가 해당 디스펜서에 공급된다는 것을 의미합니까? 일반적으로 그렇지 않습니다. 실제로 디스펜서는 두 개의 지하 탱크에서 원하는 만큼 많은 등급을 생산할 수 있습니다. 한 탱크에는 해당 스테이션에서 사용할 수 있는 최고 등급의 옥탄이 있고 다른 탱크에는 가장 낮은 옥탄가가 포함되어 있습니다. 마티니를 만들기 위해 진과 베르무트를 혼합하는 방식과 다르지 않게 등급은 펌프에서 함께 혼합되어 일종의 옥탄가 칵테일을 생산합니다. 등급이 혼합되는 정확한 비율은 고객의 탱크로 들어가는 가스의 옥탄가를 결정합니다.

가스 펌프 바텐딩의 이 위업은 블렌드 밸브 . 이 밸브에는 각기 다른 탱크에서 가져온 두 가지 등급의 가솔린으로 구성된 입력이 있습니다. 신발이라고 하는 움직일 수 있는 단일 장벽 단일 모터 구동 래칫으로 입력을 가로질러 이동할 수 있는 방식으로 둘 다에 연결됩니다. 래칫이 하나의 밸브를 열면 다른 밸브는 정확하지만 반대 비율로 닫힙니다. 이것은 예를 들어 한 밸브가 90% 열려 있을 때 다른 밸브가 10% 열려 있다는 것을 의미하며, 이는 한 옥탄가의 90%와 다른 옥탄의 10%로 구성된 혼합물을 생성합니다. 래칫을 앞뒤로 움직여 혼합 밸브는 탱크에 저장된 최고 등급에서 최저 등급까지, 그리고 그 사이의 모든 옥탄가에 이르기까지 모든 옥탄가 가스를 생성할 수 있습니다.

디스펜서가 탱크의 가솔린 ​​용량을 넘지 않도록 하는 방법을 알아보려면 계속 읽으십시오.

안전 조치

고객이 선택한 가스 혼합물을 자동차의 가스 탱크에 펌핑할 때 많은 사고가 발생할 수 있으며 대부분은 사람의 실수로 인한 것입니다.

예를 들어, 불을 붙인 담배에서 나오는 뜨거운 재는 휘발유에 불이 붙을 수 있으므로 휘발유 디스펜서 근처에서 흡연하는 것은 대부분의 관할 구역에서 불법입니다. 가스를 펌핑하는 동안 자동차의 모터를 계속 작동시키는 것이 불법은 아니지만 그것이 좋은 생각은 아닙니다. 사소한 모터 오작동이라도 가스를 점화할 수 있는 스파크나 짧은 화염 폭발을 일으킬 수 있습니다. 정전기로 인한 스파크도 위험할 수 있으므로 펌프를 작동하여 축적된 정전기를 방전하기 전에 자동차 프레임을 만져야 합니다. 추운 날 차 안에서 기다리지 마십시오. 연료가 공급될 때에도 기다리지 마십시오. 카시트를 미끄러지듯 미끄러지는 것만으로도 플러시 천 카펫을 걸을 때 발생하는 것과 유사한 정전기가 발생할 수 있습니다.

정신이 없는 고객이 노즐을 탱크에 삽입한 상태로 운전을 하면 호스가 두 조각으로 나뉩니다. 하나는 차에, 다른 하나는 디스펜서에 남아 있습니다. 브레이크 포인트의 양쪽에 있는 체크 밸브는 연료가 양쪽에서 누출되는 것을 방지합니다.

더 읽기>

>자동 종료

고객이 디스펜서 측면에 있는 위치에서 펌프 핸들을 제거하면 이 동작은 디스펜서 작동을 시작하는 스위치를 활성화합니다. (어떤 경우에는 스위치에 스프링이 장착되어 자동으로 활성화되지만 다른 경우에는 프로세스를 시작하기 위해 고객이 작은 레버를 수동으로 올려야 합니다.) 이 시점에서 고객은 단순히 노즐을 자동차의 가스 탱크에 삽입하고 레버를 당기면 됩니다. . 가스 흐름을 멈추는 것은 간단합니다. 고객은 레버를 떼기만 하면 연료 흐름을 차단할 수 있습니다.

그러나 탱크가 예기치 않게 가득 차서 휘발유가 넘칠 위험이 있다면 어떻게 하시겠습니까? 가스 펌프를 사용해 본 사람이라면 알겠지만 펌프는 자동으로 꺼집니다. 그러나 펌프는 펌프를 멈출 때를 어떻게 알 수 있습니까?

탱크의 가스 레벨이 올라감에 따라 디스펜서 노즐과 연료 사이의 거리가 작아집니다. venturi라는 작은 파이프 가스 노즐과 함께 작동합니다. 벤츄리 파이프의 끝이 상승하는 가스에 잠기면 노즐 핸들을 열어 두는 공기 압력을 질식시키고 가스의 흐름을 차단합니다. 불행히도, 이 셧다운은 때때로 빠르게 흐르는 가스가 탱크로 역류하기 때문에 탱크가 가득 차기 전에 발생할 수 있습니다. 이로 인해 펌핑이 완료되기 전에 가스 손잡이가 스프링 열리면서 성가신 고객이 손잡이를 다시 쥐게 되어 넘칠 위험이 있습니다. 잠시 멈추면 가스가 탱크로 계속 들어가고 펌프 노즐이 가스를 다시 붓기 시작합니다.

연료 및 연비에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 참조하십시오.

사용자 인터페이스

이것은 수년 동안 가장 눈에 띄게 진화한 가스 펌프의 일부입니다. 수십 년 전까지만 해도 숫자가 있는 회전하는 바퀴는 펌프가 작동할 때 갤런 수와 가스 가격을 표시했습니다. 1970년대에는 7세그먼트 디스플레이 형태의 빛나는 LCD가 등장하기 시작했습니다. (디스플레이의 세그먼트는 컴퓨터에 의해 조명되어 다양한 숫자와 때때로 알파벳 문자를 형성할 수 있습니다.) 이러한 비교적 단순한 사용자 인터페이스는 Microsoft Windows와 같은 운영 체제에서 실행되는 많은 변형이 있는 본격적인 컴퓨터 비디오 디스플레이로 점차 대체되고 있습니다. 이 디스플레이는 정보를 제공하고 판매되는 가스의 양을 표시하며 심지어 광고를 게재하고 즐거운 고객과 간단한 대화를 나눌 수 있습니다.

>더 많은 정보

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  • 옥탄은 무엇을 의미하나요?

>출처

  • C.R. 뉴린. 개인 인터뷰. 2008년 6월 22일 실시.
  • 마이크 하딘. 이메일 인터뷰. 2008년 6월 23일 실시.
  • 드레서 인더스트리의 웨인 사업부. "가솔린 분배 시스템 작동 방식." 부품 번호 920061 Rev A. 1995년 9월.