Как работает автоматический пистолет (раздаточный кран) для топлива
Кому интересно узнать — как работают те или иные вещи, которые окружают нас, хотим рассказать о принципе работы заправочного пистолета (раздаточного крана) с автоматическим отключением.Для начала, посмотрим, как устроен пистолет самой распространенной конструкции:
Поток топлива через кран создает зону пониженного давления между клапаном (5) и корпусом пистолета. Это происходит согласно закону Бернули, т.к. в этом месте скорость потока, из-за сужения прохода, будет выше, чем перед клапаном (а чем выше скорость потока, тем давление меньше).
В носике пистолета есть воздушный канал (вход воздуха через отверстие (1). Этот воздушный канал соединен с вакуумной камерой, которая расположена над мембраной (3), соединенной с каналом кольцевой втулкой (см. фото), стоящей перез клапаном (5).
Воздух поступает через воздушный канал, проходит через вакуумную камеру и подмешивается в топливо. Клапан (5) остается в открытом положении пока воздух свободно проходит через воздушный канал.Когда топливо закрывает отверстие воздушного канала (1) или срабатываетшаровой клапан (2), свободный поток воздуха прекращается и в вакуумной камере резко создается разряжение. Диафрагма (3) втягивается вверх вакуумной камеры и освобождает фиксатор , который удерживал тяговую рейку. Она под действием пружины закрывает тарельчатый клапан (5) и прекращает поток топлива. Шаровой клапан (2) срабатывает при наклоне пистолета или его падении, что помогает прекратить поток топлава, если пистолет выпал из бака автомобиля.
Для открытия крана после его автоматического отключения, необходимо перевести его в нормальное положение, освободив рычаг (9) и вновь его нажать. При этом диафрагма (3) займет свое исходное положение.
ВНИМАНИЕ! Шариковый клапан есть не во всех моделях пистолетов!
Для тех кому лень читать, мы сделали анимацию работы автоматического раздаточного крана:
Детали раздаточного пистолета:
Снята крышка вакуумной камеры и вынута мембрана с фиксатором штока.
Клапан с пружиной, кольцевая втулка, диафрагма, крышка вакуумной камеры
На кольцевой втулке видно отверстие, которое соединяется с вакуумной камерой и кольцевая щель, через которую подсасывается воздух.
Устройство заправочного пистолета — Полезно знать — Журнал Club-Picanto — Статьи клуба
Пожалуй, не найдется автомобилиста, который не нажимал бы «курок» заправочного пистолета. Но сухой, как выстрел, щелчок раздается позже, когда бак уже полон. Что же «стреляет» там внутри, прекращая подачу топлива, и откуда примитивная с виду железка знает, что уровень бензина достиг горловины бака?Чтобы разобраться, произведем «вскрытие» – вот что оно показывает (рис. 1). Кроме вполне ожидаемого главного запорного клапана и канала для прохода топлива (показан желтым цветом), внутри есть еще один, тонкий канальчик (зеленый). Он сообщается с основным каналом сразу за седлом клапана, а у конца ствола пистолета снабжен жиклером. Как только вы нажали на рычаг, клапан открывает путь бензину. Его поток (до 120 л/мин в пистолетах для грузовиков и до 40 л/мин в пистолетах с более тонким стволом для легковых авто), проходя мимо отверстия сигнального канала, создает в нем разрежение (на этом же принципе работают пульверизаторы). Оно, однако, не может быть заметным, пока воздух вместе с парами бензина свободно подсасывается из горловины бака через жиклер. Но как только уровень топлива поднимется до обреза ствола, разрежение резко возрастет и диафрагма поднимется вверх, освободив поршенек с пружиной отсечки. Вот и раздастся «выстрел» – клапан стукнет по седлу и перекроет поток бензина.
А если во время заправки пистолет выпадет из горловины и упадет на землю? Тогда сигнальный канал перекроется специальным шариком, а дальше все пойдет, как описано выше. Так что прольется совсем немного топлива – не более 120 мл, так предписано стандартом.
В некоторых фильмах рассеянные (или злонамеренные) герои уезжают с АЗС, забыв вынуть пистолет из бака, после чего зрители наслаждаются зрелищем грандиозного пожара. В жизни так быть не должно, поэтому на каждом шланге устанавливают защиту с автоматическими клапанами (рис. 2). Чаще всего оторваться «назначено» именно пистолету – достаточно лишь одного клапана со стороны шланга. Реже защищают место у самой колонки, тогда в устройстве стоят два клапана с каждой стороны. А на американских АЗС, где шланги свисают «с потолка», защита ставится посередине. Повторять кинотрюк никому не советуем. Во-первых, усилие обрыва около 150 кг, так что горловине придется несладко, а во-вторых, восстановление устройства защиты – дорогая процедура, которую выполняет лишь специально вызванный специалист…
Принцип работы заправочного пистолета
31.10.19
Заправочный пистолет отвечает за подачу горючего в топливный бак. Это устройство должно вовремя прекращать закачку, чтобы не допускать переливов, быть герметичным и удобным в работе. Рассмотрим устройство и принцип работы заправочного пистолета.
Особенности устройства заправочного пистолета для АЗС
Для большинства моделей устройство одинаковое. Пистолет состоит из прочного корпуса с удобным хватом. Внутри него располагаются пружины клапана, шарик, сам клапан, вращающееся соединение, пружина отсечки, а также слой теплоизоляции. С наружной части установлена скоба и рычаг. Вся конструкция герметизирована, защищена от скачков напора и других потенциальных угроз.
Модели могут комплектоваться специальной вращающейся муфтой, чтобы в процессе наполнения бака не возникало перекручивания шланга. Еще один дополнительный элемент – это спиральная проволока, отвечающая за надежное соединение горловины бака и патрубка.
В зависимости от принципа работы, пистолеты для АЗС могут быть автоматическими с отсечкой и без нее. У некоторых изделий есть собственный счетчик топлива.
Для стыковки модели могут использовать как штуцер, так и фитинг.
Принцип работы раздаточного пистолета для АЗС
Устройство работает по следующему алгоритму:
- Патрубок помещается в горловину топливного бака и закрепляется в нем.
- Работа основного клапана контролируется с использованием рычага.
- Начинается подача топлива, одновременно внутрь бака подается воздух.
- Когда конец пистолета касается топлива, воздух прекращает подаваться, задействуется мембрана.
- Разблокируется пружина, а характерный щелчок дает понять, что бак заполнен до нужного уровня.
Могут использоваться также устройства, у которых предусмотрен счетчик топлива, который показывает, сколько горючего уже было подано в бак.
Показать все
Как устроена автозаправочная станция (АЗС)
О том как устроена современная автозаправочная станция задумываются далеко не все автолюбители. А ведь для того, чтобы топливо попало в бак автомобиля оно должно пройти достаточно сложный путь по самой АЗС, которые сейчас используют самые современные технологии.
Слив топлива
На автозаправочные станции топливо попадает разными способами, топливо могут привезти с помощью железнодорожного состава, а могут доставлять до пункта назначения с помощью трубопровода, но чаще всего его подвозят на отдельные станции с помощью обычных бензовозов.
Современные бензовозы, как правило, имеют несколько внутренних секций, поэтому привозят они сразу несколько видов топлива. Из секции объемом 10 900 литров топливо будет сливаться примерно полчаса. Все это время заправка конкретным топливом будет запрещена для безопасности и более точной последующей отчетности по объему топлива.
Перед тем как топливо сливается в подземные хранилища оно проходит контроль. В первую очередь проверяются документы на топливо, вскрывается пломба на цистерне, проверяется уровень ее заполненности, а затем берется анализ топлива. Новое топливо проверяют на плотность, грубо говоря, оно не должно быть разбавлено водой умышленно или случайно из-за попадания дождевой воды, конденсата и т.д.
После проверки топливо с помощью сливной трубы соединяют с резервуаром и начинается слив топлива.
Топливохранилище
Резервуары под топливо могут быть наземными или подземными. Их изготавливают из стали и чаще всего делают двухслойными для безопасности. Обычно емкости для хранения топлива не превышают 50 кубометров, но есть емкости объемом более 200 кубометров, такие хранилища считаются уже мини-нефтебазами, к которым применяются свои требования.
Уровень топлива в самой емкости замеряется метроштоком. Замер уровня топлива проводится не только при сливе топлива, но и при пересменке операторов.
Метрошток
Топливный резервуар поделен на секции для разных видов топлива. При этом специальное оборудование постоянно контролирует качество топлива и при каких-либо отклонениях просто не даст операторам заправлять его в автомобили.
ТРК
Из резервуаров топливо через топливнораздаточную колонку подается в горловину бака автомобиля.
1. Приемный клапан. Он не дает топливу сливаться с трубопроводов и всего оборудования обратно в резервуар. Без клапана насосу пришлось бы при каждой заправке полностью заполнять всю систему от резервуара до заправочного пистолета, а это лишний расход электроэнергии и времени.
2. Фильтр. Еще один фильтрующий элемент на АЗС, он может быть установлен сразу после приемного клапана или в газоотделителе (5). Если фильтр забивается, то при заправке слышен гул, так как насосу приходиться работать с большим усилием.
3 и 4. Двигатель и насос. Работают в паре, соединены, как правило, ременной передачей, но есть и такие конструкции, где насос и двигатель сидят на одном валу. Более безопасной считается ременная передача, так как она защищена от повышенных нагрузок на двигатель.
5. Газоотделитель. В соответствии с названием, отделяет от топлива лишние газы, которые в спокойном состоянии находятся во взвешенном состоянии, а при активном перемешивании топлива объединяются и начинают создавать пену. Устройство газоотделителя предельно простое — это небольшой резервуар в котором топливо ненадолго задерживается, а лишние газы свободно уходят через дренажные отверстия сверху.
6. Электромагнитный клапан. Открывается при подаче топлива и закрывается сразу, после того как прекращается закачка топлива. Если данный клапан сломан, то он может просто перекрыть всю систему или не закрывать ее, в последнем случае даже после отключения насоса топливо будет поступать в раздаточный пистолет по инерции. При незакрывшемся электромагнитном клапане ТРК заправляет примерно 0,2-0,5 литра лишнего топлива.
7. Измеритель жидкости. Называться может по разному, например, топливоизмеритель, счетчик жидкости и т.д., но функция у него одна — точно отмерять количество топлива. Топливоизмерители могут быть электронными или механическими. В первом случае настройка точности проводиться с помощью специальных команд, во втором случае с помощью регулировочных болтов.
8. Смотровое окно. Представляет собой полую колбу со стеклом. Если колба наполнена топливом, значит приемный клапан работает и топливо остается в системе после отключения насоса.
9. Раздаточный пистолет. Может называться по разному, предназначен для управления подачи топлива в горловину бака, также отсекает подачу топлива при переполнении бака.
10, 11, 12. Система управления. Система объединяет ТРК и пульт управления оператора.
Подробнее об устройство заправочного пистолета
Устройство пистолета для заправки не такое простое, как это кажется на первый взгляд. Кроме функции подачи топлива, внутри есть система отсечения подачи топлива при переполнении бака.
Как работает эта система можно посмотреть на видео, которое находиться выше. При нормальной подаче топлива через небольшую трубку и жиклер в пистолет поступает воздух. Как только топливо доходит до уровня заливной трубки, в жиклер попадает топливо и давление воздуха в системе защиты резко падает, мембрана реагирует на это и срабатывает пружина отсечки, подача топлива прекращается. При срабатывании системы защиты топливо не будет подаваться до тех пор, пока рычаг пистолета не будет «взведен» заново.
Необычные АЗС
АЗС давно пришли к единому стандарту внутреннего устройства. Все автозаправочные станции отличаются друг от друга лишь качеством оборудования, а вот принципиальные схемы не меняются уже десятилетиями.
Исключение составляет разве что необычная схема с верхним расположением ТРК. Но используются такие схемы крайне редко, в первую очередь из-за дефицита подобного оборудования и определенными сложностями с его обслуживанием. Особой выгоды от такого расположения ТРК нет, разве что автомобили можно разместить чуть плотнее, а сами ТРК невозможно задеть автомобилем.
Интересные факты об АЗС
В 1888 году бензин начали продавать в аптеках.
В 1907 году в США открылась первая АЗС, она представляла собой склад с канистрами бензина. Позже начали появляться станции с одним большим резервуаром, с которого топливо подавалось самотеком.
В России первая АЗС открылась в 1911 году Императорским автомобильным обществом.
Современные АЗС не ограничиваются продажей только топлива. Многие имеют небольшие магазины с сопутствующими товарами, продуктами, есть кафе, мойки и т.д. Особенно хорошо заметно развитие АЗС в США, где заправка автомобилей — это лишь часть комплекса включающего в себя стоянки для большегрузных автомобилей, центры отдыха и досуга, магазины, кафе и многое другое.
В России более 25 000 автомобильных заправок, примерно 600 из них находятся в пределах МКАД. В США более 120 000 АЗС, в Канаде примерно 14 000, а в Великобритании более 9 000, при том, что в 90-х их было более 18 000.
Как заправочный пистолет понимает, что бак полон?
15 ноября 2019, 08:18
К счастью, в процессе заправки нам не надо опасаться, что бензин польется через край — можем пить кофе или листать журналы, а колонка в случае чего остановит подачу топлива. Но как именно она узнает, что пора, — понимают далеко не все.
Звук характерного щелчка внутри заправочного пистолета знаком, наверное, каждому автомобилисту. Каким-то загадочным образом весьма простое на вид устройство чувствует момент, когда бак заполняется под завязку, и прекращает подачу топлива. При этом на «носу» у пистолета не видно никаких сложных датчиков — да и с датчиком уровня топлива внутри бака он вряд ли общается по беспроводной связи. Откуда же поступает сигнал, который освобождает нас от необходимости следить за процессом заправки и предотвращает возможные более чем неприятные последствия?
На деле все работает без помощи электроники — и в том числе поэтому механизм так надежен. Суть в том, что кроме основного клапана (который открывается нажатием на рычаг) внутри пистолета есть дополнительный клапан с мембраной. С носика пистолета к этому клапану идет очень тонкий т.н. вакуумный или сигнальный канал. Мембрана «взводится» в момент нажатия на рычаг — и находится в этом «взведенном» состоянии, пока через вакуумный канал проходит поток воздуха. Канал заканчивается внутри пистолета, в районе основного клапана, — и поток бензина, проходя мимо этого отверстия на большой скорости, создает в канале разрежение. Это разрежение заставляет отверстие на носике пистолета засасывать воздух из топливного бака.
Но как только носик пистолета погружается в жидкость, воздуху уже неоткуда взяться. Разрежение станет гораздо сильнее, под его воздействием мембрана переключится в противоположное положение и разблокирует пружину основного клапана. Который, резко закрываясь, и издаст тот самый знакомый щелчок.
Кстати, на подходе к клапану с диафрагмой в канале есть отсек с небольшим шариком внутри. Если по какой-то причине заправочный пистолет выпадет из бака, шарик перекроет вакуумный канал, спровоцировав резкое усиление разрежения — и запустив процесс, который мы только что описали.
1.Пары бензина взрывоопасны, и в заливной горловине автомобиля их концентрация максимальна. Использовать в этой среде электрический датчик было бы недальновидно, поэтому предохранитель заправочного пистолета работает на чистой механике. in2minutes.ru. 2. Нажимая на рычаг, мы толкаем вверх шток клапана (синий), открывая бензину путь к баку. Обратите внимание, что ось рычага прикреплена к штоку предохранителя (зеленый). in2minutes.ru.
3. Бензин протекает через узкое кольцо. В районе сужения скорость потока увеличивается, а давление в жидкости падает — это следствие эффекта Вентури. Само устройство называется кольцом Вентури, и в нем есть отверстия, сообщающиеся с воздушной камерой (зеленый). Поток жидкости создает в воздушной камере разрежение. Эффект Вентури также используется в пульверизаторах, аэрографах и карбюраторах. in2minutes.ru 4. У излива заправочного пистолета есть маленькое отверстие. Оно так же соединено с воздушной камерой. Кольцо Вентури откачивает из камеры воздух, но его запас тут же пополняется атмосферным воздухом через отверстие-сенсор, поэтому вакуум в камере не создается. in2minutes.ru. 5. Как только уровень топлива в баке поднимается выше отверстия-сенсора, приток атмосферного воздуха в камеру прекращается. Образовавшийся вакуум втягивает мембрану, которая толкает вниз шток предохранителя. in2minutes.ru. 6. С характерным щелчком основание рычага отдаляется от штока запорного клапана, и поток топлива перекрывается. in2minutes.ru
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.
Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!
Email*
Подписаться
Заправочные пистолеты ZVA: описание и принцип действия — Блог
Немецкая компания Elaflex, производящая различное заправочное оборудование и аксессуары, входит в ТОП 5 мировых производителей этой ниши бизнеса. Благодаря использованию высококачественных материалов и уникальным технологиям производства, вся продукция компании Elaflex беспрецедентно надежна и долговечна, соответствует традиционному немецкому качеству. Наиболее востребованным оборудованием компании являются заправочные пистолеты ZVA.
Описание, характеристики и особенности
Заправочные пистолеты ZVA предназначены для заправки транспорта различными видами топлива, использующиеся в электронных топливных колонках. Устройство оснащено системой автоматического прекращения подачи топлива в случае полного заполнения топливного резервуара или выпадения пистолета из емкости в момент подачи топлива.
Пистолеты ZVA долговечны и практичны, они состоят из взаимозаменяемых модулей, а значит, для ремонта (замены) пригодны почти все запчасти. Основные ремонтные работы могут производиться силами персонала заправочной станции, не требуя участия высококвалифицированных специалистов. Специальные «скобы» пистолета позволяют устанавливать пистолеты на топливораздаточные колонки любых производителей.
Принцип действия
Топливо из колонки по шлангу поступает в пистолет, создавая разряженное состояние в вакуумной камере, а именно в самом верху тарельчатого клапана. Сквозь небольшое отверстие, находящееся внутри вакуумного канала носика, начинает поступать воздух, далее следуя через шаровой клапан, проходит по верхней области (выше диафрагмы), где и происходит смешивание топлива с воздухом.
Произвольное движение воздуха продолжается до тех пор, пока клапан находится в открытой позиции, при этом втягивание диафрагмы не происходит, т.к. степень разряженности в вакуумной камере остается на достаточно низком уровне. В тот момент, когда топливо перекрывает носик канала посредством проходного отверстия (или же активируется шаровой клапан), располагающегося в вакуумном канале, то произвольное движение воздуха останавливается.
Из-за этого уровень разряженности быстро возрастает в самой вакуумной камере, осуществляется втягивание диафрагмы до верхнего уровня, при этом высвобождая тяговую рейку, производя закрытие тарельчатого клапана с помощью пружины. И только тогда движение топлива приостанавливается.
Если заправочный пистолет случайно выпал из топливного бака, то он теряет свое изначально горизонтальное положение, вследствие чего шаровой клапан включается, и соответственно блокируется подача топлива. Для очередного включения пистолета (после блокировки) необходимо поставить его в рабочее положение и произвести нажатие на рычаг, предварительно освободив его. После чего диафрагма займет свою первоначальную позицию.
Выбор надежного продавца
Заправочные пистолеты относятся к категории устройств, к которым необходимо уделять наиболее пристальное внимание при покупке, т.к. если установить неисправные пистолеты (или б/у), то автоматически возникнет угроза для здоровья и жизни людей, находящихся вблизи автозаправочной станции. Поэтому перед покупкой желательно всегда оценивать компанию-поставщика заправочного оборудования по следующим критериям: опыт работы, репутация, отзывы, адекватность персонала.
Например, московская компания AZK.ru работает на этом рынке более 12 лет, она специализируется на продаже оборудования для АЗС и всестороннем обслуживании автозаправочных станций. Специалисты компании производят весь спектр работ в данном направлении, дают полноценные консультации, проводят гарантийное и послегарантийное обслуживание.
Как пистолет на заправке «узнает», что бензобак полон
Заправляя полный бак, мы всегда на краю сознания беспокоимся, не перехлестнёт ли топливо через горловину. Это чистая психология, на практике заправочный пистолет отключает подачу топлива, когда бензобак полон. Блог «Объясню за две минуты» рассказывает о том, как он это делает.
Мы продолжаем серию публикаций, подготовленных интерактивным научно-популярным блогом «Объясню за две минуты». Блог рассказывает о простых и сложных вещах, которые ежедневно нас окружают и не вызывают никаких вопросов ровно до тех пор, пока мы о них не задумываемся. Например, там можно узнать, какого размера на самом деле радуга или как образуются смерчи.
1. Пары бензина взрывоопасны, и в заливной горловине автомобиля их концентрация максимальна. Использовать в этой среде электрический датчик было бы недальновидно, поэтому предохранитель заправочного пистолета работает на чистой механике.
2. Нажимая на рычаг, мы толкаем вверх шток клапана (синий), открывая бензину путь к баку. Обратите внимание, что ось рычага прикреплена к штоку предохранителя (зеленый)
3. Бензин протекает через узкое кольцо. В районе сужения скорость потока увеличивается, а давление в жидкости падает — это следствие эффекта Вентури. Само устройство называется кольцом Вентури, и в нем есть отверстия, сообщающиеся с воздушной камерой (зеленый). Поток жидкости создает в воздушной камере разрежение. Эффект Вентури также используется в пульверизаторах, аэрографах и карбюраторах.
4. У излива заправочного пистолета есть маленькое отверстие. Оно так же соединено с воздушной камерой. Кольцо Вентури откачивает из камеры воздух, но его запас тут же пополняется атмосферным воздухом через отверстие-сенсор, поэтому вакуум в камере не создается.
5. Как только уровень топлива в баке поднимается выше отверстия-сенсора, приток атмосферного воздуха в камеру прекращается. Образовавшийся вакуум втягивает мембрану, которая толкает вниз шток предохранителя.
6. С характерным щелчком основание рычага отдаляется от штока запорного клапана, и поток топлива перекрывается.
Посмотреть интерактивную версию схемы можно в блоге «Объясню за две минуты».