Pompe à essence

Une pompe à essence est une machine située dans une station -service qui est utilisée pour pomper de l’ essence (essence), du diesel ou d’autres types de carburant liquide dans des véhicules. Les pompes à essence sont également connues sous le nom de tonneaux ou tonneaux à essence (en Australie ), ^[2] pompes à essence (dans les pays du Commonwealth ) ou pompes à essence (en Amérique du Nord ).

Une pompe, fabriquée par Dresser Wayne , en Grèce . Un distributeur de carburant utilisé dans une station-service BP dans le Wisconsin . ^[1]

Histoire

La première pompe à essence a été inventée et vendue par Sylvanus Bowser à Fort Wayne, Indiana le 5 septembre 1885, ^[3] avant l’ industrie automobile – Elle était couramment utilisée pour distribuer le kérosène utilisé dans les lampes et les poêles . Plus tard, il a amélioré la pompe en ajoutant des mesures de sécurité et en ajoutant un tuyau pour distribuer directement le carburant dans les automobiles. Pendant un moment, ^{[ vague ] [ quand ? ]} le terme bowsera été utilisé pour désigner une pompe à essence verticale. Aux États-Unis, ce terme n’est plus utilisé que pour les camions qui transportent et distribuent du carburant aux gros avions dans les aéroports, ^{[ citation nécessaire ]} mais il est encore utilisé parfois en Australie et en Nouvelle-Zélande. ^[4]

Le premier distributeur de carburant a été breveté par le Norvégien John J. Tokheim en 1901. ^{[ citation nécessaire ]} La pompe Tokheim porte son nom. Le géant de l’industrie du carburant au détail OPW (une société de Douvres) a acquis Tokheim en 2016. ^{[ citation nécessaire ]}

De nombreuses premières pompes à essence avaient un cylindre de verre calibré sur le dessus. La quantité de carburant souhaitée a été pompée dans le cylindre comme indiqué par l’étalonnage. Ensuite, le pompage a été arrêté et l’essence a été évacuée par gravité dans le réservoir du client. ^{[ citation nécessaire ]} Lorsque les pompes doseuses sont entrées en service, un petit globe en verre avec une turbine à l’intérieur a remplacé le cylindre de mesure pour montrer au client que l’essence coulait vraiment dans le réservoir. ^{[ citation nécessaire ]}

Concevoir

Pompe station hydrogène à shell Un distributeur à quatre pompes dans une station-service en Finlande. Le distributeur illustré ici distribue de l’essence 95E10 et 98E5 ; diesel ainsi que du mazout à faible taux d’imposition teinté avec du Solvent Yellow 124 (indiqué comme “Polttoöljy”/”Brännolja”/”MPÖ” ; principalement destiné aux véhicules non routiers tels que ceux utilisés dans les secteurs de l’agriculture et de la construction)

Un distributeur de carburant moderne est divisé en deux parties principales – une «tête» électronique contenant un ordinateur intégré pour contrôler l’action de la pompe, piloter les affichages de la pompe et communiquer avec un système de vente intérieur; et une section mécanique qui (dans une unité autonome) a un moteur électrique, une unité de pompage, des compteurs, des générateurs d’impulsions et des vannes pour pomper physiquement et contrôler le débit de carburant.

Dans certains cas, la pompe elle-même peut être scellée et immergée à l’intérieur des réservoirs de carburant sur un site, auquel cas elle est connue sous le nom de pompe submersible . En général, les solutions submersibles en Europe sont installées dans les pays les plus chauds, où les pompes d’aspiration peuvent avoir des problèmes pour surmonter la cavitation avec des combustibles chauds ou lorsque la distance entre le réservoir et la pompe est plus longue qu’une pompe d’aspiration ne peut gérer.

Dans les pompes modernes, les principales variations résident dans le nombre de tuyaux ou de qualités qu’elles peuvent distribuer, la forme physique et le matériel supplémentaire pour des services tels que le paiement à la pompe et les lecteurs d’étiquettes d’accompagnement.

Les véhicules de tourisme légers pompent jusqu’à environ 50 litres (13 gallons américains ) par minute ^[5] (les États-Unis limitent ce débit à 10 gallons américains [38 litres] par minute ^[6] ); les pompes desservant les camions et autres gros véhicules ont un débit plus élevé, jusqu’à 130 litres (34 gallons américains) par minute au Royaume-Uni ^[5] et 40 gallons américains (150 litres) aux États-Unis. Ce débit est basé sur le diamètre du tuyau de remplissage de carburant du véhicule, ce qui limite le débit à ces quantités.

Le ravitaillement en carburant des compagnies aériennes peut atteindre 1 000 gallons américains (3 800 litres) par minute. ^[7] Des débits plus élevés peuvent surcharger le système de récupération de vapeur dans les véhicules équipés de contrôles améliorés des émissions par évaporation ^[8] (requis depuis 1996 aux États-Unis), provoquant des émissions de vapeur excessives et pouvant présenter un danger pour la sécurité.

Historiquement, les distributeurs de carburant avaient une très large gamme de conceptions pour résoudre les problèmes mécaniques de pompage, de fiabilité de mesure, de sécurité et d’esthétique. Cela a conduit à une certaine popularité dans la collecte de distributeurs d’antiquités, en particulier aux États-Unis. ^[9]

Buses de carburant

Les gicleurs sont fixés à la pompe avec des tuyaux flexibles, afin qu’ils puissent atteindre l’orifice de remplissage du véhicule. Les tuyaux sont robustes pour résister à une usure importante, y compris l’exposition aux intempéries et au passage, et sont souvent attachés à l’aide de ressorts lourds ou de ressorts hélicoïdaux pour fournir une résistance supplémentaire. Une soupape de rupture est également montée sur le tuyau afin que la buse et le tuyau se détachent et que le débit de carburant s’arrête si un automobiliste démarre avec la buse toujours dans le remplissage.

Les buses sont généralement codées par couleur pour indiquer la qualité de carburant qu’elles distribuent, mais le code couleur diffère selon les pays et même les détaillants. Par exemple, un tuyau et une poignée noirs au Royaume-Uni indiquent que le carburant distribué est du diesel, et un distributeur vert indique du carburant sans plomb ; l’inverse est courant aux États-Unis.

Erreur de carburant

Certaines buses sont conçues pour empêcher l’automobiliste de sélectionner le mauvais carburant. La buse des pompes diesel est censée être plus grande afin qu’elle ne puisse pas s’insérer dans le tuyau de remplissage d’un réservoir de véhicule conçu pour l’essence. Cependant, les buses diesel de plus grand diamètre ne sont pas une exigence réelle et de nombreuses pompes diesel ont été équipées de buses à essence standard. De plus, la buse pour l’essence au plomb est plus large que pour l’essence sans plomb, et le tuyau de remplissage des véhicules conçus uniquement pour le sans plomb a été rendu plus étroit pour éviter les erreurs de carburant. Certains réservoirs de carburant diesel sont conçus pour empêcher l’utilisation du mauvais type de buse.

Mélange

Dans certains pays, les pompes peuvent mélanger deux carburants ensemble avant la distribution ; c’est ce qu’on appelle le mélange ou le mélange. Les utilisations typiques sont dans une pompe “mélange” pour ajouter de l’huile à l’essence pour les motos à deux temps , pour produire un indice d’octane intermédiaire à partir de carburants à indice d’octane élevé et faible séparés, ou pour mélanger de l’hydrogène et du gaz naturel comprimé ( HCNG ). Les détaillants ont avantage à offrir trois qualités de carburant tout en n’ayant à en stocker que deux. Cela libère à la fois le fonds de roulement et la capacité du réservoir et améliore la rotation du carburant.

Un affichage de la pompe à Jacksonville , Floride

Mesure de flux

L’équipement doit mesurer avec précision la quantité de carburant pompée. La mesure du débit est presque toujours effectuée par un compteur à piston 4 temps relié à un encodeur électronique. ^[5] Dans les pompes à essence plus anciennes, le compteur est physiquement couplé à des affichages numériques enroulés (roues mobiles ou cylindres avec des chiffres sur le côté), tandis que les pompes plus récentes transforment le mouvement du compteur en impulsions électriques à l’aide d’un encodeur rotatif .

Métrologie

De l’essence

L’essence est difficile à vendre de manière équitable et cohérente par unités volumétriques. Il se dilate et se contracte considérablement lorsque sa température change. Son Coefficient de dilatation thermique à 20 °C est d’environ 4,5 fois celui de l’eau.

Aux États-Unis, l’ Institut national des normes et de la technologie (NIST) spécifie la précision des mesures dans le manuel 44, ^[10] bien que les États établissent leurs propres normes juridiques. La précision standard est de 0,3 %, ce qui signifie qu’un achat de 10 gallons US (37,9 L) peut en fait fournir entre 9,97 et 10,03 gal US (37,7 et 38,0 L).

La température de référence pour la mesure du volume d’essence est de 60 °F ou 15 °C. ^[11] Dix gallons d’essence à cette température se dilatent à environ 10,15 gal US (38,4 L) à 85 ° F (29 ° C) et se contractent à environ 9,83 gal US (37,2 L) à 30 ° F (−1 ° C) . Chacun des trois volumes représente la même quantité théorique d’énergie. Dans un sens, un volume donné d’essence acheté à 30 °F a environ 3,2 % plus d’énergie potentielle que le même volume acheté à 85 °F. La plupart de l’essence est stockée dans des réservoirs sous la station -service. Les réservoirs modernes sont non métalliques et scellés pour arrêter les fuites. Certains ont des doubles parois ou d’autres structures qui offrent un avantage secondaire d’isolation thermique tout en poursuivant l’objectif principal de garder l’essence hors du sol autour du réservoir. Ainsi, alors que la température de l’air peut facilement varier entre 30 et 85 ° F (-1 et 29 ° C), l’essence se réchauffe ou se refroidit beaucoup plus lentement, en particulier sous terre, car la température du sol profond a tendance à rester dans une plage étroite tout au long de l’année, quelle que soit la température de l’air.

La compensation de température est courante au niveau de la vente en gros aux États-Unis et dans la plupart des autres pays. Au niveau de la vente au détail, le Canada s’est converti à la compensation automatique de la température, et le Royaume-Uni est en train de se convertir, mais les États-Unis ne se sont pas convertis. La compensation automatique de la température, connue sous le nom de Standard Temperature Accounting au Royaume-Uni, peut ajouter une petite quantité d’incertitude supplémentaire à la mesure d’environ 0,1 %. ^[11]

Il y a beaucoup moins de points de vente au détail d’essence aux États-Unis aujourd’hui qu’il n’y en avait en 1980. Les plus grands points de vente vendent de l’essence rapidement, jusqu’à 30 000 gal US (110 000 L) en une seule journée, même dans des endroits reculés. La plupart des produits finis de l’essence sont livrés dans des camions- citernes de 8 000 à 16 000 gallons , de sorte que deux livraisons en 24 heures sont courantes. L’essence passe si peu de temps dans le système de vente au détail que sa température au point de vente ne varie pas significativement d’hiver en été ou selon les régions. Le Canada a des densités de population globales plus faibles et des réseaux de distribution d’essence géographiquement plus grands que les États-Unis. La compensation de température au niveau du commerce de détail améliore l’équité dans ces conditions.

Aux États-Unis, chaque État a son propre Département des Poids et mesures, avec le pouvoir d’effectuer tous les tests et certifications, infligeant des amendes en cas de non-conformité. Par exemple, en 2007, l’Arizona a constaté que 9 % de toutes les pompes étaient éteintes d’au moins 2,5 % (le seuil des amendes), réparties également entre le surdénombrement et le sous-dénombrement du carburant. ^[12]

Un inspecteur pétrolier de l’État visitant une station Mobil à Port Charlotte, en Floride

Dans de nombreuses juridictions, des inspections régulières requises sont effectuées pour garantir l’exactitude des distributeurs de carburant. Par exemple, le ministère de l’Agriculture et des Services aux consommateurs de la Floride effectue des tests réguliers d’étalonnage et de qualité du carburant dans les distributeurs individuels. Le département effectue également des inspections d’infiltration aléatoires à l’aide de véhicules spécialement conçus qui peuvent vérifier l’exactitude des distributeurs. Le ministère émet des avis de correction requis aux stations dont les pompes se sont avérées inexactes. ^[13] La plupart des autres États américains procèdent à des inspections similaires. Au Canada, des inspections sont régulièrement effectuées par l’agence gouvernementale fédérale Mesures Canada. Les dates d’inspection et les résultats des tests doivent, en vertu de la loi, être affichés aux consommateurs sur un autocollant apposé sur les distributeurs de carburant. En vertu de la loi de 2011 sur l’équité à la pompe, un vendeur avec un distributeur modifié ou mal entretenu peut être condamné à une amende pouvant aller jusqu’à 50 000 $. Cependant, pratiquement toutes les pompes qui échouent à l’inspection au Canada le font en raison d’erreurs d’étalonnage générales causées par l’utilisation au fil du temps. La modification intentionnelle dans le but de tromper les consommateurs est extrêmement rare, tout comme les poursuites. ^[14]

Hydrogène

Les distributeurs de carburant à hydrogène ^[15] utilisés sur les stations d’hydrogène distribuent au kilogramme. ^[16] Aux États-Unis, le National Institute of Standards and Technology (NIST) précise dans le Handbook 44 que la tolérance des mesures doit être de 2,0 %. ^[17] Les réglementations mondiales sont discutées sous OIML R 139 ( hydrogène comprimé ). ^[18]

Les distributeurs de carburant à hydrogène peuvent être réglementés selon des termes tirés d’une norme technique de l’industrie, SAE J2601. ^[19]

Composants de communication

La technologie de communication avec les pompes à essence à partir d’un point de vente ou d’un autre contrôleur varie considérablement, impliquant une variété de matériel ( RS-485 , RS-422 , boucle de courant et autres) et de protocoles logiciels propriétaires. Dans le passé, cela permettait aux fabricants de pompes de se verrouiller sur leurs propres systèmes de point de vente, car eux seuls comprenaient les protocoles. ^[20]

Un effort de normalisation dans les années 1990 a abouti à l’ International Forecourt Standards Forum , qui a connu un succès considérable en Europe, mais moins ailleurs.

En octobre 2017, toutes les pompes à essence américaines équipées de lecteurs de cartes de crédit devaient prendre en charge le paiement EMV . Un an avant l’entrée en vigueur de cette règle, un tiers des 750 000 pompes nécessitaient une mise à niveau au coût de 6 000 à 17 000 dollars chacune ^[21] plus le coût du nouveau matériel et logiciel EPOS. Avec certains logiciels qui ne devraient pas être prêts, certaines cartes de flotte n’ayant pas la technologie à puce disponible à temps, pas assez de techniciens pour les installations et de nombreuses entreprises incapables de se permettre la mise à niveau, il a été prédit que la conversion prendrait jusqu’en 2021. ^[22]

Coupure automatique

La vanne d’arrêt a été inventée à Olean, New York , en 1939 par Richard C. Corson. Sur un quai de chargement de la Socony-Vacuum Oil Company , Corson a observé un ouvrier remplir un baril d’essence et l’a trouvé inefficace. Le bruit d’une chasse d’eau lui a donné plus tard l’idée d’un “flotteur papillon”. Après avoir développé un prototype avec son assistant, Paul Wenke, Corson a donné la suggestion à l’entreprise qui a ensuite déposé un brevet à son nom. L’intention initiale de l’appareil était de “permettre à une personne de remplir plus d’un baril [d’essence] en même temps”. ^[23] Ce mécanisme s’est finalement développé pour devenir la soupape de coupure de la pompe à essence moderne. ^[24]

La plupart des pompes modernes ont une fonction d’arrêt automatique qui arrête le débit lorsque le réservoir est plein. Cela se fait avec un tube de détection auxiliaire allant juste à l’intérieur de l’embouchure de la buse à une Pompe venturi dans la poignée de la pompe. Une soupape mécanique dans la poignée de la pompe détecte un changement de pression et se ferme, empêchant l’écoulement du carburant. ^{[25] [26]}

Autres composants

Une pompe à carburant moderne contient souvent un équipement de contrôle du système de récupération des vapeurs , qui empêche les vapeurs d’essence de s’échapper dans l’air. Au Royaume-Uni, par exemple, tout nouveau parvis dont le débit prévu est supérieur à 500 m ³ par mois doit être équipé d’un système de récupération active des vapeurs.

Premières conceptions

• Bowser à essence restauré, Gundagai , Australie

• Pompe à carburant à Vienne , Autriche.

• Une photographie de 1991 d’une pompe à carburant dans le village d’ Ömossa , Kristinestad , Finlande .

• Ancienne pompe à essence à Quillan , France .

• Pompe à carburant diesel antique située au Roscheider Hof Open Air Museum , Konz , Allemagne.

• Affichage de diverses pompes à carburant anciennes au Deutsches Museum de Munich , Allemagne.

• Affichage de diverses pompes à carburant anciennes à Retro Classics 2018 à Stuttgart , Allemagne.

• Anciennes pompes à essence de l’Union soviétique .

• Pompes à essence autrefois utilisées dans la station-service historique de Morcomb à Glendale, en Arizona . Inclus est une pompe Visi Bowl 1918 (à gauche)

• Anciennes pompes « Mobilgas », fabriquées par Tokheim , situé à Wilton, Connecticut .

• Pompe à essence antique de Savannah, Géorgie .

• Deux types de pompes à essence Shell à la station-service Soulsby à Mount Olive, Illinois .

• Quatre pompes à essence à l’ancienne au Salon de l’auto du Grand Milwaukee 2012 .

Régulation

Étant donné que les distributeurs de carburant sont au cœur de la distribution de carburant au grand public et que le carburant est une substance dangereuse, ils sont soumis à des exigences strictes en matière de sûreté, de précision et de sécurité. Les détails exacts diffèrent entre les juridictions et peuvent dépendre dans une certaine mesure de la politique.

Par exemple, dans les pays qui luttent contre la corruption, comme le Mexique ^[27] , les pompes à essence peuvent être surveillées de manière plus stricte par les responsables gouvernementaux, afin de détecter les tentatives d’escroquerie aux clients.

En règle générale, les pompes individuelles doivent être certifiées pour fonctionner après l’installation par un inspecteur des Poids et mesures , qui vérifie que la pompe affiche la même quantité qu’elle distribue.

À Taïwan, le débit continu de carburant n’est pas autorisé pour les pompes en libre-service ; le conducteur doit saisir la buse jusqu’à ce que la quantité de carburant souhaitée ait été délivrée ou jusqu’à ce que l’interrupteur d’arrêt soit déclenché. C’est également le cas en Australie et au Royaume-Uni. ^{[28] [ citation nécessaire ]}

Voir également

Le pictogramme d’une pompe à essence est utilisé internationalement comme symbole sur les jauges de carburant des véhicules, ici sur un scooter 50 cm3 de fabrication chinoise de 2008

• Système de carburant rapide
• Chargeur de voiture électrique
• Système de stockage en cascade
• Distributeur de HCNG
• Musée Fisogni

Références

1. ^ “Stations-service – Wisconsin DNR” . dnr.wi.gov . Récupéré le 1 juin 2019 .
2. ^ Mark Gwynn (octobre 2005). “Quand les gens deviennent des mots” (PDF) . Ozwords . Centre de dictionnaire national australien. Archivé de l’original (PDF) le 9 avril 2011 . Récupéré le 24 juillet 2013 . Mais il n’est pas nécessaire d’être Australien pour entrer dans le lexique australien – prenez la “pompe à essence” de bowser (en Australie), qui porte le nom d’ une société créée par l’inventeur et entrepreneur américain SF Bowser .
3. ^ Alfred, Randy (1er octobre 2008). « 5 septembre 1885 : Paiement à la pompe » . Wired.com . Récupéré le 10 décembre 2011 .
4. ^ « Carburant pour la pensée » . Nouvelles de l’Armée de l’Air . Vol. 46, non. 21. 18 novembre 2004. p. 4 . Récupéré le 21 février 2022 – via la Bibliothèque nationale d’Australie.
5. ^ ^{un bc ” le} Certificat Conformément à l’article 12 de la Loi de 1985 sur les Poids et mesures” (PDF) .
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7. ^ Austerman, Gary (mai 1997). “Comment les gros avions font le plein” . Archives de l’équipement et de la technologie pétrolières.
8. ^ “Normes d’émission de ravitaillement en carburant de Californie et procédures d’essai pour les véhicules à moteur modèles de 1998 à 2000” (PDF) . 5 août 1999.
9. ^ Caldwell, Dave (5 octobre 2008). “Remplir le jardin avec une station-service” . Le New York Times . Récupéré le 3 mai 2010 .
10. ^ “Manuel 44” . Institut national des normes et de la technologie. 20 novembre 2014.
11. ^ ^{un b} “Conseils STA” (PDF) . Février 2016.
12. ^ “Centre d’aide – la République de l’Arizona” .
13. ^ “Bureau d’Inspection Pétrolière” . Département de l’agriculture et des services aux consommateurs de la Floride. Archivé de l’original le 2 décembre 2010 . Récupéré le 10 décembre 2011 .
14. ^ McGregor, Glen (14 mai 2015). “Quatre ans plus tard, pas un centime d’amende en vertu de la loi sur les pompes à essence” . Citoyen d’Ottawa . Récupéré le 27 février 2019 .
15. ^ SAE International publie une nouvelle norme, SAE J2601, pour établir une base mondiale pour le ravitaillement en H2 des véhicules électriques à pile à combustible
16. ^ La station-service de Los Angeles reçoit une pompe à hydrogène
17. ^ Fill er up – Le NIST développe un prototype de test de compteur pour les stations de ravitaillement en hydrogène
18. ^ Rapport sur les activités de l’OIML et des organisations régionales de métrologie légale
19. ^ SAE International publie une nouvelle norme, SAE J2601, pour établir une base mondiale pour le ravitaillement en H2 des véhicules électriques à pile à combustible
20. ^ IFSF Management Intro, section 1.1 Histoire de fond Archivé le 24 août 2005 à la Wayback Machine
21. ^ Forgeron, Ashley. “Combien cela coûte-t-il de convertir mes terminaux de pompe à essence pour qu’ils soient prêts pour la puce EMV ?” . compareit.com . Récupéré le 23 septembre 2020 .
22. ^ Kharif, Olga (31 octobre 2016). “Pour les exploitants de stations-service, la mise à niveau de la carte à puce est un véritable casse-tête” . Tribune de Chicago . Récupéré le 13 novembre 2019 – via Bloomberg Businessweek .
23. ^ “Brevet US2316934 – Remplisseur de baril” . Récupéré le 10 décembre 2011 .
24. ^ Sampson, Julia (26 avril 2010). “Le saviez-vous ? La vanne d’arrêt de la pompe à essence a été inventée à Olean”. Olean Times Herald .
25. ^ “25/12/1991 Comment une pompe à essence s’éteint-elle automatiquement lorsque le réservoir d’essence est plein?” . Pa.msu.edu. Archivé de l’original le 28 octobre 2011 . Récupéré le 10 décembre 2011 .
26. ^ Plueddeman, Charles. “Démêler les mystères de l’automobile” . Editorial.autos.msn.com. Archivé de l’original le 31 mai 2012 . Récupéré le 10 décembre 2011 .
27. ^ Dickerson, Marla; Martínez, Carlos (13 juin 2006). “Pas tout à fait à la hauteur des pompes à essence du Mexique” . Los Angeles Times . Récupéré le 10 décembre 2011 .
28. ^ “QLD : Alerte de sécurité émise sur les loquets des buses de distribution de carburant” . AIHS . 22 novembre 2016 . Récupéré le 20 février 2022 .

Liens externes

Wikimedia Commons a des médias liés aux pompes à essence .

• Comment une pompe à essence sait-elle s’arrêter ? de The Straight Dope