Una bomba de gasolina o dispensador de combustible es una máquina en una estación de servicio que se utiliza para bombear gasolina (gasolina), diésel u otros tipos de combustible líquido a los vehículos. Las bombas de gasolina también se conocen como bombas de gasolina o bombas de gasolina (en Australia y Sudáfrica ), [2] [3] bombas de gasolina (en los países de la Commonwealth ) o bombas de gasolina (en América del Norte ).
La primera bomba de gasolina fue inventada y vendida por Sylvanus Bowser en Fort Wayne, Indiana , el 5 de septiembre de 1885, [4] anterior a la industria del automóvil . Se usaba comúnmente para dispensar el queroseno utilizado en lámparas y estufas . Más tarde mejoró la bomba agregando medidas de seguridad y agregando una manguera para dispensar combustible directamente a los automóviles. Por un tiempo, [ vago ] [ ¿cuándo? ] el término bowser se utilizaba para referirse a una bomba de gasolina vertical. En los Estados Unidos, este término ahora solo se usa para camiones que transportan y dispensan combustible a aviones grandes en los aeropuertos, [ cita necesaria ] pero todavía se usa a veces en Australia y Nueva Zelanda. [5]
La primera bomba de gasolina fue patentada por el noruego John J. Tokheim en 1901. La bomba Tokheim lleva su nombre. El gigante de la industria minorista de combustible OPW (una empresa de Dover) adquirió Tokheim en 2016. [ cita necesaria ]
Muchas de las primeras bombas de gasolina tenían un cilindro de vidrio calibrado en la parte superior. La cantidad deseada de combustible se bombeó al cilindro como lo indica la calibración. Luego se detuvo el bombeo y la gasolina salió por gravedad al tanque del cliente. Cuando se empezaron a utilizar las bombas dosificadoras, un pequeño globo de vidrio con una turbina en su interior reemplazó el cilindro medidor para mostrar al cliente que la gasolina realmente fluía hacia el tanque. [ cita necesaria ] La primera bomba de gasolina medida, producida comercialmente por Gilbarco en 1911, carecía de este globo, y los clientes tenían que confiar en que el propietario de la estación de servicio lo calibrara con precisión. [6] [7]
Una bomba de gasolina moderna se divide en dos partes principales: un "cabezal" electrónico que contiene una computadora integrada para controlar la acción de la bomba, controlar las pantallas de la bomba y comunicarse con un sistema de ventas interior; y una sección mecánica que (en una unidad autónoma) tiene un motor eléctrico, unidad de bombeo, medidores, pulsadores y válvulas para bombear y controlar físicamente el flujo de combustible.
En algunos casos, la bomba real puede estar sellada y sumergida dentro de los tanques de combustible en un sitio, en cuyo caso se la conoce como bomba sumergible . En general, las soluciones sumergibles en Europa se instalan en países más cálidos, donde las bombas de succión pueden tener problemas para superar la cavitación con combustibles calientes o cuando la distancia entre el tanque y la bomba es mayor de lo que una bomba de succión puede manejar.
En las bombas modernas, las principales variaciones están en la cantidad de mangueras o grados que pueden dispensar, la forma física y el hardware adicional para servicios como pago en la bomba y lectores de etiquetas asistentes.
Los vehículos ligeros de pasajeros bombean hasta unos 50 litros (13 galones estadounidenses ) por minuto [8] (Estados Unidos limita esto a 10 galones estadounidenses [38 litros] por minuto [9] ); Las bombas que sirven a camiones y otros vehículos grandes tienen un caudal más alto, hasta 130 litros (34 galones estadounidenses) por minuto en el Reino Unido [8] y 40 galones estadounidenses (150 litros) en Estados Unidos. Este caudal se basa en el diámetro de la tubería de llenado de combustible del vehículo, lo que limita el flujo a estas cantidades.
El reabastecimiento de combustible de las aerolíneas puede alcanzar los 1.000 galones estadounidenses (3.800 litros) por minuto. [10] Caudales más altos pueden sobrecargar el sistema de recuperación de vapor en vehículos equipados con controles mejorados de emisiones de evaporación [11] (requeridos desde 1996 en los EE. UU.), lo que provoca un exceso de emisiones de vapor y puede presentar un peligro para la seguridad.
Históricamente, las bombas de gasolina tenían una gama muy amplia de diseños para resolver los problemas mecánicos del bombeo, medición confiable, seguridad y estética. Esto ha dado lugar a cierta popularidad en el coleccionismo de dispensadores de antigüedades, especialmente en Estados Unidos. [12]
Las boquillas están unidas a la bomba con mangueras flexibles, de modo que puedan llegar a la entrada de llenado del vehículo. Las mangueras son robustas para resistir el desgaste intenso, incluida la exposición a la intemperie y los atropellos, y a menudo se fijan mediante resortes pesados o dispositivos helicoidales para proporcionar resistencia adicional. También se instala una válvula de separación en la manguera para que la boquilla y la manguera se separen y el flujo de combustible se detenga si un automovilista se marcha con la boquilla todavía en el llenador.
Las boquillas suelen estar codificadas por colores para indicar qué grado de combustible dispensan, pero la codificación de colores difiere entre países e incluso entre minoristas. Por ejemplo, una manguera y un mango negros en el Reino Unido indican que el combustible dispensado es diésel, y un dispensador verde indica combustible sin plomo; lo contrario es común en Estados Unidos.
Algunas boquillas están diseñadas para evitar que el automovilista seleccione el combustible incorrecto. La boquilla de las bombas diésel debe ser más grande, por lo que no puede caber en el tubo de llenado del depósito de un vehículo diseñado para gasolina. Sin embargo, las boquillas diésel de mayor diámetro no son un requisito real y muchas bombas diésel han sido equipadas con boquillas de gasolina estándar. Además, la boquilla de la gasolina con plomo es más ancha que la de la gasolina sin plomo, y el tubo de llenado de los vehículos diseñados solo para gasolina sin plomo se hizo más angosto para evitar un uso inadecuado del combustible. Algunos tanques de combustible diésel están diseñados para evitar que se utilice el tipo incorrecto de boquilla.
En algunos países, las bombas pueden mezclar dos productos combustibles antes de dispensar; esto se conoce como mezclar o mezclar. Los usos típicos son una bomba "mezclada" para agregar aceite a la gasolina para motocicletas de dos tiempos , para producir un octanaje intermedio a partir de combustibles separados de alto y bajo octanaje, o para mezclar hidrógeno y gas natural comprimido ( HCNG ). Los minoristas se benefician al ofrecer tres grados de combustible y tener en stock sólo dos. Esto libera capital de trabajo y capacidad del tanque y mejora la rotación de combustible.
El equipo debe medir con precisión la cantidad de combustible bombeado. La medición del flujo casi siempre se realiza mediante un medidor de pistón de 4 tiempos conectado a un codificador electrónico. [8] En las bombas de gasolina más antiguas, el medidor está físicamente acoplado a pantallas numéricas enrolladas (ruedas móviles o cilindros con números en el costado), mientras que las bombas más nuevas convierten el movimiento del medidor en pulsos eléctricos usando un codificador rotatorio .
La gasolina es difícil de vender de manera justa y consistente en unidades volumétricas. Se expande y contrae significativamente a medida que cambia su temperatura. Su coeficiente de expansión térmica a 20 °C es aproximadamente 4,5 veces mayor que el del agua.
En EE.UU., el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) especifica la precisión de las mediciones en el Manual 44, [13] aunque los estados establecen sus propios estándares legales. La precisión estándar es del 0,3%, lo que significa que una compra de 10 galones estadounidenses (37,9 L) en realidad puede generar entre 9,97 y 10,03 galones estadounidenses (37,7 y 38,0 L).
La temperatura de referencia para medir el volumen de gasolina es 60 °F o 15 °C. [14] Diez galones de gasolina a esa temperatura se expanden a aproximadamente 10,15 gal EE.UU. (38,4 L) a 85 °F (29 °C) y se contrae a aproximadamente 9,83 gal EE.UU. (37,2 L) a 30 °F (-1 °C) . Cada uno de los tres volúmenes representa la misma cantidad teórica de energía. En cierto sentido, un volumen determinado de gasolina comprado a 30 °F tiene aproximadamente un 3,2% más de energía potencial que el mismo volumen comprado a 85 °F. La mayor parte de la gasolina se almacena en tanques debajo de la estación de servicio . Los tanques modernos no son metálicos y están sellados para detener las fugas. Algunos tienen paredes dobles u otras estructuras que brindan el beneficio adicional de aislamiento térmico y al mismo tiempo persiguen el objetivo principal de mantener la gasolina fuera del suelo alrededor del tanque. Entonces, si bien la temperatura del aire puede variar fácilmente entre 30 y 85 °F (-1 y 29 °C), la gasolina se calienta o enfría mucho más lentamente, especialmente bajo tierra, ya que la temperatura del suelo profundo tiende a permanecer en un rango estrecho durante todo el año. independientemente de la temperatura del aire.
La compensación de temperatura es común a nivel mayorista en los Estados Unidos y la mayoría de los demás países. A nivel minorista, Canadá ha adoptado la compensación automática de temperatura y el Reino Unido está adoptando la opción, pero Estados Unidos no. La compensación automática de temperatura, conocida como contabilidad de temperatura estándar en el Reino Unido, puede añadir una pequeña cantidad de incertidumbre adicional a la medición de aproximadamente el 0,1%. [14]
Hoy en día hay muchos menos puntos de venta de gasolina en Estados Unidos que en 1980. Los puntos de venta más grandes venden gasolina rápidamente, hasta 30.000 galones estadounidenses (110.000 L) en un solo día, incluso en lugares remotos. La mayor parte del producto terminado de gasolina se entrega en camiones cisterna de 8.000 a 16.000 galones , por lo que son comunes dos entregas en un período de 24 horas. La gasolina pasa tan poco tiempo en el sistema de venta minorista que su temperatura en el punto de venta no varía significativamente de invierno a verano o según región. Canadá tiene densidades de población generales más bajas y sistemas de distribución de gasolina geográficamente más grandes, en comparación con Estados Unidos. La compensación de temperatura a nivel minorista mejora la equidad en esas condiciones.
En Estados Unidos, cada estado tiene su propio Departamento de Pesas y Medidas, con autoridad para realizar todas las pruebas y certificaciones, imponiendo multas en caso de incumplimiento. Por ejemplo, en 2007, Arizona descubrió que el 9% de todas las bombas estaban averiadas en al menos un 2,5% (el umbral para las multas), dividido equitativamente entre el conteo excesivo y el subconteo de combustible. [15]
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En muchas jurisdicciones, se realizan inspecciones periódicas requeridas para garantizar la precisión de las bombas de gasolina. Por ejemplo, el Departamento de Agricultura y Servicios al Consumidor de Florida realiza pruebas periódicas de calibración y calidad del combustible en dispensadores individuales. El departamento también lleva a cabo inspecciones encubiertas aleatorias utilizando vehículos especialmente diseñados que pueden verificar la precisión de los dispensadores. El departamento emite avisos de corrección requerida a las estaciones cuyas bombas se consideran inexactas. [16] La mayoría de los demás estados de EE. UU. realizan inspecciones similares. En Canadá, la agencia del gobierno federal Measurement Canada realiza inspecciones periódicamente . Por ley, las fechas de inspección y los resultados de las pruebas deben mostrarse a los consumidores en una etiqueta adhesiva en las bombas de gasolina. Según la Ley de Equidad en las Bombas de 2011, un proveedor con un dispensador modificado o en mal estado puede recibir una multa de hasta $50,000. Sin embargo, prácticamente todas las bombas que no pasan la inspección en Canadá lo hacen por errores generales de calibración causados por el uso a lo largo del tiempo. La modificación intencional con el fin de engañar a los consumidores es extremadamente rara, al igual que los procesamientos. [17]
Los dispensadores de combustible de hidrógeno [18] que se utilizan en las estaciones de hidrógeno dispensan por kilogramo. [19] En EE.UU., el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) especifica en el Manual 44 que la tolerancia de las mediciones debe ser del 2,0%. [20] Las regulaciones mundiales se discuten bajo OIML R 139 ( hidrógeno comprimido ). [21]
Las bombas de hidrógeno pueden regularse según términos extraídos de una norma técnica de la industria, SAE J2601. [22]
La tecnología para comunicarse con las bombas de gasolina desde un punto de venta u otro controlador varía ampliamente e involucra una variedad de hardware ( RS-485 , RS-422 , circuito de corriente y otros) y protocolos de software propietarios. En el pasado, esto hacía que los fabricantes de bombas dependieran del proveedor de sus propios sistemas de punto de venta, ya que solo ellos entendían los protocolos. [23]
Un esfuerzo por estandarizar en la década de 1990 dio como resultado el Foro Internacional de Normas para Patios de Servicio , que ha tenido un éxito considerable en Europa, pero menos en otros lugares.
En octubre de 2017, todos los surtidores de gasolina de EE. UU. con lectores de tarjetas de crédito debían admitir el pago EMV . Un año antes de que esta regla entrara en vigor, un tercio de 750.000 bombas necesitaban ser actualizadas a un costo de $6.000 a $17.000 cada una [24] más el costo del nuevo hardware y software EPOS. Dado que no se esperaba que parte del software estuviera listo, algunas tarjetas de flota no tenían tecnología de chip disponible a tiempo, no había suficientes técnicos para las instalaciones y muchas empresas no podían permitirse la actualización, se predijo que la conversión tomaría hasta 2021. [25]
La válvula de cierre fue inventada en Olean, Nueva York , en 1939 por Richard C. Corson. En un muelle de carga de la Socony-Vacuum Oil Company , Corson observó a un trabajador llenando un barril con gasolina y lo consideró ineficiente. Más tarde, el sonido de la cisterna del inodoro le dio la idea de crear un "flotador de mariposas". Después de desarrollar un prototipo con su asistente, Paul Wenke, Corson le dio la sugerencia a la empresa, que luego solicitó una patente a su nombre. La intención inicial del dispositivo era "permitir que una persona llene más de un barril [de gasolina] al mismo tiempo". [26] Este mecanismo finalmente se convirtió en la moderna válvula de corte de la bomba de gasolina. [27]
La mayoría de las bombas modernas tienen una función de corte automático que detiene el flujo cuando el tanque está lleno. Esto se hace con un tubo sensor auxiliar que va desde el interior de la boca de la boquilla hasta una bomba Venturi en el mango de la bomba. Una válvula mecánica en la manija de la bomba detecta un cambio de presión y se cierra, impidiendo el flujo de combustible. [28] [29]
Una bomba de combustible moderna suele contener equipo de control para el sistema de recuperación de vapor , que evita que el vapor de gasolina escape al aire. En el Reino Unido, por ejemplo, cualquier estación de servicio nueva con un rendimiento previsto superior a 500 m 3 por mes debe tener instalada una recuperación activa de vapor.
Dado que los surtidores de gasolina son el punto central de distribución de combustible al público en general, y el combustible es una sustancia peligrosa, están sujetos a requisitos estrictos en materia de seguridad, precisión y protección. Los detalles exactos difieren entre jurisdicciones y pueden depender hasta cierto punto de la política.
Por ejemplo, en países que luchan contra la corrupción, como México, [30] los surtidores de gasolina pueden ser monitoreados más estrictamente por funcionarios gubernamentales, para detectar intentos de defraudar a los clientes.
Por lo general, las bombas individuales deben ser certificadas para su funcionamiento después de la instalación por un inspector de pesos y medidas , quien prueba que la bomba muestra la misma cantidad que dispensa.
En Taiwán, no se permite el flujo continuo de combustible para las bombas de autoservicio; el conductor debe agarrar la boquilla hasta que se haya suministrado la cantidad deseada de combustible o hasta que se active el interruptor de apagado. Este es también el caso de Australia y el Reino Unido. [31] [ cita necesaria ]
Pero no es necesario ser australiano para entrar en el léxico australiano: tomemos el nombre de 'bomba de gasolina' de Bowser (en Australia), que lleva
el nombre de
una empresa fundada por el inventor y empresario estadounidense
SF Bowser
.
Las bombas de gasolina brindan a los conductores una manera fácil de poner gasolina en sus automóviles. Esta bomba de gasolina, fabricada por Gilbert and Barker Manufacturing Company, data aproximadamente de 1915. Gilbert y Barker introdujeron la primera bomba de gasolina con medición en 1911. Sin embargo, los clientes no podían ver la gasolina. Tenían que confiar en la precisión del surtidor y en la honestidad del dueño de la gasolinera.
