Bomba de gasolina

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Antecedentes

Uma bomba de gasolina é usada para dispensar gasolina em veículos motorizados. A bomba de gasolina evoluiu de um mecanismo simples para um mais elaborado e especializado à medida que os automóveis se popularizaram. Quando os carros eram raros, os motoristas geralmente enchiam uma lata de gasolina de um barril ou tanque em uma loja de ferragens e, em seguida, despejavam a lata na abertura do tanque do carro. Este processo era inconveniente e confuso, e possivelmente perigoso, pois o gás poderia facilmente vazar ou respingar do recipiente. A primeira bomba comercializada especificamente para gasolina foi adaptada de uma bomba de querosene projetada por Sylvanus Bowser de Fort Wayne, Indiana. Bowser apresentou sua bomba de querosene em 1885 e, quando lançou a versão a gasolina - a "Bomba de armazenamento de gasolina com medição automática" - em 1905, ele ainda estava um pouco adiantado em relação à demanda do consumidor. A invenção de Bowser operava com uma bomba de sucção manual, que distribuía a gasolina no carro por meio de uma mangueira flexível. O tanque de armazenamento de metal de 50 galões alojado em um armário de madeira pode ser montado na calçada em frente a uma loja.

Uma invenção ligeiramente anterior foi a bomba com cúpula de vidro de John Tokheim de 1901 para gás ou querosene. O gás foi bombeado de um tanque de armazenamento para a cúpula. O consumidor poderia medir a quantidade visualmente e, em seguida, liberar uma válvula para deixar o gás descer por um tubo e entrar no tanque. Uma vantagem dessa bomba é que o consumidor pode inspecionar o gás e certificar-se de que o vendedor não o adulterou. A água aparentemente era um problema comum, especialmente quando o gás era armazenado em um tanque subterrâneo, fora de vista. Na década de 1920, muitos fabricantes já produziam bombas de gasolina semelhantes às de Tokheim e Bowser. As características comuns eram bombas manuais, áreas de distribuição de vidro, medidores com mostrador - muitas vezes de confiabilidade questionável - e uma cabeça em forma de globo no topo da bomba, com um logotipo. A gasolina em si muitas vezes não era uma marca, mas fornecida por pequenos revendedores e distribuidores. As bombas eram vistosas e decorativas, declarando com ousadia sua marca, e os motoristas pareciam escolher seu posto de gasolina preferido pela bomba e não pelo que ela distribuía. Isso foi revertido no final da década de 1920, quando o gás passou a ser um item de marca vendido por grandes empresas como a Shell e a Gulf.

A primeira bomba elétrica de gás foi lançada em 1923. Refinamentos adicionais na tecnologia de bombas se preocuparam principalmente em como a quantidade de gás bombeado era indicada. Como o globo de vidro foi abandonado, os consumidores precisavam de alguma outra maneira de saber quanto estavam comprando. Um modelo usava um mostrador com ponteiros giratórios semelhantes a um relógio para indicar os galões dispensados. Em 1933, um fabricante de Fort Wayne, Indiana, lançou uma bomba com uma calculadora mecânica chamada variador. O variador usava uma roda numérica giratória para mostrar quanto gás estava sendo bombeado, enquanto uma segunda roda exibia o preço. Este foi o precursor do sistema em uso hoje, que torna mais fácil para os consumidores comprarem cinco dólares em gás sem ter que calcular frações de galões. O inventor do variador, a Wayne Oil Tank &Pump Company, licenciou sua tecnologia para a maioria dos outros fabricantes de bombas e, no final da década de 1930, as rodas giratórias eram padrão em todo o país.

A Tokheim Company, que lançou uma das primeiras bombas de gás, introduziu o sucessor do variador em 1975 - a medição eletrônica. Em vez de rodas que giravam, um dispositivo eletrônico interno calculava a quantidade e o preço e exibia essas informações em uma pequena tela. A bomba de hoje usa virtualmente o mesmo sistema, exceto que muitas bombas também podem lidar com outras transações sofisticadas, como débito na conta bancária do usuário.

Matérias-primas

Existem três sistemas básicos em cada bomba de gás:a parte hidráulica, que inclui o próprio dispositivo de bombeamento; a eletrônica; e a estrutura ou caixa. Os sistemas hidráulicos são geralmente feitos de ferro fundido ou alumínio fundido. A borracha sintética também pode ser utilizada no segmento hidráulico, para vedações e gaxetas. A parte eletrônica pode usar placas de circuito impresso e peças de plástico. O alojamento externo da bomba é geralmente feito de chapa de aço ou aço inoxidável.

Design

As bombas de gasolina são geralmente fabricadas em uma base semi-customizada. Ou seja, embora muitas peças possam ser virtualmente as mesmas de uma bomba para outra, o fabricante projeta alguns aspectos da bomba de acordo com os desejos específicos do cliente. O número de mangueiras e o local onde são colocadas podem variar, assim como o tipo e sofisticação da parte eletrônica e o design do invólucro. Antes do início do processo de fabricação, os engenheiros devem elaborar as especificações para o pedido específico. Os subconjuntos personalizados podem ter que ser encomendados dos fornecedores e as máquinas podem ter que ser reconfiguradas para cortar as peças de acordo com o projeto.

O processo de fabricação

A fabricação de bombas de gás envolve a união de três unidades básicas:a hidráulica, a eletrônica e a carcaça. Uma fábrica de bombas de gás pode não fabricar todas as três unidades. Normalmente, algumas peças são compradas de um fabricante de bicos e a mangueira de uma empresa que fabrica apenas mangueiras. A eletrônica pode ser terceirizada, e o fabricante da bomba de gasolina apenas monta e instala esta parte. Supondo que um grande fabricante fabrique a maioria de suas peças internamente, este pode ser um processo típico:

Fazendo o sistema hidráulico

• 1 Os dispositivos eletromecânicos que realmente transportam o gás do tanque de armazenamento para o carro são geralmente feitos de alumínio ou ferro fundido. O ferro ou alumínio é derretido e colocado em moldes e, em seguida, deixado esfriar. Os trabalhadores então removem as peças dos moldes e os limpam por abrasão. Outras peças podem ser estampadas em uma matriz. Folhas de metal são alimentadas em uma máquina que punciona uma peça no formato desejado. Tubos de metal são colocados em máquinas que os dobram de acordo com as especificações. Trabalhadores que usam ferros de soldar montam peças menores em peças maiores. Ao fazer a hidráulica, grupos de trabalhadores treinados em algumas habilidades especializadas trabalham juntos em uma célula - uma unidade de talvez quatro a 50 trabalhadores - para produzir peças que são consistentemente de alta qualidade. Cada célula faz peças específicas, e as peças são então repassadas para outras células especializadas em montar as peças em ordem.

Montagem de eletrônicos

• 2 Os componentes eletrônicos de uma bomba de gás controlam a tela que informa aos consumidores quanto gás está sendo bombeado e qual é o custo. Muitas bombas também possuem leitores eletrônicos que podem ler cartões de crédito e debitar a conta do cliente. Esses dispositivos são microprocessadores semelhantes aos usados ​​em computadores e calculadoras. O fabricante de eletrônicos os produz passando pequenos pedaços rígidos de material não condutor - normalmente papelão ou cerâmica - por meio de uma impressora de solda, que imprime um padrão de caminhos de circuito na placa. Outras peças são colocadas manualmente ou automaticamente, e a placa é aquecida no forno. O forno derrete a pasta de solda depositada pela impressora de solda, forjando conexões elétricas. O fabricante da bomba de gasolina pode não fazer nada disso, mas compre os circuitos de acordo com as especificações. Os trabalhadores da fábrica de bombas de gás podem montar os componentes eletrônicos encaixando ou soldando as peças. Esses trabalhadores, como os trabalhadores da hidráulica, normalmente seriam designados a uma célula responsável pelo cabeçote da bomba.

Um mecanismo típico de bomba de gás.

Habitação

• 3 Após a conclusão do sistema hidráulico e eletrônico, os trabalhadores trazem as peças para a área de alojamento da fábrica. Aqui, portas, painéis e paredes externas são cortados em chapa de aço. Em seguida, eles são enviados para uma área de pintura. Os trabalhadores aplicam uma tinta de alta qualidade resistente à corrosão na caixa, de acordo com um projeto especificado pelo cliente. As peças pintadas passam por um forno para secar e, em seguida, são limpas. Em seguida, o sistema hidráulico é encaixado no cabeçote eletrônico e toda a bomba é encaixada na carcaça. As mangueiras são instaladas e as gaxetas ou vedações aplicadas. As seções da caixa são soldadas umas às outras ou fixadas com dobradiças. A unidade é limpa e a pintura pode ser retocada. Em seguida, a unidade é inspecionada e testada e, em seguida, enviada ao cliente para instalação.

Controle de qualidade

Os trabalhadores inspecionam a qualidade das bombas de gás em várias etapas ao longo do processo de fabricação. Se as peças forem encomendadas de subcontratados, elas serão testadas e inspecionadas na chegada à fábrica. As matérias-primas, como o aço da carcaça, também devem ser inspecionadas para garantir que tenham a bitola adequada e estejam livres de irregularidades. Os inspetores de controle de qualidade verificam visualmente as peças conforme elas saem da linha de montagem das células. Quando toda a parte hidráulica da bomba de gás é montada, ela é testada quanto a vazamentos. Pode correr água ou ar pressurizado. Qualquer vazamento seria extremamente prejudicial para a operação da bomba, portanto, muito cuidado é tomado neste ponto da construção para que ela esteja absolutamente livre de vazamentos. Da mesma forma, quando a parte eletrônica da bomba está totalmente montada, ela é testada quanto à precisão. Os pesos e medidas na bomba devem ser calibrados exatamente. Depois de toda a bomba ser montada, ela é testada novamente. Um dos testes é o teste de funcionamento, em que a máquina é colocada em uso por um certo número de horas ou dias e é verificada a existência de falhas, principalmente vazamentos. Os inspetores de controle de qualidade também administram o que é chamado de teste de resistência dielétrica. Nesse caso, uma corrente de alta tensão passa pela fiação. Quaisquer falhas no sistema elétrico são evidenciadas por este teste. Cada fabricante de bombas de gasolina testa seus próprios produtos, porque o fabricante quer garantir aos seus clientes um produto de alta qualidade. Inspetores externos que trabalham para o Underwriters Laboratory, uma agência responsável por uma variedade de produtos elétricos, também realizam testes em bombas de gasolina. As bombas que usam frequências de rádio para identificar veículos também estão sob a jurisdição da Federal Communications Commission (FCC), que administra seus próprios testes.

O Futuro

As inovações atuais na tecnologia de bombas de gás se concentram em três áreas principais. Um deles está atendendo a padrões ambientais cada vez mais rigorosos, especialmente por meio da detecção de vazamentos e da contenção de vapores. Uma segunda área onde a nova tecnologia está sendo aplicada é a coleta de dados. Isso significa sistemas automatizados que podem verificar o hodômetro de um veículo e registrar a quantidade de combustível que ele consome, proporcionando comodidade para frotas de veículos, como as de empresas de transporte, forças policiais e empresas de ônibus. Talvez a nova tecnologia de bomba de gasolina mais fascinante seja a bomba robótica que enche o tanque de gasolina enquanto o consumidor está sentado no carro.

Uma variedade de dispositivos está sendo desenvolvida para recuperar vapores perdidos quando o gás é dispensado. Alguns são colocados na mangueira e outros no bocal. O desafio é evitar vazamentos de vapor sem diminuir a taxa de bombeamento do gás. Os mais novos bicos de alta tecnologia contêm sensores eletrônicos, que registram vazamentos de vapor e líquido e desligam automaticamente a bomba se o tanque de gasolina ficar cheio.

Novas tecnologias estão entrando em jogo para proprietários de frotas de veículos. Um sistema experimental está em uso em algumas partes do país, onde o bico da bomba de gasolina pode ler as informações de um dispositivo instalado no tanque de um veículo. Duas antenas de loop, uma no bocal e outra no tanque, comunicam-se por indução magnética de baixa frequência quando entram em contato. Assim que o motorista começa a abastecer o carro, as antenas se conectam e começam a enviar informações de uma unidade eletrônica montada no carro para um terminal no posto de abastecimento. O sistema pode registrar qual veículo da frota está sendo abastecido, quanto gás está consumindo, quanto custa o gás, quantas horas o carro foi dirigido e o que seu hodômetro mostra. Isso pode reduzir significativamente a papelada necessária para manter uma grande frota comercial. Tecnologia semelhante também está sendo testada para consumidores individuais. O consumidor usa um pequeno dispositivo semelhante a um rádio, que pode ser pendurado em um chaveiro, carregado como um cartão em uma carteira ou montado em uma janela. A bomba de gasolina carrega um dispositivo semelhante que emite um sinal de rádio de baixa frequência. Quando o consumidor chega, a bomba de gasolina lê o cartão ou etiqueta, identificando o cliente e debitando na conta o gás comprado.

As primeiras bombas de gasolina totalmente robóticas foram testadas em consumidores em 1997. Para usar a bomba robótica, o consumidor precisa de um transmissor no painel do veículo e uma tampa do tanque de gasolina especialmente modificada. O motorista estaciona o carro perto da bomba e insere a quantidade de gasolina necessária em um teclado semelhante ao teclado de um caixa eletrônico (ATM). A bomba lê a marca e o modelo do veículo no transmissor e um braço robótico encontra o tanque de gasolina e o abre com sucção. Em seguida, o robô insere um bico através de uma aba na tampa do tanque e dispensa o gás. Todo o processo de preenchimento deve levar apenas dois minutos. Como esse processo exige que os motoristas façam duas modificações em seus carros - o transmissor do painel e a tampa especial do tanque - o uso do sistema robótico pode evoluir lentamente.