На дворе 1913 год. Вы едете на своем новеньком Ford Model T. Крыша опущена, светит солнце, жизнь прекрасна, но у вас заканчивается бензин. К счастью, за углом только что открылась первая в мире автозаправочная станция, так что вы заезжаете туда и за считанные секунды заливаете бензин. В то время это была совершенно новая концепция, и она дала толчок к развитию того, что впоследствии изменило мир.
Взлёт рынка и массовое распространение заправок
Автомобильный рынок стремительно развивался, и вскоре по всей стране было построено более 150 000 заправочных станций, что дало людям невиданную ранее свободу передвижения. С тех пор заправочные станции превратились из пожароопасных объектов на обочине дороги в сверхэффективные станции техобслуживания, которые ежедневно перекачивают 3 миллиарда галлонов топлива по всему миру. Мы смоделировали всю систему, чтобы показать вам, как устроены заправочные станции, как их совершенствовали на протяжении ста лет и какие невероятные механизмы заставляют их работать.
Чтобы понять, как устроены современные заправочные станции, нужно вернуться во времена, когда их еще не существовало. У большинства людей еще не было автомобилей, но керосин широко использовался для освещения и обогрева. Чтобы его купить, нужно было пойти в хозяйственный магазин, где продавец наливал его прямо в канистру и продавал. Когда появились автомобили, керосин стали наливать в канистру в магазине, а покупатель переливал его в машину с помощью воронки. Это было медленно и опасно, поэтому требовался более безопасный и эффективный способ переливать керосин.
Именно тогда американский изобретатель Сильванус Баузер придумал топливный насос. Это был механизм с ручным приводом, который выжимал керосин из емкости через односторонний клапан и подавал его через сопло сверху. Один полный оборот рукоятки выдавал ровно один галлон топлива.
Вскоре такие насосы начали устанавливать на городских улицах, чтобы заправщики могли удобно обслуживать автомобили. Но клиенты понятия не имели, получают ли они все топливо, за которое заплатили. Поэтому несколько лет спустя был изобретен видимый топливный насос. Сначала оператор закачивал топливо в стеклянный бак, расположенный над насосом, отмеряя точное количество. Затем, открыв клапан, он сливал все топливо в машину клиента под действием силы тяжести.
Эти небольшие придорожные бензоколонки хорошо справлялись со своей задачей в первые годы, когда в 1900 году во всех США было всего 8000 автомобилей. Но всего через 12 лет их число выросло до 1,2 миллиона, и машины заполонили все вокруг.
Вокруг каждой колонки стали образовываться пробки, и маленькие 50-галлонные баки не справлялись с нагрузкой. Хуже всего было то, что из-за хранения топлива на поверхности земли могли произойти катастрофические последствия. Поэтому в 1913 году компания Gulf Oil открыла первую специализированную заправочную станцию в Питтсбурге. Вместо одного насоса они установили под землей резервуар гораздо большего объема и подключили его к шести насосам, что позволило одновременно заправлять несколько автомобилей.
В первый день было продано всего 30 галлонов керосина.Но молва быстро разнеслась, и к концу недели станция уже продавала 350 галлонов в день по цене около 27 центов за галлон. Подобные заправочные станции начали открываться по всей стране, и автомобиль стал главным ключом к свободе.
Но к 1920-м годам большинство автомобилей перешло с керосина на бензин, поскольку он легче сгорал и был более эффективным.
Путешествие по глазу, как мы видим мир
Однако это привело к новой проблеме — образованию паров. Температура вспышки керосина составляла 38 градусов, то есть он не выделял горючие пары до тех пор, пока не нагревался до этой температуры. А вот у бензина температура вспышки была минус 40 градусов, поэтому он постоянно выделял горючие пары в воздух.
Эти пары скапливались в баках и загрязняли воздух всякий раз, когда кто-то заправлял машину. Достаточно было одной маленькой искры, чтобы клиент остался в прошлом. Чтобы узнать больше о своей родословной, вы можете воспользоваться MyHeritage — онлайн-сервисом генеалогических исследований, который позволяет провести ДНК-тест, узнать происхождение своей семьи и составить собственное генеалогическое древо.
Благодаря функции мгновенных находок и более чем 33 миллиардам исторических записей вы сможете узнать невероятные истории и составить собственное генеалогическое древо.Мы познакомились с Джеймсом Хиггинсом Лэнгом, родившимся в конце XIX века. Он был профессиональным футболистом и, как и многие молодые люди того времени, отправился на Первую мировую войну. Он трагически погиб во Франции во время битвы при Аррасе в 1917 году, не дожив до своего 20-летия. Удивительно, но оба его старших брата тоже служили.
Они были из семьи шахтеров. Эндрю, получивший ранение в бою, служил в 7-м батальоне полка «Горцы Аргайла и Сазерленда», известного своей храбростью и самопожертвованием.
Почему Сатурн — самая страшная планета (и дело не в его атмосфере)
Чтобы превратить автозаправочные станции из пожароопасных объектов в удобные места для самостоятельной заправки, потребовались инженерные решения.До этого момента автомобили всегда заправлял специально обученный сотрудник. Но по мере роста конкуренции владельцы заправок отчаянно пытались снизить цены.
Переход с керосина на бензин и новые риски
И вот в 1947 году Фрэнк Ульрих открыл первую в истории заправку самообслуживания. Избавившись от необходимости нанимать сотрудников, он смог снизить стоимость бензина с 23 центов за галлон до 18 центов за галлон, значительно опередив конкурентов. Но идея о том, что клиенты сами заправляют свои машины, казалась опасной, поэтому станции самообслуживания были запрещены на большей части территории страны.
Проблема заключалась в том, что клиенты не могли понять, когда их баки заполнятся, и бензин часто проливался на всю территорию заправки.
Что на самом деле произошло сразу после вымирания динозавров
Тогда инженеры придумали автоматический запорный клапан. Это был простой механический клапан, который устанавливался внутри заправочного пистолета и поднимался, перекрывая подачу топлива, когда бак был заполнен.
Но глубоко под землей оставалась еще одна огромная проблема.Внутри огромных резервуаров для хранения скапливались пары бензина, образуя слой горючего газа. Когда приходило время пополнять резервуары, пары выбрасывались в атмосферу, создавая огромную опасность возгорания. Кроме того, стальные резервуары со временем подвергались коррозии, и бензин просачивался в почву.
Сегодня эти подземные резервуары для хранения газа сделаны из стекловолокна и оснащены десятками скрытых инженерных элементов, обеспечивающих их безопасность. Вот как это работает. Когда раз в несколько дней приезжает грузовик, чтобы заправить баки, он подсоединяется к клапану на поверхности, и бензин начинает поступать в баки. Когда уровень топлива в баке достигает примерно 95%, откидной клапан поднимается и перекрывает подачу топлива, предотвращая его перелив.
Как работают нефтыне платформы
Для отвода паров грузовик подсоединяется ко второму клапану в верхней части бака. Когда бензин перекачивается из грузовика в бак, пары выходят через этот дополнительный клапан и возвращаются в грузовик. Затем эти пары возвращаются на перерабатывающий завод, где их охлаждают и снова превращают в пригодное для использования топливо.
Как работает пистолет и автоматическое отключение
Когда клиент подъезжает к заправочной колонке, насос, расположенный в нижней части бака, включается и начинает подавать топливо по ряду труб и фильтров в заправочный пистолет. Оттуда топливо поступает в топливную форсунку, которая, пожалуй, является самой интересной частью системы. Раньше это был простой клапан, через который топливо поступало в автомобиль. Теперь же это настоящее механическое произведение искусства, которое не позволяет перелить топливо в бак.
Когда топливо попадает в форсунку, оно проходит через узкое отверстие. Маленькие отверстия вокруг него ведут по тонкой трубке к небольшому отверстию на кончике форсунки. Благодаря эффекту Вентури при движении топлива здесь образуется область низкого давления. Из-за этого воздух начинает всасываться через узкую трубку и попадать в отверстие, где смешивается с бензином. Еще одна трубка, также соединенная с узким отверстием, ведет в небольшой отсек с герметичной мембраной. Вот где происходит волшебство.
Когда на рычаг нажимают, он поворачивается и открывает клапан, через который проходит топливо.Но единственное, что удерживает эту деталь на месте, — это набор шарикоподшипников. Когда бак вашего автомобиля полон, топливо закрывает отверстие в верхней части форсунки. Это перекрывает поток воздуха, поступающего в систему, и единственный способ получить больше воздуха — через другую трубку.
Но она полностью герметична, поэтому отрицательное давление высасывает воздух из закрытого отсека, создавая вакуум и поднимая мембрану. Теперь шарикоподшипники могут свободно опускаться, из-за чего вся рычажная система падает, закрывая клапан и перекрывая подачу топлива.
После 1970-х годов автомобили стали более экономичными и нуждались в меньшем количестве заправок, поэтому количество заправочных станций начало сокращаться. Но благодаря столетиям развития инженерии заправочные станции стали безопасными и привычными. Большое спасибо за прочтение, увидимся в следующей статье.