주유할 때 연료가 가득 차면 어떻게 알고 멈추는 걸까요?

Question

안녕하세요

연료를 채우기 위해 주유소에 갔을 때 가득 채워달라고 하면 어떻게 알고 가득 채워주는 걸까요?

내부가 보이는 것도 아니고, 빈 통으로 가는 것도 아니어서 안에 얼마나 들어있는지도 모를 텐데 말입니다.

기계가 알아서 주유를 멈추던데, 어떠한 원리로 그렇게 되는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.

주유중 기름이 나오는 스타우트에는 벤트리관이라 불리는 작은 관이 있는데 스타우트에선 기름이 나오고, 벤투리관으로는 공기가 흡입되는 구조를 갖고 있습니다. 벤투리 관으로 흡입된 공기는 주유기에서 나오는 기름과 만나 같이 배출됩니다.

벤투리 관은 스파우트 내부를 통해 튜브로 연결되어 있고, 이 튜브는 스파우트와 몸체 연결부에 연결되어 있습니다. 안쪽에 있는 원뿔형 밸브가 이러한 구조가 공기 흡입을 가속시켜 주유시 압력 조절 역할을 해주고 벤투리 관은 주유가 더욱 빠르고 원할하게 이루어지도록 도와주는 역할도 함께 합니다.

기름이 가득 찼을 때는 주유건 끝에 기름이 닿게 되는데요. 이때 기름이 구멍을 막아 공기 흡입을 차단시키고, 주유건이 공기 대신 주유건 안에 있는 밸브를 빨아들여 주유를 멈추게 되는 구조를 갖고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.

주유기에서 자동차의 주유구와 연결하는 부분의 이름을 주유건이라고 하고, 주유건의 레버를 당기면 연료를 공급할 수 있습니다. 주유건의 기다란 부분을 스파우트(spout)라고 합니다. 스파우트를 자세히 보면 끝에 커다란 구멍과 조그마한 구멍 2개가 있을 겁니다. 연료가 나오는 구멍은 하나만 있어도 될 텐데, 왜 2개나 있는 걸까요?

하나의 구멍에서는 연료가 나가고, 작은 구멍에서는 공기를 빨아들입니다. 빨려 들어간 공기는 주유건에서 나가는 기름과 함께 섞여서 다시 자동차의 연료탱크로 배출됩니다.

주유건에서 나가는 기름으로 연료탱크에 연료가 차기 시작하면 언젠가는 스파우트 끝 부분의 조그마한 구멍과 맞닿게 됩니다. 스파우트의 조그마한 구멍과 연료가 맞닿으면 더는 공기를 빨아들일 수 없으므로 연료를 빨아들이게 됩니다. 조그마한 구멍으로 유입된 연료는 주유건의 다이어프램 상층부에 압력을 가해 다이어프램 스프링을 펴줍니다.

스프링이 펴지면 주유건의 후퇴 레버가 순간적으로 위로 당겨졌다가 아래로 내려지면서 탁 소리를 내고, 차단 밸브가 연료 공급을 막습니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

셀프 주유소에서 가득 주유를 하다 보면 '철컥' 소리와 함께 주유가 자동으로 멈추는 경험이 있으실 거에요.

'벤투리 효과를 이용한 기계 장치에 의해서 주유가 멈추도록 하는 차단 밸브가 작동하기 때문입니다.'라고 하면 이해가 힘들기 때문에 간단하게 설명 해 보고자 합니다^^

우선 페트병에 호스로 물을 넣는 경우를 생각해 보세요.

페트병은 주둥이와 호스의 크기가 거의 같다면 물을 넣으면서 페트병 안에 압력이 높아지고 공기와 함께 물이 페트병 바깥으로 튀어 나오려고 하겠죠?

자동차 연료통으로 보면 연료가 밖으로 나오는 거니까 화재 발생의 위험도 있습니다. 그래서 주유구에 보면 연료가 나오는 구멍과 함게 연료통의 유증기(기체)를 빨아들이는 관이 하나 있습니다. [다음번 주유 하실때 주유구 주둥이를 한번 보시면 큰 주유구 구멍에 작은 관이 하나 있는 걸 보실 수 있을 겁니다^^]

연료를 주입 하면서 유증기(기체)는 빨아들이기 때문에 압력을 일정하게 유지 할 수 있죠. 근데 주유를 가득 하다보면 유증기(기체)가 아닌 연료가 빨아들여지겠죠? 그럼 이때 주유기 안에서 이걸 감지(감지 하는 방식을 설명하자면 다시 벤투리 효과로 넘어가니 생략 합니다^_^)해서 차단밸브가 작동하게 됩니다. 그럼 주유가 멈추게 되는 거죠.

심플한 결론 : 주유기에는 연료가 나오는 부분과 유증기를 빨아들이는 부분이 같이 있는데 기체만 빨아들이는 부분에 연료가 들어오면(연료통의 연료가 가득차서 주유구 끝에 닿았다고 보면 됨) 주유기 안에서 차단 밸브를 작동 시킴.

이해하는데 도움 되셨길 바래요^^

Answer 4

안녕하세요. 유동선 과학전문가입니다.

주유기에는 두개의 구멍이 있습니다 한구멍에서는 연료를 배출하여 기름통을 채우면서 동시에 다른구멍으로는 연료탱크안의 공기를 빨아들입니다 탱크의 연료가 점점 차면서 공기를 빨아들이지 못하게되면 물리적인 힘으로 연료구멍이 닫히게 되어 주유가 종료됩니다

Answer 5

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

주유할 때 가득채워 달라고하면 주유기가 자동으로 멈출 때까지 주유를 함으로써 가득채울 수 있습니다.

주유기가 자동으로 멈추는 원리는 주유기에서 나오는 기름 통로 옆에 빨대만한 작은 관이 있기 때문입니다. 이 관으로 차량 연료통의 공기를 빨아들이면서 주유를 하게 됩니다. 그런데, 차량 연료통이 거의 가득차게되면서 주유기의 입구에 있는 작은 관까지 기름이 닿게 되는데, 이 때 공기를 흡입하던 작은 관이 공기를 흡입하지 못하고 기름을 흡입하게 되죠. 그리고 기름으로 가득차며 주유기 내부에 압력을 가하게 되어 탁 소리와 함께 주유가 멈추게 됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 추측건대 주유구 앞에 무슨 센서가 있지 않을까요? 연료가 차오르다가 주유구에 닿으면 센서가 감지를 하고 방아쇠를 멈추는 것 같습니다.

Answer 7

압력으로 판단이 가능합니다.

주유 구멍으로 들어간 연료가 가득차게 되면 압력이 가해지면서 스프링이 펴지게 됩니다.

그리고 스프링에 의해 주유건의 레버가 당겨지면서 공급을 막게 됩니다.