Terwijl je een benzinestation oprijdt en moeiteloos de brandstofslang pakt, luisterend naar het gorgelende geluid van benzine die je tank vult, ben je getuige van een technologisch wonder dat de meeste automobilisten als vanzelfsprekend beschouwen. De bescheiden brandstofslang, een apparaat dat is geperfectioneerd over meer dan een eeuw van innovatie, bevat meer technische verfijning dan je op het eerste gezicht zou denken.

De brandstofslang dateert van vóór de auto zelf. In 1885 creëerde de Amerikaanse uitvinder Sylvanus Bowser uit Indiana de eerste brandstofpomp – hoewel deze niet voor auto's was ontworpen. Zijn originele "benzine"-pomp leverde kerosine voor lampen en kachels. Bowsers daaropvolgende verbeteringen, waaronder veiligheidsvoorzieningen en slangen, maakten zijn uitvinding uiteindelijk geschikt voor auto's. Zijn nalatenschap is zo sterk dat sommige landen nog steeds naar brandstofslangen verwijzen als "bowsers".

De Noorse uitvinder John J. Tokheim patenteerde in 1901 onafhankelijk een ander brandstofpompontwerp, waarmee hij een merk vestigde dat synoniem zou worden met brandstofafgiftetechnologie. Het Tokheim-bedrijf werd in 2016 overgenomen door de brandstofretailgigant OPW, waardoor zijn positie in de branche werd geconsolideerd.

Vóór moderne meterpompen hadden vroege brandstofslangen transparante, afgestudeerde glazen cilinders. Medewerkers pompten eerst brandstof in deze zichtbare kamers, waardoor klanten de hoeveelheid konden controleren voordat deze door de zwaartekracht in de voertuigtanks werd gevoerd. Dit glas-en-zwaartekrachtsysteem zorgde voor transactionele transparantie in een tijdperk vóór gestandaardiseerde metingen.

Naarmate de technologie vorderde, maakten de glazen cilinders plaats voor kleine glazen bollen met turbines. De draaiende turbine gaf visuele bevestiging dat er brandstof stroomde. Gilbarco introduceerde in 1911 de eerste commerciële meterpomp zonder deze visuele indicator, waardoor klanten moesten vertrouwen op de kalibratie van de eigenaar van het station – een bewijs van de evoluerende bedrijfsethiek.

De huidige brandstofslangen combineren geavanceerde elektronica met precisie-mechanica. De elektronische "kop" fungeert als de hersenen, met een ingebouwde computer die pompoperaties bestuurt, displays aanstuurt en communiceert met de point-of-sale-systemen van het station. Het mechanische gedeelte verzorgt de daadwerkelijke brandstofafgifte via een geïntegreerd systeem van elektromotoren, pompeenheden, meters, pulsers en kleppen.

In warmere klimaten, met name in heel Europa, gebruiken veel stations ondergedompelde pompen die rechtstreeks in brandstofopslagtanks zijn geïnstalleerd. Deze dompelpompen elimineren problemen met dampvergrendeling bij warm weer en verwerken efficiënt langere afstanden tussen tanks en dispensers.

Moderne slangen zijn geëvolueerd tot meer dan alleen brandstofafgifte en bevatten nu functies zoals selectie van meerdere brandstofsoorten, zelfbedieningsverwerking van betalingen en identificatiesystemen voor medewerkers.

De brandstofsnelheid varieert aanzienlijk per voertuigtype. Lichte personenvoertuigen vullen doorgaans met ongeveer 13 gallons (50 liter) per minuut in de VS, waar de snelheid is beperkt tot 10 gallons (38 liter) per minuut. Commerciële vrachtwagens tanken veel sneller – tot 40 gallons (150 liter) per minuut in de VS en 34 gallons (130 liter) per minuut in het VK.

Deze beperkingen bestaan met een goede reden. Overmatige stroomsnelheden kunnen de dampterugwinningssystemen van voertuigen overweldigen, wat mogelijk brandstoflekkages kan veroorzaken die milieu- en veiligheidsrisico's creëren. De diameter van de brandstofvulhals van een voertuig bepaalt uiteindelijk de maximale veilige stroomsnelheid.

De kleurgecodeerde handgrepen op brandstofslangen dienen een belangrijk doel, hoewel de specifieke kleurenschema's internationaal variëren. Europese stations gebruiken doorgaans zwart voor diesel en groen voor loodvrije benzine, terwijl Amerikaanse stations vaak groen aanwijzen voor diesel, geel voor E85-ethanol en andere kleuren (zwart, rood, wit of blauw) voor verschillende benzinekwaliteiten.

Om verkeerd tanken te voorkomen, bevatten slangontwerpen fysieke verschillen. Dieselspuiten hebben grotere diameters die niet in benzinevulhalzen passen, terwijl loodhoudende benzinespuiten (waar ze nog steeds worden gebruikt) breder zijn dan hun loodvrije tegenhangers. Deze mechanische beveiligingen vullen de visuele kleurcodering aan.

Sommige geavanceerde brandstofslangen kunnen twee verschillende brandstoffen mengen, waardoor aangepaste mengsels voor specifieke behoeften ontstaan. Deze technologie dient meerdere doelen: het mengen van olie met benzine voor tweetaktmotoren, het combineren van brandstoffen met een hoog en laag octaangehalte om tussenkwaliteiten te creëren, of het mengen van waterstof met gecomprimeerd aardgas (HCNG).

Voor retailers biedt mengtechnologie voordelen voor de inventaris. Door slechts twee basisbrandstoffen op voorraad te hebben, kunnen stations drie verschillende kwaliteiten leveren, waardoor de kapitaalefficiëntie, de opslagbenutting en de productomzet worden verbeterd.

Nauwkeurige brandstofmeting blijft de meest kritieke functie van de slang. Moderne systemen gebruiken doorgaans viertaktzuigermeters met elektronische encoders die mechanische beweging omzetten in elektrische pulsen. Waar oudere slangen meters rechtstreeks op mechanische displays aansloten, vertalen hedendaagse versies deze pulsen in digitale uitlezingen.

Het meten van benzine brengt unieke uitdagingen met zich mee, omdat de vloeistof uitzet en samentrekt met temperatuurveranderingen – ongeveer 4,5 keer meer dan water bij 20 °C (68 °F). Om eerlijkheid te garanderen, stellen overheden strenge meetnormen vast.

In de VS schrijft het National Institute of Standards and Technology (NIST) in Handbook 44 voor dat brandstofmetingen niet meer dan 0,3% fout mogen vertonen. Voor een aankoop van 10 gallons (37,9 liter) moet het werkelijk geleverde volume tussen 9,97 en 10,03 gallons (37,7-38,0 liter) liggen.

De referentietemperatuur voor de volumemeting van benzine is 15 °C (60 °F). Bij deze standaard zou 10 gallons benzine uitzetten tot ongeveer 10,15 gallons (38,4 liter) bij 29 °C (85 °F), maar samentrekken tot ongeveer 9,83 gallons (37,2 liter) bij -1 °C (30 °F). Hoewel de volumes verschillen, blijft de energie-inhoud constant. Interessant is dat benzine die bij 30 °F wordt gekocht, ongeveer 3,2% meer potentiële energie bevat dan hetzelfde nominale volume dat bij 85 °F wordt gekocht.

Moderne ondergrondse opslagtanks, doorgaans gemaakt van afgedichte niet-metalen materialen (soms met dubbelwandige isolatie), helpen de brandstoftemperaturen te stabiliseren ondanks atmosferische schommelingen. Hoewel de luchttemperaturen jaarlijks kunnen schommelen tussen 30 °F en 85 °F, blijven de temperaturen in ondergrondse tanks relatief constant vanwege de isolerende eigenschappen van de omringende grond.

Momenteel implementeert alleen Canada automatische temperatuurcompensatie bij brandstofstations, terwijl het VK overstapt op het systeem. De VS hebben deze technologie niet overgenomen, wat ongeveer 0,1% extra meetonzekerheid introduceert.

Overheden wereldwijd houden streng toezicht op brandstofafgifteapparatuur. In de VS testen en certificeren de meetafdelingen van de staat slangen en leggen ze boetes op voor niet-naleving. Het federale agentschap Measurement Canada van Canada voert vergelijkbare functies uit. Alle gecertificeerde slangen moeten inspectiedata en -resultaten weergeven voor consumententransparantie.

Sommige landen, zoals Mexico, voeren onaangekondigde inspecties uit om frauduleuze metingen te voorkomen. Deze regelgevingskaders helpen het publieke vertrouwen in brandstoftransacties te behouden.

Naarmate alternatieve brandstoffen aan populariteit winnen, blijft de slangtechnologie evolueren. Waterstoftankstations komen op, met metingen op basis van gewicht (kilogram) in plaats van volume. De Amerikaanse normen staan niet meer dan 2,0% fout toe bij waterstofafgifte.

Slimme slangen bevatten meer sensoren en besturingssystemen voor verbeterde precisie, veiligheid en gemak. Toekomstige iteraties kunnen geavanceerde dampterugwinning, geautomatiseerde betalingsintegratie en realtime kwaliteitsbewaking bevatten.

• De automatische afsluiter werd in 1939 uitgevonden door Richard C. Corson, die inspiratie putte uit toilettankmechanismen.
• Afbreekkleppen voorkomen rij-ongelukken door de slang te scheiden als een klant vergeet de slang te verwijderen.
• In Taiwan, Australië en het VK vereist zelfbedieningstanken dat de slang continu wordt vastgehouden totdat het vullen is voltooid of een vooraf ingestelde hoeveelheid is bereikt.

De volgende keer dat je een brandstofslang vastpakt, denk dan aan de eeuw van innovatie in je handen – een perfect huwelijk van mechanische techniek en elektronische besturing die precieze hoeveelheden zorgvuldig gemeten energie levert om onze wereld in beweging te houden.