- Головна
- Пристрій і принцип роботи автомобільного акумулятора
- позитивна решітка (електрод);
- позитивна пластина;
- набір позитивних пластин;
- отвір системи центральної вентиляції;
- кришка;
- полюсний висновок;
- корпус-моноблок;
- кріпильний виступ;
- блок пластин;
- набір негативних пластин;
- негативна пластина;
- негативна решітка (електрод);
- позитивна пластина з сепаратором
Спільно з генератором автомобільний акумулятор - важлива частина електроустаткування практично будь-якого транспортного засобу, що працює на рідкому паливі. Ось ряд функція АКБ (акумуляторної батареї):
1) Єдине джерело енергії для стартера під час запуску двигуна.
2) Єдине джерело енергії для її споживачів (магнітола, грубка, світло фар і т.д.) при вимкненому двигуні.
3) Додаткове джерело енергії для її споживачів при заведеному двигуні і працюючому генераторі.
При заведеному двигуні функція акумулятора більше допоміжна, він допомагає згладжувати різкі коливання струму під час того, як в ланцюг включаються споживачі, які потребують великої напруги.
Пристрій автомобільного акумулятора
У легкових і вантажних автомобілях застосовують свинцево-кислотні акумулятори. Технологія виробництва батарей постійно вдосконалюється, тому вдосконалюється і конструкція.
Кожне таке пристрій, а акумуляторна батарея - є досить складний пристрій, складається з шести послідовно з'єднаних акумулюють енергію утворень. Кожне таке утворення складається з негативно заряджених і позитивно заряджених електродів. Ізоляцію між ними забезпечує пластмасовий сепаратор. Корпус батареї роблять із пластику, який не проводить електрику і стійкий до впливу електроліту.
Електроди роблять зі сплаву свинцю і кальцію. Такий вінегрет дозволяє знизити саморазряд батареї на дуже низький рівень. В середньому це, на таких акумуляторах - розряд на 50% за 18 місяців (приголомшливий результат). Вода у таких пристроїв також витрачається вкрай повільно - 1гАЧ. В результаті в промисловості з'явився новий вид батарей - не обслуговуються. Такі батареї не потрібно обслуговувати - додавати воду і т.д. Та й просто немає отворів, через які такі процедури можна було б виконати.
Іноді ви можете зустріти так звану гібридну акумуляторну батарею. У ній негативні електроди роблять свинцево-кальцієвими. А позитивні - свинцево-сурмянимі. Витрата води тут вище рази в два, ніж в попередніх батарейках, але вони також не обслуговуються.
Деякі виробники додають до складу електродів срібло або олово - для підвищення до коррозостойкості.
Всі електроди акумулюють енергію пристроїв роблять гратчастими. Решітку для негативних електродів роблять шляхом просічки свинцевого листа з наступною розтяжкою. Позитивно-заряджені електроди роблять за іншими технологіями. Як приклад простих технологій - вертикальні жилки стягуються до вушка електрода або жилки електродів розташовані в шаховому порядку.
Обволікає електроди шар активної маси. Діоксид свинцю обволікає позитивні електроди, а свинець - негативні.
Всі електроди знаходяться в електроліті. Електроліт є розчин сірчаної кислоти, щільність якої тим вище, чим вище заряд батареї. Ось в цьому місці можна розділити акумулятори на два підвиди: з електролітом, який просочується спеціальний матеріал (гелем) або рідким електролітом.
Верхом акумуляторного олімпу вважаються акумулятором AGM. Вони спеціально призначені для нових автомобілів з високою кількістю кінських сил і з підвищеними вимогами до пускового току, току саморазряда і довговічності. Це приклад, як раз, акумуляторів з електролітом, який просочує спеціальну речовину всередині батареї.
Між AGM і акумуляторами з рідким електролітом осібно стоять батареї, вироблені за технологією EFB. Це так звана технологія вологого електрода. Залитий рідкий електроліт, але самі електроди покриті спеціальною плівкою, яка утримує заряд.
І лише висока ціна AGM і EFB акумуляторів не дозволяє їм повністю витіснити з ринку свинцево-кальцієві батарейки для автомобілів.
В автомобільних акумуляторах є спеціальна система вентиляції, яка дозволяє виходити газам при зарядці батарей. Оскільки зарядка завжди супроводжується виділенням газоподібних речовин. Кожен акумулятор в батареї має канал для виведення газів, а завдяки клапанної системі - пристрій повністю герметично і гази виходять лише тоді, коли вони надлишкові. Виходять лише непотрібні гази. Кисень ж і водень завжди залишаються в системі, тому що вони необхідні для хімічних процесів в пристрої.
Деякі компанії-виробники постачають свої батареї лабіринтовою системою вентиляції, яка дозволяє виходити газам і затримуватися рідини, необхідної для здійснення всередині хімічних процесів. Також багато хто ставить пламегаситель, який не дає запалитися газам проникнути всередину.
До електромережі автомобіля батарею під'єднують за допомогою спеціальних висновків (клем). Роблять їх зазвичай зі свинцю. Позитивна клема завжди товщі негативною. Це для того, щоб виключити помилку при підключенні. Буває два види полярностей (взаємного розташування позитивної та негативної клем) - пряма і зворотна. При прямій полярності плюсова клема знаходиться зліва. При зворотному - справа.
Більшість акумуляторних автомобільних батарей обладнають спеціальним індикатором заряду. Якщо він забарвлений в зелений колір, то батарея заряджена, якщо в чорний - заряд низький, якщо колір червоний, то батарея розряджена.
В автомобілях акумулятори кріплять за допомогою спеціального кріплення, яке попереджає його перекидання, розлив електроліту і пошкодження самої батареї і автомобіля батареєю. Кріплення буває нижня (спеціальна лапка) і верхнє (планка). Часто, якщо АКБ знаходиться в салоні автомобіля або в багажнику, то його оснащують автоматичним розмикачем ланцюга, щоб уникнути пожежі при аварійній ситуації.
Як працює акумуляторна батарея?
Принцип роботи АКБ (акумуляторних батарей) простий - перетворення хімічної енергії в електричну при розряді і перетворення електричної енергії в хімічну при заряді. І ці процес циклічні. Кількість циклів заряду-розряду хоч і велике, але має кінцеве значення, яке позначає ресурс АКБ.
Коли ми підключаємо споживачі енергії - починається процес розряду, при цьому виділяється сульфат свинцю і вода, щільність електроліту поступово стає менше.
Заряд відбувається тоді, коли двигун автомобіля заведений (за допомогою генератора) або за допомогою спеціального зарядного пристрою . У цей час щільність електроліту поступово збільшується. А сульфат свинцю і вода перетворюються в свинець.
Занадто низька напруга заряду АКБ призводить до неповного зарядження, що знижує ресурс пристрою. Занадто висока напруга - призводить до занадто сильному розкладанню води. Тому тут висновок - напруга заряду має бути оптимальним.
Робота акумулюють енергію пристроїв сильно залежить від температури навколишнього середовища. Низька температура навколишнього середовища (взимку) погіршує характеристики пускового струму і можливостей по віддачі енергії споживачам. Висока температура повітря (влітку) збільшує енерговіддачу батареї, але і збільшується корозія електродів.
Якщо від АКБ відключити всі споживачі, то працювати АКБ не перестане, процес саморозряду триває. І чим вище температура навколишнього повітря, тим вище саморазряд.
В середньому, сучасні акумулятори служать приблизно 4-5 років - ця величина сильно залежить від режиму експлуатації. Технології тут не стоять на місці і постійно впроваджується щось нове: технологія AGM, використання двох АКБ в автомобілі, регулювання підключення споживачів і т.д.
Основні параметри АКБ
Всі параметри є на маркуванні батареї.
1) Ємність. Ця величина характеризує віддається енергію батареї при 20-годинному її розряді. Міряють її в Ампер-година. Ще важливою величиною є так звана резервна ємність, ця величина, яка дозволяє акумулятору нести на собі навантаження за все системи автомобіля при непрацюючому генераторі. Як правило вона дорівнює приблизно півтора годинах.
2) Номінальна напруга. Як правило, автомобільний акумулятор має номінальну напругу в 12В.
3) Струм холодної прокрутки. Показова величина, що характеризує струм прокрутки під час заводу двигуна. Являє собою величину струму, який батарея здатна віддати при температурі 18оС протягом 10 з напругою не менше 7,5 В. Чим вище ця величина, тим краще.
Про необхідність вторинної переробки акумуляторів .