Akumulators automašīnā - kas tas ir?

Dažām transportlīdzekļu sistēmām darbībai nepieciešams spriegums. Daži izmanto tikai nelielu enerģijas daļu, piemēram, tikai viena sensora darbībai. Citas sistēmas ir sarežģītas un nevar darboties bez elektrības.

Piemēram, lai iedarbinātu dzinēju agrāk, autovadītāji izmantoja īpašu pogu. Tas tika ievietots tam paredzētajā atverē un ar fiziska spēka palīdzību tika pagriezta motora kloķvārpsta. Jūs nevarat izmantot šo sistēmu modernās mašīnās. Šīs metodes vietā starteris ir savienots ar spararatu. Šis elements izmanto strāvu, lai pagrieztu spararatu.

Lai nodrošinātu visas automašīnas sistēmas ar elektrību, ražotāji paredzēja izmantot akumulatorus. Mēs jau esam apsvēruši, kā rūpēties par šo elementu. vienā no iepriekšējām atsauksmēm... Tagad parunāsim par uzlādējamo bateriju veidiem.

Kas ir akumulators

Sāksim ar terminoloģiju. Automašīnas akumulators ir pastāvīgs strāvas avots automašīnas elektrotīklam. Tas spēj uzglabāt elektrību, kamēr darbojas motors (šim procesam tiek izmantots ģenerators).

Tā ir uzlādējama ierīce. Ja tas tiek izlādēts tik lielā mērā, ka automašīnu nevar iedarbināt, akumulators tiek noņemts un pievienots lādētājam, kas darbojas ar mājsaimniecības strāvas padevi. Aprakstīti citi motora iedarbināšanas veidi, kad tiek ievietots akumulators šeit.

Atkarībā no transportlīdzekļa modeļa akumulatoru var uzstādīt motora nodalījumā, zem grīdas, atsevišķā nišā ārpus automašīnas vai bagāžniekā.

Akumulatora ierīce

Uzlādējama baterija sastāv no vairākām šūnām (ko sauc par akumulatoru banku). Katrā šūnā ir plāksnes. Katrs platīns nes pozitīvu vai negatīvu lādiņu. Starp tiem ir īpašs atdalītājs. Tas novērš īssavienojumus starp plāksnēm.

Lai palielinātu elektrolīta kontakta laukumu, katra plāksne ir veidota kā režģis. Tas ir izgatavots no svina. Aktīvā viela tiek iespiesta režģī, kam ir poraina struktūra (tas palielina plāksnes saskares laukumu).

Pozitīvā plāksne sastāv no svina un sērskābes. Bārija sulfāts ir iekļauts negatīvās plāksnes struktūrā. Uzlādes procesā pozitīvās pola plāksnes viela maina ķīmisko sastāvu, un tā kļūst par svina dioksīdu. Negatīvā pola plāksne kļūst par parastu svina plāksni. Atvienojot lādētāju, plāksnes struktūra atgriežas sākotnējā stāvoklī un mainās to ķīmiskais sastāvs.

Katra burka ir piepildīta ar elektrolītu. Tā ir šķidra viela, kas satur skābi un ūdeni. Šķidrums izraisa ķīmisku reakciju starp plāksnēm, no kuras rodas strāva.

Visi akumulatora elementi ir ievietoti korpusā. Tas ir izgatavots no īpaša veida plastmasas, kas ir izturīgs pret pastāvīgu iedarbību aktīvā skābā vidē.

Akumulatora (akumulatora) darbības princips

Automašīnas akumulators elektroenerģijas ražošanai izmanto uzlādētu daļiņu kustību. Akumulatorā notiek divi dažādi procesi, kuru dēļ barošanas avotu var izmantot ilgu laiku:

• Zems akumulatora līmenis. Šajā brīdī aktīvā viela oksidē plāksni (anodu), kas noved pie elektronu izdalīšanās. Šīs daļiņas tiek novirzītas uz otro plāksni - katodu. Ķīmiskās reakcijas rezultātā izdalās elektrība;
• Akumulatora uzlāde. Šajā posmā notiek pretējs process - elektroni tiek pārveidoti par protoniem, un viela tos pārnes atpakaļ - no katoda uz anodu. Tā rezultātā plāksnes tiek atjaunotas, kas ļauj veikt nākamo izlādes procesu.

Bateriju veidi un veidi

Mūsdienās ir ļoti dažādas baterijas. Tie atšķiras viens no otra pēc plākšņu materiāla un elektrolīta sastāva. Automašīnās tiek izmantoti tradicionālie svina-skābes veidi, taču jau tagad bieži tiek izmantotas progresīvas tehnoloģijas. Šeit ir dažas šī un citu akumulatoru veidu funkcijas.

Tradicionāls ("antimons")

Svina-skābes akumulators, kura plāksnēs ir 5 procenti vai vairāk antimona. Šī viela tika pievienota elektrodu sastāvam, lai palielinātu to izturību. Elektrolīze šādos enerģijas avotos ir visagrāk. Šajā gadījumā tiek atbrīvots pietiekams enerģijas daudzums, bet plāksnes ātri tiek iznīcinātas (process sākas jau pie 12 V).

Galvenais šādu bateriju trūkums ir liela skābekļa un ūdeņraža (gaisa burbuļu) izdalīšanās, kuru dēļ ūdens no kārbām iztvaiko. Šī iemesla dēļ visas antimona baterijas ir izmantojamas - vismaz reizi mēnesī jums jāpārbauda elektrolīta līmenis un blīvums. Apkope ietver destilēta ūdens pievienošanu, ja nepieciešams, lai plāksnes netiktu pakļautas.

Šādas baterijas vairs neizmanto automašīnās, lai autovadītājam būtu pēc iespējas vieglāk uzturēt automašīnu. Zema antimona analogi ir nomainījuši šādas baterijas.

Zems antimons

Antimona daudzums plākšņu sastāvā tiek samazināts līdz minimumam, lai palēninātu ūdens iztvaikošanas procesu. Vēl viens pozitīvs aspekts ir tas, ka akumulators akumulatora izlādes dēļ neizlādējas tik ātri. Šādas modifikācijas tiek klasificētas kā zemas uzturēšanas vai bez apkopes.

Tas nozīmē, ka automašīnas īpašniekam nav jāpārbauda elektrolīta blīvums un tā tilpums katru mēnesi. Lai gan tos nevar saukt par pilnīgi bez apkopes, jo ūdens tajos joprojām vārās, un tilpums ir jāpapildina.

Šādu bateriju priekšrocība ir to nepretenciozitāte enerģijas patēriņam. Automašīnas tīklā var rasties sprieguma lēcieni un kritumi, taču tas negatīvi neietekmē barošanas avotu, kā tas ir kalcija vai gēla analoga gadījumā.

Šī iemesla dēļ šīs baterijas ir vispiemērotākās vietējiem transportlīdzekļiem, kuri nevar lepoties ar aprīkojumu ar stabilu enerģijas patēriņu. Tie ir piemēroti arī autobraucējiem ar vidējiem ienākumiem.

Kalcijs

Šī ir zemas antimona baterijas modifikācija. Tikai tā vietā, lai saturētu antimonu, plāksnēm pievieno kalciju. Turklāt šis materiāls ir daļa no abu polu elektrodiem. Ca / Ca ir norādīts uz šādas baterijas etiķetes. Lai samazinātu iekšējo pretestību, aktīvo plākšņu virsma dažreiz tiek pārklāta ar sudrabu (ārkārtīgi maza satura daļa).

Kalcija pievienošana vēl vairāk samazināja gāzu izdalīšanos akumulatora darbības laikā. Elektrolīta blīvums un tilpums šādās modifikācijās visam darbības periodam vispār nav jāpārbauda, ​​tāpēc tos sauc arī par bez apkopes.

Šāda veida barošana ir par 70 procentiem mazāka (salīdzinot ar iepriekšējām modifikācijām), kas pakļauti pašizlādei. Pateicoties tam, tos var uzglabāt ilgu laiku, piemēram, ziemā uzglabājot aprīkojumu.

Vēl viena priekšrocība ir tā, ka viņi tik ļoti nebaidās no pārmērīgas uzlādes, jo elektrolīze tajās sākas vairs nevis pie 12, bet pie 16 V.

Neskatoties uz daudziem pozitīvajiem aspektiem, kalcija baterijām ir vairāki būtiski trūkumi:

• Enerģijas patēriņš samazinās, ja to pāris reizes pilnībā izlādē un pēc tam uzlādē no nulles. Turklāt šis parametrs samazinās tik daudz, ka akumulators ir jāmaina, jo tā jauda nav pietiekama, lai normāli darbotos automašīnas tīklam pievienotā iekārta;
• Lai paaugstinātu produkta kvalitāti, nepieciešama lielāka maksa, kas padara to nepieejamu lietotājiem ar vidējiem materiālajiem ienākumiem;
• Galvenais izmantošanas lauks ir ārzemju automašīnas, jo to aprīkojums enerģijas patēriņa ziņā ir stabilāks (piemēram, sānu lukturi daudzos gadījumos automātiski izslēdzas, pat ja vadītājs nejauši aizmirsa tos izslēgt, kas bieži noved pie pilnīgas akumulatora izlādes);
• Bateriju darbībai nepieciešama lielāka uzmanība, taču, pienācīgi rūpējoties par transportlīdzekli (izmantojot augstas kvalitātes aprīkojumu un pievēršot uzmanību pilnīgai izlādei), šī akumulatora kalpošanas laiks būs daudz ilgāks nekā kolēģim ar zemu antimona līmeni.

Hibrīds

Šīs baterijas ir apzīmētas ar Ca +. Šajā modifikācijā plāksnes ir hibrīdas. Pozitīvajā var būt antimons, bet negatīvajā - kalcijs. Efektivitātes ziņā šādas baterijas ir zemākas par kalcija baterijām, taču ūdens tajās vārās daudz mazāk nekā zemu antimonu.

Šādas baterijas tik ļoti necieš no pilnīgas izlādes un nebaidās no pārmērīgas uzlādes. Lieliska iespēja, ja budžeta variants nav tehniski apmierinošs un kalcija analogam nepietiek naudas.

Gēls, AGM

Šajās baterijās tiek izmantots želejas elektrolīts. Šādu bateriju radīšanas iemesls bija divi faktori:

• Parastā akumulatora šķidrais elektrolīts ātri izplūst, kad korpuss ir bez spiediena. Tas ir pilns ne tikai ar īpašuma bojājumiem (automašīnas virsbūve ātri pasliktināsies), bet arī var nodarīt nopietnu kaitējumu cilvēka veselībai, kamēr vadītājs mēģina kaut ko darīt;
• Pēc kāda laika plāksnes neuzmanīgas darbības dēļ spēj sabrukt (izlīst).

Šīs problēmas tika novērstas, izmantojot želejveida elektrolītu.

AGM modifikācijās ierīcei pievieno porainu materiālu, kas notur želeju pie plāksnēm, novēršot mazu burbuļu veidošanos to tiešā tuvumā.

Šādu bateriju priekšrocības ir:

• Viņi nebaidās no sasvēršanās - modeļiem ar šķidru elektrolītu to nevar panākt, jo to darbības laikā korpusā joprojām veidojas gaiss, kas, apgāžoties, pakļauj plāksnes;
• Ir atļauts ilgstoši uzglabāt uzlādētu akumulatoru, jo tiem ir zemākais pašizlādes slieksnis;
• Visā ciklā starp lādiņiem tas rada stabilu strāvu;
• Viņi nebaidās no pilnīgas izlādes - vienlaikus netiek zaudēta akumulatora jauda;
• Šādu elementu darba mūžs sasniedz desmit gadus.

Papildus priekšrocībām šādiem automašīnas akumulatoriem ir vairāki lieli trūkumi, kas mulsina lielāko daļu lietotāju, kuri vēlas tos ievietot savā automašīnā:

• Ļoti dīvaini uzlādēt - tas prasa īpašu lādētāju izmantošanu, kas nodrošina stabilu un zemu uzlādes strāvu;
• Ātra uzlāde nav atļauta;
• Aukstā laikā akumulatora efektivitāte strauji pazeminās, jo atdzesējot gēls samazina tā vadītāja īpašības;
• Automašīnai jābūt stabilam ģeneratoram, tāpēc šādas modifikācijas tiek izmantotas luksusa automašīnās;
• Ļoti augsta cena.

Alkaline

Automašīnu akumulatorus var piepildīt ne tikai ar skābu, bet arī ar sārmainu elektrolītu. Svina vietā plāksnes šādās modifikācijās ir izgatavotas no niķeļa un kadmija vai niķeļa un dzelzs. Kālija hidroksīdu izmanto kā aktīvo vadītāju.

Šādu bateriju elektrolīts nav jāpapildina, jo darbības laikā tas neizvārās. Šāda veida akumulatoriem, salīdzinot ar skābes kolēģiem, ir šādas priekšrocības:

• Nebaidās no pārslodzes;
• Akumulatoru var uzglabāt izlādētā stāvoklī, un tas nezaudēs savas īpašības;
• Uzlāde viņiem nav kritiska;
• Stabilāka zemā temperatūrā;
• Mazāk uzņēmīgi pret pašizlādi;
• Tie neizdala kodīgus kaitīgus tvaikus, kas ļauj tos uzlādēt dzīvojamā rajonā;
• Viņi uzkrāj vairāk enerģijas.

Pirms šādas modifikācijas iegādes automašīnas īpašniekam jānosaka, vai viņš ir gatavs veikt šādus kompromisus:

• Sārma baterija rada mazāku spriegumu, tāpēc ir nepieciešamas vairāk kannas nekā skābes līdziniekam. Protams, tas ietekmēs akumulatora izmērus, kas nodrošinātu nepieciešamo enerģiju konkrētam borta tīklam;
• Augsta cena;
• Vairāk piemērots vilkšanai nekā startera funkcijām.

Li-ion

Pašlaik vismodernākās ir litija jonu iespējas. Līdz beigām šī tehnoloģija vēl nav pabeigta - aktīvo plākšņu sastāvs pastāvīgi mainās, bet viela, ar kuru tiek veikti eksperimenti, ir litija joni.

Šādu izmaiņu cēloņi ir paaugstināta drošība ekspluatācijas laikā (piemēram, litija metāls izrādījās sprādzienbīstams), kā arī toksicitātes samazināšanās (modifikācijām ar mangāna un litija oksīda reakciju bija augsta toksicitātes pakāpe, tāpēc elektriskos automobiļus uz šādiem elementiem nevarēja saukt par "zaļajiem". transports).

Šīs baterijas ir veidotas pēc iespējas stabilākas un drošākas iznīcināšanai. Šīs inovācijas priekšrocības ir:

• Lielākā ietilpība salīdzinājumā ar vienāda izmēra baterijām;
• Augstākais spriegums (viena banka var piegādāt 4 V, kas ir divreiz vairāk nekā "klasiskajā" analogā);
• Mazāk uzņēmīgi pret pašizlādi.

Neskatoties uz šīm priekšrocībām, šādas baterijas vēl nespēj konkurēt ar citiem analogiem. Tam ir vairāki iemesli:

• Viņi slikti strādā sals (negatīvā temperatūrā tas izlādējas ļoti ātri);
• Ļoti maz uzlādes / izlādes ciklu (līdz pieci simti);
• Akumulatora uzglabāšanas rezultātā tiek zaudēta jauda - divu gadu laikā tas samazināsies par 20 procentiem;
• Baidās no pilnīgas izlādes;
• Tas izsniedz vāju jaudu, lai to varētu izmantot kā startera elementu - aprīkojums darbosies ilgu laiku, bet motora iedarbināšanai nav pietiekami daudz enerģijas.

Ir vēl viena attīstība, ko viņi vēlas ieviest elektriskajos transportlīdzekļos - superkondensators. Starp citu, jau ir izveidotas automašīnas, kas darbojas ar šāda veida akumulatoriem, tomēr tām ir arī daudz trūkumu, kas neļauj konkurēt ar kaitīgākiem un bīstamākiem akumulatoriem. Šāda attīstība un elektriskais transportlīdzeklis, ko darbina šis enerģijas avots, ir aprakstīts citā recenzijā.

Akumulatora darbības laiks

Lai arī līdz šim tiek veikti pētījumi, lai uzlabotu automašīnas borta tīkla akumulatoru efektivitāti un drošību, līdz šim vispopulārākās ir skābes iespējas.

Akumulatora darbības laiku ietekmē šādi faktori:

• Temperatūra, kurā darbojas strāvas padeve;
• Akumulatora ierīce;
• Ģeneratora efektivitāte un veiktspēja;
• Akumulatora fiksācija;
• Braukšanas režīms;
• Enerģijas patēriņš, kad iekārta ir izslēgta.

Pareiza akumulatora, kas netiek izmantots, glabāšana ir aprakstīta šeit.

Lielākajai daļai skābes akumulatoru ir mazs darba mūžs - augstākās kvalitātes akumulatori, pat ja tiek ievēroti visi ekspluatācijas noteikumi, darbosies no pieciem līdz septiņiem gadiem. Visbiežāk tie ir bez uzraudzības modeļi. Viņus atpazīst pēc zīmola nosaukuma - labi pazīstami ražotāji nesabojā savu reputāciju ar zemas kvalitātes produktiem. Arī šādam produktam būs ilgs garantijas laiks - vismaz divi gadi.

Budžeta variants ilgs trīs gadus, un garantija viņiem nepārsniegs 12 mēnešus. Jums nevajadzētu steigties ar šo iespēju, jo nav iespējams radīt ideālus apstākļus akumulatora darbībai.

Lai gan gadiem ilgi nav iespējams noteikt darba resursu, tas ir tāds pats kā aprakstītajā automašīnu riepu gadījumā citā rakstā... Vidējam akumulatoram jāiztur 4 uzlādes / izlādes ciklu.

Sīkāka informācija par akumulatora darbības laiku ir aprakstīta šajā videoklipā:

Cik ilgi kalpo automašīnas akumulators?

Jautājumi un atbildes:

Ko nozīmē akumulators? Akumulatora baterija - akumulators. Šī ir ierīce, kas patstāvīgi ģenerē elektroenerģiju, kas nepieciešama elektrisko ierīču autonomai darbībai automašīnā.

Ko dara akumulators? Kad tas ir uzlādēts, elektrība sāk ķīmisku procesu. Kad akumulators netiek uzlādēts, tiek aktivizēts ķīmisks process, lai ražotu elektroenerģiju.