Tárgyak:
- Általános
- működés
- Az akkumulátor felépítése
- Plusz és mínusz lemezek
- Akkumulátor cellák
- Be-/kirakodás
- Kapacitancia
- Hidegindítási áram
- Kösse le az akkumulátor érintkezőit
- Indítsa el az áthidaló kábelekkel
összesen:
Az akkumulátor feladata a fogyasztók energiaellátása olyankor, amikor a generátor alig vagy egyáltalán nem ad energiát, például a motor beindításakor. Az akkumulátor egy puffer, amely energiát tárol. A generátor által szolgáltatott energia az akkumulátorban tárolódik, és szükség esetén újra fel kell szabadítani. Mivel az elektromos energiát nehéz tárolni, a generátor által szolgáltatott elektromos energia kémiai energiává alakul. Ha ezután az akkumulátornak elektromos energiát kell szolgáltatnia a fogyasztóknak, a kémiai energia visszaalakul elektromos energiává.
Ha az autó akkumulátora jó állapotban van, de néhány óra mozdulatlan állás után ismét lemerült, akkor probléma lehet. titkos fogyasztó.
Művelet:
Az akkumulátor több vékony ólomlemezt tartalmaz egy kénsavat tartalmazó tartályban. Az ólom a kénnel egyesül. Ekkor kémiai reakció lép fel. Az ólom ólom-szulfáttá (PbSO4) alakul.
A hígított kénsav kénsav és ioncserélt (tisztított) víz keveréke. A híg kénsavat gyakran elektrolitnak nevezik. Ha az ólomlemezeket töltőberendezéshez csatlakoztatják, az ólomlemezek megváltoznak. A mínuszhoz csatlakoztatott lemez ként bocsát ki az elektrolitba. Az ólom-szulfát porózus ólommá alakul. A pluszhoz csatlakoztatott lemez elnyeli az oxigént az elektrolitból, és ként bocsát ki az elektrolitba. Ez a lemez töltés után ólom-diocidot (PbO2) tartalmaz. A fenti folyamat feszültségkülönbséget hoz létre a plusz és mínusz lemezek között.
Ha egy fogyasztót csatlakoztatunk a fent említett módon feltöltött vezetéklapokhoz, akkor áram folyik. A plusz lemezből származó ólom-dioxid visszaalakul ólom-szulfáttá. A negatív lemez porózus ólomja szintén ólom-szulfáttá alakul. Az akkumulátorok töltésénél és kisütésénél változás következik be a pozitív és negatív lemezekben (kémiai hatás). Az elektrolit is megváltozik a töltés és kisütés során. Amikor az akkumulátor lemerült, a pozitív és negatív lapok ólom-szulfátból állnak. Az ólom-szulfát előállításához használt ként az elektrolitból vonták ki. A lemerült akkumulátor elektrolitja ezért alacsony kéntartalmú. Egy feltöltött akkumulátorral az ólom-szulfát a lemezekről az elektrolitba került. Az elektrolit ekkor magas kéntartalmú. Mivel a kénrészecskék az elektrolit nehezebb részecskéi, az elektrolit fajlagos tömege az akkumulátor töltöttségi állapotának növekedésével nő. A teljesen feltöltött akkumulátor elektrolitja hasonló tömegű 1280 kg/m3. amikor az akkumulátor teljesen lemerült, az elektrolit fajlagos tömege 1140 kg/m3. Összehasonlításképpen: a víz fajlagos tömege 1000 kg/m3.
Az akkumulátor felépítése:
Az akkumulátorok számos cellából állnak, amelyek mindegyike pozitív és negatív lemezeket tartalmaz. Mindegyik cella feszültsége körülbelül 2 V. Egy 12 V-os akkumulátor 6 soros cellát tartalmaz. A plusz és mínusz lemezeket elválasztók választják el egymástól.
Plusz és mínusz táblák:
A pozitív lemezek a pozitív pólushoz, a negatív lemezek a negatív pólushoz vannak kötve. A csatlakozási hibák elkerülése érdekében mindkét pólus meg van jelölve, és a pozitív pólus mindig nagyobb átmérőjű, mint a negatív pólus. A plusz és mínusz lemezeket egy hídelem köti össze egymással. A lemezek ólomszerkezetekből álló rácsból állnak. A rácsokat pasztával töltik meg (ólompor, kénsav és különféle alkalmazások keveréke). Az elválasztók műanyagból és cellulózból készülnek. Az akkumulátor energiaátalakítása során több hő fejlődik a pozitív lemezen, mint a negatív lemezen. A plusz lemez megvetemedésének elkerülése érdekében a plusz lapot mindig két mínuszlap közé kell helyezni.
Akkumulátor cellák:
Az akkumulátor minden cellája úgynevezett elektrolittal, desztillált víz és kénsav keverékével van feltöltve. A desztillált (más néven ioncserélt) víz olyan víz, amelyből eltávolították a szennyeződéseket, például a meszet és a klórvegyületeket. A régebbi akkumulátorokban a cellákban töltőnyílások vannak. Ezeken a nyílásokon keresztül ioncserélt vizet lehet újratölteni. A töltőnyílás töltőkupakkal zárható. Újabb akkumulátorokkal a töltés már nem lehetséges. Karbantartást nem igénylő akkumulátorok, ahol a vízfogyasztás olyan alacsony, hogy nincs szükség utántöltésre.
Be-/kirakodás:
Az akkumulátor töltöttségi állapota savmérővel mérhető. Egy jó akkumulátortöltő automatikusan csökkenti az áramerősséget, ha a töltési feszültség meghaladja a 2,35 V-ot cellánként (azaz körülbelül 14 V-ot egy 12 V-os akkumulátornál). Ha ezt az értéket túllépjük, a vízmolekulák oxigénre és hidrogénre bomlanak, és hidrogéngáz keletkezik. Ha ebből a gázból sok keletkezik, robbanásveszélyes keveréket (oxigént) képez.
- Normál töltés:
Normál töltés közben az akkumulátor kapacitása visszaáll 100%-ra. A töltőáram mérete a kapacitás 5-10%-a. A 40 Ah kapacitású akkumulátor normál töltés közben 2-4 A töltőárammal töltődik. - Gyorstöltés: A gyorsan teljesen lemerült akkumulátorok részlegesen újratölthetők gyorstöltéssel. A töltőáram az akkumulátor kapacitásának 30-50%-a. Egy 40Ah kapacitású akkumulátornál a töltőáram 12-20 A. A gyorstöltést nem használják olyan gyakran. Sok gyorstöltő indító indítóként és normál töltőként is használható.
- Csepptöltés: Ha az akkumulátort hosszabb ideig nem használják, az önkisülés miatt feszültségveszteség lép fel. Ha állandóan csepegtető töltőt csatlakoztat az akkumulátorhoz, az akkumulátor mindig tele marad. A töltőáram az akkumulátor kapacitásának körülbelül 0,1%-a. A 40 Ah kapacitású akkumulátort ezután 0,04 A áramerősséggel töltik. Vannak olyan akkumulátortöltők, amelyek a normál töltés végén automatikusan csepptöltésre kapcsolnak.
- Puffertöltés: Puffertöltés esetén a fogyasztók és a töltőkészülék is az akkumulátorhoz csatlakozik. A töltő akkora áramot szolgáltat, hogy az akkumulátor gyakorlatilag tele marad. Az akkumulátor biztosítja a felhasználók számára a csúcsáramot. A puffertöltésre akkor kerül sor, amikor a generátor tölti az akkumulátort, és egyidejűleg árammal látja el a felhasználókat. A generátor feszültségszabályozóval rendelkezik, amely 14,4 V-ra van beállítva 12 V-os telepítéshez. Indítás után a generátor egy ideig gyorstöltésben van. A töltőáram vezetés közben meredeken csökken. Amikor az akkumulátor teljesen feltöltődött, a töltőáram olyan kicsi lesz, hogy a töltő csak az akkumulátort tartja töltve.
Ha garázsban áll az autó, akkor jó, ha az akkumulátor a csepptöltőn van. Az akkumulátor élettartama ilyenkor alacsonyabb, mint a gyakran hosszú ideig lemerült akkumulátoré, és a dinamó gyorsan újratölti. Az akkumulátor lemerül, ha a fogyasztó bekapcsolva marad, amikor a motort leállítják (például a világítást). Ha egy akkumulátor mélyen lemerült (az akkumulátor teljesen lemerült), az akkumulátor belül megsérül. Ez drasztikusan lerövidíti az élettartamot.
Kapacitás:
Az akkumulátor kapacitása az a maximális elektromos energia mennyiség, amelyet az akkumulátor tartalmazhat. A kapacitást Ah-ban (amper-óra) fejezzük ki, a kapacitást a vizsgálati eredmények alapján határozzuk meg. Példa: Egy akkumulátor kapacitása 60 Ah. Ez az akkumulátor 20A áramot tud szolgáltatni 3 órán keresztül. (60Ah : 20h = 3A). A kapocsfeszültség nem csökken 1,75 V alá cellánként.
Hidegindítási áram:
Általában feltételezhető, hogy a hidegindítási áram nagysága az akkumulátor kapacitásának 4-5-szöröse. A hidegindítási áram információt szolgáltat arról, hogy az akkumulátor milyen sebességgel képes elektromos energiát szolgáltatni. Az autókban használt indítóakkumulátoroknál a hidegindítási áram még a kapacitásnál is fontosabb. A hidegindítási áram erősen csökken a hőmérséklet csökkenésével. Ennek az az oka, hogy a kémiai reakciók sokkal lassabban mennek végbe alacsonyabb hőmérsékleten. A hidegindítási áram mérésének feltételeit előre meghatározzák.
A DIN szabványok szerint: a hidegindítási áram az a maximális áram, amelyet az akkumulátor 255 K (-18 fok) hőmérsékleten adott ideig, megfelelő feszültség mellett képes leadni:
- 30 mp után. A hidegindítási árammal kisütve a kapocsfeszültségnek cellánként legalább 1,5 V-nak kell lennie.
- 150 mp után. Hidegindítási árammal kisütve a kapocsfeszültségnek cellánként legalább 1 V-nak kell lennie.
Az akkumulátor kivezetéseinek leválasztása:
Bizonyos munkák során (pl. légzsák, indítómotor, generátor) az akkumulátort le kell választani. Ellenkező esetben rövidzárlat léphet fel, vagy a légzsák akaratlanul is kioldódhat. Ezekben az esetekben elegendő a negatív pólust szétszerelni. A pozitív pólus ezután az akkumulátoron maradhat. Soha ne csak a pozitív pólust távolítsa el! Ha megérinti a karosszériát (amely testként szolgál, és ezért a negatív pólushoz van kötve), rövidzárlat lép fel. Az akkumulátor eltávolításakor először mindig a negatív pólust, majd a pozitív pólust kell eltávolítani.
Az akkumulátort soha nem szabad leválasztani, miközben a motor jár. A mai motorok teljesen elektronikus vezérlésűek. Az elektronika súlyosan károsodhat a generátorból érkező csúcsáramok miatt.
Régebben egy (nem elektronikus vezérlésű) dízelmotort lehetett így lekapcsolni, mert az üzemanyag-szivattyú mechanikusan hajtott, és bizonyos befecskendezési nyomásnál kinyíltak a befecskendezők. A mechanikus működés lehetővé tette, hogy a motor indítás után akkumulátor nélkül tovább működjön.
Indítás jumper kábelekkel:
Ha az akkumulátor lemerült, a motor újraindítása előtt fel kell tölteni az akkumulátort. Lehetőség van arra, hogy az akkumulátort áthidaló kábelek segítségével egy másik autóba helyezze. Fontos, hogy jó (vastag) jumper kábeleket használjon. A vékony kábelek nagy áramerősség esetén nagy ellenállást generálnak, ezért nagyon felforrósodnak. Van rá esély, hogy egy nehezebb/nagyobb motort nem lehet beindítani túl könnyű kábelekkel.
A kapcsolódási sorrend fontos; Soha ne csatlakoztassuk egyszerre 1 akkumulátorhoz a plusz (piros) és mínusz (fekete) kábelt, mert akkor gyorsan rövidzárlat keletkezhet a kábel másik oldalán egymáshoz érő érintkezők miatt. Ezért kövesse a következő sorrendet:
- Csatlakoztassa a negatív kábelt az egyik autóhoz, a negatív kábel másik oldalát pedig a másik autóhoz.
- Ezután csatlakoztassa a pozitív kábelt az egyik autóhoz, majd a másikhoz. Nem számít, hogy először a plusz kábelt, majd a mínusz kábelt csatlakoztassa, vagy fordítva.
Most mindkét akkumulátor párhuzamos egymással. Ha az akkumulátorok párhuzamosak, a feszültség 12 V marad. Tehát nem az a helyzet, hogy az akkumulátor teljes feszültsége most 24 volt. Ez lenne a helyzet, ha az akkumulátorokat sorba kötnék, ami például az elektromos/hibrid járműveknél történik. A soros és párhuzamos áramkörökkel kapcsolatos további információkért (például ellenállások használatával) lásd az oldalt áram, feszültség ellenállás.
Most, hogy az akkumulátorkábelek csatlakoztatva vannak, a „töltő” autó generátora tölti az üres akkumulátort. A legjobb, ha hagyja egy percig, különben a motor nem indítható el. Főleg, ha ez egy nehéz dízelmotor. Egy perc (vagy hosszabb) elteltével az autó üres akkumulátorral indítható.
Az áthidaló kábelek szétszerelésekor végrehajtott intézkedések szintén fontosak; Mivel a másik autónak indítási segítséget nyújtó autó továbbra is sok töltőáramot ad át az áthidaló kábeleken keresztül az üres akkumulátorra, ezért nem jó az átkötőkábeleket egy mozdulattal eltávolítani. Töltés közben nagyon magas a töltőáram/feszültség, de ha kihúzod a kábelt, az áram nem jut el sehova, csak a saját autód elektronikájába. Ekkor van egy áramcsúcs, ami szintén a vezérlőegységekbe kerülhet. Ez a probléma megelőzhető, ha a töltő autóban (azaz az üres akkumulátort töltő autóban) minden nagy fogyasztót bekapcsolnak. Gondoljon a hátsó ablak fűtésére, világítására, ha szükséges. ülésfűtés stb. Egy áthidaló kábel szétszedésekor a csúcsáram elosztható ezekben az amúgy is nagy teljesítményt igénylő alkatrészekben. Ezután a vezérlőegységeket megkímélik. Az áthidaló kábelek szétszerelése szintén a csatlakoztatás sorrendjében történik; először mindkét autó plusz-mínusz kábelét, majd a másikat. Soha ne vegye ki mindkettőt egy akkumulátorból egyszerre.
Az üres akkumulátort a legjobb akkumulátortöltővel tölteni, mert egy dinamó a maximális töltőárammal tölti. Az akkumulátortöltő a töltőáramot az akkumulátor állapotához igazítja. Ha az akkumulátor mélyen lemerül (azaz amikor az akkumulátor feszültsége 6 Volt alá esik), akkor belsőleg megsérül. Ez drasztikusan lerövidíti az élettartamot.
Kapcsolódó oldal:
