denekler:
- Genel
- operasyon
- Pilin yapısı
- Artı ve eksi plakalar
- Pil hücreleri
- Yükleme/boşaltma
- kapasitans
- Soğuk başlatma akımı
- Akü terminallerinin bağlantısını kesin
- Takviye kablolarıyla başlayın
Genel:
Akünün görevi, alternatörün çok az enerji sağladığı veya hiç enerji sağlamadığı zamanlarda, örneğin motoru çalıştırırken, tüketicilere enerji sağlamaktır. Pil, enerjiyi depolayan bir tampondur. Alternatörün sağladığı enerji aküde depolanır ve ihtiyaç duyulduğunda tekrar serbest bırakılması gerekir. Elektrik enerjisinin depolanması zor olduğundan alternatörün sağladığı elektrik enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür. Pilin tüketicilere elektrik enerjisi sağlaması gerekiyorsa, kimyasal enerji tekrar elektrik enerjisine dönüştürülür.
Araç aküsü iyi durumdaysa ancak birkaç saat hareketsiz kaldıktan sonra tekrar boşalıyorsa bir sorun olabilir. gizli tüketici
Operasyon:
Akü, sülfürik asit içeren bir kapta birkaç ince kurşun plaka içerir. Kurşun kükürt ile birleşir. Daha sonra kimyasal bir reaksiyon meydana gelir. Kurşun, kurşun sülfata (PbSO4) dönüştürülür.
Seyreltik sülfürik asit, sülfürik asit ve demineralize (saflaştırılmış) suyun bir karışımıdır. Seyreltik sülfürik asit genellikle elektrolit olarak adlandırılır. Kurşun plakalar bir yükleme cihazına bağlandığında kurşun plakalar değişime uğrayacaktır. Eksiye bağlanan plaka, elektrolite kükürt salar. Kurşun sülfat gözenekli kurşuna dönüştürülür. Artıya bağlanan plaka, elektrolitten oksijeni emer ve elektrolite kükürt salar. Bu plaka şarj sonrasında kurşun dioksit (PbO2) içerir. Yukarıdaki işlem artı ve eksi plakalar arasında voltaj farkı yaratır.
Yukarıda belirtilen şekilde yüklenen kurşun plakalara bir tüketici bağlanırsa bir akım akacaktır. Artı plakadan gelen kurşun dioksit tekrar kurşun sülfata dönüştürülür. Negatif plakanın gözenekli kurşunu da kurşun sülfata dönüştürülür. Pilleri şarj ederken ve boşaltırken pozitif ve negatif plakalarda değişiklik meydana gelir (kimyasal etki). Elektrolit ayrıca şarj ve deşarj sırasında da değişime uğrar. Akü boşaldığında pozitif ve negatif plakalar kurşun sülfattan oluşur. Kurşun sülfat oluşturmak için kullanılan kükürt elektrolitten ekstrakte edilmiştir. Bu nedenle boşalmış bir akünün elektroliti düşük kükürt içeriğine sahiptir. Şarj edilmiş bir aküyle plakalardaki kurşun sülfat elektrolite aktarılır. Elektrolit daha sonra yüksek bir kükürt içeriğine sahiptir. Kükürt parçacıkları elektrolitteki daha ağır parçacıklar olduğundan, pilin şarj durumu arttıkça elektrolitin özgül kütlesi de artar. Tam olarak şarj edilmiş bir akünün elektrolitinin benzer kütlesi 1280 kg/m3'tür. akü tamamen boşaldığında elektrolitin özgül kütlesi 1140 kg/m3 olur. Karşılaştırma için: suyun özgül kütlesi 1000 kg/m3'tür.
Pilin yapısı:
Piller çok sayıda hücreden oluşur ve her hücrede bir dizi pozitif ve negatif plaka bulunur. Her hücrenin voltajı yaklaşık 2V'dur. 12 V'luk bir aküde seri bağlı 6 hücre bulunur. Artı ve eksi plakalar seperatörlerle birbirinden ayrılır.
Artı ve eksi plakalar:
Pozitif plakalar pozitif kutba, negatif plakalar ise negatif kutba bağlanır. Bağlantı hatalarını önlemek için her iki kutup da işaretlenmiştir ve pozitif kutbun çapı her zaman negatif kutba göre daha büyüktür. Artı ve eksi plakalar birbirine bir köprü parçası ile bağlanmıştır. Plakalar kurşun yapılardan oluşan bir ızgaradan oluşur. Izgaralar macunla (kurşun tozu, sülfürik asit ve çeşitli uygulamaların karışımı) doldurulur. Ayırıcılar plastik ve selülozdan yapılmıştır. Aküdeki enerji dönüşümü sırasında pozitif plakada negatif plakaya göre daha fazla ısı oluşur. Artı plakasının bükülmesini önlemek için artı plakası her zaman iki eksi plaka arasına yerleştirilir.
Pil hücreleri:
Akünün tüm hücreleri, damıtılmış su ve sülfürik asit karışımı olan elektrolit adı verilen bir maddeyle doldurulur. Damıtılmış (aynı zamanda minerali giderilmiş olarak da adlandırılır) su, kireç ve klor bileşikleri gibi kirletici maddelerin uzaklaştırıldığı sudur. Eski akülerde hücrelerin doldurma açıklıkları vardır. Bu açıklıklardan demineralize su yeniden doldurulabilir. Doldurma açıklığı bir doldurma kapağı ile kapatılabilir. Daha yeni pillerle dolum artık mümkün değildir. Su tüketiminin yeniden dolum gerektirmeyecek kadar düşük olduğu, bakım gerektirmeyen akülerdir.
Yükleme/boşaltma:
Bir akünün şarj durumu asit ölçer ile ölçülebilir. İyi bir akü şarj cihazı, şarj voltajı hücre başına 2,35 V'u (yani 14 V akü için yaklaşık 12 V) aşarsa akımı otomatik olarak azaltır. Bu değerin aşılması durumunda su molekülleri oksijen ve hidrojene ayrışarak hidrojen gazı oluşturur. Bu gazın büyük bir kısmı üretilirse patlayıcı bir karışım (oksijen) oluşturur.
- Normal şarj:
Normal şarj sırasında pil kapasitesi %100'e geri döner. Şarj akımının büyüklüğü kapasitenin %5 ila 10'u kadardır. 40 Ah kapasiteli bir akü, normal şarj sırasında 2 ila 4 A şarj akımıyla şarj edilir. - Hızlı şarj: Hızlı bir şekilde tamamen boşalan piller, hızlı şarj sayesinde tekrar kısmen şarj edilebilir. Şarj akımı pil kapasitesinin %30 ila 50'sidir. 40Ah kapasiteli bir akü için şarj akımı 12 ila 20 A arasındadır. Hızlı şarj pek sık kullanılmaz. Birçok hızlı şarj cihazı, atlama marş motoru ve normal şarj cihazı olarak da kullanılabilir.
- Damlama şarjı: Akü uzun süre kullanılmadığında kendiliğinden deşarj olması nedeniyle voltaj kaybı meydana gelir. Aküye sürekli olarak bir damlama şarj cihazı bağlanarak akü her zaman dolu tutulur. Şarj akımı pil kapasitesinin yaklaşık %0,1'idir. Daha sonra 40 Ah kapasiteli bir akü 0,04 A akımla şarj edilir. Normal şarjın sonunda otomatik olarak damlama şarjına geçiş yapan akü şarj cihazları mevcuttur.
- Tampon şarjı: Tampon şarjı ile tüketiciler ve şarj cihazı aküye bağlanır. Şarj cihazı öyle bir akım sağlar ki pil neredeyse dolu kalır. Pil kullanıcılara en yüksek akımı sağlar. Tampon şarjı, alternatörün aküyü şarj etmesi ve aynı anda kullanıcılara güç sağlaması durumunda gerçekleşir. Alternatörde 14,4 Volt kurulum için 12 V'a ayarlanmış bir voltaj regülatörü bulunur. Alternatör çalıştırıldıktan sonra bir süre hızlı şarj olur. Sürüş sırasında şarj akımı keskin bir şekilde düşer. Pil tamamen şarj olduğunda, şarj akımı o kadar küçük olur ki, şarj cihazı yalnızca pili şarjlı tutar.
Araç garajdaysa akünün damlama şarj cihazında olması iyidir. Bu durumda pilin ömrü, genellikle uzun süre deşarj olan ve dinamo tarafından hızlı bir şekilde yeniden şarj edilen bir pilden daha kısadır. Motor kapatıldığında bir tüketici (aydınlatma gibi) açık kalırsa akü boşalır. Pil tamamen boşalmışsa (pil tamamen boşalmışsa), pilin içi hasar görecektir. Bu, ömrünü büyük ölçüde kısaltır.
kapasitesi:
Pilin kapasitesi, pilin içerebileceği maksimum elektrik enerjisi miktarıdır. Kapasite Ah (amper-saat) cinsinden ifade edilir.Kapasite test sonuçlarına göre belirlenir. Örnek: Bir akünün kapasitesi 60 Ah'dir. Bu pil 20 saat boyunca 3A akım sağlayabilmektedir. (60Ah : 20h = 3A). Terminal voltajı hücre başına 1,75V'un altına düşmeyecektir.
Soğuk çalıştırma akımı:
Genel olarak soğuk çalıştırma akımının büyüklüğünün akü kapasitesinin 4 ila 5 katı olduğu varsayılabilir. Soğuk çalıştırma akımı, akünün elektrik enerjisi sağlayabileceği hız hakkında bilgi sağlar. Otomobillerde kullanılan marş aküleri için soğuk çalıştırma akımı kapasiteden daha da önemlidir. Sıcaklık düştükçe soğuk çalıştırma akımı keskin bir şekilde azalır. Bunun nedeni kimyasal reaksiyonların daha düşük sıcaklıklarda çok daha yavaş ilerlemesidir. Soğuk çalıştırma akımının ölçüldüğü koşullar önceden belirlenir.
DIN standartlarına göre: Soğuk çalıştırma akımı, akünün 255 K (-18 derece) sıcaklıkta belirli bir süre boyunca yeterli voltajla sağlayabileceği maksimum akımdır:
- 30 saniye sonra. Soğuk başlatma akımıyla boşaltılan terminal voltajı hücre başına hala en az 1,5 V olmalıdır.
- 150 saniye sonra. Soğuk çalıştırma akımıyla deşarj edildiğinde terminal voltajı hücre başına en az 1V olmalıdır.
Akü terminallerinin bağlantısının kesilmesi:
Belirli çalışmalar sırasında (örn. hava yastıkları, marş motoru, alternatör) akü bağlantısı kesilmelidir. Aksi takdirde kısa devre meydana gelebilir veya hava yastığı istenmeden açılabilir. Bu durumlarda negatif kutbun sökülmesi yeterlidir. Pozitif terminal daha sonra akü üzerinde kalabilir. Asla sadece pozitif kutbu çıkarmayın! Üstyapıya (toprak görevi gören ve dolayısıyla negatif kutba bağlanan) temas ederse kısa devre meydana gelecektir. Akü çıkarıldığında daima önce negatif kutup, sonra da pozitif kutup çıkarılmalıdır.
Motor çalışırken asla akü bağlantısı kesilmemelidir. Günümüzün motorları tamamen elektronik olarak kontrol edilmektedir. Alternatörden gelen pik akımlar elektronik aksama ciddi zararlar verebilir.
Geçmişte, yakıt pompasının mekanik olarak çalıştırılması ve enjektörlerin belirli bir enjeksiyon basıncında açılması nedeniyle (elektronik olarak kontrol edilmeyen) bir dizel motorun bağlantısı bu şekilde kesilebiliyordu. Mekanik işlem, motorun çalıştırıldıktan sonra akü olmadan çalışmaya devam etmesine izin verdi.
Takviye kablolarıyla başlatma:
Akü boşsa, motor tekrar çalıştırılmadan önce akünün şarj edilmesi gerekir. Bu, aktarma kablolarını kullanarak aküyü başka bir araca takmak mümkündür. İyi (kalın) aktarma kablolarının kullanılması önemlidir. İnce kablolar yüksek akımlarda çok fazla direnç oluşturur ve bu nedenle çok ısınırlar. Daha ağır/daha büyük bir motorun çok hafif kablolarla çalıştırılamaması ihtimali vardır.
Bağlantı sırası önemlidir; Artı (kırmızı) ve eksi (siyah) kabloları kesinlikle 1 aküye aynı anda bağlamayın, aksi takdirde kablonun diğer tarafındaki kontakların birbirine değmesi nedeniyle kısa devre meydana gelebilir. Bu nedenle şu sırayı izleyin:
- Negatif kabloyu bir arabaya ve negatif kablonun diğer ucunu diğer arabaya bağlayın.
- Daha sonra pozitif kabloyu bir araca, ardından diğerine bağlayın. Önce artı kablonun, sonra eksi kablonun veya tam tersinin bağlanması fark etmez.
Artık her iki pil de birbirine paraleldir. Piller paralel ise voltaj 12v kalır. Yani toplam akü voltajının artık 24 volt olması söz konusu değil. Piller seri olarak bağlanmış olsaydı durum böyle olurdu; örneğin elektrikli/hibrit araçlarda durum böyledir. Seri ve paralel devreler hakkında daha fazla bilgi için (örnek olarak dirençleri kullanarak), sayfaya bakın. akım, voltaj direnci.
Artık akü kabloları bağlandığı için 'şarj olan' arabanın alternatörü boş aküyü şarj eder. Bunu bir dakika kadar bırakmak en iyisidir, aksi takdirde motor çalıştırılamayabilir. Özellikle bu ağır bir dizel motorsa. Bir dakika (veya daha uzun süre) sonra araç boş aküyle çalıştırılabilir.
Jumper kabloların sökülmesi sırasında yapılan işlemler de önemlidir; Diğer araca çalıştırma yardımı sağlayan araç hala çok fazla şarj akımını aktarma kabloları aracılığıyla boş aküye aktardığından, aktarma kablolarını tek seferde çıkarmak iyi değildir. Şarj sırasında şarj akımı/voltajı çok yüksektir ancak bir kabloyu çıkardığınızda akım kendi araç elektroniğiniz dışında hiçbir yere gidemez. Daha sonra kontrol ünitelerine de ulaşabilen bir akım tepe noktası oluşur. Bu sorun, şarj aracındaki (yani boş aküyü şarj eden araç) tüm ağır tüketicilerin açılmasıyla önlenebilir. Gerekirse arka cam ısıtmasını, aydınlatmasını düşünün. koltuk ısıtması vb. Bir aktarma kablosunu sökerken, tepe akımı zaten çok fazla güç gerektiren bu bileşenlere dağıtılabilir. Daha sonra kontrol üniteleri korunur. Takviye kablolarının sökülmesi de bağlantıyla aynı sırayla yapılır; önce her iki arabanın artı veya eksi kablosu, sonra diğeri. Asla ikisini aynı anda bir pilden çıkarmayın.
Boş bir aküyü bir akü şarj cihazıyla şarj etmek en iyisidir çünkü bir dinamo onu maksimum şarj akımıyla şarj eder. Akü şarj cihazı, şarj akımını akünün durumuna göre ayarlar. Bir akü tamamen boşaldığında (yani akü voltajı 6 Volt'un altına düştüğünde) dahili olarak hasar görür. Bu, ömrünü büyük ölçüde kısaltır.
İlgili sayfa:
