Устройство аккумуляторной батареи автомобиля – Устройство автомобильного аккумулятора

Устройство автомобильной аккумуляторной батареи. Недостатки и преимущества конструкции аккумулятора автомобиля

Библиографическое описание:

Ли В. В., Шиповалов Д. А. Устройство автомобильной аккумуляторной батареи. Недостатки и преимущества конструкции аккумулятора автомобиля // Молодой ученый. — 2016. — №11. — С. 409-411. — URL https://moluch.ru/archive/115/31030/ (дата обращения: 26.08.2019).



Автомобильный аккумулятор (точнее — автомобильная аккумуляторная батарея [сокр. автомобильная АКБ]) — тип электрического аккумулятора, применяемый на автомобильном или мототранспорте. Используется в качестве вспомогательного источника электроэнергии в бортовой сети при неработающем двигателе и для запуска двигателя. Аккумулятор работает благодаря тому, что два различных металла, находясь в кислотном растворе, вырабатывают электричество.

Назначение.

Автомобильный аккумулятор выполняет три функции:

− он запускает двигатель,

− он питает некоторые электрические устройства, например, габаритные или стояночные огни, сигнализацию и телефон, когда двигатель не работает.

− он «помогает» генератору, когда тот не справляется с нагрузкой или вышел из строя.

Для автомобиля аккумуляторную батарею можно назвать вторым сердцем. Его значимость для нормальной работы так же велика, как и сам двигатель. В современном автомобильном мире осуществлялись попытки заменить аккумулятор пневматическими устройствами пуска мотора, конденсаторными накопителями, но безрезультатно. До сих пор широко используется только три типа электрических аккумуляторов:

− свинцово-кислотный;

− литий-ионный;

− безламельный железоникелевый.

Сегодняшний уровень технического развития дал возможность фирмам автопроизводителям использовать наиболее совершенные и качественные аккумуляторы — необслуживаемые аккумуляторные батареи.

Устройство необслуживаемого аккумулятора автомобиля имеет характерные особенности, дающие приятную возможность потребителям уделять данной батарее минимум внимания.

Стоит обозначить, что необслуживаемый аккумулятор — это современный источник энергии, который в своем устройстве не предполагает и не имеет специальных отверстий для доливания воды или электролита, корпус данных батарей полностью герметичен.

Особенности конструкция АКБ.

Современные аккумуляторы могут иметь радиальную конструкцию решетки пластин. Пластины изготавливаются методом непрерывного литья, однако в последнее время начали применяться технологии изготовления решеток методом выдавливания ячеек из цельного листа проката, что сохраняет химическую структуру исходного материала. В качестве материала решетки пластин все более широкое распространение получают сплавы свинца с серебром. При этом увеличивается прочность пластин, а их масса и толщина снижаются до 30 %, а срок службы увеличивается на 20 %. В каждую банку аккумулятора можно установить больше пластин изготовленных по технологии выдавливания, а значит увеличить ее емкость при относительно небольших габаритах батареи. Для исключения внутреннего замыкания пластин внутри аккумулятора применяются сепараторы со стеклотканью, выполненные в виде конверта. Такие сепараторы удерживают активную массу пластин от высыпания и вибраций. Для уменьшения загустевания электролита при низких температурах приводящего к снижению проводимости, увеличению внутреннего сопротивления в электролит добавляются различные модификаторы. Одной из частых причин выхода из строя аккумуляторов является короткое замыкание нижней части пластин, вызванное осыпанием активной массы из решеток. Конструкторы обошли этот недостаток тем, что поместили пластины в сепараторы из пористого материала, выполненные в виде почтовых конвертов с запаянными нижними краями. При осыпании массы она остается на дне сепаратора и короткого замыкания с соседней пластиной произойти не может. Кроме конвертируемых пластин могут применяться сепараторы, которые имеют стекловолокнистые слои в целях обеспечения дополнительной защитой положительной массы от осыпания.

Достоинства недостатки различных типов АКБ.

Достоинства свинцово-кислотных батарей:

− дешевизна и простота производства — по стоимости 1 Вт * ч энергии эти батареи являются самыми дешевыми;

− отработанная, надежная и хорошо понятная технология обслуживания;

− малый саморазряд — самый низкий по сравнению с аккумуляторными батареями других типов;

− низкие требования по обслуживанию — отсутствует «эффект памяти», не требуется доливки электролита;

− допустимы высокие токи разряда.

Недостатки свинцово-кислотных батарей:

− не допускается хранение в разряженном состоянии;

− низкая энергетическая плотность — большой вес аккумуляторных батарей ограничивает их применение в стационарных и подвижных объектах;

− допустимо лишь ограниченное количество циклов полного разряда;

− кислотный электролит и свинец оказывают вредное воздействие на окружающую среду.

При неправильном заряде возможен перегрев. Свинцово-кислотные батареи имеют настолько низкую энергетическую плотность по сравнению с другими типами батарей, что это делает нецелесообразным использование их в качестве источников питания переносных устройств. Хотя примеры их применения в портативной электронной технике есть. Кроме того, при низких температурах их емкость существенно снижается.

Обычные обслуживаемые и малообслуживаемые АКБ для поддержания работоспособности требуют постоянного контроля за уровнем электролита, выполнение «дозарядки», долива дистиллированной воды. При невыполнении данных действий батарея быстро приходит в непригодность. Аккумуляторные батареи, не требующие ухода, герметично запаяны, благодаря чему расход воды во время их эксплуатации чрезвычайно мал.

Преимущества необслуживаемых автомобильных аккумуляторов

Учитывая технические особенности не требующих обслуживания источников питания, можно выделить ряд их положительных сторон:

− из обслуживания требуют лишь выполнения периодической подзарядки;

− способны функционировать в любом положении;

− обеспечивают выработку высокого стартового тока;

− при соблюдении условий эксплуатации могут служить длительное время.

Литература:

1. http://mashintop.ru/articles.php?id=2558
2. Аккумуляторы. Хрусталев Д. А., 2003.
3. Войнаровский П. Д. Электрические аккумуляторы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890–1907.
4. Аккумуляторы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890–1907.
5. http://mondeoclub.ru/remont/vubor_akb.php

Основные термины (генерируются автоматически): батарея, автомобильный аккумулятор, короткое замыкание, энергетическая плотность, аккумулятор.

moluch.ru

Как работает аккумулятор?

Знание — сила, особенно, когда дело доходит до аккумулятора Вашего автомобиля и его (автомобиля) электрической системы. На самом деле, если двигатель — сердце нашего автомобиля, то аккумулятор — это его центральная нервная система (а, может быть, даже и душа) — он хранит и производит электроэнергию, а также контролирует силу тока электросети. Последнее, что Вы хотели бы — это остаться на пустынной трассе с умершим аккумулятором. Чем больше Вы знаете об аккумуляторе и электрической системе в целом, тем меньше вероятности попасть в такую ситуацию.

Как работает автомобильный аккумулятор?

Автомобильный аккумулятор обеспечивает всю электросистему машины необходимым количеством электроэнергии для питания всех электрических компонентов в Вашем автомобиле. И речь здесь идёт о довольно огромной ответственности. Без аккумулятора автомобиль, как Вы, наверное, уже поняли, никуда не поедет. Давайте взглянем на то, как работает этот мощный маленький ящик!

Химическая реакция — это главный принцип работы аккумулятора: он попросту преобразует химическую энергию в электрическую, необходимую для питания Вашего автомобиля, обеспечения напряжением стартера и множества других электрических узлов машины, а также электрическую — обратно в химическую. Ещё одна важная функция аккумулятора — он обеспечивает постоянство силы тока — он также стабилизирует напряжение для того, чтобы двигатель работал.

По-простому принцип работы аккумулятора можно охарактеризовать так: химические процессы в нём приводят в появлению электрического тока, которым питается автомобиль — особенно полезен такой ток, и больше всего его потребляется, когда Вы стартером раскручиваете двигатель, заводя его; когда же автомобиль заведён, то двигатель крутит генератор — и здесь мы видим процесс превращения механической энергии (кручение генератора) в электрическую — в свою очередь генератор передаёт произведённый им ток аккумулятору, и тот превращает уже электроэнергию в химическую — аккумулирует её, сохраняет, чтобы затем опять «накормить» ей тот стартер или любые иные электрические системы автомобиля, когда генератор не работает или же когда электроэнергии, производимой генератором недостаточно для обеспечения всех систем автомобиля.

Автомобильный аккумулятор имеет два полюса: один положительный и второй — отрицательный, и Вы, наверное, уже знаете это, если хотя бы раз видели или отсоединяли/крепили клеммы аккумулятора. Эти полюсы подключаются к машине и отвечают за питание ряда очень важных механизмов автомобиля, в том числе:

• Запуск двигателя
• Кондиционер
• Воспроизведение аудиосистемы
• Все световые механизмы (фары, задние фонари, разного рода подсветки и т.п.)
• Стеклоочистители
• Многое-многое другое.

В подавляющем большинстве случаев аккумулятор состоит из шести ячеек. В каждую ячейку помещаются два электрода, представляющих собой и изготовленных из восьми перекрывающихся металлических пластин. Эти восемь перекрывающихся металлических пластин образуют то, что известно как «гальванический элемент». Таким образом, в общей сложности каждая ячейка включает 2 электрода и 16 пластин. Именно через эти пластина производится питание электричеством автомобиля. Но как это работает?

На самом деле, всё достаточно просто — давайте резюмируем вышеописанное:

• Батарея состоит из шести ячеек
• Каждая ячейка состоит из двух наборов пластин
• Каждый набор пластин включает в себя восемь перекрывающихся металлических пластин

А теперь немного химии…

Первый набор пластин в ячейке является положительным, а второй — отрицательным. Положительное сетка покрыта оксидом свинца и приносит электроны в ячейку. Отрицательный набор покрыт непосредственно свинцом, и он, наоборот, освобождает электроны. Металлические пластины — помните, восемь из них в каждой сетке, 16 в каждой ячейке — находятся в смеси воды и серной кислоты (на самом деле в этой концентрации только около 35 процентов серной кислоты, но этого более чем достаточно, чтобы, например, прожечь одежду и сильно обжечь кожу. Эта смесь действует как электролит — вещество, которое хорошо проводит электричество.

Когда аккумулятор заряжается (от генератора или другими способами), то происходит химическая реакция окисления свинца на положительном заряде, в результате чего электролит насыщается серной кислотой и удельный вес электролита повышается. Когда же аккумулятор, наоборот, разряжается, питая какие-либо электросистемы автомобиля (мы помним, что основной потребитель — это стартер), то за счёт восстановления свинца на другом — отрицательном наборе пластин, в результате которого образуется больше воды, и, следовательно, удельный вес электролита уменьшается. При этом, химический процесс в каждой из пластин настолько ничтожен, что выделяется очень мало энергии, но на выходе из аккумулятора легкового автомобиля, когда все эти реакции проходят по всем 6 ячейкам, мы и получаем уже сокровенные 12 Вольт.

Возможные неполадки аккумулятора

Аккумулятор со временем приходит в негодность — это естественный его износ и, кроме того, разного рода вредные процессы в нём и воздействия на него могут значительно укоротить срок его жизни. И первыми симптомами того, что в аккумуляторе есть неполадки, являются неспособность завести автомобиль (особенно, в морозную погоду).

Итак, какие же могут быть проблемы с аккумулятором?

• Низкий уровень жидкости в аккумуляторе: автомобильные аккумуляторы обычно имеют небольшую часть корпуса в виде полупрозрачной полосы — чтобы Вы всегда могли следить за уровнем жидкости Вашего аккумулятора. Если уровень жидкости ниже свинцовых пластин (проводник электричества) внутри аккумулятора, то это самое время, чтобы либо долить её, либо заменить аккумулятор.
• «Отёк» аккумулятора — это когда корпус Вашего аккумулятора выглядит так, как-будто он съел очень много и вздулся. Это может указывать на срочную замену аккумулятора. Можно обвинить избыточное количества тепла в качестве причины вздутия аккумулятор и, как следствие, уменьшения срока службы аккумулятора.
• Запах тухлых яиц от аккумулятора: Вы можете заметить острый запах тухлого яйца (на самом деле, это запах серы) вокруг своей батареи. Причина: протечка аккумулятора. Протечка эта, кроме запаха, также вызывает коррозию вокруг клемм.

howcarworks.ru

Как устроена аккумуляторная батарея автомобиля: принцип работы устройства

Аккумулятор очень важен для работы любого транспортного средства, и до сегодняшнего дня не было изобретено никакого альтернативного варианта. Водитель просто обязан знать устройство аккумулятора автомобиля и его состав. АКБ отвечает за запуск двигателя, за питание основного электрического оборудования в период, когда машина не запущена, а также поддерживает работу генераторного устройства при нагрузках.

Виды аккумуляторных батарей

Первый тип — это свинцово-кислотный аккумулятор, был разработан еще в XX столетии. Строение батареи практически не менялось, но некоторые работы по ее усовершенствованию и оптимизации проводились.

Второй тип — это литий-ионный — на рынке подобных товаров существует не так давно, около 20 лет. За это время устройство успело стать популярным и востребованным среди потребителей.

Третий тип — безламельный железоникелевый аккумулятор, на сегодня не используется по причине высокой цены.

Качественные современные аккумуляторы обладают следующими способностями:

• Вырабатывают большие токи.
• Обладают компактными размерами.
• Не требуют особого ухода.
• В эксплуатационный период практически не разряжаются.

Устройство аккумулятора

Корпус АКБ объединяет в себе шесть аккумуляторов, каждый из них чередует отрицательные и положительные электроды, покрытые активной массой и имеющие решетчатую структуру. За счет наличия пластмассового сепаратора обеспечивается изоляция пластин разной полярности. Для изготовления корпуса устройства берется пропилен, который не проводит ток и устойчив к воздействию кислоты.

Для выгона электродов применяется свинцово-кальциевый сплав, за счет этого получилось добиться низкого уровня саморазряда — при правильной эксплуатации устройства батарея потеряет только половину емкости за полтора года. Помимо этого, современные АКБ расходуют воду в минимальном количестве -1 г/Ач. С целью улучшения уровня устойчивости электродов к процессу появления коррозии сплав может быть разбавлен частицами олова или серебра.

Отметим, что активная масса отрицательных электродов включает в свой состав губчатый свинец, а основная часть положительных электродов — это диоксид свинца.

Электроды находятся в растворе, состоящем из серной кислоты, называется он электролитом. Эта жидкость имеет уровень плотности, по которому можно определить заряд АКБ — низкий показатель плотности может свидетельствовать о плохом заряде.

Принцип функционирования

Разобравшись в строении аккумулятора автомобиля, намного проще понять принцип работы аккумулятора в автомобиле. В современной свинцово-кислотной батарее происходят процессы, которые объясняются такими реакциями. Разряд описывается реакцией справа налево, а заряд, наоборот, слева направо.

1. Анод (представляет положительный электрод): PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e− -> PbSO4 + 2h3O
2. Катод (представляет отрицательный электрод): Pb + SO42- − 2e− ->PbSO4

Разряд устройства аккумулятора автомобиля начинается при включении электротока, в таком случае губчатый свинец (имеющийся в составе отрицательных электродов) и диоксид свинца (составляющий положительные электроды) вступают в реакцию с электролитом. Результатом такого процесса является выделение воды и сульфата свинца. Плотность жидкости (электролита), заполняющей аккумулятор, снижается в зависимости от разрядки батареи.

В период зарядки АКБ сульфат свинца и вода превращаются в PbO2, Pb, h3SO4. Показатель плотности аккумуляторной жидкости увеличивается, вместе с чем и растет уровень заряда автомобильной батареи.

При полном заряде показатель доходит до 1,29 гр/см3 (приблизительное число). В любом случае полного растворения сульфата свинца достичь не получится, по этой причине происходит процесс сульфатации пластин аккумулятора.

Заряд и разряд АКБ

Устройство автомобильного аккумулятора позволяет заряжаться батарее не только от сети, но и во время поездки при правильной работе генератора. В целом работа АКБ зависит от температуры воздуха: высокая температура обеспечивает увеличение мощности и токоотдачи, но в таких условиях увеличивается расход воды и ускоряется процесс саморазряда.

При минусовой температуре химические процессы внутри устройства аккумуляторной батареи автомобиля замедляются, уровень пускового тока падает и снижается уровень разрядной емкости. В условиях сильного мороза и при недостаточной зарядке АКБ электролит может замерзнуть, соответственно, запустить двигатель не получится.

Период саморазряда зависит не только от того, как устроен АКБ, на этот показатель влияет еще и температура воздуха, и наличие различных добавок в жидкости. Срок эксплуатации аккумуляторной батареи составляет около 5 лет при правильных условиях использования.

sovety.guru

Принцип действия и устройство аккумуляторных батарей автомобиля

Категория:

   Устройство автомобиля

Публикация:

   Принцип действия и устройство аккумуляторных батарей автомобиля

Читать далее:

Принцип действия и устройство аккумуляторных батарей автомобиля

Аккумуляторная батарея предназначена для питания электрической энергией всех потребителей при неработающем двигателе и при работе его с малой частотой вращения коленчатого вала, а также для пуска двигателя стартером.

На автомобилях используют стартерные свинцово-кислот-ные аккумуляторные батареи. Такие батареи способны кратковременно отдавать ток большой величины, что необходимо при пуске двигателя стартером.

Аккумуляторная батарея состоит из трех, шести или двенадцати последовательно соединенных аккумуляторов напряжением 2В каждый. Аккумуляторные батареи выпускаются на 6, 12 и 24В. Простейший свинцово-кислотный аккумулятор представляет собой пластмассовый сосуд, в который опущены две свинцовые пластины и залит электролит из химически чистой (аккумуляторной) серной кислоты и дистиллированной воды. Если через такой аккумулятор пропускать постоянный электрический ток, то в нем будет протекать химическая реакция с образованием на положительной пластине двуокиси свинца, а на отрицательной — чистого губчатого свинца (Рb). Плотность электролита по мере заряда аккумулятора будет повышаться за счет выделения серной кислоты и поглощения воды. Напряжение на клеммах аккумулятора также будет повышаться. Такой процесс называется зарядом аккумулятора. При включении заряженного аккумулятора во внешнюю цепь будет происходить обратная химическая реакция с отдачей электрической энергии на питание включенных потребителей. По мере разряда пластины аккумулятора будут покрываться сернокислым свинцом, плотность электролита и напряжение аккумулятора будут уменьшаться. Такой процесс называется разрядом аккумулятора. После разряда необходимо вновь зарядить аккумулятор от источника постоянного тока. Поскольку при заряде и разряде аккумулятора изменяется плотность электролита, то по плотности электролита определяют степень раз-ряженности (заряженности) аккумулятора.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Таким образом, действие аккумулятора основано на превращении электрической энергии в химическую при заряде и, наоборот, химической энергии в электрическую — при разряде.

Основными параметрами аккумулятора являются напряжение и емкость.

Напряжение на выводных штырях исправного и полностью заряженного аккумулятора около 2 В. Допускается в процессе эксплуатации разряжать аккумуляторы до 1,7 В.

Количество электричества в ампер-часах (А-ч), полученное от аккумулятора при его разряде до допустимого напряжения, называется емкостью, которую определяют как произведение силы разрядного тока в амперах на время разряда в часах. Емкость зависит от количества и размеров пластин аккумуляторов, силы разрядного тока, плотности и температуры электролита, а также степени заряженности, технического состояния и срока службы аккумулятора (батареи).

Номинальной емкостью аккумуляторной батареи называется наименьшее количество электричества в ампер-часах, которое должна отдать новая, полностью заряженная батарея при непрерывном разряде ее током, равным 0,05 номинальной емкости до напряжения 1,7 В при температуре электролита 25 °С. Номинальная емкость в основном зависит от размеров и количества пластин в аккумуляторе.

Каждый тип стартерной аккумуляторной батареи имеет свое условное обозначение, которое наносится на межэлементном соединении (перемычке) или на баке и означает:
— первое число (3, 6 или 12)—количество последовательно соединенных аккумуляторов в батарее;
— СТ или ТСТ — назначение батареи: стартерная или стартерная для тяжелых условий эксплуатации, соответственно;
— число после букв — номинальную емкость батареи, выраженную в ампер-часах.

Остальные буквы означают:
— Э, П, Т — материал бака, соответственно: эбонит, пластмасса асфальтопековая, термопластмасса;
— М, МС, Р, PC — материал сепаратора, соответственно: мипласт, мипласт со стекловолокном, мипор, мипор со стекловолокном.

Например, условное обозначение батареи 6СТ-90ЭМС указывает, что батарея состоит из шести последовательно соединенных аккумуляторов, стартерная, номинальная емкость батареи 90 А-ч, бак эбонитовый, а сепараторы двойные — мипласт со стекловолокном.

На автомобилях ГАЗ-66 и ГАЗ-53А устанавливается аккумуляторная батарея 6СТ-75ЭМС. Батарея состоит из шести последовательно соединенных аккумуляторов, размещенных в шестикамерном эбонитовом баке. Каждый аккумулятор включает в себя пять положительных и шесть отрицательных пластин. Положительные и отрицательные пластины представляют собой свинцовые решетки, заполненные активной массой, которая и участвует в химических реакциях при зарядах и разрядах аккумулятора. После сложной технологической обработки пластин активная масса положительных пластин превращается в двуокись свинца (РЬОг) (темно-коричневого цвета), а отрицательных — в губчатый свинец (Рb) (серого цвета).

Однородные пластины аккумулятора соединяются между собой с помощью бареток 5 и образуют полублоки положительных и отрицательных пластин. Чтобы предотвратить соприкосновение разноименных пластин, между ними установлены прокладки — сепараторы. Ребристая сторона сепаратора всегда обращена к положительной пластине. При такой установке сепараторов обеспечивается лучший доступ электролита в поры активной массы положительных пластин, что повышает работоспособность аккумулятора.

Рис. 1. Аккумуляторная батарея:
1 — отрицательная пластина; 2 — сепаратор: 3 — положительная пластина; 4 — предохранительный щиток; 5 —баретка: 6 — штырь: 7 — плюсовая клемма; 8 — бак аккумуляторной батареи; 9 — уплотнительная мастика: 10 — пробка; 11 — крышка аккумулятора; 12 — межэлементное соединение; 13 — вентиляционное отверстие; 14 — минусовая клемма

Для защиты кромок сепараторов и пластин от .механических повреждений при замере плотности и уровня электролита сверху положен предохранительный щиток из кислотостойкого материала.

Сверху каждый аккумулятор закрывается крышкой II с двумя отверстиями для полюсных штырей от положительных и отрицательных пластин. В крышках также выполнены резьбовые отверстия под пробку для залива электролита и штуцеры с вентиляционными отверстиями для автоматической установки уровня электролита. На некоторых батареях 6СТ-75ЭМС штуцера может и не быть. У них вентиляционное отверстие выполнено в пробке. Стыки между крышкой и баком залиты мастикой.

На дне бака выполнены ребра, на которые опираются полублоки пластин. В пространстве между ребрами скапливается осыпающаяся со временем активная масса (шлам), что на гарантийный срок исключает за.мыкание разноименных пластин.

Аккумуляторы соединяют между собой с помощью межэлементных соединений, которые привариваются к штырям полублоков. Крайние штыри аккумуляторной батареи выполняют роль плюсовой и минусовой клемм.

Камеры аккумуляторов изолированы друг от друга. Через резьбовые отверстия крышек в аккумуляторы заливается электролит.

Плотность электролита должна соответствовать климатическому району, в котором эксплуатируется батарея.

Минусовая клемма батареи соединена с массой автомобиля через выключатель батареи, а плюсовая — с бортовой сетью. Для уменьшения падения напряжения на проводах и их нагрева батарея подсоединена к сети проводами большого сечения.

На автомобилях ЗИЛ-131 и ЗИЛ-130 используется батарея 6СТ-ЭМС. По устройству она аналогична батарее 6СТ-75ЭМС, но имеет в каждом аккумуляторе по шесть положительных и семь отрицательных пластин, что увеличивает ее емкость.

На автомобиле ЗИЛ-131 к батарее могут придаваться гидростатические пробки, которые исключают попадание воды в аккумуляторы при преодолении глубокого брода.

На автомобиле «Урал-375Д» устанавливается батарея типа 6СТЭН-140М. Ее особенностью является наличие деревянного ящика, в котором размещаются шесть эбонитовых баков. Клеммы выведены на панель ящика и защищены съемной коробкой. Емкость батареи повышена за счет увеличения количества и площади пластин.

Рекламные предложения:

Читать далее: Неисправности аккумуляторных батарей автомобиля

Категория: — Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Автомобильные аккумуляторы – функции, виды, маркировка + видео » АвтоНоватор

Сегодня можно встретить гелевые, щелочные, гибридные автомобильные аккумуляторы, но объединяет их одно – все они отвечают за запуск мотора, без которого наш железный конь просто-напросто не сдвинется с места.

Устройство и функции АКБ

Этот очень важный элемент выполняет три основные функции, благодаря которым и осуществляется старт, а также дальнейшее движение. Причем неважно, какую «начинку» имеет аккумулятор, установленный на авто, без него мотор не завести. Кроме того, в функции АКБ входит питание некоторых электрических устройств во время неработающего двигателя. Также современные автомобили, можно сказать, напичканы самыми разными девайсами, такими, как магнитола, авторегистраторы, навигаторы, сигнализации, и довольно часто генератор может не справляться с нагрузкой. В подобной ситуации опять на помощь приходит незаменимая батарея.

Устройство автомобильного аккумулятора довольно простое, поэтому и ломается он очень редко, чаще всего встречается ситуация, когда происходит разрядка из-за чрезмерной нагрузки. По сути, он является гальваническим элементом, в котором происходят обратные химические процессы. Таким образом, если он разрядился, то необходимо пропустить через него электрический ток в обратном направлении. Электроэнергия тогда преобразуется в химическую, и все необходимые активные вещества, израсходованные до этого, восстановятся. И тогда он сможет снова питать устройства авто.

 

Типы автомобильных аккумуляторов – современное разнообразие

Сегодня существуют обслуживаемые и необслуживаемые виды автомобильных аккумуляторов. Первые встречаются довольно редко из-за своих недостатков. Прежде всего, их положительный заряд переходит постепенно в отрицательный, что способствует быстрой разрядке. Кроме того, во время движения по нашим неидеальным дорогам происходит вытекание электролита, что также способствует выходу из строя батареи. При этом у них есть и одно достоинство, их легко не только разрядить, но и зарядить снова.

Устройство АКБ второго типа не имеет вышеуказанных минусов. К таким моделям относятся гелевые конструкции, которые не нуждаются в дополнительной доливке, так как данная субстанция довольно плотная по своей консистенции и никогда не просачивается. Таким образом, его можно установить в любом удобном положении, это никак не отразится на работоспособности. Также существуют и батареи AGM, в которых сгущение кислоты достигается с помощью использования стекловолокна.

Такая АКБ очень подвержена негативному влиянию вышедшего из строя электрооборудования, поэтому важно следить за его состоянием.

Кроме того, можно различать и следующие типы автомобильных аккумуляторов:

• малосурьмянистые, в составе которых только свинцовые пластины, они очень быстро разряжаются из-за выкипания воды, находящейся в электролите;
• гибридные, состоящие из малосурьмянистых положительных пластин и отрицательных свинцово-кальциевых, такие батареи наиболее распространены в автомобилестроении и разряжаются намного медленнее, нежели их предшественники;
• кальциевый тип АКБ, в этом случае и положительными, и отрицательными являются только лишь кальциевые пластины, их саморазрядка на целых 70 % меньше, чем у малосурьмянистых, однако и зарядить их будет невероятно трудно.

Маркировка автомобильных аккумуляторов – читаем шифры

Чтобы знать, что мы приобретаем, на каждом заводе-изготовителе в обязательном порядке осуществляется маркировка автомобильных аккумуляторов, она и дает всю необходимую информацию об АКБ. Так, первая цифра всегда указывает число аккумуляторных ячеек, их может быть 3 или 6. В зависимости от этого, номинальное напряжение батареи составляет 6 или 12 В. Далее идут буквы СТ, расшифровываются, как стартерная. Следующее число указывает емкость и обозначается в ампер-часах.

Кроме этого, маркировка АКБ содержит и дополнительную информацию. «А» говорит о наличии общей крышки, буква «З» означает, что батарея залитая, если же ее в обозначении нет, то это сухозаряженный аккумулятор. Следующие буквы дают информацию о материале, из которого сделан корпус: «Э» – эбонит, «Т» – термопластик. Если увидите «М», то сепаратор сделан из поливинилхлорида, а «П» свидетельствует о наличии этой детали из полиэтилена.

Как выбрать автомобильные аккумуляторы?

После изучения прилавков на предмет того, какие бывают автомобильные легковые и грузовые аккумуляторы (для грузовых автомобилей и для легковушек), становится понятно, что при покупке следует руководствоваться параметрами транспортного средства. Найти их можно в инструкции по эксплуатации. В первую очередь необходимо обращать внимание на емкость АКБ, которая отображает способность батареи питать электронные устройства при неисправном генераторе.

Самым популярным считается автомобильный аккумулятор 90 А/ч, но это не универсальный параметр, поэтому заглядывайте в документацию машины перед походом в магазин. Чтобы исключить долгий процесс подбора, покупки и установки батареи, возьмите старый агрегат с собой в магазин. Еще необходимо учитывать и то, что сейчас на рынке полно разных подделок, поэтому, покупая АКБ, обязательно нужно следить за тем, чтобы была указана страна производителя, завод и дата изготовления.

Кроме того, среди комплектующих должен быть технический паспорт, да и на корпусе не допускается наличие никаких дефектов. Часто можно встретиться с проблемой, когда габариты батареи не подходят под гнездо, которое отведено ей под капотом. Поэтому лучше указать консультанту при покупке технические параметры авто, чтобы найти модель аккумулятора по каталогу. Но и это не всегда срабатывает, почему-то критическими становятся буквально пара миллиметров, и батарея уже не ставится на место. Оптимальный выход – принести старую АКБ в магазин, но это не всегда просто, ведь имеет данный агрегат весьма ощутимую массу.

carnovato.ru

Автомобильный аккумулятор. Основные сведения про АКБ

Автомобильный аккумулятор – это ключевой источник энергии автомобиля, без которого невозможен последующий запуск двигателя. Эта деталь также известна под сокращенной аббревиатурой АКБ – аккумуляторная батарея или как его еще называют «аккум».

Ключевые компоненты

Внутри пластмассового корпуса аккумулятора находятся 6 небольших энерговырабатывающих, по 2 вольта электричества, блоков, состоящих их свинцовых пластин, которые покрыты кислотным веществом активного действия. И в каждом элементе по два набора электродов состоящие из 8-ми перекрывающихся пластин. Все вместе 16 пластинок формируют компактную сетку. Каждая пластина имеет определенную полярность: положительная покрыта двуокисью свинца, отрицательная – мелкопористыми молекулами свинца. Эти пластины залиты специальным электролитом — 65% воды и 35% серной кислоты.

Основные параметры автомобильных аккумуляторов

Маркировка

Емкость аккумулятора является ключевым показателям этой детали. Она измеряется в Ампер-часах. На корпусе АКБ, его емкость указывать индексом Ah. Например, в автомобиле стоит аккумулятор, емкостью 60 Ah, это значит, что он способен генерировать ток, мощностью в 1 Ампер на протяжении 60-ти часов. Не стоит полагать, что емкость устройства напрямую зависит от размеров АКБ. Некоторые аккумуляторы небольшого размера способны генерировать большую емкость.

Таблица соответствия емкости АКБ к объёму двигателя

Тем, кто задавался вопросом, какой аккумулятор выбрать для своего автомобиля, можно увидеть на иллюстрации соответствие номинальной емкости АКБ к объему двигателя.

---

Местонахождение детали

В большинстве случаев АКБ установлен под капотом автомобиля, возле его двигателя. В некоторых автомобилях, например, у VW Touareg, аккумулятор размещен под передним пассажирским креслом. Бывают случаи, когда АКБ устанавливается в багажнике. Это связанно с тем, что на износ аккумулятора негативно влияют как высокие, так и низкие температуры, а размещение детали в салоне авто уменьшает это влияние.

Аккумуляторная батарея работает в паре со стартером и генератором автомобиля. После запуска двигателя, вся автомобильная электроника работает от генератора, который также подзаряжает аккумулятор.

1 – аккумуляторная батарея; 2 – генератор; 3 – блок предохранителей и реле; 4 – зажигание; 5 – значок АКБ на панели приборов

---

Причины и признаки поломок

Неправильный уход и сервисное обслуживание могут стать причиной неисправности аккумулятора. Наиболее частые причины неисправностей, а также методы их устранения выглядят так:

1. Сульфатация

В начале зарядки наблюдается повышенное напряжение на АКБ. Уже к концу зарядки электролит имеет низкую плотность и недостаточную емкость. Аккумулятор не получает ток в результате крупного кристаллического налета на пластинах.

Проверка напряжения аккумулятора должна производится хотя бы раз в полгода. Заряженная аккумуляторная батарея должна иметь напряжение не менее 12,5 Вольт.

Причины:

• Во время эксплуатации АКБ получает нестабильную или недостаточную зарядку.
• АКБ простаивает в разряженном состоянии.
• Аккумулятор эксплуатируется с недостаточным уровнем электролита.
• Вместо дистиллированной жидкости в АКБ был долит электролит.
• АКБ постоянно эксплуатируется в неблагоприятных условиях – при высоких температурах.

Что делать?

С помощью 1-5 выравнивающих зарядов можно устранить незначительную сульфатацию. Если такие действия не дают нужного эффекта, то необходимо выполнить более трудоемкий ремонт, который детально описан в паспорте АКБ. К сожалению, сульфатация является необратимым процессом, поэтому это только временные решения проблемы.

2. Сильное окисление полюсных клемм

Стартер не крутиться и не запускает двигателя, но напряжение на выводах АКБ есть. Постоянно греются клеммы, что прекращает подачу тока или же поднимает сопротивления во всей цепи. Такая неисправность может даже статьи причиной неисправности всей электрики в автомобиле.

Каждые полгода очищайте клеммы аккумуляторной батареи проволочной щеткой.

Причины:

• Причина очень банальная – давно не проводилась очистка клемм.

Что делать?

Прежде всего, нужно снять и почистить клеммы. Не забывайте про выводные штыри АКБ – их также необходимо очистить. После чистки – поставьте обратно клеммы и проследите, чтобы клемма крепко зашла на штыри и не двигалась. Чтобы в дальнейшем не допустить подобной проблемы, можно смазать клеммы специальным вазелином или соответствующим заменителем.

3. Короткое замыкание в аккумуляторе

Во время зарядки не увеличивается плотность электролита в АКБ. Наблюдается сильное выделение газов и повышенная температура электролита. Периодически снижается плотность электролита.

Причины:

• Такой процесс вызван коротким замыканием, которое произошло в самом АКБ. Оно стает причиной осыпания активной массы и дальнейшего разрушения свинцовых пластин.

Что делать?

Этот дефект невозможно устранить. Необходимо менять АКБ.

4. Повышенная саморазрядка

Каждые 2-3 месяца проверяйте уровень электролита в аккумуляторе.

АКБ не держит заряда и быстро разряжается.

Причины:

• Очень часто такое случается при загрязненных свинцовых пластинах или же при загрязненном электролите.

Что делать?

Прежде всего, необходимо тщательно протереть контакты АКБ и проверить состояние электролита. Если в этой жидкости будет грязь – обязательно залить новый электролит.

---

Когда нужно менять аккумулятор?

Не стоит торопиться менять эту важную деталь. Периодичность замены АКБ варьируется сроком от 3 до 5 лет. Это плановая замена, которая необходима для большинства аккумуляторов. Перед заменой этой детали, следует внимательно прочесть сервисную книжку на автомобиль, именно там должны быть указаны рабочие параметры АКБ для вашей машины.

Когда аккумулятор вашего авто слишком быстро садится, то это не всегда указывает что его строк службы подходит к концу, в таком случае сначала нужно проверить ток утечки — не более 10 мА считается нормой.

---

Как проверить аккумулятор

Проверка аккумуляторов

Измерив плотность электролита, и токовую нагрузку можно делать выводы о потребности в дополнительной зарядке АКБ.

Если аккумулятора заряжен полностью — плотность электролита по показаниям ареометра должно составлять 1,28 г/куб. см.; при половинной разрядке около 1,20 г/куб. см.; если полностью сел, то плотность просядет до 1,10 г/куб. см. Причем разность по показаниях в каждой банке аккумулятора не должен быть выше ±0,01 г/куб. см.

Ток нагрузки измеряется мультиметром используя нагрузочную вилку. Чтобы снять показания о состоянии автомобильного аккумулятора нужно включить дальний свет и померить напряжение. Полностью заряженный аккумулятор будет показывать около 11,2 В. А при запуске двигателя оно не должно просаживаться меньше чем 9,5 В. Когда оно ниже указанного — это свидетельствует либо о частичном разряде, либо о неисправностях стартера.

Восстановление АКБ

---

Как восстановить автомобильный аккумулятор?

Чтобы попытаться самостоятельно восстановить работоспособность аккумулятора автомобиля воспользуйтесь рекомендациями приведенных у видео ролике:

---

Как правильно заряжать аккумулятор

Проверив АКБ таким образом можно приступать к зарядке. А чтобы сделать это правильно рекомендуется придерживаться таких рекомендаций:

Правильная зарядка АКБ

1. Аккумулятор должен быть чистым, поэтому если есть грязь — очищаем.
2. Осматриваем на наличие механических повреждений.
3. Открываем пробки аккумуляторной батареи, чтобы оценить уровень электролита в каждой из них. Если его уровень, ниже положенного, следует долить дистиллированной водой.
4. При проверке перед зарядкой обращайте внимание на цвет электролита. Он должен быть полностью прозрачным. Когда в электролита имеется оттенок или осадок, то его следует полностью заменить, такой электролит не пригоден к зарядке.

При подключении зарядного устройства стоит сначала подсоединить клеммы зарядки к аккумулятору, и затем включать зарядное устройство в сеть.

Существует 3 метода зарядки:

1. Зарядка постоянным напряжением. Такой метод является наиболее безопасным и щадящим к батарее.

Чтобы обеспечить 100% зарядку батареи, зарядное устройство должно выдавать 16,0 — 16,5В на выходе.

2. Применение постоянного тока. Использование этого способа требует постоянного контроля. Поскольку очень важно контролировать силу тока, чтобы она была 1/10 от емкости аккумулятора. Время которое он должен заряжаться рассчитывают по формуле: емкость/на значение тока заряда * на 1.2 = времени зарядки.

Следует быть предельно осторожным, поскольку заключительный этап сопровождается «кипением» электролита в банках АКБ и обильным выделением из него газа.

3. Комбинированным методом. Наиболее популярный. Он подразумевает, что аккум сразу заряжается постоянным током, а в конце постоянным напряжением. Так как весь процесс происходит автоматически, такой метод не требует контроля. Устройство самостоятельно отключается после полного заряда.

При зарядке аккумулятора автомобиля рекомендуется отдавать предпочтение полной и тщательной зарядке аккумулятора, это сохранит функционал и продлит строк службы.

---

Время зарядки АКБ

При зарядке аккумулятора автомобиля нужно ориентироваться на амперметр или индикатор зарядного устройства, поскольку время продолжительности зарядки зависит от состояния батареи, метода заряда и качества зарядного устройства.

Напряжение на клеммах заряженного аккумулятора должно составлять 14,4В. Спустя нескольких часов после зарядки, 100 процентно заряженный аккум, будет показывать 12,6.

---

Правильная эксплуатация АКБ

Обслуживание и уход за аккумулятором

• Проводите регулярный внешний осмотр. Это позволить вовремя обнаруживать появившиеся изъяны в следствие эксплуатации (особенно в зимнее и летнее время).
• Серьезно относитесь к мерам безопасности при «прикуривании». Подключайте провода к клеммам в строго определенной последовательности: cразу «минуc», потом «плюс», а снимать стоит в обратном порядке. Так же оставлять включенное зажигание на «доноре» не рекомендуется, ведь такая ошибка может повлечь за собой выход из строя электрики.
• Нужно следить за состоянием электрооборудования. Какая либо неисправность генератора, реле или других узлов, стоящих в цепи с аккумулятором, может приводить к разряду.
• Критическое просаживание АКБ сокращает строк службы. Старайтесь не оставлять на длительное время свет в салоне, включенные фары или пользоваться другим электрооборудованием при не работающем двигателе!
• Хорошо закрепляйте батарею, чтобы вовремя движения по неровностям дорожного покрытия тряска не повредила аккумулятор.
• Клеммы АКБ и корпус должны быть всегда чистыми. С особым вниманием отнеситесь к появлению окиси. Онa поможет свидетельствовать o недостаточно хорошем контакте клемм.
• При запуске двигателя не крутите стартером белее 20-30 ceк. за раз.
• Периодически производите зарядку устройством, даже если видимы причин на то нет. Поскольку как правило, в городском режиме, автомобилем пользуются на коротких дистанциях, и малых оборотов, при таких кратких поездках, недостаточно чтобы восстановить емкость АКБ от генератора.

Связанные термины

etlib.ru

устройство, параметры, назначение и описание АКБ для авто

2248 Просмотров

Электричество было изобретено более ста лет назад. За это время человек научился использовать его на свое благо практически во всех сферах деятельности. Автомобильная промышленность не осталась в стороне от современного прогресса, и на всех, без исключения, машинах устанавливаются АКБ. Сегодня мы рассмотрим аккумуляторы для автомобилей, выясним их устройство, а также узнаем, как и зачем правильно эксплуатировать и обслуживать подобные устройства.

Функции

Аккумуляторы, предлагаемые для автомобиля, так же, как и на любой другой технике, предназначены для выработки электрического постоянного тока. Аккумулятор, произведенный и рекомендуемый для автомобилей, вырабатывает ток номиналом в 12 или 24 вольт и отличается высоким сроком службы и значительным количеством циклов зарядки и разрядки.

Иными словами, чтобы представить, какую роль играют аккумуляторы, предлагаемые для автомобиля, и какое назначение имеют, стоит вспомнить обыкновенную батарейку, которая устанавливается на большинство портативной бытовой техники для дома.

Единственная разница заключается в том, что аккумуляторы, устанавливаемые на автомобиль, питают не одну, а сразу несколько систем, направленных на обеспечение исправного функционирования машины и всех ее составляющих.

Так, к примеру, именно АКБ нужен для того, чтобы осуществлять прокручивание стартера двигателя и подачу мощной искры для розжига топливной смеси в цилиндрах. Если речь идет о дизельных ДВС, то здесь аккумулятор автомобиля нагревает свечи до максимальных допустимых температур и осуществляет функционирование ТНВД — важнейшего из топливных элементов дизеля.

Также не стоит забывать и о том, что аккумулятор для авто играет роль источника питания для всех электрических систем. Освещение, климатическая система, электроприводы стекол и зеркал — все эти заботы берет на себя аккумулятор для автомобиля.

Единственным нюансом, пожалуй, является то, что АКБ машины имеет свои особенности и отличия в параметрах от бытовых накопителей, о чем станет понятно после рассмотрения принципа действия и основ построения современной аккумуляторной батареи.

Устройство

После того, как на вопрос, для каких целей нужен АКБ в машине, получен исчерпывающий ответ, можно углубляться в более дремучие дебри с целью выяснить, из чего состоит накопитель энергии и каковы особенности его работы.

Вообще говоря, большинство информации о функционировании, принципах работы и параметрах аккумуляторов было изложено еще в школьных учебниках физики. Действительно, состав и технические характеристики аккумулятора можно разъяснить даже ребенку, а схема его функционирования будет проста и понятна даже новичку, далекому от машин и прочей техники.

Основу современного аккумулятора составляют всего два отсека: верхний и нижний. Верхний отсек обладает значительно меньшим размером, чем нижний, и отделены они друг от друга при помощи сепаратора, выполненного из диэлектрического материала — такого, который не способен проводить электрический ток.

В верхнем отделе находится блок выводов аккумулятора, подключаемых к проводке и питающих электрические системы — плюсовая и минусовая клеммы. Также здесь могут располагаться отверстия, которые предназначаются для обслуживания АКБ: к сожалению, батареи с подобными особенностями практически вытеснены с современного рынка.

Нижний отсек имеет куда более сложное строение и больший размер. Здесь и происходят химические реакции, сопровождаемые выделением электрической энергии. Так, современный 12-вольтный аккумулятор имеет шесть разделенных друг от друга при помощи диэлектрической пластины ячеек, что является особенностью АКБ для легкового транспорта.

Зачем же разделять емкость аккумулятора на составные части? Каждая из ячеек производит химическую реакцию таким образом, чтобы выработать на выходе ток, эквивалентный параметру в 2 вольта. Ячейки имеют одинаковое строение, технические характеристики и в общем и целом полностью одинаковы.

Так, в каждой из ячеек располагаются ряд медных или оловянных пластин, отделенных друг от друга некоторым фиксированным пространством. Пластины изготовлены из одного и того же материала, имеют одинаковую форму, а расстояния между ними совпадают с точностью до сотых миллиметра.

Находясь на расстоянии друг от друга, пластины не имеют никакого взаимодействия между собой. Для прохождения реакции и обеспечения необходимых характеристик необходимо вещество, которое одновременно хорошо проводит ток, но при этом способно взаимодействовать с частицами свинца.

Стоит отметить, что единственное вещество, которое на данный момент успешно выполняет функции электролита — это серная кислота. На данном этапе становится понятно, почему большинство АКБ теперь невозможно обслуживать самостоятельно, а их утилизация в обычных условиях карается законом.

Электролит равномерно заполняет пространство колбы с пластинами. При этом происходит реакция, в результате которой частицы вещества, из которого состоят пластины, теряют свой потенциал, а на клеммы подается ток, обладающий необходимыми характеристиками.

К сожалению, потенциал необходимо возвратить: в противном случае, аккумулятор за один цикл разрядки полностью лишится своих свойств и придет в негодность. Первые изобретенные аккумуляторные батареи не обладали свойством восполняемости потенциала, но современные модели вполне поддерживают и эту функцию.

Аккумуляторы для легковых автомобилей должны получать постоянный ток в 12 вольт и пропускать его через электролит в течение определенного времени. Так, на машине в роли подобного зарядного устройства выступает не что иное, как генератор, запитываемый от ДВС при помощи ременной передачи. Так, за несколько часов аккумулятор достигает необходимых характеристик. Особенностью такой системы является то, что сначала АКБ позволяет двигателю запуститься, а потом уже двигатель осуществляет зарядку батареи для последующих запусков.

Большая разница

Обсудив состав и принцип работы, нельзя не упомянуть о характеристиках аккумуляторных батарей, которые определяют не только совместимость батареи с той или иной маркой и моделью машины, но и возможность произвести успешный запуск техники в принципе.

Главная и, пожалуй, ключевая цифра — это сила тока. Зачем же она необходима? Данный показатель означает, какой ток будет поступать в электрические системы и цепи автомобиля, а также то, какой ток должен выдавать генератор для эффективной зарядки. Так, для скутеров и мопедов нормальным значением является ток 6А. Для владельцев легковых автомобилей наиболее подходящими аккумуляторами станут те, что вырабатывают ток в 12А, а для грузовиков и катеров достаточно будет 24.

Второй показатель, который определяет свойства аккумуляторных батарей — это емкость, измеряемая в ампер-часах. Иными словами, цифра, отмеченная на маркировке батареи, означает, в течение какого времени ток заданного номинала будет вырабатываться без потери мощности.

На данном этапе стоит учитывать тот факт, что большая емкость не всегда хороша. Так, аккумулятор слишком большой мощности может не совпадать с данными генератора и его током. Слишком емкая батарея никогда не будет заряжена полностью, и ее потенциал не будет раскрываться. К тому же более емкая батарея имеет большие размеры и вес. Вообще говоря, при выборе аккумулятора обязательно стоит заглянуть в сервисную книжку или иную документацию, во избежание ошибок.

Краткая классификация

Несмотря на неплохие показатели прогресса в сфере автомобильных технологий, на рынке в качестве альтернативы всегда предлагаются как более новые и дорогие варианты, так и модели устаревшего типа. То же самое можно сказать и об аккумуляторах, которые все еще в некоторых случаях являются обслуживаемыми.

Что это означает? Устройство автомобильного аккумулятора обслуживаемого типа такого, что такие АКБ позволяют доливать свежий электролит и, тем самым, продлевать жизнь батарее. Казалось бы, по сравнению с необслуживаемым типом, такая разновидность гораздо выгоднее для владельца. Но стоит учитывать, что самостоятельная работа с кислотой опасна для жизни. Многочисленные инциденты привели к тому, что необслуживаемые батареи практически вытеснили устаревший тип, которым комплектуется лишь специальная техника.

Подводя итоги

Аккумулятор — это неотъемлемая часть машины. Благодаря этому элементу и его особому составу, осуществляется не только старт двигателя, но и функционирование всех опций комфорта и безопасности. По этой причине важно следить за состоянием батареи и своевременно менять ее на новую, во избежание технических неполадок и проблем, которые могут возникнуть в пути.

portalmashin.ru