Аккумуляторная батарея, которая обеспечивает электрический ток для транспортного средства, называется автомобильной батареей. Он обслуживает стартер, и стартер крутит двигатель. Генератор переменного тока дает мощность электрическим схемам автомобиля, когда двигатель работает.
Аккумуляторы в современных автомобилях
Дизельные и бензиновые двигатели
Для запуска обычно используется менее трех процентов емкости аккумулятора. Из-за этого автомобильные аккумуляторы предназначены для обеспечения максимального тока в течение короткого промежутка времени. По этой причине они также известны как «аккумуляторы SLI», что означает Starting, Lighting, and Ignition. Срок службы аккумуляторов SLI может сократиться при полной разрядке, поскольку они не предназначены для глубокой разрядки.
Аккумулятор SLI обеспечивает дополнительную мощность, необходимую, когда потребности автомобиля в электричестве превышают питание от системы зарядки в дополнение к запуску двигателя. Кроме того, он действует как стабилизатор, уменьшая потенциально опасные скачки напряжения. Генератор переменного тока, который включает в себя регулятор напряжения для поддержания выходной мощности во время работы двигателя, обеспечивает большую часть мощности примерно от 13,5 до 14,5 В. В большинстве легковых автомобилей и легких грузовиков современные аккумуляторы SLI относятся к свинцово-кислотному типу, использующему шесть последовательно соединенных ячеек для создания номинальной 12-вольтовой системы или двенадцать ячеек для 24-вольтовой системы, например, в больших грузовиках или землеройной технике.
Электрические транспортные средства
Помимо питания от высоковольтной батареи электромобиля, аккумуляторные электромобили обычно также оснащены автомобильной батареей, что позволяет им использовать обычные автомобильные аксессуары на 12 В.
История
Раньше в автомобилях не было аккумуляторов, потому что их электрические системы были недостаточными. Двигатель запускался рукояткой, а фары были газовыми, а не электрическими. Примерно в 1920 году, когда автомобили стали оснащаться электростартерами, автомобильные аккумуляторы стали широко использоваться. Изобретение герметичной батареи, которую не нужно было перезаряжать, произошло в 1971 году.
Первоначально начальная и зарядная системы были 6-вольтовыми, с положительным заземлением, с подвеской, напрямую связанной с положительной клеммой аккумулятора. Практически все уличные транспортные средства сегодня имеют отрицательную земную основу. Минусовая клемма аккумулятора связана с корпусом автомобиля.
Когда Hudson Engine Vehicle Organization начала использовать аккумуляторы Battery Board Worldwide в 1918 году, они быстро начали использовать стандартные аккумуляторы. BCI — это ассоциация, которая устанавливает многоуровневые принципы работы с батареями.
До середины 1950-х автомобили зависели от электрических рамок и аккумуляторов на 6 В. В тот момент, когда более крупные двигатели с более высокими пропорциями давления ожидали появления большей электрической способности, произошло изменение с 6 на 12 В. Более скромные автомобили, которые ожидали меньшей способности запуска, например, Volkswagen Scarab в 1960-х годах и Citroen 2CV в 1970 году, дольше оставались с 6 В.
Стандарт электрической системы 42 В был предложен в 1990-х годах. Он был предназначен для того, чтобы учесть все более впечатляющие украшения с электрическим приводом, а также более легкие седла для автомобильной проводки. Доступность двигателей с более высоким КПД, новые методы подключения и компьютеризированное управление, а также акцент на гибридных транспортных средствах, использующих высоковольтные стартеры/генераторы, по существу устранили необходимость переключать реальное автомобильное напряжение.
Дизайн
Автомобильный аккумулятор с шестью ячейками представляет собой иллюстрацию жидкостного аккумулятора. Ячейки свинцовой аккумуляторной батареи состоят из пластин-заменителей, изготовленных из свинцовой комбинированной решетки, нагруженных протирочным свинцом (катодные пластины) или покрытых двуокисью свинца (анод). Электролит представляет собой сернистую коррозионно-активную смесь, которой заполнена каждая ячейка. Сначала у каждой ячейки была крышка заливной горловины, которая позволяла видеть уровень электролита и доливать воду в ячейку. Небольшое вентиляционное отверстие в крышке заливной горловины позволяло газообразному водороду, образующемуся во время зарядки, выходить из телефона.
Положительные пластины одной ячейки соединены с отрицательными пластинами соседней ячейки короткими толстыми перемычками. Вверху, а иногда и сбоку от батареи установлена пара прочных клемм, покрытых свинцом для предотвращения коррозии. В первых автомобильных батареях использовались кожухи из твердой резины и сепараторы из деревянных пластин. Для предотвращения контакта пластин ячейки друг с другом и короткого замыкания в современных устройствах используются тканые листы и пластиковые кожухи.
Раньше автомобильные аккумуляторы нуждались в плановом обслуживании и осмотре, чтобы восстановить воду, которая была потеряна во время работы аккумулятора. В батареях с низким уровнем обслуживания (также называемых «нулевым обслуживанием») элементы пластины изготовлены из другого сплава, что снижает количество воды, разрушаемой во время зарядки. В течение срока службы современная батарея может больше не нуждаться в воде, а некоторые модели избавляются от отдельных крышек для заполнения каждой ячейки. Недостатком этих аккумуляторов является то, что они очень плохо переносят глубокие разряды, например, вызванные тем, что свет в автомобиле остается включенным до тех пор, пока аккумулятор полностью не разрядится. Это может сократить срок службы батареи на треть и более и покрыть электроды свинцовой пластины сульфатными отложениями.
Аккумуляторы AGM, также называемые аккумуляторами VRLA, являются более дорогими, но имеют более высокую способность выдерживать глубокие каналы. Нельзя добавлять воду в элемент батареи VRLA. Чтобы упаковка не треснула от возмутительного обмана или внутреннего разочарования, ячейки снабжены исключительно механизированным клапаном сброса напряжения. Поскольку батарея VRLA не может высвобождать электролит, она чрезвычайно полезна в таких транспортных средствах, как круизеры.
Шесть гальванических элементов обычно используются в последовательной цепи для изготовления батарей. При полной зарядке каждая ячейка выдает 2,1 вольта, всего 12,6 вольта. Химический процесс высвобождает электроны во время разряда, позволяя им проходить через проводники и генерировать электричество. Компоненты пластин вступают в реакцию с кислотой электролита, которая превращает их в сульфат свинца, когда батарея разряжается. Химическая реакция меняется на противоположную, когда аккумулятор перезаряжается, превращая сульфат свинца обратно в диоксид свинца. Процедуру можно повторить после того, как пластины будут возвращены в исходное состояние.
В некоторых автомобилях используются другие стартерные батареи. Литий-ионный аккумулятор является доступным вариантом для Porsche 911 GT3 RS 2010 года для снижения веса. Две последовательно соединенные батареи могут использоваться тяжелыми грузовиками в системе 24 В или в последовательно-параллельных группах батарей, обеспечивающих 24 В.
Технические характеристики
Физическая форма
Аккумуляторы классифицируются по размеру, способу монтажа, типу и расположению клемм.
ватт-часы (Ач)
Емкость аккумулятора для хранения энергии оценивается в ампер-часах (Ач или Ач). В Европе этот сорт заказан по регламенту.
распылительные усилители (CCA, CA, MCA, HCA)
Пусковой ток (CCA, CA, MCA, HCA)
CCA: максимальное количество тока, которое батарея может отдать при 0 ° F (18 ° C). Запуск современного автомобиля с двигателями с впрыском топлива, управляемыми компьютером, занимает всего несколько секунд, а статистика CCA уже не так значительна, как раньше. Последнее всегда будет больше из-за более высоких температур, поэтому крайне важно не путать значения CCA со значениями CA/MCA или HCA. Например, аккумулятор емкостью 250 СА будет иметь большую пусковую мощность, чем аккумулятор емкостью 250 СА (или МСА), и наоборот.
Величина тока, которую батарея может отдать при температуре 32 ° F (0 ° C), измеряется в пусковых амперах (CA).
Морской пусковой ампер (MCA): аналогично CA, MCA измеряет ток, который
батареи для газонных и садовых тракторов и лодок (отсюда и термин «морские»), которые с меньшей вероятностью будут эксплуатироваться в среде, где может скапливаться лед, часто имеют температуру 32 ° F (0 ° C). Ампер горячего рывка (HCA) - это то, какой ток может дать батарея при температуре 80 ° F (27 ° C). Рейтинг характеризуется тем, что свинцово-коррозионная батарея при такой температуре может проработать в течение 30 секунд и поддерживать не менее 1,2 вольта на элемент (7,2 вольта для 12-вольтовой батареи).
Подготовьтесь к минутам — Минуты резервирования мощности (RCM)
Сколько времени (в минутах), в течение которого свинцово-коррозионная батарея, работающая при 80 ° F (27 ° C), будет постоянно подавать 25 ампер до падения ниже 10,5 вольт, известно как способность батареи поддерживать базовую электрическую нагрузку.
группа по размеру
Длина, ширина и высота батареи определяются размером группы Международного совета по батареям (BCI). Организация решает, какую из этих групп использовать.
кодовые даты
В США есть коды на батареях, чтобы помочь покупателям приобрести недавно доставленную батарею. В момент, когда батареи убраны, они могут начать терять заряд. Аккумулятор, изготовленный в октябре 2015 года, будет иметь цифровой код 10-5 или буквенно-цифровой код К-5. «А» — январь, «Б» — февраль и т. д. (буква «И» пропущена).
В Южной Африке код на батарее, показывающий дату создания, важен для упаковки и отлит в основании слева от крышки. Код — год и номер недели. (YYWW).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОБСЛУЖИВАНИЕ
Электролит исчезает из-за высоких температур, уменьшая жизнеспособную область поверхности пластин, контактирующих с электролитом, и вызывая сульфатацию. Это одна из основных причин разочарований от аккумуляторов. Температура вызывает увеличение расхода матрицы. Низкие температуры также могут привести к выходу из строя аккумуляторов.
Удобный держатель аккумулятора или аккумулятор другого автомобиля может запустить автомобиль с разряженным аккумулятором, и в этот момент двигатель продолжит заряжать аккумулятор.
Электрическое сопротивление, вызванное коррозией
на клеммах аккумуляторной батареи может привести к невозможности запуска автомобиля. Этого можно избежать, используя правильное количество диэлектрической смазки.
Сульфатация происходит, когда на электродах образуется толстый слой сульфата свинца, ослабляющий батарею. Когда батарея не полностью заряжена и остается разряженной, может произойти сульфатация. Во избежание вреда сульфатированные аккумуляторы следует заряжать постепенно.
Глубокий разряд не предназначен для аккумуляторов SLI и сокращает срок их службы.
Свинцово-сурьмяные автомобильные аккумуляторы следует последовательно доливать чистой водой, чтобы компенсировать потерю воды при электролизе и испарение. Скорость водного несчастья была уменьшена в дополнительных усовершенствованных планах за счет замены присадки на кальций. Аккумуляторы современных транспортных средств требуют меньше обслуживания и иногда не имеют крышек для добавления воды в элементы. Чтобы изобразить несчастья на протяжении всего срока службы батареи, эти батареи имеют дополнительный электролит над пластинами.
Некоторые производители аккумуляторов помещают внутрь своих изделий ареометр, показывающий степень заряда аккумулятора.
Положительная (красная) перемычка была присоединена к клемме аккумулятора. Зажим с одной перемычкой открывает дополнительное окно ареометра. Зажим отрицательной перемычки черного цвета не показан.
Осыпание активного материала с пластин батареи, который скапливается на дне элементов и может в конечном итоге привести к короткому замыканию пластин, является основным механизмом износа. Это можно значительно уменьшить, поместив один набор пластин в проницаемые пластиковые разделительные пакеты. Это позволяет электролиту и ионам проходить сквозь пластины, предотвращая их закупоривание пластинами.
Comments