Μπαταρίες αυτοκινήτου - Ένας απλός οδηγός
Χρειάζεστε μια νέα μπαταρία αλλά δεν ξέρετε ποια να επιλέξετε; Δεν χρειάζεται να αποκτήσετε διδακτορικό σε αυτό το θέμα, εδώ είναι μια περιγραφή των κύριων τύπων μπαταριών αυτοκινήτου και μερικοί απλοί κανόνες για την επιλογή τους.
Οι μπαταρίες στα αυτοκίνητα εμφανίστηκαν μαζικά στη δεκαετία του '20, όταν οι μηχανικοί αποφάσισαν ότι μια ηλεκτρική μίζα θα ήταν η καλύτερη για την εκκίνηση ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης. Παρεμπιπτόντως, έχει εμφανιστεί μια πηγή ισχύος που επιτρέπει, μεταξύ άλλων, την παροχή ηλεκτρικού φωτισμού ακόμη και όταν ο κινητήρας δεν λειτουργεί. Ωστόσο, το πρωταρχικό του καθήκον εξακολουθεί να είναι η εκκίνηση του κινητήρα, επομένως οι μπαταρίες των αυτοκινήτων είναι οι λεγόμενες συσκευές εκκίνησης που επιτρέπουν τη διέλευση υψηλών ρευμάτων.
Για πολλά χρόνια, η επιλογή της σωστής μπαταρίας έχει περιοριστεί στην επιλογή των κατάλληλων παραμέτρων που καθορίζονται από τον κατασκευαστή. Σήμερα που υπάρχουν διάφορα είδη μπαταριών με μυστηριώδη σημάδια στα ράφια, το θέμα δεν φαίνεται τόσο απλό. Αλλά μόνο στην εμφάνιση.
Μπαταρίες μολύβδου οξέος
Αυτός είναι ο παλαιότερος τύπος μπαταρίας, που εφευρέθηκε το 1859. Από τότε, η αρχή της κατασκευής του δεν έχει αλλάξει. Αποτελείται από μια άνοδο μολύβδου, μια κάθοδο οξειδίου του μολύβδου και έναν υγρό ηλεκτρολύτη, ο οποίος είναι ένα υδατικό διάλυμα θειικού οξέος 37%. Όταν μιλάμε για μόλυβδο, εννοούμε το κράμα του με αντιμόνιο, με ασβέστιο και αντιμόνιο, με ασβέστιο ή με ασβέστιο και ασήμι. Τα δύο τελευταία κράματα κυριαρχούν στις σύγχρονες μπαταρίες.
προνόμια: Στα πλεονεκτήματα των «τυποποιημένων» μπαταριών συγκαταλέγονται η σχετικά χαμηλή τιμή, η υψηλή αντοχή και η υψηλή αντοχή σε βαθιά εκφόρτιση. Η επαναφόρτιση μιας «άδειας» μπαταρίας επαναφέρει πλήρως τις αρχικές ρυθμίσεις. Ωστόσο, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι η διατήρηση της κατάστασης πλήρους ή μερικής εκφόρτισης για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα οδηγεί σε οξίνιση, η οποία μειώνει μη αναστρέψιμα τις παραμέτρους και μειώνει σημαντικά την ανθεκτικότητα.
ελαττώματα: Τα κοινά μειονεκτήματα των μπαταριών μολύβδου-οξέος περιλαμβάνουν τον κίνδυνο οξείδωσης και την ανάγκη τακτικού ελέγχου του επιπέδου ηλεκτρολυτών. Η παρατεταμένη χρήση σε έλλειμμα οδηγεί σε μείωση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας.
εφαρμογήΑ: Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι ο πιο δημοφιλής τύπος μπαταριών εκκίνησης. Στην αυτοκινητοβιομηχανία, χρησιμοποιείται ευρέως σε όλους σχεδόν τους τύπους οχημάτων, περιλαμβανομένων. σε αυτοκίνητα, φορτηγά, μοτοσυκλέτες και τρακτέρ.
Μπαταρίες τζελ
Σε μπαταρίες αυτού του τύπου, ο υγρός ηλεκτρολύτης αντικαθίσταται από μια ειδική γέλη που λαμβάνεται με ανάμειξη θειικού οξέος με πυρίτιο. Πολλοί οδηγοί σκέφτονται να το χρησιμοποιήσουν στο όχημά τους, αλλά παρά τα πολλά πλεονεκτήματα του, δεν είναι μια προτεινόμενη λύση.
προνόμιαΑ: Οι μπαταρίες gel έχουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των υγρών μπαταριών μολύβδου οξέος. Πρώτον, μπορούν να εγκατασταθούν σε οποιαδήποτε θέση, είναι ανθεκτικά σε βαθιές κλίσεις και ακόμη και σε βραχυπρόθεσμη λειτουργία σε ανεστραμμένη θέση, Δεύτερον, ο ηλεκτρολύτης σε μορφή τζελ δεν εξατμίζεται, δεν χρειάζεται συμπλήρωση και, Είναι σημαντικό ότι ο κίνδυνος διαρροής είναι πολύ χαμηλός ακόμη και σε περίπτωση μηχανικής βλάβης. Τρίτον, οι μπαταρίες gel είναι ανθεκτικές σε κραδασμούς και κραδασμούς. Η αντίσταση στην κυκλική φθορά είναι περίπου 25% υψηλότερη από τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος.
ελαττώματα: Το κύριο μειονέκτημα των μπαταριών gel είναι η χαμηλή ισχύς τους όταν παρέχουν υψηλά ρεύματα, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ως αποτέλεσμα, δεν χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα ως μπαταρίες εκκίνησης.
εφαρμογή: Οι μπαταρίες gel, ως μονάδες εκκίνησης, χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία, αλλά μόνο σε δίτροχα οχήματα, όπου τα ρεύματα εκκίνησης είναι πολύ χαμηλότερα, η λειτουργία πραγματοποιείται το καλοκαίρι και η θέση εργασίας μπορεί να αποκλίνει σημαντικά από την κατακόρυφο. Είναι επίσης ιδανικές ως σταθερές συσκευές, για παράδειγμα σε τροχόσπιτα, τροχόσπιτα ή ως βοηθητικές μπαταρίες σε οχήματα εκτός δρόμου.
Μπαταρίες EFB/AFB/ECM
Οι συντομογραφίες EFB (Enhanced Flooded Battery), AFB (Advanced Flooded Battery) και ECM (Enhanced Cycling Mat) αντιπροσωπεύουν μπαταρίες μεγάλης διάρκειας ζωής. Όσον αφορά το σχεδιασμό, χρησιμοποιούν μεγαλύτερη δεξαμενή ηλεκτρολύτη, πλάκες κράματος μολύβδου-ασβεστίου-κασσιτέρου και διαχωριστές μικροϊνών πολυαιθυλενίου και πολυεστέρα διπλής όψης.
προνόμια: Σε σύγκριση με τις συμβατικές μπαταρίες οξέος, έχουν διπλάσια κυκλική ζωή, δηλ. σχεδιασμένο για διπλάσιες εκκινήσεις κινητήρα από τις συμβατικές μπαταρίες. Νιώθουν καλά σε αυτοκίνητα με μεγάλο αριθμό παντογράφων.
ελαττώματα: Οι μπαταρίες μεγάλης διάρκειας ζωής δεν είναι ανθεκτικές στη βαθιά εκφόρτιση, γεγονός που μειώνει την απόδοσή τους. Η υψηλή τιμή είναι επίσης ένα μειονέκτημα.
εφαρμογή: Οι μπαταρίες μεγάλης διάρκειας είναι σχεδιασμένες για αυτοκίνητα εξοπλισμένα με σύστημα start-stop και αυτοκίνητα με εκτεταμένο ηλεκτρικό εξοπλισμό. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αντικατάσταση για μπαταρίες μολύβδου-οξέος.
Μπαταρίες AGM
Η συντομογραφία AGM (Absorbent Glass Mat) σημαίνει μια μπαταρία με διαχωριστικά κατασκευασμένα από πατάκια από μικροΐνες γυαλιού ή ίνες πολυμερούς που απορροφούν πλήρως τον ηλεκτρολύτη.
προνόμια: Το AGM είναι ένα προϊόν που είναι τρεις φορές πιο αποδοτικό, με βάση τον αριθμό των εκκινήσεων, από μια τυπική μπαταρία. Άλλα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν υψηλή αντοχή σε κραδασμούς, κραδασμούς ή διαρροές, χαμηλή απώλεια ενέργειας και χαμηλή εσωτερική αντίσταση.
ελαττώματα: Το μεγαλύτερο μειονέκτημα είναι σίγουρα οι υψηλές τιμές αγοράς. Άλλα περιλαμβάνουν την ευαισθησία στην υπερφόρτιση και τις υψηλές θερμοκρασίες. Για τον τελευταίο λόγο τοποθετούνται στην καμπίνα ή στο πορτμπαγκάζ και όχι στο χώρο του κινητήρα.
εφαρμογή: Οι μπαταρίες AGM είναι ειδικά σχεδιασμένες για οχήματα εξοπλισμένα με συστήματα start-stop και ανάκτησης ενέργειας. Λόγω της ευαισθησίας τους σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας, δεν είναι κατάλληλες ως αντικατάσταση για συμβατικές μπαταρίες που είναι εγκατεστημένες στο χώρο του κινητήρα.
Καλή μπαταρία ή μπαταρία χωρίς συντήρηση;
Μια παραδοσιακή μπαταρία απαιτεί περιοδική συντήρηση. Λόγω της εξάτμισης, είναι απαραίτητο να αναπληρωθεί το επίπεδο ηλεκτρολύτη με την προσθήκη απεσταγμένου νερού στα κύτταρα. Το σωστό επίπεδο σημειώνεται στη θήκη. Τα πλεονεκτήματα αυτού του τύπου σχεδίασης περιλαμβάνουν μεγάλη διάρκεια ζωής, αλλά μόνο υπό την προϋπόθεση της συνεχούς παρακολούθησης του επιπέδου ηλεκτρολύτη.
Όλο και περισσότερο, έχουμε να κάνουμε με μπαταρίες που δεν χρειάζονται συντήρηση, όπου δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για το επίπεδο ηλεκτρολύτη. Η χαμηλή εξάτμιση του νερού επιτεύχθηκε χάρη σε πλάκες κατασκευασμένες από κράμα μολύβδου με ασβέστιο ή μόλυβδο με ασβέστιο και ασήμι. Το σώμα είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε το μεγαλύτερο μέρος του νερού να επιστρέφει στην υγρή κατάσταση. Για να αποφευχθεί ο κίνδυνος έκρηξης λόγω υπερφόρτισης, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν μια μονόδρομη βαλβίδα ασφαλείας που ονομάζεται VLRA (Valve Regulated Lead Acid).
Μπαταρία του μέλλοντος
Σήμερα, πάνω από το 70% των νέων αυτοκινήτων στην αγορά είναι εξοπλισμένα με σύστημα start-stop. Το μερίδιό τους θα συνεχίσει να αυξάνεται, επομένως το εγγύς μέλλον ανήκει σε μπαταρίες με μεγάλη διάρκεια ζωής. Όλο και περισσότερο, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν απλά συστήματα ανάκτησης ενέργειας, τα οποία θα οδηγήσουν σε αύξηση του μεριδίου αγοράς των μπαταριών AGM. Αλλά πριν φτάσει η εποχή των υβριδικών ή ηλεκτρικών οχημάτων, μπορεί να αντιμετωπίσουμε μια άλλη μικρή «επανάσταση» χάρη σε μια πολωνική εταιρεία.
Ο κατασκευαστής μπαταριών ZAP Sznajder από την Piastow έχει ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια μπαταρία άνθρακα. Οι πλάκες είναι κατασκευασμένες από σπογγώδες γυάλινο άνθρακα και επικαλυμμένες με ένα λεπτό στρώμα κράματος μολύβδου. Τα πλεονεκτήματα αυτής της λύσης περιλαμβάνουν πολύ μικρότερο βάρος μπαταρίας και χαμηλότερο εκτιμώμενο κόστος κατασκευής. Ωστόσο, η πρόκληση είναι να κατακτήσουμε την τεχνολογία παραγωγής που επιτρέπει τη μαζική παραγωγή τέτοιων μπαταριών.
Πώς να επιλέξετε τη σωστή μπαταρία;
Το πρώτο είναι το μέγεθος του χώρου που έχουμε. Η μπαταρία πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να χωράει στη βάση της. Δεύτερον, η πολικότητα, συχνά η διάταξη είναι τέτοια που κατά την αγορά, πρέπει να γνωρίζουμε ποια πλευρά πρέπει να είναι θετική και ποια αρνητική. Διαφορετικά, δεν θα μπορούμε να φτάσουμε στα καλώδια και δεν θα μπορούμε να συνδέσουμε την μπαταρία στη μονάδα.
Για κάθε μοντέλο αυτοκινήτου, ο κατασκευαστής έχει καθορίσει τον κατάλληλο τύπο μπαταρίας. Οι παράμετροί του - χωρητικότητα σε αμπέρ ώρες [Ah] και ρεύμα εκκίνησης σε αμπέρ [A] - ορίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι αρκετές για την εκκίνηση του κινητήρα ακόμη και σε σοβαρούς παγετούς. Εάν ο κινητήρας και το ηλεκτρικό σύστημα λειτουργούν αποτελεσματικά και ξεκινούν ομαλά, δεν υπάρχει λόγος να σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε μεγαλύτερη μπαταρία ή υψηλότερο ρεύμα εκκίνησης.
Μεγάλη κονσέρβα περισσότερο;
Η χρήση μπαταρίας με υψηλότερες παραμέτρους διευκολύνει την εκκίνηση του κινητήρα, αλλά έχει και μειονεκτήματα. Το υψηλότερο ρεύμα εκκίνησης θα βοηθήσει τη μίζα να εκκινήσει τον κινητήρα πιο γρήγορα, αλλά συχνά σημαίνει μικρότερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Περισσότερος κυβισμός σημαίνει περισσότερες εκκινήσεις, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό το χειμώνα για τους κινητήρες ντίζελ. Όταν χρησιμοποιούμε μεγάλες χωρητικότητες, λαμβάνουμε υπόψη το φαινόμενο της αυτοεκφόρτισης (εκφρασμένο ως % σε σχέση με τη χωρητικότητα), οπότε όταν χρησιμοποιούμε σπάνια το αυτοκίνητο και για μικρές αποστάσεις, η γεννήτρια μπορεί να μην έχει χρόνο να φορτίσει πλήρως την μπαταρία , ειδικά αν η περίσσεια ενέργειας είναι μικρή. Αν λοιπόν έχουμε μπαταρία με πολύ υψηλότερες παραμέτρους από τις συνιστώμενες, είναι λογικό να ελέγχουμε τακτικά την κατάσταση φόρτισής της. Συνιστάται μια πιο ισχυρή μπαταρία να έχει χωρητικότητα όχι μεγαλύτερη από 10-15% που συνιστά ο κατασκευαστής. Θυμηθείτε, ωστόσο, ότι μια μπαταρία με καλύτερη βαθμολογία θα είναι βαρύτερη και πιο ακριβή στην αγορά, και μπορεί επίσης να έχει μικρότερη διάρκεια ζωής (υψηλά ρεύματα, υποφόρτιση).
