Как работает автомобильный аккумулятор

Традиционная функция аккумулятора в моторном отсеке хорошо известна: без аккумулятора автомобиль не может быть запущен, Он попросту не заведеться. В нашей статье мы разберем, как работает автомобильный аккумулятор и как он устроен.

Как работает автомобильный аккумулятор?

Вот как работает традиционный автомобильный аккумулятор, говоря простым языком: два кабеля (отрицательный и положительный) подключают аккумулятор к автомобилю. Отрицательный кабель подключается к общему заземлению, а положительный кабель соединяет аккумулятор со стартером и другими необходимыми точками на автомобиле. Похожий принцип работы имеет аккумулятор Варта и многие другие подобные аккумуляторы.

Автомобильный аккумулятор на 12В состоит из шести последовательно соединенных ячеек. Перегородки отделяют элементы друг от друга, а раствор серной кислоты в воде (электролит) заполняет аккумулятор.

Каждая ячейка содержит отрицательные (свинцовые) пластины и положительные (диоксид свинца) пластины с изолирующими разделителями.

Химическая реакция между пластинами и кислотным раствором заставляет электроны течь от отрицательной пластины к положительной, создавая электрическую энергию.

Каждая ячейка производит около 2,1 вольт в результате упомянутой выше химической реакции. Поскольку элементы соединены последовательно, батарея выдает примерно 12,6 вольт.

Это напряжение покидает аккумулятор через клеммы аккумулятора. Клеммы аккумулятора подключаются к кабелям аккумулятора, которые, в свою очередь, подключаются к автомобилю.

При подаче электроэнергии на автомобиль аккумулятор начинает разряжаться. Это означает, что серная кислота начинает переходить от электролита к пластинам.

В процессе разряда электролит начинает терять серную кислоту, поэтому выходное напряжение аккумулятора снижается. По этой причине генератор переменного тока используется для подзарядки аккумулятора во время движения автомобиля.

Перезарядка аккумулятора удаляет серную кислоту с пластин, восстанавливая электролит до раствора нормальной крепости.

Свинцово-кислотные батареи иногда называют «аккумуляторными батареями», потому что они постоянно разряжаются и должны заряжаться генератором переменного тока. Теперь вы знаете, по какому принципу работают все автомобильные аккумуляторы, включая аккумуляторы Старт Стоп, которые можно приобрести, перейдя по ссылке.

Рейтинг автомобильных аккумуляторов

Автомобильные аккумуляторы имеют несколько номиналов, и все они относятся к емкости батареи – количеству электроэнергии, которую батарея может обеспечить при определенных условиях.

Емкость в первую очередь зависит от количества пластин, используемых внутри ячеек батареи. Различные номиналы автомобильных аккумуляторов включают:

• Амперы холодного пуска (CCA). Оценка CCA – это наиболее распространенный метод оценки батареи. Он указывает количество ампер, которое 12-вольтовая батарея может выдавать в течение 30 секунд при -17 градусах Цельсия, не падая ниже 7,2 вольт.
• Пусковой ток (CA) Рейтинг CA указывает количество ампер, которое 12-вольтовая батарея может выдавать в течение 30 секунд при 0 градусах Цельсия, не падая ниже 7,2 вольт. Рейтинг CA по сути то же самое, что и другой тип рейтинга, называемый судовым током запуска. Рейтинг в ампер-часах (более старый метод измерения) показывает, сколько ампер батарея может выдать за определенный период времени.
• Резервная емкость – это промежуток времени (измеряется в минутах), в течение которого 12-вольтовая батарея может подавать 25 ампер, прежде чем упадет ниже 10,5 вольт.

Еще один важный фактор – это размер группы батарей. Правильный размер группы гарантирует, что аккумулятор физически поместится в конкретном автомобиле. (К слову аккумулятор 40 ач обладает довольно неплохими показателями).

Что делает аккумулятор в вашем автомобиле?

Аккумулятор в вашем автомобиле выполняет две основные функции:

• Провернуть двигатель, чтобы запустить его.
• Подачу электроэнергии к транспортному средству, когда генератор не обеспечивает достаточную (или никакую) выходную мощность.

Аккумулятор также действует как конденсатор, сглаживая пульсации тока и защищая чувствительную бортовую электронику автомобиля.

Два кабеля (отрицательный и положительный) подключают аккумулятор к автомобилю. Отрицательный кабель подключается к общему заземлению, а положительный кабель соединяет аккумулятор со стартером и другими необходимыми точками на автомобиле.

Автомобильный аккумулятор переменного или постоянного тока?

Некоторые люди задаются вопросом, производит ли автомобильный аккумулятор электричество переменного тока (AC) или постоянного тока (DC). Ответ таков: автомобильные аккумуляторы всегда производят постоянное напряжение.

Генератор, с другой стороны, вырабатывает переменное напряжение. Вот почему генератор переменного тока должен содержать полупроводники, называемые диодами, которые преобразуют переменный ток в постоянный.

В чем разница между переменным и постоянным током?

Разница между переменным и постоянным током состоит в том, что постоянный ток течет только в одном направлении, тогда как переменный ток многократно меняет направление.

Какие бывают типы автомобильных аккумуляторов?

До сих пор мы обсуждали традиционные свинцово-кислотные батареи. Но есть и другие типы автомобильных аккумуляторов на 12 В. Общие типы включают:

Свинцово-кислотный аккумулятор

Большинство 12-вольтовых автомобильных аккумуляторов являются свинцово-кислотными. Этот тип аккумулятора также известен как свинцово-кислотный аккумулятор (FLA), поскольку он содержит жидкий электролит.

Абсорбированный стеклянный мат (AGM)

Еще одна конструкция, которая становится все более распространенной, – это аккумулятор AGM. Вместо жидкого электролита кислота в аккумуляторе AGM абсорбируется в сепараторе.

Обычно этот тип батареи используется в приложениях с высокой зарядной емкостью.

Усовершенствованная залитая батарея (EFB)

Аккумуляторы EFB используются в автомобилях с технологией запуска/остановки двигателя. По сути, EFB – это тип залитой батареи, который более прочен, чем традиционный свинцово-кислотный аккумулятор.

Схожі записи:

Срок службы автомобильного аккумулятора – как продлить срок эксплуатации

28. 09.2022 17:08:57

Аккумулятор, установленный под капотом автомобиля, определяет стабильность ваших поездок. Здесь аккумулируется энергия, которая используется для питания бортовых устройств или, например, для работы сигнализации в состоянии покоя. Именно благодаря току, собранному в аккумуляторе, можно запустить и двигатель. Как работает батарея? Ключевое слово в данном случае — генератор. Он преобразует механическую энергию в электрическую. Затем электричество идет на аккумулятор. Каков срок службы аккумулятора? Детально рассказывают эксперты интернет-магазина АКБ Мастер.

Особенности оборудования

Конструкцию батареи можно описать в нескольких словах. Он состоит из электрических ячеек, которые соединены и заключены в единый корпус. Независимо от того, говорим ли мы о свинцово-кислотном аккумуляторе или аккумуляторе AGM, общим фактором является электролит в различных формах. Полюса также являются важным элементом батареи. Именно к ним подключаются плюсовые и минусовые клеммы в автомобиле.

Сложно указать конкретный срок службы АКБ, по прошествии которого батарею нужно будет заменить. Все зависит от нагрузки на аккумулятор. Когда речь идет о старых автомобилях батареи могли демонстрировать проблемы через 8-10 лет после первой сборки. Во многом это можно объяснить отсутствием в таких машинах глобального комплекса электрооборудования, отвечающего за комфорт взыскательного автовладельца – аудиосистемы, навигации, подогрева сидений, электропривода боковых зеркал и других многочисленных опций – что существенно продляло средний срок службы. Современные автомобили с системой старт/стоп могут потребовать замены аккумулятора уже через 3-4 года.

Аккумуляторная батарея, даже самая лучшая, установленная в автомобиле на заводе в процессе первой сборки, неминуемо изнашивается и наконец, приходит время, когда требуется ее замена. Однако естественный износ – не единственный повод для замены. АКБ, как и любая другая деталь, может выйти из строя, даже в результате неправильного использования или внезапно обнаружившегося производственного брака.

Как определить, требует ли аккумулятор замены?

Автомобильный аккумулятор может закончить свою жизнь по-разному. Однако чаще всего это длительная штатная эксплуатация, без серьезных проблем, которые легко обнаружить и так же легко классифицировать. Правильно используемый аккумулятор в какой-то момент просто «гаснет», а значит, теряет свои первоначальные свойства до такой степени, что невозможной становится не только его дальнейшая эксплуатация, но и любые попытки его реанимации. С годами работы под капотом АКБ ослабевает, становится более чувствительной к низким температурам и требует все лучших условий для нормального функционирования. Каков срок службы аккумулятора? Нет одного ответа для всех моделей, так как многое зависит от:

• Типа аккумуляторной батареи
• Бренда производителя
• Особенностей эксплуатации
• Назначения (легковое авто, представитель внедорожного сегмента, микроавтобус или грузовик).
• Целевого использования

Под «целевым использованием батареи» следует понимать цель, для которой она была изготовлена. Аккумуляторы, выпускаемые сегодня, предназначены либо для первой сборки (аккумуляторы OE), либо для вторичного рынка (аккумуляторы AF — от Aftermarket). Срок службы аккумуляторов OE всегда больше, чем у аккумуляторов AF.

В зависимости от каждого из этих факторов средний срок службы батареи по умолчанию может варьироваться от 5 до даже 12 лет. По истечении этого времени, когда срок службы батареи истек, замена батареи на новую просто неизбежна. И чтобы определить или спрогнозировать, когда этот момент наступит, стоит найти и проверить дату производства аккумулятора. Информацию о годе и месяце выпуска автомобильного аккумулятора можно найти закодированными в серийном номере. Чтобы его расшифровать, нужно найти этот номер и проверить, как производитель кодирует дату производства.

Почему аккумуляторные батареи выходят из строя?

Естественный износ автомобильного аккумулятора является нормальным и неизбежным. Можно замедлить этот процесс, но можно и «сократить» срок жизни АКБ. В конце концов, нередки случаи, когда аккумулятор нужно менять через год после покупки и установки. Почему? Что может привести автомобильный аккумулятор в состояние, которое практически не подлежит восстановлению?

Механическое повреждение – причиной может быть ошибка водителя, механика в автосервисе или результат ДТП. Механические повреждения, вызванные внешними факторами, обычно означают безоговорочный приговор – окончание срока службы аккумулятора.

Многократный, глубокий разряд АКБ – глубокая разрядка батареи, к сожалению, влечет за собой негативные последствия. Даже те аккумуляторы, которые на изначально адаптированы к глубоким разрядам, приходят в негодность после десятка-другого таких манипуляций. Для понимания в цифрах: начальная емкость примерно после 20 глубоких разрядов падает на 60%.

Переполюсовка аккумулятора — одно из последствий глубокого разряда. Полярность батареи в случае новой и качественной батареи может быть эффективно изменена, и сама батарея все еще сможет правильно функционировать в течение нескольких лет. Однако в целом переполюсовка разрушает аккумулятор до такой степени, что его реанимация уже не имеет смысла и возникает необходимость его замены.

Под глубоким разрядом понимается снижение уровня заряда аккумулятора до 10% от рекомендуемого значения или даже ниже. Для стандартных аккумуляторов это означает напряжение холостого хода ниже 11,30 В.

Какой тип аккумулятора купить?

Развитие технологий, в том числе и в автомобильной промышленности, способствовало популяризации и предложению более эффективных аккумуляторов, адаптированных к новым автомобилям.

• Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные аккумуляторы, VRLA или SLA, подходят практически для любого автомобиля. Это традиционные аккумуляторы, установленные в большинстве машин, которые сегодня передвигаются по улицам наших городов и магистральным трассам. Они состоят из свинцовых гальванических элементов (обычно их 6) и электролита, т. е. 37%-ного раствора серной кислоты с добавками, которым покрывают элементы.

Это старейший тип батарей, конструкция которого была разработана еще в 1859 году и до сих пор популярна.

• Для каких транспортных средств: большинство моделей легковых автомобилей, грузовиков, тракторов, мотоциклов, небольших квадроциклов.
• Плюсы: низкая цена, очень хорошее качество, высокая устойчивость к глубоким разрядам и механическим повреждениям, высокая износостойкость.
• Минусы: риск сульфатации при частичном или полном разряде, необходимость контроля уровня электролитической жидкости и периодической доливки.
• Гелевые аккумуляторы

Гелевые аккумуляторы, или сокращенно GEL аккумуляторы, также содержат электролит, но в виде силикагеля. Он по-прежнему присутствует в виде водных растворов серы, но с добавлением гелеобразователей, что изменяет его консистенцию. Так что нет необходимости периодически доливать и проверять его состояние, так как он не испаряется и не проливается.

• Для каких транспортных средств: легковые автомобили, требующие длительного электроснабжения, вездеходы, автомобили, оборудованные системой Start-Stop, автомобили с гибридным приводом, автомобили с системой рекуперации энергии при торможении.
• Плюсы: большая производительность, длительное питание, возможность работы в различных положениях, высокая устойчивость к ударам и вибрациям.
• Минусы: высокая цена, меньшая мощность.
• Аккумуляторы с абсорбированным стекломатом

В батареях Absorbed Glass Mat, или AGM, есть стекловолокно, пропитанное электролитом. Это делает его намного более эффективным и хорошо работает в транспортных средствах, которые интенсивно используются, таких как машины скорой помощи, пожарные машины, полиция и автобусы. Они в три раза эффективнее традиционных батарей.

• Для каких транспортных средств: гибридные автомобили, транспортные средства общественного транспорта и муниципальные транспортные средства.
• Плюсы: герметичность, отсутствие необходимости проверки и пополнения жидкости, возможность работы в различных положениях, высокая устойчивость к ударам и вибрациям, меньшие габариты, чем у свинцово-кислотного аккумулятора, малые потери энергии, устойчивость к механическим повреждениям.
• Минусы: высокая цена, низкая устойчивость к глубокому разряду, высокая чувствительность к высоким температурам.
• Аккумуляторы AFB/EFB/EC

Еще одним типом аккумуляторов являются модифицированные свинцово-кислотные аккумуляторы. К ним относятся: усовершенствованная залитая батарея (AFB), усовершенствованная залитая батарея (EFB) и усовершенствованный коврик для велоспорта (ECM). Благодаря своей конструкции они более долговечны, чем традиционные. Конструкционно состоят из таких элементов, как: большой резервуар для электролита, двусторонние сепараторы из полиэфирных и полиэтиленовых микроволокон, пластины из свинцового сплава.

Такие АКБ характеризуются почти вдвое большей циклической выносливостью.

• Для каких транспортных средств: автомобили с системой Start-Stop, автомобили с электроустановкой.
• Плюсы: высокая долговечность (в два раза выше, чем у традиционных батарей).
• Минусы: требуется строгое соблюдение рекомендованных условий зарядки. Закипание электролита – недопустимо.

Когда лучше заменить аккумулятор?

Если вы планируете заменить батарею в течение ближайших года или даже двух, вам следует серьезно подумать, стоит ли все-таки ускорить замену. Почему? Ведь цены на новые аккумуляторы с начала года уже выросли на 10%, и эксперты прогнозируют их дальнейший рост как минимум еще на 10-15%. Во многом это связано с ростом цен на свинец. Поэтому, если вы хотите сократить расходы в долгосрочной перспективе и понимаете, что аккумулятор «все равно придется менять», лучше рассмотреть возможность их замены в текущем году. Тем более логично, что прямо сейчас в интернет-магазине АКБ Мастер вы найдете аккумуляторы ведущих российских и иностранных брендов по доступным ценам.

Как работает автомобильный аккумулятор?

Опубликовано 2 октября 2019 г. by Benjamin Jerew Know How

Автомобильные аккумуляторы используются чуть более века, бесшумно работая под капотом или в багажнике автомобилей по всему миру. Обычно мы не обращаем особого внимания на автомобильный аккумулятор, если только что-то не перестает работать, но как вообще работает автомобильный аккумулятор?

Автомобильный аккумулятор — это устройство для накопления энергии, основанное на научных открытиях, сделанных в конце 1700-х годов, кульминацией которых стало создание Алессандро Вольта первой настоящей батареи в 1800 году. Аккумулятор Вольта состоял из разнородных металлических пластин, разделенных листами ткани, пропитанными соляным раствором, раствором электролита. . Вольта не мог полностью объяснить, как это создавало небольшой электрический заряд, но другие опирались на его работу, постоянно совершенствуя технологию.

Внешний вид автомобильного аккумулятора представляет собой тяжелую пластиковую коробку с парой клемм, которые подключаются к автомобилю. Внутри дела обстоят интереснее, там есть шесть разделенных на перегородки камер. В каждой ячейке металлические пластины чередуются с изоляционными листами и погружены в кислоту. Каждая вторая пластина соединена внутри ячейки параллельно, последовательно с другими ячейками. Каждая ячейка вырабатывает 2,1 В, соединенные последовательно, всего 12,6 В.

Как работает автомобильный аккумулятор для доставки энергии?

Что именно делает это устройство для подачи энергии на стартер, радио или фары? Секрет в том, как металлы реагируют на кислоту. Свинцовые пластины (Pb) и пластины из оксида свинца (PbO ₂ ) погружают в серную кислоту (H ₂ SO ₄ ). Обе пластины реагируют с электролитом с образованием сульфата свинца (PbSO ₄ ), воды (H ₂ O) и дополнительных электронов, которые собираются на отрицательном полюсе батареи.

Pb + PbO ₂ + H ₂ SO ₄ → PbSO ₄ + H ₂ O + 2e ^–

Отключенные, химическая реакция не может продолжаться, потому что электронам некуда идти. Подключенный автомобильный аккумулятор очень быстро отдает много энергии. Даже при отрицательных температурах — серная кислота не замерзает — автомобильный аккумулятор емкостью 600 CCA может обеспечить достаточную мощность для запуска двигателя V8.

Как автомобильный аккумулятор накапливает энергию?

Аккумуляторы Volta и более поздние, по крайней мере, до середины 1800-х годов, страдали серьезным недостатком — они могли поставлять энергию только до тех пор, пока металлы полностью не подвергались коррозии, после чего их приходилось выбрасывать или переделывать, как и ААА и АА. батареи (на самом деле, элементы), питающие ваш фонарик. Первая свинцово-кислотная батарея, изобретенная Гастоном Планте в 1859 году., все поменял.

Как только этот быстрый всплеск энергии запускает двигатель, генератор начинает подавать электроны обратно в батарею. В отличие от цинково-медно-соляной батареи Volta, свинцово-оксидно-сернокислотная батарея Planté легко обращает химическую реакцию вспять. Дополнительные электроны вытесняются из пластин, рекомбинируя сульфат свинца и воду в свинец и серную кислоту, готовые поставлять электричество по требованию.

Технологии автомобильных аккумуляторов уже сто лет, но они настолько надежны, экономичны и легко утилизируются, что до сих пор не найдена подходящая замена. Не забудьте утилизировать свой старый автомобильный аккумулятор, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды и помочь в производстве новых автомобильных аккумуляторов.

Ознакомьтесь со всеми автомобильными аккумуляторами, доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о том, как работает автомобильный аккумулятор, поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото предоставлено Pixabay.

Бен разбирает вещи с 5 лет и снова собирает их с 8 лет. После того, как он начал заниматься ремонтом дома и на ферме своими руками, он нашел свое призвание в программе CGCC по ремонту автомобилей. После того, как он провел ASE CMAT в течение 10 лет, Бен решил, что ему нужны перемены. Теперь он пишет на автомобильные темы в Интернете и по всему миру, включая новые автомобильные технологии, транспортное законодательство, выбросы, экономию топлива и ремонт автомобилей.

Как работает автомобильный аккумулятор

Мы часто сталкиваемся с терминами «Мой аккумулятор разряжен» или «Мне нужно зарядить аккумулятор», когда речь идет о ремонте и обслуживании автомобилей. Однако понимаем ли мы, как работает автомобильный аккумулятор? Понимая его функции, мы можем быть уверены, что вы больше не будете воспринимать этот важный элемент как должное.

Чтобы понять аккумулятор вашего автомобиля, стоит также немного разобраться в электричестве. Электроны — это отрицательно заряженные частицы, способные переносить электрический ток. Когда вы слышите упоминания о положительных и отрицательных ионах, вы слышите упоминания об отсутствии или присутствии электронов. Электричество, как правило, будет течь от положительного к отрицательному выводу и с помощью электронов.

Эти клеммы подключаются ко всем компонентам вашего автомобиля, для работы которых требуется электричество, включая стеклоочистители, центральные дверные замки и двигатель.

Внутри каждой автомобильной батареи находятся ячейки меньшего размера, каждая из которых имеет свои положительные и отрицательные клеммы. Каждая ячейка имеет восемь перекрывающихся металлических пластин для каждой клеммы, всего 16 на ячейку. Эти элементы покрыты свинцом и тщательно пропитаны 35% серной кислотой.

Серная кислота является сильной кислотой, которая обеспечивает постоянный поток электронов и, следовательно, проводит электричество. Когда аккумулятор разряжается, на пластине присутствует сульфат свинца. Когда он заряжается, покрытие пластины присутствует в виде оксида свинца.

Когда вы заводите машину, ваша батарея вырабатывает электричество, что позволяет кислотной ванне вступать в реакцию с химическими веществами в пластинах батареи. Эти пластины в основном высвобождают электроны, которые перемещаются с положительной на отрицательную сторону пластины; а затем перейти от одной ячейки к другой.

В первой ячейке электроны несут заряд 2 вольта. При переходе к следующей пластине они накапливают общую нагрузку в 4 вольта. К шестой ячейке электроны будут перемещаться из батареи в машину и нести в общей сложности 12 вольт.

Является основой для автомобильных аккумуляторов с маркировкой «12 вольт». 12-вольтового скачка достаточно, чтобы запустить двигатель, хотя от аккумулятора может потребоваться больше ампер, когда вам нужно использовать стеклоочистители, кондиционер, центральные замки или стереосистему с высокой выходной мощностью.