Auton akku

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 22.6.2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Auton akku (tarkemmin sanottuna auton akku [lyhennetty auton akku]) on sähköakku, jota käytetään autoissa tai moottoripyörissä. Sitä käytetään apuvirtalähteenä junaverkossa, kun moottori ei ole käynnissä, sekä moottorin käynnistämiseen.

Sähköliikenteessä se ei ole apuenergian lähde, vaan tärkein. Tällaisia ​​akkuja kutsutaan vetovoimaksi .

Tärkeimmät ominaisuudet

Lisäksi tekstissä tarkastellaan vain lyijyakkua, koska jos akku ei ole veto, niin "auton (käynnistys) akkuna" tätä käytetään useammin. Lyijyakuilla on ainutlaatuinen kyky pysäyttää lataus automaattisesti ja nostaa jännitettä jyrkästi sekä laskea latausvirtaa jyrkästi täyteen ladattuna. Samanaikaisesti samojen litiumioni- tai litium-rautafosfaattiakkujen käyttö on myös mahdollista, mutta koska ne vaativat ylimääräisen elektronisen piirin kunnon valvomiseksi, korkea hinta, niitä käytetään harvemmin [ 1] [2] [3] .

Kevyet kuorma-autot, pakettiautot ja dieselmoottorilla varustetut henkilöautot käyttävät myös 12 voltin akkuja.

Akun tyhjäkäyntijännite ( jännite, kun navat on poistettu ) voidaan liittää likimääräiseen lataustasoon. Jos akku on ajoneuvossa, " ei kuormitusta jännite " mitataan, kun moottori on sammutettu ja kuorma on täysin irrotettu (liittimet poistettu).

Varausaste arvioidaan akulla, joka on irrotettu kuormasta vähintään 6 tunnin levon jälkeen ja huoneenlämmössä. Jos lämpötila on muu kuin huoneenlämpötila, käytetään lämpötilakorjausta. Keskimäärin uskotaan, että lämpötilan pudotus 1 °C huoneenlämpötilasta vähentää kapasiteettia noin 1%, joten -30 °C:ssa auton akun kapasiteetti on noin puolet +20 °C:n lämpötilasta.

Jännite ilman kuormitusta
, T = 26,7 °C
Arvioitu
maksu
Elektrolyytin tiheys
lämpötilassa T = 26,7 °C
12 V 6 V
12,70V 6,32V 100 % 1,265 g/cm³
12,35V 6,22V 75 % 1,225 g/cm³
12,10 V 6,12 V viisikymmentä % 1,190 g/cm³
11,95 V 6,03 V 25 % 1,155 g/cm³
11,70 V 6,00 V 0 % 1,120 g/cm³
Tyhjäjännite riippuu myös lämpötilasta ja täyteen ladatun elektrolyytin tiheydestä. On huomattava, että elektrolyytin tiheys samalla varaustasolla puolestaan ​​riippuu myös lämpötilasta (käänteinen suhde).

Akkujen ominaisuus on purkausajan lyheneminen purkausvirtojen kasvaessa. Purkausajan riippuvuus purkausvirrasta on lähellä teholakia. Erityisesti saksalaisen tiedemiehen Peikertin kaava on laajalle levinnyt , ja hän havaitsi, että: . Tässä  on akun kapasiteetti ja  Peukert-luku, joka on eksponentti, joka on vakio tietylle akulle tai akkutyypille. Lyijyakkujen Peukert-luku vaihtelee tyypillisesti välillä 1,15 - 1,35. Yhtälön vasemmalla puolella olevan vakion arvo voidaan määrittää akun nimelliskapasiteetista. Sitten useiden muunnosten jälkeen saamme kaavan akun todelliselle kapasiteetille mielivaltaisella purkausvirralla :

.

Tässä  on akun nimellinen kapasiteetti ja  nimellinen purkausvirta, jolla nimelliskapasiteetti asetetaan (yleensä 20 tunnin tai 10 tunnin purkausjakson virta).

Akun kapasiteetti valitaan pääsääntöisesti moottorin työtilavuuden perusteella (suurempi tilavuus - enemmän käynnistintehoa - suurempi akun kapasiteetti), sen tyyppi (dieselmoottoreissa auton akun kapasiteetin tulisi olla suurempi kuin bensiinimoottoreissa samalla sylinteritilavuudella) ja käyttöolosuhteet (kylmän ilmaston alueilla kapasiteetti kasvaa akun kapasiteetin pienenemisen vuoksi alhaisissa lämpötiloissa ja moottorin käynnistysvaikeudesta käynnistimellä öljyn sakeutumisen vuoksi ).

Lataus/purkausjakso

Auton akku sisältää kemikaaleja, jotka vuorovaikutuksessa tuottavat sähkövirtaa. Kaksi erilaista metallia asetetaan happamaan ympäristöön, jota kutsutaan elektrolyytiksi. On olemassa elektronien virtaus ja elektronit siirtyvät yhdestä levyryhmästä toiseen.

Akku on ladattu

Täyteen ladattu akku sisältää negatiivisen sienilyijylevykatodin (Pb) , positiivisen lyijydioksidilevyanodin (PbO 2 ) ja elektrolyytin rikkihapon ( H 2 SO 4 ) ja veden (H 2 O) liuoksesta. .

Akku on vähissä

Kun akku tyhjenee, katodilla oleva lyijydioksidi vähenee ja lyijy hapettuu anodilla. Molempien levyjen metallit reagoivat SO 4 :n kanssa , jolloin muodostuu lyijysulfaattia (PbSO 4 ). Rikkihaposta saatu vety (H 2 ) reagoi hapen (O 2 ) kanssa positiivisesta levystä muodostaen vettä (H 2 O). Tämä kuluttaa rikkihappoa ja tuottaa vettä. Oikea lataus määrää suurelta osin akun käyttöiän. [7]

Matala akun varaustaso

Täysin tyhjentyneessä akussa molemmat levyt on päällystetty lyijysulfaatilla (PbSO 4 ) ja elektrolyytti laimennetaan suurelta osin vedellä (H 2 O).

Akku latautuu

Prosessi on purkamisen vastakohta.

Sulfaatti (SO 4 ) poistuu levyiltä ja yhdistyy vedyn (H 2 ) kanssa rikkihapoksi (H 2 SO 4 ). Vapaa happi (O 2 ) yhdistyy lyijyn (Pb) kanssa positiivisella levyllä muodostaen lyijydioksidia (PbO 2 ). Kun akku lähestyy täyttä latausta, vetyä muodostuu negatiivisille levyille ja happea muodostuu positiivisille levyille, kaasuttumista tapahtuu. Virtaava kaasu on räjähtävää .

Auton akkutyypit

Sähköajoneuvon ( "Hotzenblitz" ) virransyöttö 14 NiMH - akulla, joiden jännite on 12 V ja kapasiteetti 78 Ah, joista jokainen koostuu 10 prismaattisesta akusta, joiden jännite on 1,2 V
Akkutyyppi

Pääasiassa käytetään lyijyhappotyyppiä . Akku itsessään koostuu 6 akusta (tölkki), joiden jokaisen nimellisjännite on noin 2,2 volttia ja jotka on kytketty sarjaan akkuun. Tavallinen elektrolyytti on seos tislattua vettä ja rikkihappoa, jonka tiheys on välillä 1,23-1,31 g / cm³ (mitä suurempi elektrolyytin tiheys, sitä pakkaskestävämpi akku), mutta nyt on rakennettu autojen akkuja. AGM -teknologian (Absorbent Glass Mat) perusteella , jossa elektrolyytti imeytyy lasikuituun[ specific ] sekä ns. geeliakut, joissa elektrolyytti sakeutetaan geelimäiseen tilaan silikageelillä (tekniikkaa kutsutaan nimellä GEL).

Mitat

Kävi niin, että kehitettäessä uudentyyppistä tai jopa merkkiä autovarusteita jouduttiin usein kehittämään siihen uusi autoakku. Tulevaisuudessa valmistajat ovat kehittäneet suuren valikoiman erilaisia ​​akkuja, jotka eroavat toisistaan ​​merkittävästi kooltaan ja sähköisiltä ominaisuuksiltaan. Raskaissa kuorma-autoissa ja erikoisajoneuvoissa, joissa on 24 voltin sisäinen verkko, käytetään kahta identtistä 12 voltin akkua, jotka on kytketty sarjaan tai yhtä 24 voltin akkua (harvoin).

Akun muototekijöitä on tällä hetkellä useita . Japanin ja Euroopan markkinoiden akut voivat vaihdella kooltaan.

Vastakkaisuus

"käänteinen" tai "suora". Määrittää elektrodien sijainnin auton akun kotelossa. Kotimaisille autoille on ominaista suora napaisuus, jossa positiivinen napa on vasemmalla ja negatiivinen napa oikealla, akun ollessa "liittimet lähempänä sinua" -asennossa. Usein on mahdotonta asentaa jonkun muun akkua, esimerkiksi "eurooppalaista" japanilaiseen autoon. Johdotusta voi olla tarpeen jatkaa.

Liittimen halkaisija

Euro- tyypissä - tyyppi 1  - 19,5 mm "positiivinen" liitin ja 17,9 mm "negatiivinen" liitin. Tyyppi Asia - Tyyppi 3  - 12,7 mm "positiivisessa" liittimessä, - ja 11,1 mm "miinus" liittimessä [8] . Valmistetaan "korkkeja" - sovittimia ohuista liittimistä paksuihin.

Kiinnitystyyppi

Tietyssä ajoneuvossa voidaan toteuttaa yksi auton akun kiinnitystyypeistä - ylhäältä tai alhaalta. Joissakin ajoneuvoissa akun kiinnitysrakennetta ei ehkä ole. Pohjakiinnitystyyppien nimet ovat seuraavat: B00, B01, B03, B13.

Huollon tarve

Tämän periaatteen mukaan autojen akut luokitellaan kahteen tyyppiin: huolletut (ja niiden alakategoriana, vähän huoltoa vaativat) ja huoltovapaat (GOST-tekstissä ne on merkitty huoltovapaiksi). Rakenteeltaan yksinkertaiset akut vaativat säännöllistä elektrolyytin tilan seurantaa ja säännöllistä latausta erityisellä tekniikalla kiinteällä laturilla. Teollisuusyrityksissä autojen akkujen huoltoon on erikoiskoulutettuja henkilöitä (akkutyöntekijöitä) sekä latauspisteitä.

Kuitenkin "huoltovapaat" auton akut - tämä ei tarkoita, että tällainen akku ei tarvitse hoitoa ollenkaan. Pääsääntöisesti huoltovapaassa akussa on sisäänrakennettu hydrometrin ilmaisin , jonka väri määrittää elektrolyytin tiheyden - vihreä vyö normaalitiheydellä, punainen tai valkoinen - alhainen (akku on vaihdettava). On myös tarpeen seurata säännöllisesti elektrolyyttitasoa kotelossa olevien merkkien mukaan. Kaikissa autoakuissa, jotta vältetään akkutilan vaurioituminen hapon vaikutuksesta, on tarpeen valvoa kotelon tiiviyttä, täyttötulppia ja tyhjennysaukkojen puhtautta ja mikäli elektrolyytin merkkejä ilmenee, vuoto on poistettava ja huolellisesti huuhtele auton akun kotelo ja lokero neutraloivalla alkalisella koostumuksella. Liittimet on myös puhdistettava ja voideltava säännöllisesti litiumrasvalla, jotta vältetään niiden sähkökorroosiovaurio.

Mielenkiintoisia faktoja

Katso myös

Muistiinpanot

  1. Litiumioniakut: miksi niitä ei laita autoihin . Arkistokopio 15.2.2019 Wayback Machinessa // Artikkeli 10.12.2017 B. Ignashin . Julkaistu "Engine"-lehden numerossa 10 (57) vuodelta 2017 (s. 44-47).
  2. Lithium-Ion Future: New Generation Batteries Arkistokopio 15.2.2019 Wayback Machinessa // 19.6.2008 V. Sannikov. Julkaistu Popular Mechanicsin numerossa 7 (69) , 2008.
  3. 7 tärkeää kysymystä (ja vastausta) akuista Arkistoitu 15. helmikuuta 2019 Wayback Machinessa // 24.12.2018 M. Kolodochkin. Artikkeli verkkojulkaisussa " Ratin takana "
  4. Kashtanov, 1983 , s. 176.
  5. Rautatieliikenne. - 2011. Nro 12. - n.35. (linkki ei saatavilla) . Käyttöpäivä: 15. joulukuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 22. joulukuuta 2015. 
  6. Kashtanov, 1983 , s. 21–23.
  7. Ohjeet auton akun lataamiseen oikein ilman akun irrottamista (video) . autoclema.com. Haettu 11. huhtikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 12. huhtikuuta 2018.
  8. liittimet - Tyypillä 1 on eurooppalainen standardi; ASIA-sarjan liittimet - tyyppi 3 - ohuempi kuin eurooppalainen standardi. . Haettu 13. maaliskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 22. toukokuuta 2011.
  9. Yleiskatsaus tietoihin "kalsium"-akuista eri lähteistä. . Haettu 24. marraskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 23. kesäkuuta 2020.
  10. Mihail Kolodochkin: "Akut: onko mahdollista asentaa autoon akku, jonka kapasiteetti on suurempi kuin tavallinen?" Arkistoitu 10. maaliskuuta 2013 Wayback Machinessa . " Ratin takana ", 20.02.2013

Kirjallisuus

Venäjän federaation standardit

Venäjällä autojen akuille ja akuille on asetettu useita säädösvaatimuksia, erityisesti sovelletaan useita GOST -standardeja :

Kenraali Lyijyhapon mukaan Nikkelimetallihydridille Nikkeli-kadmiumille Litium-ionilla

Linkit