מצבר ברכב - מה זה?
מונחים אוטומטיים,  מאמרים,  מכשיר רכב,  הפעלת מכונות

מצבר ברכב - מה זה?

חלק ממערכות הרכב דורשות מתח להפעלה. יש המשתמשים רק בחלק קטן מהאנרגיה, למשל, אך ורק להפעלת חיישן אחד. מערכות אחרות מורכבות ולא יכולות לתפקד ללא חשמל.

לדוגמא, כדי להניע את המנוע לפני כן, נהגים השתמשו בכפתור מיוחד. הוא הוכנס לתוך החור המיועד לו ובעזרת כוח פיזי, גל הארכובה של המנוע הופנה. אינך יכול להשתמש במערכת זו במכונות מודרניות. במקום שיטה זו, מתחיל מחובר לגלגל התנופה. אלמנט זה משתמש בזרם כדי לסובב את גלגל התנופה.

מצבר ברכב - מה זה?

כדי לספק לכל מערכות הרכב חשמל, היצרנים דאגו לשימוש בסוללות. כבר שקלנו כיצד לטפל באלמנט זה. באחת הביקורות הקודמות... עכשיו בואו נדבר על סוגי הסוללות הנטענות.

מהי סוללה

נתחיל עם המינוח. מצבר לרכב הוא מקור זרם קבוע לרשת החשמל של המכונית. הוא מסוגל לאגור חשמל בזמן שהמנוע פועל (גנרטור משמש לתהליך זה).

זהו מכשיר נטען. אם הוא משוחרר במידה כזו שלא ניתן להפעיל את המכונית, הסוללה מוסרת ומחוברת למטען שפועל על גבי אספקת חשמל ביתית. מתוארות דרכים אחרות להפעלת המנוע בעת נטענת הסוללה כאן.

מצבר ברכב - מה זה?

בהתאם לדגם הרכב, ניתן להתקין את המצבר בתא המנוע, מתחת לרצפה, בנישה נפרדת מחוץ לרכב או בתא המטען.

מכשיר סוללה

סוללה נטענת מורכבת מכמה תאים (הנקראים בנק סוללות). לכל תא יש צלחות. כל פלטינה נושאת מטען חיובי או שלילי. יש ביניהם מפריד מיוחד. זה מונע קצר בין הלוחות.

כדי להגדיל את שטח המגע של האלקטרוליט, כל פלטה מעוצבת כמו רשת. הוא עשוי מעופרת. חומר פעיל נלחץ לתוך הסריג, בעל מבנה נקבובי (זה מגדיל את שטח המגע של הצלחת).

מצבר ברכב - מה זה?

הלוח החיובי מורכב מעופרת וחומצה גופרתית. בריום סולפט נכלל במבנה הלוח השלילי. בתהליך ההטענה חומר הפלטה החיובי משנה את ההרכב הכימי שלה והופך לדו-חמצני. לוח המוט השלילי הופך ללוחית עופרת רגילה. כאשר המטען מנותק, מבנה הלוח חוזר למקומו המקורי וההרכב הכימי שלהם משתנה.

אלקטרוליט מוזג לכל צנצנת. זהו חומר נוזלי המכיל חומצה ומים. הנוזל גורם לתגובה כימית בין הלוחות, שממנה נוצר זרם.

כל תאי הסוללה שוכנים בבית. הוא עשוי מסוג פלסטיק מיוחד העמיד בפני חשיפה מתמדת לסביבה חומצית פעילה.

עקרון הפעולה של סוללת האחסון (מצבר)

מצבר ברכב - מה זה?

מצבר לרכב משתמש בתנועת חלקיקים טעונים כדי לייצר חשמל. שני תהליכים שונים מתרחשים בסוללה, שבגללם ניתן להשתמש במקור החשמל לאורך זמן:

  • סוללה חלשה. בשלב זה, החומר הפעיל מחמצן את הלוח (האנודה), מה שמוביל לשחרור אלקטרונים. חלקיקים אלה מופנים לצלחת השנייה - הקתודה. כתוצאה מתגובה כימית, החשמל משתחרר;
  • טעינת בטרייה. בשלב זה מתרחש התהליך ההפוך - אלקטרונים מומרים לפרוטונים והחומר מעביר אותם בחזרה - מהקתודה לאנודה. כתוצאה מכך משוחזרים הלוחות, כך שתהליך הפריקה הבא יתאפשר.

סוגי וסוגי סוללות

יש מגוון רחב של סוללות בימינו. הם נבדלים זה מזה בחומר הלוחות ובהרכב האלקטרוליט. סוגים מסורתיים של חומצות עופרת משמשים במכוניות, אך קיימים כבר מקרים תכופים של יישום טכנולוגיות מתקדמות. להלן כמה מהתכונות של סוג זה וסוגי סוללות אחרים.

מצבר ברכב - מה זה?

מסורתי ("אנטימון")

סוללת עופרת, שעל צלחותיה 5 אחוז או יותר מהאנטימון. חומר זה התווסף להרכב האלקטרודות כדי להגביר את חוזקן. האלקטרוליזה בספקי כוח כאלה היא המוקדמת ביותר. במקרה זה, כמות אנרגיה מספקת משתחררת, אך הלוחות נהרסים במהירות (התהליך מתחיל כבר ב 12 וולט).

החיסרון העיקרי של סוללות כאלה הוא שחרור גדול של חמצן ומימן (בועות אוויר), מה שגורם למים להתנדף מהקופסאות שימורים. מסיבה זו, כל סוללות האנטימון ניתנות לשימוש - לפחות פעם בחודש, עליכם לבדוק את רמת האלקטרוליט וצפיפותו. התחזוקה כוללת תוספת מים מזוקקים, במידת הצורך, כך שהצלחות לא ייחשפו.

מצבר ברכב - מה זה?

כבר לא משתמשים בסוללות כאלה במכוניות כדי להקל על הנהג באחזקת הרכב. אנלוגים אנטימוניים נמוכים החליפו סוללות כאלה.

אנטימון נמוך

כמות האנטימונים בהרכב הלוחות ממוזערת כדי להאט את תהליך אידוי המים. נקודה חיובית נוספת היא שהסוללה לא מתרוקנת כל כך מהר כתוצאה מאחסון. שינויים כאלה מסווגים כסוגים של תחזוקה נמוכה או שאינם תחזוקה.

המשמעות היא שבעל הרכב אינו צריך לבדוק את צפיפות האלקטרוליט ונפחו מדי חודש. למרות שלא ניתן לקרוא להם נטולי תחזוקה לחלוטין, מכיוון שהמים בהם עדיין רותחים, ויש לחדש את הנפח.

היתרון של סוללות כאלה הוא יומרותן לצריכת אנרגיה. ברשת הרכב עלולות להתרחש עליות וירידות מתח, אך הדבר אינו משפיע לרעה על מקור החשמל, כמו במקרה של אנלוגי סידן או ג'ל.

מצבר ברכב - מה זה?

מסיבה זו, סוללות אלו מתאימות ביותר למכוניות ביתיות שאינן יכולות להתפאר בעלות ציוד עם צריכת אנרגיה יציבה. הם מתאימים גם לנהגים עם הכנסה ממוצעת.

סִידָן

זהו שינוי של סוללת אנטימון חלשה. רק במקום להכיל אנטימון, מוסיפים סידן לצלחות. יתר על כן, חומר זה הוא חלק מהאלקטרודות של שני הקטבים. Ca / Ca מסומן על התווית של סוללה כזו. כדי להפחית את ההתנגדות הפנימית, משטח הצלחות הפעילות מצופה לפעמים בכסף (חלק קטן מאוד מהתוכן).

תוספת סידן הפחיתה עוד יותר את הגזים במהלך הפעלת הסוללה. אין צורך לבדוק את צפיפות ונפח האלקטרוליטים בשינויים כאלה במשך כל תקופת הפעולה, ולכן הם נקראים נטולי תחזוקה.

מצבר ברכב - מה זה?

אספקת חשמל מסוג זה נמוכה ב -70% (בהשוואה לשינוי הקודם) בכפוף לפריקה עצמית. הודות לכך הם יכולים להיות מאוחסנים לאורך זמן, למשל במהלך אחסון ציוד בחורף.

יתרון נוסף הוא שהם לא כל כך חוששים ממטען יתר, שכן אלקטרוליזה בהם מתחילה כבר לא בשעה 12, אלא ב -16 V.

למרות היבטים חיוביים רבים, לסוללות הסידן יש כמה חסרונות משמעותיים:

  • צריכת האנרגיה יורדת אם היא משוחררת לחלוטין מספר פעמים ואז נטענת מאפס. יתר על כן, פרמטר זה פוחת כל כך עד שהסוללה דורשת החלפה, מכיוון שהקיבולת שלה אינה מספיקה לתפקוד תקין של הציוד המחובר לרשת הרכב;
  • איכות המוצר המוגברת דורשת תשלום גבוה יותר, מה שהופך אותו לנגיש למשתמשים עם הכנסה מהותית ממוצעת;
  • תחום היישום העיקרי הוא מכוניות זרות, מכיוון שהציוד שלהן יציב יותר מבחינת צריכת האנרגיה (למשל, פנסי צד רבים במקרים רבים נכבים אוטומטית, גם אם הנהג בטעות שכח לכבות אותם, מה שמוביל לרוב לפריקה מלאה של הסוללה);
  • הפעלת מצבר מצריכה תשומת לב רבה יותר, אך עם טיפול הולם ברכב (שימוש בציוד איכותי ותשומת לב לפריקה מלאה), מצבר זה יחזיק מעמד זמן רב בהרבה מקבילו בעל האנטימונים הנמוכים.

היברידי

סוללות אלה מסומנות כ- Ca +. צלחות היברידיות בשינוי זה. החיובי יכול לכלול אנטימון, ושלילי - סידן. מבחינת יעילות, סוללות כאלה נחותות מאלה של סידן, אך המים בהן רותחים הרבה פחות מאשר באנטימונים נמוכים.

מצבר ברכב - מה זה?

סוללות כאלה אינן סובלות כל כך מפריקה מלאה, ואינן חוששות מהטענה יתר. אפשרות מצוינת אם אפשרות התקציב אינה מספקת מבחינה טכנית, ואין מספיק כסף לאנלוג סידן.

ג'ל, AGM

סוללות אלה משתמשות באלקטרוליט ג'ל. הסיבה ליצירת סוללות כאלה הייתה שני גורמים:

  • האלקטרוליט הנוזלי של הסוללות הקונבנציונליות ידלוף במהירות כשהמקרה נמצא בלחץ לחץ. זה לא כרוך רק בפגיעה ברכוש (גוף המכונית מידרדר במהירות), אלא שהוא יכול גם לגרום לפגיעה קשה בבריאות האדם בזמן שהנהג מנסה לעשות משהו;
  • לאחר זמן מה, הצלחות, בגלל פעולה לא זהירה, מסוגלות להתמוטט (להישפך החוצה).

בעיות אלו בוטלו על ידי שימוש באלקטרוליט ג'ל.

מצבר ברכב - מה זה?

בשינויים של ה- AGM מתווסף למכשיר חומר נקבובי המחזיק את הג'ל ליד הצלחות ומונע היווצרות של בועות קטנות בסביבתן הקרובה.

היתרונות של סוללות כאלה הם:

  • הם לא מפחדים מטיה - עבור דגמים עם אלקטרוליט נוזלי, לא ניתן להשיג זאת, שכן במהלך פעולתם עדיין נוצר אוויר במקרה, שכאשר הופכים אותו חושפים את הלוחות;
  • מותר לאחסן סוללה טעונה לטווח ארוך, מכיוון שיש להם סף הפריקה העצמית הנמוך ביותר;
  • לאורך כל המחזור בין המטען, הוא מייצר זרם יציב;
  • הם לא חוששים מפריקה מלאה - קיבולת הסוללה לא הולכת לאיבוד בעת ובעונה אחת;
  • חיי העבודה של אלמנטים כאלה מגיעים לעשר שנים.

בנוסף ליתרונות, לסוללות כאלה לרכב יש מספר חסרונות גדולים שמדהימים את רוב המשתמשים שרוצים להתקין אותם במכוניתם:

  • טעים מאוד לגחמני - לשם כך יש צורך במטענים מיוחדים המספקים זרם טעינה יציב ונמוך;
  • טעינה מהירה אינה מותרת;
  • במזג אוויר קר, יעילות הסוללה יורדת בחדות, מכיוון שהג'ל מקטין את תכונות המוליך שלו כשהוא מקורר;
  • על המכונית להיות בעלת גנרטור יציב, לכן משתמשים בשינויים כאלה במכוניות יוקרה;
  • מחיר גבוה מאוד.

אלקליין

מצברים לרכב יכולים להיות מלאים לא רק באלקטרוליט חומצי אלא גם בסיסי. במקום עופרת, לוחות בשינויים אלה עשויים ניקל וקדמיום או ניקל וברזל. אשלגן הידרוקסיד משמש כמוליך פעיל.

אין צורך למלא את האלקטרוליט המצוי בסוללות כאלה, מכיוון שהוא אינו מתבשל במהלך ההפעלה. בהשוואה למקבילות חומצה, לסוללות מסוג זה יש את היתרונות הבאים:

  • לא מפחד מהפרשות יתר;
  • ניתן לאחסן את הסוללה במצב פרוק והיא לא תאבד את תכונותיה;
  • הטעינה אינה קריטית עבורם;
  • יציב יותר בטמפרטורות נמוכות;
  • פחות רגישים לפריקה עצמית;
  • הם אינם פולטים אדים מזיקים מאכלים, המאפשרים טעינה באזור מגורים;
  • הם אוגרים יותר אנרגיה.
מצבר ברכב - מה זה?

לפני שהוא רוכש שינוי כזה, על בעל הרכב לקבוע אם הוא מוכן לפשרות כאלה:

  • סוללה אלקליין מייצרת פחות מתח, ולכן יש צורך בפחיות רבות יותר מאשר במקביל לחומצה. מטבע הדברים זה ישפיע על ממדי הסוללה, שיספקו את האנרגיה הדרושה לרשת ספציפית.
  • מחיר גבוה;
  • מתאים יותר לאחיזה מאשר לפונקציות המתנע.

לי-יון

המתקדמות ביותר כרגע הן אפשרויות הליתיום-יון. עד הסוף, טכנולוגיה זו טרם הושלמה - הרכב הלוחות הפעילים משתנה ללא הרף, אך החומר איתו נערכים ניסויים הוא יוני ליתיום.

הסיבות לשינויים כאלה הן בטיחות תפעולית מוגברת (לדוגמה, מתכת ליתיום התבררה כמפיצה), כמו גם ירידה ברעילות (שינויים בתגובת מנגן ותחמוצת ליתיום היו בעלי רעילות גבוהה, ולכן מכוניות חשמליות על אלמנטים כאלה לא היו יכולות להיקרא "ירוקות". תַחְבּוּרָה).

מצבר ברכב - מה זה?

סוללות אלה מתוכננות להיות יציבות ובטוחות ככל האפשר לסילוק. היתרונות של חידוש זה כוללים:

  • הקיבולת הגבוהה ביותר בהשוואה לסוללות בגודל זהה;
  • המתח הגבוה ביותר (בנק אחד יכול לספק 4 וולט, שהוא כפול מזה של האנלוג "הקלאסי");
  • פחות רגישים לפריקה עצמית.

למרות יתרונות אלה, סוללות כאלה עדיין אינן מסוגלות להתחרות באנלוגים אחרים. יש לכך כמה סיבות:

  • הם עובדים בצורה גרועה בכפור (בטמפרטורות שליליות זה מתפרק מהר מאוד);
  • מעט מאוד מחזורי טעינה / פריקה (עד חמש מאות);
  • אחסון הסוללה מוביל לאובדן קיבולת - בעוד שנתיים היא תפחת ב -20 אחוזים;
  • חוששים מפריקה מלאה;
  • זה נותן כוח חלש כך שהוא יכול לשמש כאלמנט המתנע - הציוד יעבוד זמן רב, אך אין מספיק אנרגיה להפעלת המנוע.

ישנה התפתחות נוספת שהם רוצים ליישם ברכבים חשמליים - קבלים-על. אגב, כבר נוצרו מכוניות שפועלות על סוללות מסוג זה, אולם יש להן גם חסרונות רבים המונעים מהן להתחרות בסוללות מזיקות ומסוכנות יותר. פיתוח כזה ורכב חשמלי המופעל על ידי מקור כוח זה מתוארים בביקורת אחרת.

חיי סוללה

אף על פי שעד כה נערך מחקר לשיפור היעילות והבטיחות של הסוללות לרשת המובילה של מכונית, עד כה הפופולריות ביותר הן אפשרויות חומצה.

הגורמים הבאים משפיעים על חיי הסוללה:

  • הטמפרטורה בה מופעל ספק הכוח;
  • מכשיר סוללה;
  • יעילות וביצועים של גנרטור;
  • קיבוע סוללה;
  • מצב רכיבה;
  • צריכת חשמל כאשר הציוד כבוי.

אחסון נכון של סוללה שאינה בשימוש מתואר ב כאן.

מצבר ברכב - מה זה?

לרוב סוללות החומצה חיי עבודה קטנים - האיכותיים ביותר, גם אם כל כללי ההפעלה נשמרים, יעבדו בין חמש לשבע שנים. לרוב מדובר בדגמים ללא השגחה. הם מוכרים לפי שם המותג - יצרנים ידועים אינם מקלקלים את המוניטין שלהם במוצרים באיכות נמוכה. כמו כן, למוצר כזה תהיה תקופת אחריות ארוכה - שנתיים לפחות.

אפשרות התקציב תימשך שלוש שנים, והאחריות בגינן לא תעלה על 12 חודשים. אתה לא צריך למהר לאפשרות זו, מכיוון שאי אפשר ליצור תנאים אידיאליים להפעלת סוללה.

למרות שאי אפשר לקבוע את משאב העבודה במשך שנים, זה זהה למקרה של צמיגי רכב, המתואר במאמר אחר... סוללה ממוצעת חייבת לעמוד ב -4 מחזורי טעינה / פריקה.

מידע נוסף על חיי הסוללה מתואר בסרטון זה:

כמה זמן מצבר לרכב מחזיק מעמד?

שאלות ותשובות:

מה זאת אומרת סוללה? סוללת מצבר - סוללת אחסון. זהו מכשיר המייצר באופן עצמאי חשמל הדרוש לפעולה אוטונומית של מכשירי חשמל במכונית.

מה עושה הסוללה? כאשר הוא נטען, החשמל מתחיל תהליך כימי. כאשר הסוללה אינה נטענת, מופעל תהליך כימי להפקת חשמל.

הוספת תגובה