Что такое пусковой ток аккумуляторной батареи: Величина пускового тока аккумуляторной батареи |Интернет-магазин аккумуляторов Колеса Даром

Содержание

Тонкости маркировки аккумуляторной батареи (АКБ)

Производитель аккумуляторной батареи обязан наносить на корпус изделия маркировку, которая должна содержать область применения АКБ, особенности конструктивного исполнения и ряд других параметров, с помощью которых можно определить совместимость батареи с разными моделями автомобилей. В этом деле есть свои тонкости, о которых мы и поговорим…

Для начала внимательно посмотрим на корпус АКБ. Если у вас в руках батарея, произведенная в странах СНГ, то на ней будет «красоваться» обозначение вроде этого: 6 СТ-60 А1.

Первая цифра (6) указывает число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее (6 или 3) и говорит о ее номинальном напряжении (12 или 6 В соответственно). Буквы СТ указывают на назначение батареи (СТ – стартерная). 60 – номинальная емкость батареи в ампер-часах (А/ч). А1 – буквы или цифры, которые содержат дополнительную информацию об исполнении батареи (при необходимости) и материалах, примененных для ее изготовления, например: А – с общей крышкой, буква З – залитая и полностью заряженная (если ее нет – батарея сухозаряженная), слово «необслуживаемая» – для батарей, соответствующих требованию ГОСТ по расходу воды, Э – корпус-моноблок из эбонита, Т – моноблок из термопластичной пластмассы, М – сепаратор типа мипласт из поливинилхлорида, П – сепаратор-конверт из полиэтилена.



Условное обозначение автомобильных батарей, применяемое большинством европейских производителей, представляет собой пятизначный код по немецкому стандарту DIN (например, 560 19) или девятизначный код по международному стандарту ЕТN (например, 560 059 042).

В структуре кодов как по DIN, так и по ЕТМ, значение первых трех цифр одинаково. Они показывают номинальное напряжение и емкость батареи. Для 6-вольтовых батарей первые три цифры (от 001 до 499) представляют собой номинальную емкость в ампер-часах. Для наиболее распространенных 12-вольтовых аккумуляторов номинальную емкость можно получить, вычитая 500 из трехзначного числа (от 501 до 799). Таким образом, если первая цифра обозначения равна 5, то емкость батареи – от 1 до 99 А/ч, если 6 – от 100 до 199 А/ч, а если 7 – от 200 до 299 А/ч.

Например, емкость батареи типа 560 19 (по DIN) или 560 059 042 (по ЕТМ) – 60 А/ч. Последние две цифры в обозначении по DIN и вторая тройка цифр в обозначении по ЕТМ характеризуют размеры и тип полюсных выводов, конструкцию крепежных элементов, тип газоотвода, тип крышки, наличие ручек и вибропрочность данного варианта конструктивного исполнения АКБ.


Число из трех последних цифр в обозначении по ЕТN составляет 0,1 от величины тока холодной прокрутки по ЕN. Для приведенного выше примера ток холодной прокрутки равен:

I = 042×10=420 А.

Ток бывает разный?

Кстати, пусковой ток и маркировка его величины стоят отдельного разговора. Ведь это одна из важных характеристик аккумулятора наряду с напряжением и емкостью, и показывает она, какой величины ток может дать батарея при запуске двигателя. Чем выше пусковой ток аккумулятора, тем быстрее можно запустить двигатель, что особенно важно зимой, а также для дизельных автомобилей. Сила пускового тока зависит от площади поверхности активного материала (пластины), которая реагирует с серной кислотой, содержащейся в электролите.

На аккумуляторах он может быть указан по четырем разным системам: ГОСТ (на отечественных), EN (стандарт единой Европы), SAE (американский стандарт) и DIN.

1. Немецкий стандарт DIN (Deutsche Industrie Norm). Во время испытаний аккумулятор разряжают при 18°С в течение 30 с до напряжения не ниже 9,0 В.


2. Международный стандарт IEC (International Electrotechnical Commission) обычно используется в Европе. Аккумулятор разряжают при 18°С в течение 60 с до напряжения не ниже 8,4 В.

3. Американский стандарт SAE. Аккумулятор разряжают при 18°С в течение 30 с до напряжения не ниже 7,2 В.

4. Европейский стандарт EN (Europa Norm). В русле унификации национальных стандартов в Европе вводится новый единый стандарт EN – 60095-1/93. В нем используется такая методика измерения тока разряда: аккумулятор разряжают при температуре 18°С в течение 10 с до напряжения не ниже 7,5 В.

Не каждый автолюбитель может понять, в чем различие тока разряда по DIN или ТУ (Россия) от тока разряда по SAE или EN. Внешне очевидно, что значение тока по SAE или EN существенно больше, чем по ТУ или DIN. При разряде этими токами на полюсных выводах АКБ предполагают разные по величине напряжения. Этим пользуются некоторые фирмы, рекламируя свои аккумуляторы. Они утверждают, что их АКБ при равной емкости имеют пусковой ток выше, чем у аналогов.
При этом, естественно, забывают указать, что пусковой ток их батарей измерен, к примеру, по американскому стандарту SAE, а пусковой ток АКБ конкурентов – по немецкому DIN. Такой манипуляцией маркировками можно ввести в заблуждение потребителя. Между тем существует эмпирическая формула для пересчета пусковых токов. Для батарей емкостью до 90 А/ч используется коэффициент 1.7, т. е. величина тока по SAE = 1.7 * величину по DIN, для батарей емкостью от 90 до 200 А/ч используется коэффициент 1.6, т. е. SAE = 1.6 * DIN. Для пересчета разрядного тока EN в DIN необходимо разделить величину тока EN на коэффициент 1,7.

Подготовил Виктор Кондратенко, autoExpert №2`2009.


Посчитаем?
Сергей Прибыловский, продукт-менеджер компании
«Владислав»:
– Большинство европейских и значительная часть азиатских производителей руководствуются промышленным стандартом Германии DIN 43539 часть 2, который оговаривает два основных параметра: емкость батареи в ампер-часах при температуре +25°С и ток стартерного разряда в амперах при -18°С.


Американские производители используют стандарт SAE J537g (входит в международный стандарт BCI). Он определяет два основных параметра: резервная емкость, измеряемая в минутах при температуре +27°С, и ток холодной прокрутки в амперах при -18°С. Стандарт SAE не предусматривает измерение емкости батареи в ампер-часах, и в этом его отличие от DIN.
Стандарт DIN рассматривает способность батареи к длительным разрядам меньшими токами, а SAE – к разряду большими токами, но за меньший отрезок времени, в течение которого аккумулятор способен давать ток 25 А (фактически подменять собой генератор).

 

Что такое пусковой ток аккумулятора

Что такое пусковой ток аккумулятора? Если емкость – это количество энергии, то пусковой ток – это сила, с которой аккумулятор крутит двигатель во время запуска. Пусковой ток во многих мануалах называется пусковой ток холодной прокрутки двигателя.

Пусковой ток измеряется в амперах (А) по нескольким методам измерения. Чаще всего аккумуляторы европейских и российских производителей измеряются по системе EN, измерения по EN проводятся при температуре -18°С. Так же встречаются измерения в CCA, DIN, SAE.

При выборе аккумуляторной батареи большинство обращает внимание на емкость, а пусковой ток считается второстепенной величиной. На самом деле емкость важна, но без хорошего пускового тока аккумулятор будет плохо крутить двигатель, а особенно в мороз, когда АКБ теряет до 30% пускового тока.

Какое минимальное значение пускового тока необходимо для запуска. Например, для пуска бензинового двигателя 1,5л достаточно 300А(EN). К примеру, если взять аккумуляторную батарею с пусковым током 500А, то при -30°С пускового тока там останется около 350А. Если взять в расчет то, что зимой масло густеет, и двигатель прокрутить становится тяжелее чем летом, то значение 350А будет только-только способно запустить автомобиль.

Еще нужно обратить внимание на то, что одни и те же значения пускового тока на этикетке не значат то, что на самом деле эти пусковые токи аккумулятор выдаст. Небольшой секрет: цена аккумулятора зависит от пускового тока очень сильно. И если видите два аккумулятора с одним и тем же пусковым током, но один дороже другого на 20-30%, то с большой долей вероятности, в дешевом АКБ реальный пусковой ток будет намного меньше заявленного, а в дорогом варианте батареи реальный ток холодной прокрутки двигателя будет близок к заявленному.

Обратившись в аккумуляторный центр АКБсервис52 «», наши консультанты подберут аккумулятор с реальным пусковым током, достаточным для запуска двигателя вашего автомобиля при любой температуре. Доверьте подбор АКБ специалистам-аккумуляторщикам, которые порекомендуют самый оптимальный аккумулятор, подходящий под ваши запросы!

Аккумуляторы: все параметры важны, все параметры нужны?

Чем холоднее в вашем регионе, тем большую ёмкость аккумулятора следует выбирать. Более внимательно рассмотрим ток холодного пуска — что это за параметр аккумулятора и почему он так важен.

Наиболее  важными  показателями качества аккумуляторной  батареи  являются:  ёмкость,  напряжение,  габариты,  вес,  допустимая  глубина  разряда,  срок  службы,  диапазон  рабочих  температур, допустимый ток заряда  и  разряда.

Также,  необходимо  учитывать, что все характеристики  производитель  даёт  при  определенной  температуре  —  это  обычно  20–25°С.  При  использовании  батареи в разных климатических и  технических  условиях,  на  разных  автомобилях и режимах эксплуатации, характеристики аккумулятора  имеют принципиальное значение и  должны  обязательно  приниматься  во внимание.

Что такое «ток холодного пуска»?

Ток  холодного  пуска  —  это  гарантируемый  производителем  аккумулятора  максимальный  ток,  который  охлажденная  до  –18°С  новая  исправная  батарея  способна  отдать стартеру. Эта величина всегда присутствует в характеристиках  любой батареи и на неё надо ориентироваться при покупке. В  подавляющем  большинстве  случаев  используется  европейский  стандарт  измерения  величины холодного пуска батарей — EN. Надпись типа «500 А (EN)» — это  то, на что стоит обязательно обратить внимание.

Сколько ЕN нужно автомобилю?

500 ампер, 550, 600 и т. п. — это  ток,  который  может  отдать  аккумулятор. Ключевые слова — может  отдать. Но реально батарея отдаёт  столько,  сколько  берёт  стартер.  А вот сколько он берёт? Стартеры большинства бензиновых легковых автомобилей потребляют  даже  в  мороз  гораздо  меньший  ток  —  не  более  300  ампер,  а чаще всего — до 200–250. А аккумуляторы  этих  автомобилей  способны  отдать  500–600  ампер.

У  дизельных  и  многолитровых  бензиновых  моторов  всё  пропорционально: выше и потребляемый  стартерами  ток,  и  ток  холодного  пуска  батарей.  Так  зачем  аккумуляторам  способность  выдавать  пусковые  токи  с  таким  большим  запасом? Объясняем.  Во­первых,  минус  18  градусов,  при  которых  замеряется  ток  холодного  пуска  АКБ — это далеко не предел холода.  А  холод  снижает  токоотдачу  аккумулятора.

Если  в  минус  18  батарея  выдаст  500  ампер,  то  в  минус 25 — условные 400. В этой  ситуации скажется и неоптимальный  уровень  заряженности  батареи  (что,  как  правило,  касается  всех  «городских»  автомобилей),  а  также  общий  уровень  износа  аккумулятора.

 В результате батарея  оказывается  способна  дать  стартеру  лишь  немного  больше  того, что ему требуется. Поэтому  «запас ампер» необходим.

Там, где мороз — явление обычное,  максимальный  пусковой  ток  важнее ёмкости. В мороз нам ценнее  умение  батареи  сделать  одну  (максимум  пару)  попыток  отдать  стартеру большой ток, а не возможность  пять­десять  раз  выдавать  в  полтора раза меньший.

Берём с запасом

Главное  ограничение  по  батареям  в  большинстве  современных  автомобилей  —  фиксированные  размеры  аккумуляторного  отсека  под  капотом.  Если  при  выборе  новой батареи у вас есть выбор из  нескольких  моделей  нужного  размера, но с разным током холодной  прокрутки,  предпочтение  отдайте  той, у которой максимальный ток  выше.

Посмотрим  на  любую  батарею  популярного  типоразмера.  Например,  242x175x190  мм.  Среди  АКБ  с  распространённой  ёмкостью  60  ампер­часов  разброс  по  току  холодной  прокрутки  —  от 500 до 600 ампер.  Разница всего,  казалось  бы,  в  100  ампер,  но  это  близко к потреблению стартера на  многих моторах объёмом до полутора литров в летнее время.

Каков токовый максимум?

Если  говорить  о  классических  свинцово­кислотных  батареях  для массовых легковых автомобилей  (без  удорожающих  технологий  AFB  и  AGM),  то  максимальный  ток  холодного  пуска,  встречающийся  среди  подавляющего  большинства  батарей  ёмкостью  55  ампер­часов,  —  560  ампер.  Максимум для батарей 60 амперчасов  —  640  ампер.  В  категории  65­амперных  батарей  (предел  для  АКБ­отсеков  большинства  легковых  машин  и  кроссоверов),  пока  технологический  потолок  —  650–660  ампер.

Это  отличный  показатель:  на  5–10%  выше  он  только  у  AFB  и  AGM­батарей  в  тех  же  размерах  и  с  аналогичной  ёмкостью, которые обычно заметно дороже. Характерный  представитель  батарей  высшей  категории  мощности  —  южнокорейская  линейка  аккумуляторов  DELKOR  от  одного  из  мировых  аккумуляторных  лидеров,  компании Delkor  Corporation.   К  примеру, модель DELKOR Euro 65.0 L2  при  стандартных  габаритах  242x175x190  мм  имеет  максимальный  в  классе  пусковой  ток  650 ампер и одновременно обладает  ёмкостью  в  65  ампер­часов.

Плюс честная гарантия три года. Компания  DELKOR,  выпускающая аккумуляторы DELKOR, основана  в  1985  г.  фирмами  General  Motors и Daewoo. Сегодня она входит  в  состав  Clarios  —  одного  из  крупнейших аккумуляторных концернов в мире, и поставляет батареи  на  конвейеры  Toyota,  Honda,  Nissan, Hyundai и Kia.

Москва +7 (499) 110-70-15

Новосибирск +7 (383) 383 25-7

Паспортные характеристики аккумуляторных батарей | АКБ

Паспортной характеристикой аккумуляторных батарей является величина тока, который они способны обеспечить при определенных условиях нагрузки.

Пусковой разрядный ток при низкой температуре

Автомобильная аккумуляторная батарея должна обеспечивать запас электрической энергии, необходимой для пуска двигателя при низкой температуре и при этом поддерживать достаточно высокое напряжение для нормальной работы системы зажигания при пуске двигателя.

Мощность аккумуляторной батареи при низкой температуре характеризуется величиной пускового тока в амперах, который способна обеспечить аккумуляторная батарея при температуре 0°Ф (-18°С) в течение 30 секунд, при сохранении напряжения каждой ячейки аккумуляторной батареи на уровне не ниже 1,2 В. Это означает, что у 12-вольтовой аккумуляторной батареи напряжение должно быть не ниже 7,2 В, а у 6-вольтовой — не ниже 3,6 В. Оценка номинальной пусковой мощности аккумуляторной батареи при низкой температуре называется номинальным пусковым током при низкой температуре, или ССА-током (CCA — cold-cranking amperes). При одинаковой цене аккумуляторная батарея тем лучше, чем выше ее ССА ток.

Пусковой разрядный ток

СА-ток (СА — cranking amperes) аккумуляторной батареи — это параметр, отличный от ССА-тока, но именно СА-ток аккумуляторной батареи часто указывается на ее маркировке и приводится в рекламных материалах. СА-ток аккумуляторной батареи — это величина пускового тока в амперах, который способна обеспечить аккумуляторная батарея при температуре 32°Ф (0°С). СА-ток аккумуляторной батареи оказывается выше, чем ССА-ток, измеряемый в более жестких условиях.

Рис. СА-ток этой аккумуляторной батареи составляет 1000 А. Это означает, что данная аккумуляторная батарея при температуре 32СФ (0°С) способна обеспечить пусковой ток величиной в 1000 А в течение 30 секунд, при сохранении напряжения одной ячейки аккумулятора на уровне не ниже 1,2 В (7,2 в для 12-вольтовой аккумуляторной батареи)

Резервная емкость

Номинальная резервная емкость аккумуляторной батареи означает время, в минутах, в течение которого аккумуляторная батарея обеспечивает разрядный ток 25 А при сохранении напряжения одной ячейки аккумуляторной батареи на уровне не ниже 1,75 В (10,5 В для 12-вольтовой аккумуляторной батареи).

Этот параметр показывает фактически время, в течение которого аккумуляторная батарея способна, в случае выхода из строя системы электроснабжения, обеспечивать работу электрооборудования автомобиля в движении.

Пусковой ток аккумулятора автомобиля — что это?

Многие автовладельцы при покупке АКБ уделяют недостаточное внимание ее характеристикам. Как итог – неверно подобранное устройство, во-первых, быстро выходит из строя, а во-вторых, очень часто не обеспечивает стартер нужным количеством заряда, чтобы тот смог повернуть маховик с поршнями, присоединенными к нему, в результате в холодное время года машина просто не заводится.

Что это за характеристики?

  1. Напряжение.
  2. Емкость.
  3. Пусковой ток.

И если с первыми двумя все понятно: напряжение заряженной батареи всегда находится в пределах 12,6-12,7 В, а необходимая емкость определяется производителем авто (берешь то, что прописано в книге по эксплуатации), – то пусковой ток аккумулятора автомобиля часто просто не принимается автомобилистами во внимание и очень даже зря. Но обо всем по порядку.

Емкость: что о ней нужно знать.

Емкость аккумуляторной батареи – представляет собой способность АКБ отдавать определенную силу заряда на протяжении 1 часа. Измеряется она в Ампер/часах (А/ч) и у каждого автомобиля эта способность своя – от 40 до 150 А/ч.

К примеру, большинство легковых авто оснащаются устройствами емкостью 55-60 А/ч. Это значит, что в течении часа такой аккумулятор способен отдавать целых 55 (60) Ампер, потом он, конечно, сильно разрядится, но речь сейчас не о том.

Итак, 55 (60) Ампер в час, умножаем их на 12,7 В (напряжение), получаем силу тока равную 698 (762) В в час – можно несколько раз подогреть электрический чайник.

Что такое пусковой ток аккумулятора автомобиля?

Мы, наконец, подошли к самому главному, ведь то, что описано выше, многие знали и сами – весь этот ликбез был для новичков.

Значит, пусковой ток – это максимальная сила тока, которую способная отдать батарея в очень короткий интервал времени – 30 секунд, именно столько нужно для того, чтобы завести мотор.

Эта сила давно высчитана автопроизводителями и по общепринятым мировым стандартам не должна быть меньше:

  • 300 А/ч – для бензиновых моторов;
  • 350-400 А/ч – для дизельных транспортных средств.

При этом стоит учитывать, что данные цифры – необходимый минимальный порог при температуре воздуха не ниже -18˚С. Если климат в вашем регионе суровее, пуск должен быть мощнее: при каждом опускании на 2-3 градуса величина номинальной мощности должна быть увеличена на 30%.

Отсюда, если ленитесь читать рекомендации, но хотите быть уверенными в том, что ваша машина заведется при любой температуре – выбирайте устройства с пусковым значением 450-500 Ампер (для обычной легковушки – не грузового авто!!!! – его будет достаточно в любом регионе России).

От чего зависит стартерный ток и на что влияет?

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что при идентичных показателях емкости и напряжения аккумуляторные батареи могут сильно отличаться по силе пускового тока. К примеру, если сравнить устройства, произведенные в Европе и Китае, разница между ними может доходить до 50%, виной тому применяемые технологии:

  • очищенный свинец всегда быстрее заряжается и разряжается;
  • пористые плюсовые пластины накапливают в себе больше заряда;
  • большее количество пластин и электролита в корпусе заданного размера повышают мощность устройства;
  • герметичная конструкция минимизирует риск потери электричества;
  • порядочность производителя и качество сборки также играют в этом деле не последнюю роль.

Поэтому всегда внимательно читайте наклейки на бортах/крышке АКБ, а также прилагаемые к аккумуляторам книжки. Именно там вы найдете всю интересующую вас информацию. Главное – знать, что искать, ведь у каждой страны свои обозначения. Не запутаться в аббревиатурах вам поможет приведенная ниже таблица.

[table id=58 /]

Не удивляйтесь, если встретите и двойную маркировку – EN SAE 350. Она расскажет вам не только в какой стране выпущено устройство, но и как проходили испытания:

  • EN – батарею охлаждают до -18˚С, а затем разряжают до 7,5 В в течении 10 секунд;
  • SAE – разрядка осуществляется до 7,2 В при тех же -18˚С, но уже 30 секунд;
  • в Германии и России – АКБ разряжают до 9 В, 30 секунд при -18˚С.

Зачем это делается?

Когда просаживается напряжение, потребление электричества увеличивается, специалисты фиксируют, способен ли аккумулятор выдерживать такую нагрузку в течении необходимого для осуществления пуска двигателя времени. Такая проверка повторяется несколько раз, если все «имитации запуска» проходят успешно, аппарат запускают в серийное производство.

Видео.

Рекомендую прочитать:

Детально про пусковой ток источника питания | Статьи, обзоры | Статьи

Аккумуляторная батарея — это сердце Вашего автомобиля. Его функция — подать ток на оснастку средства передвижения (стартер, освещение, магнитолу и т.д). Что бы это выполнить источнику питания необходимо уметь не только собирать, но и сберегать заряд в течение долгого времени. К тому же, значительное значение имеет и ряд характеристик батареи. Например, емкость(Ah), номинальное усилие, пусковой ток и тд. В этой статье мы расставим все по полочкам и остановимся на одном из основных показателей, от которых зависит качество запуска Вашего авто- пусковой ток.

Что же такое пусковой ток АКБ

 Пусковой ток —  это один из важнейших показателей аккумуляторной батареи. Эти размеры характеризируют параметры тока, проходящего в стартере машины во время запуска силового узла. Думается, что обрисовываемый нами ток прямым образом объединен с распорядком функционирования самого автомобиля. Скажем, при частом использовании средства передвижения в морозную погоду рекомендуется приобретать батарею с большим пусковым током. Номинальный показатель пускового тока отвечает силе аккумуляторной батареи, которую тот выдвать выдавать на протяжении пол минуты при температуре -18 градусов (по Цельсию). Пусковой ток появляется в момент поворота ключа в замке зажигания и начале прокручивания стартера. Единица замера данного показателя — Ампер.

На что он воздействует?

Обрисовываемый  показатель описывает еще одну величину аккумуляторной батареи — пусковую силу. Этот показатель имеет ключевое значение для мест с малыми температурами и очень холодными зимами. По силе аккумуляторной батареи можно судить, насколько источник питания может справиться с запуском двигателя в критически малых температурах. Во время проверки применяют специальную нагрузка, похожу по своим описаниям со стартером. Процесс разряда током протекает до тех пор, пока натуга не опустится до 6 В. 

Необходимо знать и весьма важно учитывать, что параметр пускового тока аккумулятора может разниться у совершено разных по внешнему виду источников питания. Как правило, настоящий показатель зависит от свойств материалов, которые применялись в процессе разработки и производства аккумуляторной батареи, плюс от ряда конструктивных особенностей. Так, пусковое значение тока может увеличиваться в случае роста пористости используемых свинцовых пластин, возрастания их количества, использования ортофосфорной кислоты и многого другого.

Вообще наименьший пусковой ток выдают источники питания, выпускаемые для дизельных двигателей. Скажем, при емкости в 55 Ампер часов аккумуляторная батарея для бензинового движка может достигать до предела 255 А. В то время как такой же агрегат для дизельного мотора будет тянуть 300 Ампер. Если во время приобретения вы заметили, что при тождественных основных параметрах пусковой ток аккумуляторной батареи главным образом больше, то можно без опаски выбирать такой агрегат. В морозную пору такая аккумуляторная батарея может спасти и позволит без особых сложностей запустить двигатель.

Заводские характеристики источника питания, какие воздействуют на функционирование

Абсолютно все аккумуляторные батареи имеет ряд характеристик, которых не стоит игнорировать при избрании.

Например:

•             Тип источника питания. Сразу приходят в голову гелевые, свинцово-кислотные, литиево-ионные, никелево-металлогидридные, литиево-полимерные и прочие аккумуляторы;

•             Пусковой ток (сила) аккумуляторной батыри, А;

•             Наименьший уровень напряжения, Вольт;

•             Емкость, Ампер часов;

•             Трудовое напряжение, Вольт;

•             Номинальная температура работы, 0С.

 

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ


что это, значение, принцип работы

В автомобилях и мотоциклах аккумулятор используется для запуска двигателя электростартером. Он служит вспомогательным источником электроэнергии при заглушенном двигателе или в случаях, когда генератор на малых оборотах не справляется с нагрузкой.

Что такое аккумуляторная батарея

Аккумулятор — это перезаряжаемый источник электроэнергии, используемый в машинах и мотоциклах. В автомобилях используются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Этот выбор обоснован тремя качествами:

  • доступная цена;
  • высокая удельная энергоемкость;
  • низкое внутреннее сопротивление (большой пусковой ток).

Принцип действия АКБ (автомобильной кислотной батареи) основан на реакции свинца и его диоксида. При разряде электроэнергия вырабатывается за счет взаимодействия свинца с серной кислотой (образование сульфата). Во время заряда окисляется свинец анода и восстанавливается диоксид свинца на катоде.

Устройства состоят из последовательно соединенных секций («банок») напряжением 2 вольта. Напряжение зависит от сферы применения:

  • 6-вольтовые АКБ применяются на легкой моторной технике;
  • 12-вольтовые — на большинстве мотоциклов, автомобилей, грузовиков и автобусов с бензиновыми моторами;
  • 24-вольтовые — на тяжелых дизельных грузовиках и автобусах, на специальной и армейской технике.

Какие бывают аккумуляторы. Виды аккумуляторов

Аккумуляторные батареи делятся на два типа:

  • Пусковые, главное назначение первых — питание стартера двигателя. Они отличаются большим пусковым током, однако разрушаются при глубоком разряде и не могут долгое время выдавать большой ток. Такие АКБ устанавливаются на технику с двигателями внутреннего сгорания.
  • Тяговые, предназначенные для обеспечения ходовых двигателей электроэнергией. Они не могут выдать ток в сотни ампер, зато могут без вреда разряжаться «в ноль» — пластины не разрушаются при глубоком разряде. Более толстые прочные пластины кислотных тяговых АКБ увеличивают вес и стоимость устройств. Такие аккумы используются на электромобилях, погрузчиках и прочей технике с электродвигателями.

В зависимости от сплава состава пластин и электролита, автомобильные пусковые АКБ делятся на следующие типы:

  • Сурьмянистые. Самая старая разновидность «аккумов», отличающаяся высоким содержанием сурьмы в свинцовых электродах (более 5%). Сурьма увеличивает прочность пластин, однако усиливает процесс электролиза — вода разлагается на кислород и водород. Такие аккумуляторы требуют постоянного контроля уровня содержимого банок и доливки дистиллированной воды.
  • Малосурьмянистые. АКБ с небольшим содержанием сурьмы (до 5%) медленнее выкипают и не требуют частых проверок уровня электролита. Это позволило создать необслуживаемые батареи, которые практически не требуют вмешательства. В отличие от кальциевых и гелиевых батарей, малосурьмянистые менее требовательны к показателям напряжения бортовой сети. Если напряжение на генераторе превышает норму, АКБ не разрушаются и не теряет емкость.
  • Кальциевые. Более современные модели, в которых свинец пластин содержит кальций вместо сурьмы. Это позволило еще больше снизить интенсивность газовыделения и уменьшить саморазряд. Они хранятся дольше, однако теряют емкость при систематическом перезаряде и резких скачках напряжения бортовой сети. Поэтому для старых отечественных авто с ненадежным электрооборудованием актуальны малосурьмянистые аккумы.
  • Гибридные. Малосурьмянистые аноды и кальциевые катоды таких устройств позволяют совместить положительные качества двух типов батарей. Они имеют средние характеристики: расход воды ниже, чем у сурьмянистых, устойчивость к перезаряду выше, чем у кальциевых.
  • Гелевые и AGM. Электролит в них находится в связанном гелеобразном состоянии. Это исключает возможность утечки кислоты при повреждении или опрокидывании аккума. AGM-устройства заполнены пористым материалом, предотвращающим осыпание пластин. Высокая цена, резкое падение емкости при низкой температуре и уязвимость к большому току заряда делает их востребованными лишь на дорогих иномарках, оборудованных системами «стоп-старт».

Отдельно стоит отметить два вида батарей, используемых на технике с электроприводом:

  • Щелочные. Никель-железные и никель-кадмиевые аккумы со щелочью вместо кислоты отличаются устойчивостью к глубокому разряду и долговечностью. Однако они обладают высоким внутренним сопротивлением и не могут выдать ток, достаточный для работы стартера.
  • Литий-ионные. Изделия отличаются высокой энергоемкостью и быстрым зарядом. Однако они дорого стоят, чувствительны к температуре и быстро теряют емкость. Их используют на электромобилях типа Tesla, Nissan Leaf.

Щелочные и литиевые батареи не применяются в качестве пусковых.

Из чего состоит аккумулятор автомобиля (конструкция аккумулятора)

12-вольтовая аккумуляторная батарея состоит из корпуса с отделениями для 6 ячеек. В ячейки помещены сборки из положительных и отрицательных электродов, разделенных сепараторами. Перемычки обеспечивают электрический контакт между анодами и катодами соседних банок. К крайнему катоду и аноду подключена отрицательная и положительная клеммы. Банки заполнены электролитом — водным раствором серной кислоты. Для его заливки и контроля уровня в крышке корпуса имеются пробки.

Основные характеристики автомобильного аккумулятора

При выборе аккума для машины следует обратить внимание на такие показатели:

  • Емкость — количество электроэнергии, которую может отдать аккумулятор до момента полного разряда.
  • Напряжение, которое должно соответствовать напряжению бортовой сети.
  • Пусковой ток, определяющий эффективность работы аккумулятора.
  • Полярность — расположение положительной и отрицательной клеммы. Если расположить АКБ лицевой частью к себе (стороной с клеммами), при прямой полярности плюс находится слева, при обратной — справа. В отечественных авто и большинстве иномарок предусмотрены аккумы с прямой полярностью.
  • Габариты. Слишком большую или маленькую батарею не получится закрепить на штатном месте.

Следует учитывать тип АКБ. Для машин с системами «старт-стоп» нужно покупать гелевые и AGM-системы, а на более простые авто следует ставить кальциевые и гибридные.

Падение напряжения аккумулятора при запуске двигателя


Ниже приведен график, показывающий напряжение и ток батареи SLI при запуске двигателя. Это было снято Кристофер Суоззо за его магистерскую диссертацию в Университете штата Огайо. В аккумулятор был заряжен до 75% и оставлен в покое до тех пор, пока не снизится напряжение холостого хода. 12,7 вольт. Двигатель представляет собой 4-цилиндровый дизельный двигатель, который благодаря своей высокой степень сжатия, требует более высокого тока, чем бензиновый двигатель. Двигатель провернулось около 2х.4 секунды.


Здесь можно увидеть несколько интересных особенностей. При первом включении двигатель останавливается, и катушки возбуждения должны быть под напряжением. Это позволяет току в двигатель более 650 ампер. Это выше чем ток в состоянии заблокированного ротора по мере нарастания магнитного поля. Поскольку мотор начинает вращаться, ток быстро падает примерно до 400 ампер. Электрический ток затем импульсы, достигающие пика каждый раз, когда один из цилиндров достигает крайнего положения центр под сжатием.Когда двигатель начинает работать, скорость увеличивается и ток падает до тех пор, пока пусковой двигатель не будет отключен от аккумулятора. Общий потребляемый ток может быть оценен примерно в 0,25 ампер-часов.

Напряжение холостого хода составляет около 12 В через 4 секунды и поднимается по мере увеличения заряда аккумулятора. отдыхает. Напряжение холостого хода будет продолжать расти, пока не вернется. примерно до 12,7 вольт, так как заряд батареи все еще составляет примерно 75%, имея только потерял четверть ампер-часа во время запуска.Это конечное напряжение могло это займет несколько дней. При максимальном потреблении тока двигатель потребляет около 3000 Вт. Во время фактического вращения двигателя пусковой двигатель рисунок около 3200 Вт.

Напряжение аккумуляторной батареи отражает ток во время тест. Сначала оно падает примерно до 4,2 В, затем восстанавливается примерно до 8 В во время фактическое проворачивание. К моменту запуска двигателя оно достигает 10 В. Общая сопротивление системы, включая внутреннее сопротивление аккумулятора, провод, соленоид и пусковой двигатель около 0.01 Ом.

Если аккумулятор заряжается от маленькому генератору на 80 ампер потребуется 11 секунд для замены заряда, который был поглощен.

Решение проблемы провала напряжения при запуске двигателя

PowerStream разработала серию контроллеров резервного питания и резервного питания, которые позволить нагрузке, такой как компьютер или видеосистема, переключиться на вспомогательный аккумулятор при отключении или отключении, чтобы предотвратить отключение или перезагрузку. Эти можно найти в нашем каталоге автомобильной продукции.https://www.powerstream.com/automotive.htm

Ссылка: Диагностика старения свинцово-кислотных аккумуляторов и состояния здоровья Кристофер Суоззо, Университет штата Огайо, 2008 г.

Диагностика системы зарядки стартера аккумулятора

Когда температура падает, проблемы с запуском только усугубляются. Холодная погода увеличивает нагрузку на аккумулятор, систему запуска и зарядки и приводит к обнаружению любых слабых мест в этих компонентах. Холодная погода делает масло густым и затрудняет запуск двигателя.Нормальные нагрузки при запуске могут потребовать от аккумулятора от 125 до 200 ампер или более в зависимости от рабочего объема двигателя, сжатия и температуры. При 0 ° F это число может увеличиваться на 200–250 процентов в зависимости от вязкости масла в картере. В то же время низкие температуры также снижают способность батареи обеспечивать ток. При температуре 0 градусов по Фаренгейту большинство аккумуляторов могут выдавать только около 65 процентов своего обычного тока запуска. При температуре -20 градусов по Фаренгейту заряд аккумулятора уменьшается вдвое!

Батарея не может обеспечить максимальную пусковую мощность, если она не поддерживается на уровне или почти полностью заряжена, особенно когда внешние температуры падают и уменьшают выходную мощность батареи.Столь надежный запуск также требует хорошей системы зарядки, которая может поддерживать аккумулятор полностью заряженным, а также обеспечивать достаточный ток для удовлетворения всех других электрических потребностей.

Если батарея разряжена или стареет, стартер слабый или в цепи запуска слишком большое сопротивление, сочетание повышенной пусковой нагрузки и уменьшенной емкости батареи может оказаться слишком большим при падении температуры. Двигатель может проворачиваться недостаточно быстро для запуска или вообще не запускаться.

НАЧАТЬ С БАТАРЕЕЙ

Первое, что вы всегда должны проверять при диагностировании проблемы с запуском, — это состояние аккумулятора и уровень заряда.Батарея может быть разряжена, но хорошая батарея будет принимать и удерживать заряд и выдавать номинальное количество ампер по запросу. Плохая батарея не принимает заряд и не может обеспечивать нормальный источник питания, потому что элементы повреждены или изношены.

Проверка напряжения аккумуляторной батареи и состояния заряда

С помощью вольтметра проверьте заряд аккумулятора, даже если он имеет встроенный индикатор заряда. Встроенные индикаторы заряда считывают только одну ячейку, а не все шесть. Если другая ячейка неисправна, вы не можете сказать, глядя на индикатор заряда.Полностью заряженный аккумулятор должен показывать более 12,6 В. Показание 12,45 В соответствует примерно 75-процентному заряду и этого достаточно для дальнейшего тестирования. Но меньшее означает, что батарея разряжена и ее нужно перезарядить.

(ПРИМЕЧАНИЕ: эти показания при 80 градусах F. Показания напряжения батареи будут падение с температурой примерно 0,01 В на каждые 10 градусов F.)
(При 30 градусах по Фаренгейту полностью заряженная батарея будет измерять около 12,588 вольт, а при 0 градусах по Фаренгейту — около 12. 516 вольт.)

Свинцово-кислотные батареи необходимо поддерживать на уровне или почти полностью заряженном, чтобы предотвратить повреждение свинцовых пластин внутри. Если аккумулятор находится в разряженном состоянии более пары дней, пластины могут стать сульфатированными и не могут полностью восстановиться при перезарядке аккумулятора. Это снизит выход батареи, а также сократит срок ее службы. Если батарея разряжена или разряжена, вам нужно будет проверить ее, чтобы убедиться, что она хорошая или плохая. Если у вас есть тестер аккумуляторов с углеродным ворсом, вам придется перезарядить аккумулятор, прежде чем тестировать его, чтобы получить точные результаты.Не пытайтесь перезарядить аккумулятор, если он замерз. Подождите, пока он не растает, затем проверьте уровень электролита. Если уровень в порядке, подключите зарядное устройство и посмотрите, принимает ли оно заряд. Когда к батарее применяется испытание под нагрузкой (как правило, половина амперметра холодного пуска [CCA] батареи или трехкратная его номинальная мощность в ампер / час), напряжение батареи должно оставаться выше 9,6 вольт. Если он не может поддерживать минимальное напряжение, вероятно, батарея неисправна. Конечно, вы можете зарядить его и повторно протестировать или дать трехминутный тест заряда.Трехминутный тест заряда проверяет наличие сульфатированной батареи. Этот тест требует медленной зарядки аккумулятора при 40 А в течение шести минут, а затем проверки напряжения на клеммах при включенном зарядном устройстве. Если напряжение выше 15,5 вольт, аккумулятор не принимает заряд. Медленная зарядка в течение 20 часов иногда может изменить сульфатное состояние и спасти аккумулятор. В противном случае батарею придется заменить. Более быстрый и простой способ проверить батарею — это использовать электронный тестер батареи, который не требует полностью заряженной батареи для получения точных результатов.Некоторые электронные тестеры батарей измеряют проводимость батареи, чтобы определить ее состояние. Посылка частотного сигнала через батарею показывает, сколько площади пластины доступно для удержания и передачи энергии. По мере старения батареи ее проводимость снижается. Короткое замыкание, обрыв и другие дефекты ячеек также влияют на проводимость, поэтому ее измерение дает точное представление о состоянии батареи. Многие электронные тестеры батарей также анализируют емкость CCA батареи, которая может использоваться для оценки оставшегося срока службы.Некоторые также позволяют измерять ток, потребляемый стартером при проворачивании двигателя, и анализировать выходную мощность системы зарядки под нагрузкой, когда двигатель работает. Если тестер считывает ток холодного пуска, вы также можете использовать его для диагностики плохого заземления, выполнив тест CCA батареи на клеммах батареи, а затем повторив тот же тест, используя точку заземления на двигателе или в другом месте. Более чем 25-процентная разница в показаниях CCA между тестами указывает на плохое заземление.

Вы также можете использовать вольтметр для проверки падения напряжения на кабельных соединениях батареи.Падение напряжения более 0,4 вольт говорит о том, что соединение необходимо очистить.

Независимо от метода или оборудования, используемого для проверки аккумулятора, убедитесь, что аккумулятор полностью заряжен, прежде чем клиент заберет свой автомобиль. Генератор предназначен для поддержания заряда батареи, а не для зарядки разряженной батареи. Перегрузка системы зарядки разряженным аккумулятором может привести к перегреву генератора.

ДИАГНОСТИКА СИСТЕМЫ ЗАРЯДКИ

Всегда проверяйте работоспособность системы зарядки при замене или перезарядке аккумулятора.Правильно работающая система зарядки должна обеспечивать зарядное напряжение около 14 вольт на холостом ходу (обычно от 13,8 до 14,3) при выключенных фарах и аксессуарах (всегда обращайтесь к спецификациям производителя транспортного средства). При первом запуске двигателя напряжение зарядки должно быстро возрасти примерно до двух вольт по сравнению с базовым напряжением аккумуляторной батареи, а затем спадать, выравниваясь до указанного напряжения. Точное напряжение зарядки будет варьироваться в зависимости от степени заряда аккумулятора, нагрузки на электрическую систему и температуры. Чем ниже температура, тем выше напряжение зарядки, а чем выше температура, тем ниже напряжение зарядки. Нормальное напряжение зарядки в типичном приложении может составлять от 13,8 до 14,3 вольт при температуре 77 градусов по Фаренгейту. Но при -20 градусов по Фаренгейту напряжение зарядки может составлять от 14,9 до 15,3 вольт. Для горячего двигателя в жаркий день нормальное напряжение зарядки может упасть до 13,5–14,0 вольт. Мощность заряда также можно проверить с помощью регулируемого вольтметра и амперметра с угольным ворсом. Карбон прикреплен к аккумуляторной батарее и регулируется для получения максимальной мощности при работе двигателя со скоростью 2000 об / мин.Сила тока зарядки — это еще одно число, которое может показать состояние генератора. При работе двигателя на холостом ходу и отсутствии нагрузки на систему зарядки (свет и все аксессуары выключены, а аккумулятор полностью заряжен) выходная сила тока должна быть относительно низкой (обычно менее 10 ампер). При включенных фарах и вентиляторе отопителя и двигателе, работающем со скоростью 2000 об / мин, мощность должна возрасти до более высоких значений, обычно от 25 до 30 ампер или более. ПРИМЕЧАНИЕ: Если в автомобиле неоднократно возникали отказы генератора переменного тока, это может означать, что батарея не вырабатывает нормального сопротивления, поскольку она принимает заряд.Это, в свою очередь, заставляет генератор продолжать заряжать аккумулятор с большей скоростью, чем обычно. В результате генератор перегревается, перегревается и в конечном итоге выходит из строя из-за чрезмерной работы. Ток зарядки аккумулятора должен постепенно уменьшаться после запуска двигателя и снижаться до менее 10 ампер на холостом ходу (без включения света и дополнительных устройств) через пять минут работы. Если полностью заряженный аккумулятор по-прежнему потребляет 20 или более ампер после пяти минут простоя, аккумулятор неисправен и требует замены. Предупреждение: Никогда не отсоединяйте кабель аккумуляторной батареи при работающем двигателе для проверки генератора.Это может вызвать скачки высокого напряжения, которые могут повредить генератор, а также другую электронику. Другой способ проверить выходную мощность генератора — использовать осциллограф. Наблюдение за характером пульсаций напряжения сразу скажет вам, все ли обмотки генератора работают или нет. Хороший узор должен выглядеть как верхняя часть штакетника. Если какие-либо выступы отсутствуют, это означает, что одна или несколько обмоток заземлены или разомкнуты, либо неисправен диод. Большинство тестеров аккумуляторных батарей / систем зарядки также имеют функцию тестирования, которая может обнаруживать неисправные диоды.

ПРОБЛЕМЫ СТАРТЕРА

Проблемы со стартером могут быть вызваны изношенными щетками (угольные прокладки внутри двигателя, которые подают ток на вращающийся якорь), коротким замыканием или размыканием в якоре или обмотках возбуждения, или изношенными втулками, которые увеличивают сопротивление или позволяют валу якоря тереться о полюсные башмаки. Непрерывный и продолжительный запуск двигателя очень затруднителен для стартера, поскольку он выделяет чрезмерное тепло. Если не давать остыть каждые 30 секунд или около того в течение хотя бы пары минут, стартер выйдет из строя из-за продолжительного проворачивания.Вы можете проверить стартер, проверив его на стенде с соответствующим оборудованием. Использование аккумулятора и пары кабелей для включения стартера покажет вам только то, вращается ли он, а не то, сколько ампер он потребляет или как быстро запускается. Чтобы точно проверить стартер, вы должны использовать испытательный стенд, который может измерять амперную нагрузку, напряжение и частоту вращения. Хороший стартер обычно потребляет от 60 до 150 ампер без нагрузки и до 250 ампер под нагрузкой (при проворачивании двигателя). Потребляемая мощность холостого хода зависит от типа стартера.Если потребление усилителя слишком велико, стартер необходимо заменить. То же самое верно, если стартер не достигает заданных оборотов. Чрезмерная тяга стартера может быть вызвана высоким сопротивлением внутри самого стартера, изношенными щетками, заземлением или размыканием обмоток якоря или катушки. Это также может быть результатом повышенного внутреннего трения из-за заедания втулок вала или трения якоря о корпус (если стартер шумит, вероятно, он волочится). Иногда стартер работает нормально, но ведущая шестерня не зацепляет зубчатый венец на маховике.Если зубчатый механизм привода можно заменить отдельно, нет необходимости заменять весь стартер. Плохой соленоид также может вызвать проблемы со стартером. Соленоид действует как реле для подачи питания непосредственно на стартер от аккумуляторной батареи. Он может быть установлен на стартере или расположен в другом месте в моторном отсеке и обычно подключается к положительному проводу аккумуляторной батареи. Коррозия, плохое заземление на опоре соленоида или плохое соединение кабеля аккумулятора не позволяют соленоиду выполнять свою работу.Если стартер проверяет все нормально, но не запускается, другой возможной причиной может быть неисправный переключатель зажигания, аварийный переключатель нейтрали или переключатель сцепления. Низкий заряд аккумуляторной батареи и / или ослабленные или корродированные аккумуляторные кабели также могут препятствовать запуску двигателя стартером.

ЗАМЕНИТЬ ГЕНЕРАТОР ИЛИ СТАРТЕР

Стартеры и генераторы часто имеют высокий уровень возврата по гарантии. Часто с деталью все в порядке, потому что настоящая проблема не была правильно диагностирована. Чтобы снизить риск ошибочного диагноза, попросите в магазине автозапчастей испытать старый стартер или генератор переменного тока, чтобы подтвердить свой диагноз.Также попросите их протестировать новый или восстановленный блок, прежде чем вы его примете. Заменяемые генераторы всегда должны иметь такой же или более высокий номинал тока, что и оригинальные. Аккумулятор также следует полностью зарядить перед установкой генератора. Если вы заменяете стартер с постоянным магнитом, обращайтесь с ним осторожно, потому что магниты могут быть легко повреждены при падении стартера. Магазин автозапчастей, которому требуется обменять стартер, может не засчитать ваш старый стартер, если он поврежден. И уж точно не стоит повредить новый блок до его установки.доля

Электромагнит стартера аккумуляторной батареи — Помощь по ремонту автомобилей

АККУМУЛЯТОР, СТАРТЕР и СОЛЕНОИД
Кайл Макфадден

Электрические системы современных транспортных средств очень востребованы. В большинстве автомобилей в качестве стандартного оборудования используются генераторы, вырабатывающие 80 ампер электроэнергии. Это стало возможным благодаря наличию множества электрических аксессуаров на транспортных средствах. Обогреватели заднего стекла, мощные аудиосистемы и комфортные функции, такие как сиденья с электроприводом или окна, могут потреблять большое количество энергии от электрической системы.Из-за этого электрические системы становятся все более сложными и сложными. Пока они еще 12 вольт, постоянного тока конструкции. Системы зарядки с компьютерным управлением, усовершенствованная конструкция аккумуляторов и сложная микроэлектроника все чаще используются в обычных транспортных средствах.

АККУМУЛЯТОР
Аккумуляторная батарея накапливает электроэнергию, необходимую для запуска автомобиля, и обеспечивает дополнительную электрическую мощность, необходимую во время пиковых скачков напряжения, например, когда включены кондиционер или электрические обогреватели стекол.Все автомобильные аккумуляторы на 12 вольт. У них шесть ячеек, каждая ячейка генерирует 2,1 вольт, так что фактическое напряжение батареи составляет 12,6 вольт. Во время запуска и сильных электрических нагрузок аккумулятор разряжается, как и аккумулятор фонарика после определенного периода работы. После запуска двигателя работа генератора заключается в перезарядке аккумулятора. Генератор преобразует вращающуюся механическую энергию двигателя в электрическую энергию для подзарядки аккумулятора.

Аккумуляторы

рассчитаны на ток холодного пуска, обычно называемый «CCA».Этот рейтинг относится к величине силы тока, которую аккумулятор может выдать и при этом обеспечить адекватную производительность при запуске двигателя. Производитель транспортного средства определяет необходимый рейтинг CCA, необходимый для транспортного средства. Для правильной работы и поддержания удовлетворительного ожидаемого срока службы сменный аккумулятор должен соответствовать этому номиналу или превышать его. Срок службы батареи зависит от многих факторов. Батареи, которые работают в очень холодных погодных условиях, обычно не прослужат так же долго, как батарея, работающая в условиях умеренных температур.Во время постоянной разрядки и перезарядки аккумулятора вода или «электролит» в аккумуляторе может испаряться в виде газа. Эту воду следует регулярно проверять и пополнять. Батареи старого типа имели съемные крышки ячеек, которые позволяли заправлять отдельные ячейки. У более новых «необслуживаемых» батарей есть несъемные крышки и специальные вентиляционные отверстия, которые не требуют регулярного обслуживания или повторного заполнения элементов. Чистый аккумулятор может иметь большое значение для увеличения срока службы аккумулятора. Грязь и кислота, которые могут скапливаться на верхней части аккумулятора, могут медленно разрядить аккумулятор. Правильно настроенный двигатель, который быстро запускается без чрезмерного времени на проворачивание, также увеличивает срок службы аккумулятора.

СТАРТЕР И СОЛЕНОИД
Система запуска состоит из электродвигателя с большим током, соленоида или реле стартера, аккумуляторной батареи, кабелей стартера и выключателя зажигания. Запуск двигателя достигается за счет использования электродвигателя с большим током. Когда водитель поворачивает ключ в положение запуска, ток подается на реле стартера или соленоид стартера.Реле или соленоид стартера замыкают контакты, замыкающие цепь от аккумулятора до стартера. Ток большой силы тока проходит через стартер и заставляет его вращать двигатель с достаточной скоростью, чтобы обеспечить легкий запуск. Стартер вращает двигатель с помощью маленькой шестерни, прикрепленной к концу стартера. Эта шестерня называется приводом стартера. При включении стартера привод выдвигается и контактирует с зубьями маховика. Передаточное число ведущей шестерни стартера составляет примерно 15/1.Это означает, что стартер сделает 15 оборотов, в то время как двигатель сделает один оборот. При запуске двигателя необходимо сразу снять привод с маховика, чтобы не повредить стартер.

Стартер потребляет больше тока, чем любое другое электрическое устройство, используемое в автомобиле. Чтобы обеспечить адекватную подачу тока на стартер, для подключения стартера к источнику питания используются большие кабели. Напряжение на стартер подается от аккумуляторной батареи либо через дистанционное реле, либо через соленоид, установленный на стартере.Конструкция источника питания стартера зависит от типа используемого привода. В пускателях с приводом стартера типа Bendix обычно используется дистанционное реле стартера для приведения в действие стартера. Это потому, что привод стартера выдвигается автоматически при вращении стартера. Он использует центробежную силу для выдвижения привода, а привод втягивается вращением маховика после запуска двигателя. В стартерах, в которых используется установленный или встроенный соленоид, используется соленоид для механического удлинения привода стартера и замыкания цепи, которая подает ток на стартер.В этой системе используется привод стартера с муфтой свободного хода. Этот тип привода свободно вращается в одном направлении и блокируется в другом. Это действие позволяет приводу стартера вращать маховик при включении и свободно вращаться при запуске двигателя. Привод стартера снимается, когда ключ зажигания возвращается в рабочее положение.

Соленоид, установленный на стартере, представляет собой электромагнитное устройство. Когда ток подается на соленоид стартера от замка зажигания, сердечник соленоида намагничивается, вызывая перемещение поршня внутри стартера.Сила тока, необходимая для работы соленоида, больше, чем требуется для удержания плунжера внутри. Это называется схемой пика и удержания и типично для большинства операций с соленоидом. Плунжер выдвигает привод стартера, замыкая контакты внутреннего переключателя, подающего напряжение аккумулятора на стартер. Выносное реле стартера работает аналогичным образом, но его функция заключается в подаче напряжения аккумуляторной батареи только на стартер.

Поскольку для пускателя требуется большой ток, обычно от 150 до 200 ампер, необходим соответствующий источник питания для обеспечения правильной работы пускателя.Напряжение аккумуляторной батареи при проворачивании должно оставаться на уровне или около 9,5 В. Разница между напряжением, измеренным на аккумуляторной батарее, и напряжением, измеренным на стартере, при проворачивании коленчатого вала не должна превышать 0,5 В. Эта разница называется падением напряжения и является показателем сопротивления цепи стартера. Высокое сопротивление цепи стартера и / или низкое напряжение запуска могут сократить срок службы стартера.

(Кайл любит светлый эль и использует свой Chevrolet Nomad 1956 года. Универсал.)

Подготовка к тесту ASE — Система запуска (стартер / соленоид)

1. Отношение между числом зубьев ведущей шестерни стартера и маховик двигателя около

1 к 1.
От 1 до 5.
1 до 20.
От 1 до 50.

2. Основные назначение муфты свободного хода в приводе стартера:

помощь соленоиду во время проворачивания.
вытащить ведущую шестерню стартера из зацепления.
отключите якорь при запуске двигателя.
держите удерживающую обмотку под напряжением во время запуска.

3. Муфта сцепления выключатель безопасности:

расположен в цепи питания двигателя.
закрывается, когда педаль сцепления нажата до упора.
последовательно с цепью управления.
как b, так и c.

4.Маленький Клемма (S) на соленоиде пускового двигателя подключена к телефон:

цепь управления стартером.
цепь нагрузки стартера (АКБ).
оба а и Б.
ни а, ни б.

5. Магнитный поле, необходимое для запуска двигателя, обеспечивается:

сборка арматуры.
обмотка возбуждения.
соленоид.
ни один из вышеперечисленных.

6. Соленоид использует две катушки. Их обмотки называются:

вдавливание и извлечение.
втягивание и выталкивание.
вдавливание и удержание.
втягивание и удержание.

7. Базовый Схема управления стартером запитывает магнитный переключатель через выключатель зажигания и:

соленоид.
переключатель запуска нейтрали.
обгонная муфта стартера.
регулятор.

8. Обрыв в удерживающей обмотке электромагнитного переключателя стартера скорее всего вызовет:

аккумулятор разряжен.
соленоид входить и выходить, или дребезжать.
привод стартера должен оставаться включенным после запуска двигателя.
слишком высокий ток, потребляемый пускателем.

9. Если двигатель слишком медленно запускается, проблема может быть вызвана:

проблемы с двигателем.
неисправный нейтральный пусковой выключатель.
обрыв реле в цепи управления.
повреждена ведущая шестерня.

10. Если стартер крутится, но двигатель не проворачивается, вероятная причина будет:

плохая обгонная муфта.
плохой соленоид.
высокое сопротивление в цепи питания двигателя.
высокое сопротивление в цепи управления двигателем.

11. Все следующее может вызвать шум при работе стартера, кроме

перекос стартера.
изношенные втулки.
заземленная арматура.
повреждена или изношена коронная шестерня маховика.

12. Когда выполнение теста на потребление пускового тока, обычно высокое потребление тока указывает:

разряженный аккумулятор.
высокое сопротивление.
коррозия клемм аккумулятора.
проблемы с двигателем или плохой стартер

13.Стартер тест на потребление тока показывает скорость вращения ниже указанной и ток. Следующий шаг:

заменить соленоид стартера, он неисправен.
проведите тест на падение напряжения на B + и заземляющем кабеле.
проверить аккумулятор.
использовать испытание на падение 9,6 В для герметичного двигателя.

14.Проворачивая Испытания падения напряжения в цепи используются для обнаружения:

высокое сопротивление.
плохие приводы стартера.
слабые батареи.
короткое замыкание в стартере.

15. Тест свет показывает, что на соленоид стартера не подается напряжение Клемма «S» с переключателем зажигания, повернутым в положение запуска.Техник А говорит, что переключатель зажигания неисправен. Техник B говорит, что нейтральный предохранительный выключатель может быть неисправен. Кто прав?

Только техник А.
Только техник B.
и техник А, и техник Б.
ни техник А, ни техник Б.

16.С проворачивание двигателя, на стартере измеряется падение напряжения 4 В изолированный (B +) аккумуляторный кабель. То, что должно быть сделано?

ничего, такое падение напряжения приемлемо.
установите аккумулятор большего размера.
замените кабель или очистите и затяните соединение.
зарядите аккумулятор.

17.Когда пусковой двигатель не проворачивает двигатель и не проворачивает его тоже медленно, первое, что нужно проверить, это a:

аккумулятор.
проводка и кабели.
соленоид.
пусковой двигатель.

18.Когда проверка системы запуска на автомобиле с шестицилиндровым двигателем. двигатель, вы обнаружите, что двигатель медленно проворачивается, стартер потребляемый ток составляет 80 ампер, а напряжение аккумулятора при запуске составляет 11,5 вольт. Что делать дальше?

проверьте падение напряжения в цепи стартера.
проверьте емкость аккумулятора.
заменить стартер.
проверить двигатель.

19. Когда проверка цепи изоляции пускового двигателя

чем выше значение напряжения, тем лучше.
чем ниже значение напряжения, тем лучше.
оба а и Б.
ни А, ни Б.

20. Напряжение падение на изолированную сторону цепи стартера должно быть не более чем.

напряжение батареи.
0,1 вольт.
0.2 вольта.
0,5 вольт.

21. Стартер на транспортном средстве необходимо проверить на потребление тока при проворачивании двигатель. Техник «А» говорит, что батарея состояние заряда и емкость должны быть проверены перед действующим стартером тест может быть выполнен. Техник «Б» говорит, что если заряд аккумулятора менее 75% (удельный вес 1. 230 или меньше) его нельзя использовать для проверки потребления пускового тока. Кто прав?

заменять только Техника А.
Только техник B.
Оба техника A и B.
Ни техников А, ни Б.

Электрический ток | Безграничная физика

Аккумулятор

Аккумулятор — это устройство, преобразующее химическую энергию непосредственно в электрическую.

Цели обучения

Опишите функции и определите основные компоненты батареи

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Батарея накапливает электрический потенциал химической реакции. Когда он подключен к цепи, этот электрический потенциал преобразуется в кинетическую энергию, когда электроны проходят по цепи.
  • Напряжение или разность потенциалов между двумя точками определяется как изменение потенциальной энергии заряда q, перемещенного из точки 1 в точку 2, деленное на заряд.
  • Напряжение батареи является синонимом ее электродвижущей силы или ЭДС. Эта сила отвечает за прохождение заряда через цепь, известную как электрический ток.
Ключевые термины
  • аккумулятор : устройство, вырабатывающее электричество в результате химической реакции между двумя веществами.
  • ток : время протекания электрического заряда.
  • напряжение : величина электростатического потенциала между двумя точками в пространстве.

Обозначение батареи на принципиальной схеме : Это символ батареи на принципиальной схеме. Он возник как схематический рисунок батареи самого раннего типа — гальванической батареи. Обратите внимание на положительный катод и отрицательный анод. Эта ориентация важна при рисовании принципиальных схем, чтобы изобразить правильный поток электронов.

Аккумулятор — это устройство, преобразующее химическую энергию непосредственно в электрическую. Он состоит из ряда гальванических элементов, соединенных последовательно проводящим электролитом, содержащим анионы и катионы.Одна полуячейка включает электролит и анод или отрицательный электрод; другая полуячейка включает электролит и катод или положительный электрод. В окислительно-восстановительной реакции, которая приводит в действие аккумулятор, катионы восстанавливаются (добавляются электроны) на катоде, а анионы окисляются (электроны удаляются) на аноде. Электроды не касаются друг друга, но электрически связаны электролитом. В некоторых элементах используются два полуэлемента с разными электролитами. Разделитель между полуячейками позволяет ионам течь, но предотвращает смешивание электролитов.

Каждая полуячейка имеет электродвижущую силу (или ЭДС), определяемую ее способностью передавать электрический ток изнутри во внешнюю часть ячейки. Чистая ЭДС клетки — это разница между ЭДС ее полуэлементов или разность потенциалов восстановления полуреакций.

Электрическая движущая сила на выводах ячейки известна как напряжение на клеммах (разность) и измеряется в вольтах. Когда батарея подключена к цепи, электроны от анода проходят через цепь к катоду по прямой цепи.Напряжение батареи является синонимом ее электродвижущей силы или ЭДС. Эта сила отвечает за прохождение заряда через цепь, известную как электрический ток.

Батарея накапливает электрический потенциал от химической реакции. Когда он подключен к цепи, этот электрический потенциал преобразуется в кинетическую энергию, когда электроны проходят по цепи. Электрический потенциал определяется как потенциальная энергия на единицу заряда ( q ). Напряжение или разность потенциалов между двумя точками определяется как изменение потенциальной энергии заряда q , перемещенного из точки 1 в точку 2, деленное на заряд.Переставив, это математическое соотношение можно описать как:

[латекс] \ Delta \ text {PE} = \ text {q} \ Delta \ text {V} [/ latex]

Напряжение — это не то же самое, что энергия. Напряжение — это энергия на единицу заряда. Таким образом, аккумулятор мотоцикла и автомобильный аккумулятор могут иметь одинаковое напряжение (точнее, одинаковую разность потенциалов между клеммами аккумулятора), но при этом один хранит гораздо больше энергии, чем другой. Автомобильный аккумулятор может заряжать больше, чем аккумулятор мотоцикла, хотя оба аккумулятора 12 В.

Идеальные и настоящие батареи : Краткое введение в идеальные и настоящие батареи для студентов, изучающих электрические схемы.

Измерения тока и напряжения в цепях

Электрический ток прямо пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению в цепи.

Цели обучения

Опишите взаимосвязь между электрическим током, напряжением и сопротивлением в цепи

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Простая схема состоит из источника напряжения и резистора.
  • Закон
  • Ома дает соотношение между током I , напряжением В и сопротивлением R в простой схеме: I = В / R .
  • Единицей измерения скорости электрического заряда в системе СИ является ампер, который равен заряду, протекающему через некоторую поверхность со скоростью один кулон в секунду.
Ключевые термины
  • электрический ток : движение заряда по цепи
  • Ом : в Международной системе единиц производная единица электрического сопротивления; электрическое сопротивление устройства, на котором разность потенциалов в один вольт вызывает ток в один ампер; символ: Ω
  • ампер — единица электрического тока; стандартная базовая единица в Международной системе единиц.Аббревиатура: amp. Символ: A.

Чтобы понять, как измерять ток и напряжение в цепи, вы также должны иметь общее представление о том, как работает схема и как связаны ее электрические измерения.

Что такое напряжение? : Это видео помогает получить концептуальное представление о напряжении.

Электрическая цепь — это тип сети с замкнутым контуром, который обеспечивает обратный путь для тока. Простая схема состоит из источника напряжения и резистора и схематично может быть представлена ​​как на рис.

Простая схема : Простая электрическая цепь, состоящая из источника напряжения и резистора

Согласно закону Ома, электрический ток I , или движение заряда, протекающий через большинство веществ, прямо пропорционален приложенному к нему напряжению В . Электрическое свойство, препятствующее току (примерно такое же, как трение и сопротивление воздуха), называется сопротивлением R . Столкновения движущихся зарядов с атомами и молекулами вещества передают энергию веществу и ограничивают ток.Сопротивление обратно пропорционально току. Следовательно, закон Ома можно записать следующим образом:

[латекс] \ text {I} = \ text {V} / \ text {R} [/ latex]

, где I — ток через проводник в амперах, В, — разность потенциалов, измеренная на проводнике в вольтах, а R — сопротивление проводника в омах (Ом). Более конкретно, закон Ома гласит, что R в этом отношении является постоянным, не зависящим от тока.Используя это уравнение, мы можем рассчитать ток, напряжение или сопротивление в данной цепи.

Например, если у нас есть батарея на 1,5 В, которая была подключена по замкнутой цепи к лампочке с сопротивлением 5 Ом, какой ток течет по цепи? Чтобы решить эту проблему, мы просто подставим указанные значения в закон Ома: I = 1,5 В / 5 Ом; I = 0,3 ампера. Зная ток и сопротивление, мы можем изменить уравнение закона Ома и найти напряжение В :

[латекс] \ text {V} = \ text {IR} [/ latex]

Вид под микроскопом: скорость дрейфа

Скорость дрейфа — это средняя скорость, которую достигает частица за счет электрического поля.

Цели обучения

Свяжите скорость дрейфа со скоростью свободных зарядов в проводниках

Основные выводы

Ключевые моменты
  • В проводниках существует электрическое поле, которое заставляет электроны дрейфовать в направлении, противоположном полю. Скорость дрейфа — это средняя скорость этих свободных зарядов.
  • Выражение для связи между током и скоростью дрейфа может быть получено путем рассмотрения количества свободных зарядов в отрезке провода.
  • I = qnAv связывает скорость дрейфа с током, где I — ток через провод с площадью поперечного сечения A , изготовленный из материала с плотностью свободного заряда n . Каждый носитель тока имеет заряд q и движется со скоростью дрейфа величиной v .
Ключевые термины
  • скорость дрейфа : средняя скорость свободных зарядов в проводнике.

Скорость дрейфа

Известно, что электрические сигналы движутся очень быстро. Телефонные разговоры по проводам проходят на большие расстояния без заметных задержек. Свет загорается при нажатии переключателя. Большинство электрических сигналов, переносимых токами, передаются со скоростью порядка 10 8 м / с, что составляет значительную часть скорости света. Интересно, что отдельные заряды, составляющие ток, в среднем движутся намного медленнее, обычно дрейфуя со скоростью порядка 10 -4 м / с.

Высокая скорость электрических сигналов является результатом того факта, что сила между зарядами быстро действует на расстоянии.Таким образом, когда свободный заряд вводится в провод, входящий заряд выталкивает другие заряды впереди себя, которые, в свою очередь, подталкивают заряды дальше по линии. Возникающая в результате электрическая ударная волна движется по системе почти со скоростью света. Если быть точным, этот быстро движущийся сигнал или ударная волна представляет собой быстро распространяющееся изменение электрического поля.

Электроны, движущиеся через проводник : Когда заряженные частицы выталкиваются в этот объем проводника, такое же количество быстро вынуждено покинуть его. Отталкивание между одноименными зарядами затрудняет увеличение количества зарядов в объеме. Таким образом, когда входит один заряд, другой почти сразу уходит, быстро передавая сигнал вперед.

Скорость дрейфа

У хороших проводников много бесплатных зарядов. В металлах свободными зарядами являются свободные электроны. Расстояние, на которое может перемещаться отдельный электрон между столкновениями с атомами или другими электронами, довольно мало. Таким образом, пути электронов кажутся почти случайными, как движение атомов в газе.Однако в проводнике есть электрическое поле, которое заставляет электроны дрейфовать в указанном направлении (противоположном полю, поскольку они отрицательны). Скорость дрейфа v d — это средняя скорость свободных зарядов после приложения поля. Скорость дрейфа довольно мала, так как свободных зарядов очень много. Имея оценку плотности свободных электронов в проводнике (количество электронов в единице объема), можно вычислить скорость дрейфа для заданного тока. Чем больше плотность, тем ниже скорость, необходимая для данного тока.

Скорость дрейфа : Свободные электроны, движущиеся в проводнике, совершают множество столкновений с другими электронами и атомами. Показан путь одного электрона. Средняя скорость свободных зарядов называется дрейфовой скоростью и направлена ​​в направлении, противоположном электрическому полю для электронов. Столкновения обычно передают энергию проводнику, требуя постоянного подвода энергии для поддержания постоянного тока.

Можно получить выражение для связи между током и скоростью дрейфа, учитывая количество свободных зарядов в отрезке провода. Количество бесплатных зарядов на единицу объема обозначается символом n и зависит от материала. Ax — это объем сегмента, поэтому количество бесплатных зарядов в нем составляет nAx . Заряд ΔQ в этом сегменте, таким образом, составляет qnAx , где q — это величина заряда на каждом носителе. (Напомним, что для электронов q составляет 1,60 × 10−19C.) Ток — это заряд, перемещаемый за единицу времени. Таким образом, если все первоначальные заряды покидают этот сегмент за время t, ток равен:

[латекс] \ text {I} = \ Delta \ text {Q} / \ Delta \ text {t} = \ text {qnAx} / \ Delta \ text {t} [/ latex]

Примечательно, что x / Δt — это величина скорости дрейфа v d , поскольку заряды перемещаются на среднее расстояние x за время t. Перестановка терминов дает: I = qnAv d , где I — ток через провод с площадью поперечного сечения A, , изготовленный из материала с плотностью свободного заряда n .Каждый носитель тока имеет заряд q и движется со скоростью дрейфа величиной v d .

Плотность тока — это электрический ток на единицу площади поперечного сечения. Он имеет единицы ампер на квадратный метр.

Как выбрать изоляторы и сепараторы батарей

Контроль паразитных нагрузок (разряд аккумулятора) и правильное распределение электроэнергии имеют решающее значение для поддержания работы транспортных средств. Тем не менее, это требует баланса между потребностями батареи и потребностями электрической системы.

Дополнительные электрические нагрузки, такие как освещение, развлекательные системы, коммуникационное оборудование и другие аксессуары, продолжают потреблять электроэнергию при выключенном двигателе. Для этих приложений очень важно иметь систему с несколькими батареями. Однако простое подключение дополнительных батарей к электрической системе транспортного средства может позволить вспомогательным батареям истощать энергию от основной батареи, препятствуя запуску двигателя и другим важным функциям.

Управление несколькими батареями — вот где в игру вступают изоляторы и разделители батарей.Однако, несмотря на то, что они кажутся очень похожими, они действуют по-разному.

Изоляторы

Изоляторы аккумуляторных батарей лучше всего рассматривать как распределительные точки автомобильной электросистемы. Изоляторы, обычно построенные на диодах, обеспечивают равномерное распределение заряда между несколькими батареями и генератором переменного тока.

Многие 12-вольтовые электрические системы используют по крайней мере одну батарею для запуска двигателя, а другую — для питания аксессуаров. Такое расположение может представлять проблему, когда полностью заряженная батарея подключается к частично разряженной или разряженной батарее.Ток в полностью заряженной батарее будет стекать в менее заряженную батарею, пока обе не достигнут общего более низкого уровня заряда или, что еще хуже, полностью разрядятся.

Независимо от того, сколько батарей доступно, ток от одной батареи к другой будет продолжаться до тех пор, пока все батареи в электрической системе не достигнут одинакового уровня заряда, что может помешать запуску двигателя.

Изолятор батареи может полностью устранить проблему разрядки батареи. Роль изолятора заключается в том, чтобы генератор переменного тока помогал заряжать первичную батарею, в то же время не позволяя другим нагрузкам в системе зарядки разряжать первичную батарею.Используя диоды, позволяющие току течь только в одном направлении, изолятор батареи предотвращает передачу тока полностью заряженной основной батареей к частично заряженной вспомогательной батарее.

Ток может течь от генератора к обеим батареям, но не может течь от аккумуляторной батареи к нагрузкам в автомобиле. То же самое верно и в обратном направлении: если вы оставите фары автомобиля включенными, основная аккумуляторная батарея автомобиля не разрядится.

При такой настройке каждая батарея изолирована и действует как независимый источник питания, позволяя основной батарее экономить энергию для запуска и выполнения основных функций.При зарядке каждая батарея получает необходимое количество заряда в зависимости от ее собственного порогового значения.

Сепараторы

Сепараторы батарей, с другой стороны, лучше всего рассматривать как переключатели, которые могут поддерживать постоянный ток, позволяя заряжать первичный и вспомогательный блоки батарей от одного источника с помощью соленоида. При определении приоритета зарядки сепаратор аккумуляторов сначала заряжает основную батарею, а затем остальные вспомогательные батареи.

Когда стартер двигателя включен, разделитель аккумуляторных батарей контролирует напряжение как в основных, так и в дополнительных аккумуляторах. Если сепаратор определяет, что в первичном источнике недостаточно напряжения для выполнения важной функции, такой как запуск двигателя, он откроет соленоид и позволит току течь от вспомогательной батареи, чтобы компенсировать разницу.

Если утечка в системе зарядки из вспомогательной или основной аккумуляторной батареи снижает системное напряжение ниже определенной точки, сепаратор отсоединит аккумуляторные батареи друг от друга, чтобы защитить их от чрезмерного разряда. Чтобы избежать этой ситуации, может быть полезно включить зуммер низкого напряжения, чтобы уведомить оператора, когда аккумулятор транспортного средства становится слишком низким, прежде чем произойдет отключение.

Помимо защиты системы зарядки шасси от чрезмерных нагрузок, сепаратор аккумулятора может помочь при запуске двигателя. Разделитель аккумуляторов сравнивает напряжение обоих батарейных блоков. Если основной аккумулятор ниже, чем вспомогательный, сработает разделитель аккумулятора, позволяя вспомогательной аккумуляторной батарее помогать при запуске автомобиля.

В отличие от изолятора батареи, разделитель позволяет току течь и в обратном направлении, поэтому вспомогательная батарея может заряжаться от первичного генератора переменного тока или другого источника энергии.Хотя это соединение прерывается, когда напряжение достигает определенной точки (обычно, когда 12-вольтная батарея заряжается до 13,2 вольт), поврежденная вспомогательная батарея потенциально может разрядить систему. Таким образом, разделители батарей обеспечивают меньшую защиту от паразитных нагрузок, чем изоляторы батарей.

Что использовать?

Основное различие между изоляторами батарей и разделителями батарей заключается в протекании тока. Изолятор работает с диодной системой, которая обеспечивает однонаправленный поток, тогда как сепаратор имеет функцию соленоида, которая может выбирать питание от любого источника.

С изолятором вы можете управлять оборудованием в прицепе или жилом доме от дополнительной батареи, не забывая отключать его от основной системы питания автомобиля. Пока двигатель транспортного средства работает, все оборудование работает от источника питания транспортного средства. При выключенном двигателе оборудование прицепа работает от вспомогательной аккумуляторной батареи.

Одним из преимуществ изолятора батареи является то, что он не требует энергии в режиме ожидания, в то время как разделитель батареи потребляет небольшое количество энергии даже в режиме ожидания.

С другой стороны, изолятор аккумулятора не позволит инвертору / зарядному устройству заряжать аккумулятор автомобиля. Сепаратор аккумуляторов, напротив, позволит инвертору / зарядному устройству заряжать обе батареи, что может быть важной особенностью, когда транспортное средство находится на хранении в течение длительного периода времени.

Как видите, изоляторы и разделители выполняют разные функции, и то, как вы их используете, будет зависеть от работы и ваших потребностей в электроэнергии.

Изоляторы

идеально подходят для систем с несколькими батареями, где требуется резервирование, например, в грузовых автомобилях, которые требуют частого запуска и остановки двигателя в течение рабочего дня. Изолятор гарантирует, что никакая батарея не разряжает другие батареи в системе, предлагая ключевое резервирование в системе, которая требует либо нескольких резервных копий, либо нескольких батарей на одном генераторе переменного тока. Однако тот факт, что изоляторы заряжают все батареи равномерно, может не подходить для некоторых приложений.

Сепараторы

служат надежной резервной системой с одной вспомогательной батареей, в которой допустима некоторая паразитная нагрузка. Важные системы с мощными батареями (глубокого разряда) могут эффективно использовать сепараторы, особенно если батареи необходимо быстро зарядить или они предназначены для параллельного использования.Например, сепаратор имеет смысл в системе с двумя аккумуляторами, такой как грузовик с плугом, обеспечивая максимальный ток, подаваемый на плуг через дополнительную батарею, или, по крайней мере, такой, на который система физически способна.

Управление аккумулятором и защита являются ключом к исправной работе автомобиля. Чтобы просмотреть доступные продукты, которые могут помочь улучшить управление аккумулятором вашего автомобиля, щелкните ЗДЕСЬ.

Как работает автомобильный аккумулятор

Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор на 12 В. Эти большие и довольно тяжелые батареи используются в каждом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания на планете.Они являются неотъемлемой частью автомобиля. Итак, что он делает и как работает? Об этом мы расскажем в этой статье, спонсируемой Squarespace. Зайдите на squarespace.com, чтобы начать бесплатную пробную версию, или воспользуйтесь набором идей разработки кода, чтобы сэкономить 10% на веб-сайтах и ​​доменах.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть руководство YouTube.

Что такое автомобильный аккумулятор?

Свинцово-кислотный аккумулятор

Автомобильный аккумулятор на 12 В выглядит примерно так.

Это свинцово-кислотный аккумулятор.Мы называем это свинцово-кислотной батареей, потому что внутри устройства находятся свинцовые пластины, погруженные в кислоту. Это создает химическую реакцию, которая высвобождает энергию и дает нам напряжение и ток.

Химическая реакция

Таким образом, аккумулятор накапливает энергию в виде химической энергии. Не хранит электричество. Эта химическая энергия преобразуется в электрическую, когда нам это нужно. Эта батарея также является перезаряжаемой, если мы подаем на нее электричество, мы можем обратить вспять химическую реакцию и перезарядить батарею.

Зарядка с помощью генератора

Эти типы аккумуляторов могут обеспечивать большой ток, особенно по сравнению с обычными бытовыми щелочными батареями меньшего размера.

Мы рассмотрели, как работают щелочные батареи в нашей предыдущей статье, проверьте это ЗДЕСЬ.

Почему в автомобиле используется аккумулятор?

Типичный автомобильный аккумулятор находится в моторном отсеке автомобиля. Аккумулятор сначала используется для запуска двигателя, и он делает это, обеспечивая электричеством небольшой электродвигатель, известный как стартер. Он также подает электричество в систему зажигания, чтобы начать сгорание топлива.

Стартер включает небольшую шестерню на маховик двигателя. Он поворачивает коленчатый вал, который запускает двигатель внутреннего сгорания, после этого малая шестерня выключается, и двигатель запускается сам по себе. Стартер должен обеспечивать огромное усилие, чтобы иметь возможность вращать маховик, поэтому стартер будет потреблять очень большой ток, возможно, сотни ампер, но только в течение нескольких секунд.Этот большой ток уменьшит энергию, хранящуюся в батарее. Так что нам нужно снова пополнить его.

Стартер

К двигателю подключен генератор переменного тока. Генератор приводится во вращение двигателем и вырабатывает электричество. Он возвращается в аккумулятор для его подзарядки.

Генератор

Пока двигатель работает, генератор подзаряжает аккумулятор, но он также обеспечивает электроэнергией такие вещи, как освещение и музыкальная система. Когда потребность в электричестве превышает то, что может обеспечить генератор, батарея будет обеспечивать дополнительную мощность, которая снова разряжает батарею.

Если двигатель выключен, генератор перестанет вращаться и перезаряжать аккумулятор, поэтому аккумулятор будет обеспечивать полную электрическую мощность до тех пор, пока он не разрядится. На данный момент аккумулятор не может обеспечить достаточно электричества для запуска двигателя, поэтому нам нужно запустить машину от внешнего источника.

Основные детали

Давайте взглянем на основные части автомобильного аккумулятора, и тогда мы поймем, как он работает.

Прежде всего, у нас есть пластиковый корпус, в котором собраны все внутренние компоненты.Сверху у нас есть пластиковая крышка и два вывода, положительный и отрицательный, которые называются клеммами.

Сняв крышку, мы можем заглянуть внутрь. Обратите внимание, что корпус разделен на 6 отдельных камер, каждая из которых разделена пластиковой стенкой. Каждая камера называется ячейкой. Каждая ячейка вырабатывает около 2,1 В постоянного или постоянного тока. Каждая ячейка соединена последовательно, отрицательная часть одной ячейки соединена с плюсом следующей ячейки, что дает нам общее напряжение около 12. 6В.

6 отдельных камер

Это то же самое, как если бы вы соединяли бытовые щелочные батареи вместе, их напряжения складываются вместе, чтобы обеспечить более высокое общее напряжение.

Каждая ячейка в батарее соединена с помощью пластинчатой ​​ленты, сделанной из свинца. Они свариваются через пластиковую стенку, образуя соединение.

Когда мы смотрим на батарею с этого ракурса, мы видим, что ток течет через элементы батареи от положительного к отрицательному, и это с использованием традиционной теории тока.На самом деле происходит то, что электроны текут в противоположном направлении от отрицательного к положительному. Но мы поговорим об этом немного позже в статье.

Обратите внимание, что в каждой ячейке есть две планки. Один положительный и один отрицательный. Они называются пластинчатыми лентами, потому что каждая полоска соединена с несколькими пластинами, которые представляют собой листы свинца.

Пластины имеют решетчатую структуру, увеличивающую площадь поверхности. Сетки покрыты пастой из оксида свинца.Паста — это место, где происходит химическая реакция, и мы увидим это чуть позже в статье. Паста действует как губка и впитывает часть электролитной жидкости, что улучшает характеристики аккумулятора. Размер пластины определяет, какой ток может обеспечить батарея, но не меняет напряжение. Используемые материалы и количество пластин определяют напряжение, создаваемое каждой ячейкой. Сетка удерживает пасту на месте, чтобы гарантировать равномерное распределение тока по пластине и помогает транспортировать электроны из батареи и по электрической цепи.

Отрицательная пластина — это анод, и это пластина из чистого свинца, хотя небольшое количество добавок добавлено для упрочнения свинца и защиты его от коррозии. Положительная пластина — это катод, сделанный из оксида свинца. Пластины сделаны из разнородных материалов, которые образуют химическую реакцию и высвобождают электроны. Однако мы не хотим, чтобы положительная и отрицательная пластины соприкасались друг с другом, это может привести к короткому замыканию аккумулятора. Поэтому вместо этого мы помещаем каждую положительную пластину в разделитель конвертов.Это пористый материал, который позволяет ионам проходить через него без прямого контакта материалов друг с другом.

Положительная пластина

Положительная и отрицательная пластины располагаются между собой с небольшим зазором между ними. Затем камера заполняется жидким электролитом, состоящим из серной кислоты и воды. Следовательно, аккумулятор называется свинцово-кислотным.

Положительные и отрицательные

Основы электроэнергетики

Мы хотим кратко рассказать об основах электричества, чтобы вы поняли, как работает аккумулятор в следующей части.

Электроны

Электричество — это поток электронов в цепи. Нам нужно, чтобы много электронов текло в одном направлении через провод, чтобы мы могли размещать на пути электронов предметы, например, лампочки. Электроны должны пройти через это, и при этом они излучают свет. Когда много электронов течет в одном направлении, хорошо называть это током.

Атомы

Каждый материал состоит из атомов. Атомы имеют разное количество протонов, нейтронов и электронов, что и отличает материал.У некоторых материалов, таких как медь, есть электрон, который может свободно перемещаться к другим атомам. Если мы подключим источник питания, например аккумулятор, к медному проводу, напряжение подтолкнет электроны, и они устремятся к положительной клемме аккумулятора.

Мы сказали, что электроны текут от отрицательного к положительному. Это известно как поток электронов, это теория того, как работает электричество, и что именно происходит на самом деле. Но, возможно, вы привыкли видеть обычный ток, который меняется от положительного к отрицательному, это первоначальная теория, известная как обычный ток.Это было ошибочно доказано Джозефом Томпсоном, который открыл электрон и обнаружил, что они текут от отрицательного к положительному.

Джозеф Томпсон

Однако мы до сих пор используем обычную теорию тока при проектировании электрических цепей. Если мы посмотрим на эту простую схему, мы всегда должны предположить, что ток течет от положительного к отрицательному, но инженеры и ученые знают, что электроны на самом деле текут в противоположном направлении. Электрические формулы, которые мы используем, по-прежнему будут давать одни и те же ответы независимо от того, в каком направлении течет электричество, так что на самом деле это не имеет значения.

Постоянный ток

Есть два типа электричества, постоянный ток, который мы получаем от батарей. Электроны этого типа толкаются в одном направлении. Это называется постоянным током. Думайте об этом, как о воде, текущей по реке. Другой тип электричества — это переменный или переменный ток, который вы получаете от электрических розеток в своих домах. В этом типе электроны постоянно толкаются и тянутся вперед и назад. Думайте об этом типе как о приливе и отливе моря.

Переменный ток

Когда мы смешиваем вместе определенные материалы, мы можем вызвать химические реакции. Это когда атомы одного материала взаимодействуют с атомами другого материала. Во время этого взаимодействия атомы будут связываться или распадаться. Электроны также могут высвобождаться или захватываться атомами во время реакции.

Химическая реакция

Когда мы говорим об атомах, вы обычно слышите термин ион. Ион — это атом, у которого неравное количество протонов или электронов. Атом имеет нейтральное изменение, когда у него одинаковое количество протонов и электронов, потому что протоны положительно изменены, а электроны заряжены отрицательно, поэтому они уравновешиваются.Если в атоме больше электронов, чем протонов, то это отрицательный ион. Если в атоме больше протонов, чем электронов, это положительный ион.

Ion

Как это работает

Вместо того, чтобы пытаться понять эту сложную конструкцию, мы собираемся упростить ее до этой простой модели ячейки с одним катодом и анодом.

В этой ячейке находится жидкий электролит, состоящий на 1/3 серной кислоты и 2/3 воды.

У нас есть положительный электрод, который является катодом, он сделан из оксида свинца (PbO 2 )

У нас есть положительный электрод, который является анодом, он сделан из чистого свинца (Pb)

Катод и анод

Когда эти материалы объединить, мы получим небольшую химическую реакцию между атомами.Мы покажем атомы этих материалов этими цветными сферами.

Положительный катодный вывод оксида свинца (PbO 2 ) будет реагировать с сульфатом (SO 4 -2 ) в электролите, это сформирует слой сульфата свинца (PbSO4) на катодном выводе. . Во время этой реакции ион кислорода (O 2 -2 ) выбрасывается с катода в электролит. Попадая в электролит, эти ионы кислорода объединяются с ионами водорода (H +) с образованием воды (H 2 O).

В то же время атомы свинца на аноде будут реагировать с ионами сульфата (SO 4 -2 ) в электролите. В результате этой реакции вокруг электрода образуется слой сульфата свинца (PbSO 4 ). Во время этой реакции два электрона высвобождаются и собираются на отрицательной клемме.

Итак, теперь у нас есть скопление электронов на отрицательной клемме. Поскольку электроны заряжены отрицательно, это означает, что у нас есть разница в заряде на двух клеммах, и мы можем измерить это с помощью вольтметра или мультиметра.

Если вы думаете о магните, противоположные концы притягиваются, а одинаковые концы отталкиваются. Электроны заряжены отрицательно, поэтому они отталкиваются друг от друга и притягиваются к положительному полюсу, на котором меньше электронов. Но они не могут этого достичь. Если мы обеспечим путь для электронов, например, провод, то электроны будут проходить через него, чтобы добраться до положительного вывода. Затем мы можем поместить на пути этих электронов такие предметы, как лампу, и использовать их для выполнения такой работы, как освещение лампы.

Пока существует путь, химическая реакция продолжается, но это не будет длиться вечно. Химические вещества, необходимые для реакции, закончатся. Кислота становится более разбавленной и слабой, и наложения сульфата свинца покрывают оба электрода, это означает, что материалы становятся более похожими, и химическая реакция становится более сложной.

Но, к счастью, эта химическая реакция может быть обращена вспять, поэтому, если мы запитаем аккумулятор электричеством от генератора переменного тока, мы можем начать обратную реакцию.

Может обратная реакция

Электроны входят в отрицательную клемму и снова соединяются с сульфатом свинца, высвобождая сульфат в электролит, оставляя только свинец на отрицательной пластине. Ионы сульфата попадают в электролит и объединяются с ионом водорода, высвобождая ион кислорода, так что кислота электролита становится сильнее. Ион кислорода соединяется со свинцом, образуя оксид свинца, который высвобождает сульфат обратно в электролит, снова делая его сильнее.

Если мы оставим аккумулятор полностью разряжаться слишком долго или слишком много раз, будет очень трудно обратить вспять химическую реакцию.Кроме того, сульфатный слой может оторваться от электродов и акклиматизироваться на дне батареи, что будет означать, что он больше не участвует в химической реакции, поэтому батарею необходимо отремонтировать или заменить.

Итак, когда мы смотрим на батарею, эта химическая реакция происходит между каждой пластиной в каждой ячейке, чтобы обеспечить ток в сотни ампер для запуска стартера, а также обеспечить напряжение для питания фонарей и т. Д. Затем он перезаряжается с помощью генератор.

Тестирование автомобильного аккумулятора с помощью мультиметра

Чтобы проверить напряжение автомобильного аккумулятора, мы просто переключаемся на настройку постоянного напряжения на нашем мультиметре, а затем подключаем красный провод к положительному, а черный провод к отрицательному. Мы должны увидеть напряжение около 12,6 В, если оно ниже 12, значит, батарея не работает должным образом.

Двигатель выключен

Когда мы заводим автомобиль, напряжение падает, потому что стартер потребляет большой ток. Напряжение упадет примерно до 11 вольт, если оно упадет ниже примерно 10 вольт, аккумулятор не работает должным образом.

Запуск двигателя

После запуска двигателя генератор переменного тока должен вырабатывать электроэнергию, поэтому мы должны увидеть более высокое напряжение около 14 вольт, потому что генератор перезаряжает аккумулятор, и напряжение должно быть выше, чтобы заставить электроны вернуться и обратная химическая реакция.

Engine Running

Но теперь, когда вы все заряжены, зайдите на сайт squarespace.com, чтобы создать свое собственное присутствие в Интернете, наполненное функциями, позволяющими людям запускать, публиковать и продвигать свои собственные проекты.

Существуют мощные инструменты для ведения блога, позволяющие демонстрировать фотографии, видео и новости о ваших проектах.

Вы можете легко запланировать встречи на занятиях и занятия с членами команды и клиентами с помощью встроенного инструмента. И вы даже можете собирать платежи или пожертвования, чтобы поддержать свое дело.

Зайдите на сайт squarespace.com, чтобы получить бесплатную пробную версию, а когда будете готовы к запуску, перейдите на сайт squarespace.com/engineeringmindset, чтобы сэкономить 10% на первой покупке веб-сайта или домена.


.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *