A hagyományos ólom-savas autóakkumulátorokat manapság figyelmen kívül hagyhatják a lítium-ion elektromos járművek miatti őrület akkumulátorok, de ezek a kis srácok felbecsülhetetlen értékű mérnöki csodák, amelyek segítették a járművek meghajtását évtizedekben.
A jármű 12 V-os akkumulátorában végbemenő összetett kémiai reakciók nélkül még az autót sem tudná bekapcsolni, és még kevésbé tudná lekapcsolni az elektromos ablakokat. Olvasson tovább, és fedezze fel az autó akkumulátorának zseniális működési módjait, és hogyan működik együtt az autó generátorával, hogy autóját jobb időtöltési hellyé tegye.
Hogyan működik a 12 V-os autóakkumulátor?
Az autó akkumulátora kémiai reakciókkal működik. Alapvetően az elektronokat az anód (negatív terminál) között továbbítja oda, ahol valójában lenni akarnak: a katódra (pozitív terminál). Például a legtöbb járműben használt ólomakkumulátor onnan kapta a nevét, hogy víz és kénsav keverékébe mártott ólom-dioxid (és tiszta ólom) lemezeket használ.
Ezeknek az akkumulátoroknak valójában hat cellája van, amelyek egyenként körülbelül 2 V-ot termelnek, ezért az autóakkumulátorokat általában 12 V-os akkumulátornak nevezik, bár nem pontosan 12 V-os. Ez a hat cella mindegyike ólom-dioxid lemezekből (pozitív katód) és ólomlemezekből (negatív anódból) áll, amelyek mártva vannak. a kénsav/víz keverékben, hogy olyan kémiai reakciókat hozzanak létre, amelyek végül elősegítik az akkumulátor kioldását elektromosság.
Ne feledje, hogy az akkumulátor hat cellából áll, és mindegyiknek különböző lemezei vannak. Ennek a folyamatnak a lényege azonban a pozitív és negatív terminálok közötti kölcsönhatás. Amikor a katód ólom-dioxidja kölcsönhatásba lép a savas elegyben lévő szulfáttal, oxigénionok szabadulnak fel a keverékbe, ahol a hidrogénnel kölcsönhatásba lépve vizet termelnek. Eközben a negatív oldalon a szulfát reakcióba lép az anód ólommal, ólom-szulfát réteget hozva létre az anódban, és elektronokat szabadít fel.
Ezek az elektronok a negatív terminálon halmozódnak fel, és határozottan nem akarnak ott lenni, de nem tudnak áthaladni rajta elektrolit oldatot, így a negatív póluson és egy áramkörön keresztül kerülnek kivezetésre, míg végül el nem érik a pozitívat terminál. Ez az autó akkumulátorának működésének alapelve, mivel járművében minden más kiegészítő eszköz ehhez az áramkörhöz csatlakozik.
De ez csak akkor működik, ha az autó ki van kapcsolva; egyébként valójában a generátor táplálja a jármű elektronikáját. Az akkumulátor alapvetően az autóban van, hogy az indítómotort lekapcsolva táplálja, de ha az önindító felüvölti a motort, a generátor veszi át az irányítást. A generátor tölti is az akkumulátort a lemerüléshez vezető folyamatok megfordításával.
Mit csinál egy generátor?
Amint azt korábban említettük, a generátor alapvetően azt a munkát végzi, amelyet az emberek azt gondolnának, hogy az akkumulátor folyamatosan végzi. Ne feledje, hogy az akkumulátor gyorsan lemerülne, ha az összes ablakot, a rádiót és alapvetően bármely más elektronikus eszközt meg kellene táplálnia a járművében. Szóval, a megoldás erre egészen zseniális.
A mérnökök egy váltakozó áramú generátort szereltek járművébe, amelyet a motor hajt meg az akkumulátor helyett. Elegendő áramot termel a jármű összes elektromos bitjének áramellátásához. A generátor nagyszerűsége, hogy a jármű motorja közben is tölti az akkumulátort bekapcsolva, mert az akkumulátor erősen lemerül, miután elvégezte az indítást motor.
A generátorral csak az a baj, hogy váltakozó áramot termel, amit egyenárammá kell alakítani. A probléma megoldása érdekében a váltakozó áramot egy egyenirányítón keresztül dolgozzák fel, amely lehetővé teszi a generátor számára a szükséges egyenáram kiszivattyúzását.
Amikor egy generátor elromlik, ennek jeleit kezdi észrevenni. Például a jármű elektronikája nem működik megfelelően, és a lámpák hirtelen elhalványulhatnak. Ilyen körülmények között előfordulhat, hogy járműve egy csomó kódot dob ki, és még akkor is, ha csatlakoztatja egy OBD2 alkalmazás, valószínűleg nem fogja azonosítani, hogy a probléma valójában a generátor vagy az akkumulátor.
Még rosszabb, hogy sok jármű fejlett modulokat használ, amelyek úgy vannak kalibrálva, hogy nagyon apró tűrésekkel működjenek. Ha a generátor vagy az akkumulátor meghibásodik, előfordulhat, hogy az egész autó hibásan működhet, és olyan kódokat dobhat ki, amelyek teljesen függetlenek a tényleges problémától: a meghibásodott akkumulátortól vagy generátortól.
Az autó akkumulátora ugyanaz, mint az elektromos járművek akkumulátora?
Nem, nem ugyanaz, mint az elektromos jármű akkumulátora. Az ólom-savas akkumulátorok jelentősen eltérnek az elektromos járművekben található lítium-ion akkumulátoroktól. Először is, amint azt már megtanulta, az ólom-savas akkumulátorok összetétele többnyire ólomból és víz/kénsav keverékből áll. Másrészt a lítium-ion akkumulátorok olyan anyagokból állnak, mint a lítium, kobalt és grafit.
Nem csak ez, hanem a lítium-ion akkumulátorok energiasűrűsége is nagyobb, mint az ólom-savas akkumulátoroké, ami különösen ideális teljesítményű elektromos járművek és az elektronika, ahol a hely és a súly szempontjai rendkívül fontosak.
Az ólom-savas akkumulátorok élettartama is alacsonyabb a lítium-ion akkumulátorokhoz képest. Ez azt jelenti, hogy a lítium-ion akkumulátort többszörösen lehet újratölteni és kisütni, mint egy savas ólom akkumulátort. Ez nyilvánvalóan hatalmas plusz az elektromos járművekben való használathoz, ahol az akkumulátor a legfontosabb és legdrágább alkatrész, és az alacsonyabb életciklus használhatatlanná tenné. Az ólom-savas akkumulátorok rendszeres karbantartást is igényelnek a működésükhöz, míg a lítium-ion akkumulátorok élettartamuk során viszonylag karbantartást nem igényelnek.
Könnyen belátható, hogy miért használnak lítium-ion akkumulátorokat az elektromos járművekben a hagyományos ólom-savas akkumulátorokkal szemben. Ha az elektromos járművek ólom-savas akkumulátorokat használnának, őrülten nehezek lennének, és nem lenne erejük.
Az ólomsavas akkumulátoroknak még mindig megvan a helyük
Az ólom-savas akkumulátorokhoz kapcsolódó hátrányoktól függetlenül is megvan a helyük az autóiparban. A lítium-ion akkumulátorokhoz képest viszonylag olcsó költségük biztosítja, hogy továbbra is azok maradjanak benzinüzemű járművekben és más alkalmazásokban használják, ahol az előzetes költség fontos tényező.
Ezek az akkumulátorok sok éve táplálják a járműveket, és bár a lítium-ion technológia a fényes újdonság, az ólom-savas akkumulátoroknak mindig meglesz a helyük az autóipar történetében.
