Automobilio akumuliatorius yra vienas svarbiausių komponentų, užtikrinančių sklandų transporto priemonės užvedimą ir elektros sistemų darbą. Kai jis pradeda silpti, automobilis ima sunkiau kurtis, užsidega perspėjamosios lemputės, o šaltuoju metų laiku problemos tampa dar akivaizdesnės. Tačiau ką daryti, jei jūsų automobilio elektros poreikiai viršija vieno akumuliatoriaus galimybes? Atsakymas - sumontuoti antrą akumuliatorių.
Papildomas akumuliatorius automobiliui reikalingas, kai naudojate daug elektros energijos vartojančią įrangą, ypač kai variklis neveikia. Visrakčiams ir ekspedicinėms transporto priemonėms tai būtina, jei naudojate elektrinius gervės mechanizmus (vartojančius iki 500A), šaldytuvus (40-60W nuolat), inverterius (500-2000W), audio sistemas (200-1000W) ar apšvietimo sistemas. Statistika rodo, kad net 67% visrakščių automobilių savininkų susiduria su akumuliatoriaus išsikrovimo problema per pirmuosius 18 mėnesių po papildomos elektros įrangos montavimo. Lietuvoje, kur žiemos temperatūra dažnai nukrenta žemiau nulio, papildomo akumuliatoriaus montavimas tampa ypač aktualus.
Praktika rodo, kad vidutinė elektrinė gervė, traukianti įstrigusį automobilį, per 10 minučių gali sunaudoti iki 40% standartinio akumuliatoriaus talpos. Automobiliniai šaldytuvai, populiarūs tarp keliautojų, naudoja 3-5A srovę ir per parą gali sunaudoti iki 120Ah energijos. Su standartiniu 60-80Ah akumuliatoriumi automobilis gali neužsivesti jau po vienos nakties. Tyrimai rodo, kad 94% visrakščių automobilių savininkų, kurie reguliariai naudoja elektrines gerves be papildomo akumuliatoriaus, bent kartą per metus susiduria su pagrindinio akumuliatoriaus išsikrovimo problema.
89% ekspedicinių automobilių turi papildomus akumuliatorius, o 82% profesionalių visrakščių turi įdiegtą antrojo akumuliatoriaus sistemą kaip standartinę įrangą. 78% visrakščių automobilių naudotojų praneša apie akumuliatoriaus išsikrovimo problemas dėl papildomos elektros įrangos.
Akumuliatorių tipai ir technologijos
Akumuliatorių konstrukcija ir technologija nuolat tobulėja. Principinė akumuliatoriaus konstrukcija - tai indas su švino katodu ir anodu, pripildytas skiestos sieros rūgšties. Įprastiniai 12V akumuliatoriai sudaryti iš 6 tokių dalių (sekcijų), sujungtų nuosekliai. Anodas - teigiamas akumuliatoriaus polius, jungiantis teigiamas akumuliatoriaus švino plokšteles, o katodas - neigiamas polius, prie kurio jungiamos neigiamos plokštelės.
Švino plokštelės pagrindas yra švino grotelės. Akumuliatoriaus darbinės savybės ir ilgaamžiškumas labai priklauso nuo grotelių kokybės. Švinas yra minkštas ir trapus metalas, todėl jis grynas grotelių gamybai netinka. Todėl šis metalas legiruojamas įvairiais priedais. Maždaug prieš 20 metų švino lydiniams buvo naudojamas stibis (Sb). Naudojant stibį, lydinys tampa plastiškas ir tvirtas. Tačiau akumuliatorių, pagamintą naudojant stibį, buvo būtina nuolat papildyti vandeniu, o nenaudojamas akumuliatorius turėjo būti reguliariai tikrinamas ir įkraunamas.
Vėliau akumuliatoriai pradėti gaminti naudojant kalcį (Ca) švino grotelėms lieti. Kalcis suteikia švinui tvirtumo ir plastiškumo. Akumuliatoriui dirbant vandens sunaudojama labai mažai. Nenaudojamo akumuliatoriaus savaiminė iškrova minimali. Tačiau kalcio lydinio akumuliatoriai turi vieną esminį trūkumą: juos sunku įkrauti. Tokį akumuliatorių labai iškrovus, dažnai atsitinka taip, kad vėl jį įkrauti būna gana sudėtinga. Todėl rekomenduojama tokio tipo akumuliatorių neiškrauti daugiau kaip 50% jų talpumo. Šiuo metu dauguma akumuliatorių gamintojų naudoja kalcio lydinius.
Kitas žingsnis - hibridinė technologija. Taikant hibridinę technologiją akumuliatoriaus teigiamų plokštelių grotelės liejamos su stibio priedais, o neigiamų su kalcio. Tokiu būdu pagamintas akumuliatorius perėmė visas teigiamas abiejų ankstesnių technologijų savybes: vandens sunaudoja tik šiek tiek daugiau nei kalcio lydinio akumuliatoriai, savaiminė iškrova maža, imlumas įkrovai geras. Pirmieji akumuliatoriai, pagaminti pagal hibridinę technologiją, pasirodė 1990 metais. Neigiamų plokštelių lydinyje yra 0,02% kalcio, o teigiamų - 0,04% sidabro. Akumuliatoriaus amžius pailgėja 20%, gerokai pagerėja eksploatacinės savybės.
VARTA akumuliatoriuose teigiama plokštelė yra gerokai storesnė už neigiamą. Tokiu būdu padidinamas akumuliatoriaus ilgaamžiškumas. Seno, atidirbusio akumuliatoriaus neigiama plokštelė būna kaip nauja, o teigiama plokštelė būna gerokai pažeista korozijos. Kuo storesnė teigiama plokštelė, tuo ilgiau tarnaus akumuliatorius.
Ant švino grotelių presuojama aktyvioji medžiaga, kuri tiesiogiai dalyvauja akumuliatoriaus elektrocheminiuose procesuose. Neigiamų plokštelių aktyvioji medžiaga yra švinas (Pb), o teigiamų - švino oksido pasta (PbO). Todėl teigiamos plokštelės yra rudos spalvos, o neigiamos - pilkos. Aktyviosios masės mikroporiškumas turi būti 30-35%. Mažesnio tankio aktyvioji medžiaga anksti pradės byrėti, akumuliatorius greitai praras galią ir talpumą. Per didelio tankio - bus nepakankamai poringa, elektrolitas negalės laisvai pripildyti aktyviosios medžiagos tūrio ir akumuliatorius dirbs neefektyviai.
Plokštelės dedamos į vokus-separatorius. Vokai sumažina aktyviosios masės eroziją ir neleidžia byrančioms dalelėms nusėsti ant akumuliatoriaus dugno. Vokai gaminami iš plonos, skysčiui laidžios sintetinės medžiagos, kurios paviršius iš vienos pusės turi rantelius. Taip užtikrinamas geresnis elektrolito priėjimas prie teigiamų plokštelių, kadangi dirbant akumuliatoriui teigiamos plokštelės reikalauja 1,4 karto didesnės elektrolito cirkuliacijos.
Anksčiau, nenaudojant vokų, akumuliatoriaus dugne turėjo būti 0,5 - 1,4 cm aukščio tilteliai, ant kurių buvo statomos plokštelės. Erdvė tarp plokštelės apačios ir akumuliatoriaus dugno leisdavo kauptis nuosėdoms, nesukeliant trumpo jungimo tarp plokštelių. Naudojant vokus, tilteliai nebereikalingi, todėl akumuliatorius gali būti žemesnis.
Tolimesnį akumuliatoriaus gamybos procesą galima išskirti į du būdus. Pirmu būdu - plokštelės surenkamos į grupes, dedamos į sekcijas, virinamos jungtys tarp grupių, dedamas akumuliatoriaus dangtis, užlydomi poliai. Antru būdu, plokštelės įkraunamos specialiose voniose, paskui plaunamos ir džiovinamos. Toliau visas akumuliatorius surenkamas kaip ir pirmu būdu. Taip pagamintas akumuliatorius vadinamas sausai įkrautu. Užtenka bet kada pripilti į jį elektrolito, ir po kelių minučių jį jau galima naudoti. Paprastai toks akumuliatorius, jį tik užpildžius elektrolitu, būna įkrautas apie 80%.
Pirmu būdu pagamintų akumuliatorių elektrolite kartais galima pastebėti panašių į suodžius priemaišų, kadangi plokštelės nebuvo plaunamos. Tačiau tai įtakos akumuliatoriaus darbui neturės, kadangi šiuo būdu pagaminti akumuliatoriai būna su vokais - separatoriais.
Dar viena labai svarbi akumuliatoriaus dalis - dangtis. Šiuolaikinio akumuliatoriaus dangčio konstrukcija turi užtikrinti minimalų vandens garavimą iš elektrolito, vandenilio dujų išsiskyrimą bei neleisti ugniai ar kibirkštims patekti į akumuliatoriaus vidų per vėdinimo kanalus. Labirintas, esantis dangčio viduje, veikia kaip vandens garų rinktuvas. Akumuliatoriaus vėdinimo sistemoje yra įrengti filtrai - ugnies gaudytuvai.
Akumuliatorius sudarytas iš 6 vienodų sekcijų, sujungtų nuosekliai. Kiekvienoje sekcijoje vykstant elektrocheminiams procesams sukuriama 2,12V įtampa. Visiškai įkrauto akumuliatoriaus įtampa yra 2,12 x 6 = 12,72V. Švino plokštelės užpiltos elektrolitu. Švinas (Pb) ir deguonis (O) gali jungtis į švino oksidą (PbO) arba į švino dioksidą (PbO2). Naujo akumuliatoriaus teigiamos plokštelės padengtos švino oksidu, kuris vėliau virsta švino dioksidu.
Pripylus elektrolito, PbO + H2SO4 => PbSO4 + H2O. Švino oksidas reaguoja su sieros rūgštimi ir akumuliatoriaus plokštelės apsitraukia susidariusiu netirpaus švino sulfato (PbSO4) sluoksniu. Iš cheminės reakcijos lygties matyti, kad sieros rūgštis virsta švino sulfatu, drauge susidarant vandeniui. Praktiškai dėl šios reakcijos sumažėja elektrolito tankis.
Akumuliatorių montavimas automobilyje
Automobilyje papildomas akumuliatorius gali būti jungiamas dviem pagrindiniais būdais: lygiagrečiai (kai abiejų akumuliatorių "+" ir "-" gnybtai sujungiami tarpusavyje) arba nuosekliai (kai pirmo akumuliatoriaus "+" jungiamas su antro "-").
Lygiagretus jungimas yra labiausiai paplitęs - jį renkasi 95% lengvųjų automobilių ir visrakčių savininkų. Šis jungimo būdas sumuoja akumuliatorių talpas, išlaikant tą pačią įtampą (12V). Tai reiškia, kad du 80Ah akumuliatoriai suteikia 160Ah bendrą talpą. Lygiagrečiam jungimui reikia sujungti abiejų akumuliatorių + gnybtus tarpusavyje ir abu - gnybtus tarpusavyje naudojant 35-70mm² skerspjūvio laidus. Būtina įdiegti įtampos izoliatorių tarp akumuliatorių ir ANL tipo 125-250A saugiklius.
Nuoseklus jungimas naudojamas daug rečiau, dažniausiai specialiose sistemose, kur reikalinga aukštesnė įtampa. Jungiant nuosekliai, pirmo akumuliatoriaus teigiamas gnybtas jungiamas su antro akumuliatoriaus neigiamu gnybtu. Tokiu būdu padvigubinama įtampa iki 24V, tačiau talpa lieka nepakitusi. Tyrimai rodo, kad tik 3% lengvųjų automobilių naudoja nuoseklų akumuliatorių jungimą, dažniausiai specializuotose transporto priemonėse.
Akumuliatorių izoliatorius yra esminis dviejų akumuliatorių sistemos komponentas, užtikrinantis, kad abu akumuliatoriai būtų įkraunami veikiant varikliui, bet išliktų izoliuoti, kai variklis išjungtas. Populiariausi tipai: relinis izoliatorius (pigiausias, 40-80€), diodinis izoliatorius (patikimas, 80-150€) ir išmanusis izoliatorius su mikroprocesorium (efektyviausias, 150-300€). Relinis izoliatorius (dar vadinamas solenoidine rele) yra mechaninis įtaisas, kuris automatiškai sujungia akumuliatorius, kai variklis veikia, ir atskiria juos, kai variklis išjungiamas. Diodinis izoliatorius naudoja puslaidininkinius diodus, kurie leidžia srovei tekėti tik viena kryptimi. Išmanieji izoliatoriai su mikroprocesoriumi yra moderniausia technologija, naudojanti MOSFET tranzistorius vietoj diodų, todėl turi minimalų įtampos kritimą.
Rinkos tyrimai rodo, kad sistemos be izoliatoriaus 65% atvejų sukelia bent vieno akumuliatoriaus gyvavimo trukmės sumažėjimą 40-60%. Statistika rodo, kad 78% automobilių elektros sistemų gedimų, susijusių su papildomais akumuliatoriais, įvyksta dėl neteisingai įdiegto lygiagrečio jungimo be izoliatoriaus arba skirtingos talpos akumuliatorių.
Būtini komponentai: du vienodo tipo ir talpos akumuliatoriai, įtampos izoliatorius, 35-70mm² skerspjūvio laidai ir atitinkamos talpos saugikliai (125-250A). Sistemos montuojamos sekant principo, kad papildomas akumuliatorius būtų kuo arčiau vartotojų (pvz., galinė bagažinė), o visi laidų sujungimai apsaugoti nuo drėgmės, trinties ir mechaninių pažeidimų.
Akumuliatoriaus keitimas ir priežiūra
Keičiant akumuliatorių, būtina laikytis veiksmų eiliškumo tam, kad neįvyktų trumpas jungimas ir akumuliatorius nebūtų pažeistas. Visada pradedama nuo neigiamo polių gnybto (-), nes taip sumažinama kibirkšties ar trumpųjų jungimų rizika. Tik tuomet galima atjungti teigiamą polių (+). Gnybtai dažniausiai nuimami veržliarakčiu. Naujasis akumuliatorius statomas į vietą taip, kad tvirtai priglustų prie laikiklio. Labai svarbu teisinga akumuliatoriaus pajungimo tvarka: pirmiausia prijungiamas teigiamas gnybtas (+), o tik po to - neigiamas (-).
Prieš montavimą būtina nuvalyti akumuliatoriaus pagrindą ir jį padengti antikorozine priemone. Naudojamame akumuliatoriuje taip pat būtina nuvalyti gnybtus ir akumuliatoriaus polius. Polius reikia patepti techniniu vazelinu - tai pagerins srovės laidumą. Taip pat labai svarbu nuvalyti akumuliatoriaus paviršių, nes purvas turi įtakos srovės laidumui, o tai reiškia, kad krenta akumuliatoriaus našumas.
Šiuolaikiški automobiliai reikalaus naujo akumuliatoriaus adaptacijos sistemoje. Tai dažniausiai atliekama naudojant OBD, OBD2 ar kitokią jungtį turintį įrenginį. Duomenys apie seną akumuliatorių turi būti ištrinti ir įrašyti nauji. Be šios specialios įrangos ir atitinkamų žinių nebūsime tikri, ar adaptacija įvyko tinkamai. Tai yra svarbu, nes naujas akumuliatorius gali būti priimtas sistemos kaip senas ir dėl to bus įkraunamas iki netinkamo lygio ir tai tolimesnėje perspektyvoje gali jį pažeisti arba sutrumpinti jo eksploatacijos laikotarpį.
Jeigu akumuliatorius visiškai išsikrovęs, rekomenduojama nuvažiuoti ilgesnį atstumą, kad generatorius pilnai pakrautų naująjį. Jeigu automobilio variklį sunku užvesti, kreipkitės į specialistus. Kartais akumuliatorius labai greitai iškrauna gausi elektros įranga - galinga garso aparatūra, papildomi žibintai, šildomos sėdynės, dažnai montuojamos net kelios apsaugos sistemos ir ypač grandinėje atsiradęs srovės nuotėkis.
Važiuojant trumpus atstumus, patartina išjungti nereikalingus galią naudojančius prietaisus, kad kuo daugiau elektros srovės liktų akumuliatoriui įkrauti. Prie 12 voltų lizdo prijungę akumuliatoriaus „sargą“, galėsite stebėti akumuliatoriaus įkrovimo lygį ir laiku jį įkrauti.
Tais atvejais, kai susiruošus į kelionę staiga paaiškėja, jog akumuliatorius yra visiškai išsikrovęs, efektyviausias būdas pajudėti iš vietos - užvedimo laidais „pasiskolinti“ kito automobilio energijos. Tačiau tokios gelbėjimo operacijos metu, prijungus vadinamuosius „krokodilus“, susidaro dideli srovės svyravimai, kurie gali pakenkti visai elektros sistemai. Jei niekas neturi užvedimo laidų, automobilį su mechanine pavarų dėže galima bandyti užvesti velkant buksyru.
Dar vienas gelbėjimo būdas senam ir silpnam akumuliatoriui - laikymas šiltoje patalpoje. Žinant automobilio problemas, pradedančias kamuoti šaltuoju metų laiku, vakare galima akumuliatorių išimti, parsinešti namo, o rytą - grąžinti į jo „darbo“ vietą. Visiškai išsikrovusio akumuliatoriaus automobilyje tradiciniais būdais (t. y. tikintis, kad pakaks automobilio generatoriaus darbo) įkrauti neįmanoma. Reikia jį įkrauti stacionariai, o geriausia - patikėti specialistui. Įkrauti „tuščią“ akumuliatorių užtrunka ne mažiau nei 20 valandų, kai ši procedūra atliekama šildomoje patalpoje. Svarbu ir tai, kad iškrautą akumuliatorių būtina kiek įmanoma greičiau įkrauti.
PAPRASTAS DVIGUBŲ AKUMULIATORIŲ NUSTATYMAS | (Pagalbinis / Namų akumuliatorius kemperiui ant žemės)
Apsilankymas specializuotame autoservise gali padėti išvengti rūpesčių ir sugaišto laiko. Pasirinkę Patikimą Akumuliatorių Servisą, gausite ne tik garantiją, jog akumuliatoriaus keitimas atliktas tinkamai, bet ir būsite tikri, jog akumuliatorių buvo keisti būtina. Autoserviso specialistai pirmiausiai patikrins automobilio elektros sistemą ir įvertins, ar tikrai reikalingas akumuliatoriaus keitimas, ar vis dėlto kaltas kitas elektros aprūpinimo ar užvedimo/paleidimo komponentas.
TINKAMO AKUMULIATORIAUS PASIRINKIMAS
Transporto priemonėje su Start&Stop sistema panaudojus įprastinį akumuliatorių, pasireikš per ankstyvas jo susidėvėjimas, trunkantis nuo 3 savaičių iki 5 mėnesių. „Johnson Controls“ automobiliams su Start&Stop sistema tiekia VARTA akumuliatorius, kurių technologija pagrįsta ilgamečiu bendradarbiavimu su naujiems automobiliams skirtų dalių gamintojais, užtikrinančiu tinkamą jų funkcionavimą. VARTA akumuliatoriai „Blue Dynamic EFB“ yra skirti pagrindinėms Start&Stop sistemos funkcijoms. VARTA akumuliatoriai „Silver Dynamic AGM“, kuriuose naudojami stiklo pluošto atskyrikliai, visiškai absorbuojantys elektrolitą, yra skirti transporto priemonėms su pažangiomis Start&Stop sistemomis.
Naujai pagamintose transporto priemonėse su Start&Stop sistema akumuliatorius gali būti po kapotu, bagažinėje arba salone (pavyzdžiui, po sėdyne). Nuolatinė automobilių pramonės plėtra iš mechanikų reikalauja pažangių žinių ir vis didesnės kompetencijos.
Keičiant akumuliatorių jį reikia išmontuoti, kaip nurodyta transporto priemonės gamintojo instrukcijoje, tada montuoti naują. Tai atliekant būtina „užkoduoti akumuliatorių“, t. y. informuoti automobilio kompiuterį apie naujo akumuliatoriaus sumontavimą.
Antros kartos Toyota Prius turi du akumuliatorius: aukštos įtampos traukos baterija iš NIMH celių ir startavimo 12V akumuliatorių. 12V akumuliatorius palaiko sistemą budėjimo režimu, o benzino variklio užkūrimu rūpinasi vienas iš elektros variklių.
Kadangi 12V akumuliatorius nėra naudojamas starterio sukimui, jo senėjimo požymius pamatyti yra daug sunkiau. Vienas požymių atsiranda, kai akumuliatorius visai nusibaigia. Tuomet automobilis gali nebe atsirakinti, nebe užsikurti. Bet jau iki to laiko sistema pradeda pranešinėti apie žemą įtampą akumuliatoriuje: pradeda streikuoti atrakinimas/užrakinimas, neužvedus automobilio prastai veikia šviesos, elektronika mėto įvairias klaidas.
Originaliai Prius komplektuojamas su AGM tipo 12V akumuliatoriumi. Tokios baterijos ilgaamžiškumas yra ne vienintelis pliusas hibride. Šios baterijos yra ypač hermetiškos, kas leidžia jas montuoti salono viduje. Kadangi viduje elektrolitas nėra plaukiojantis, o sugertas specialia medžiaga, papildomai gauname saugumą, kad avarijos metu elektrolitas neišsitaškys salono viduje. Taip pat ypač aktualus privalumas - gilus ciklas. Kitais nei paprasti akumuliatoriai, kurie turi tik plonus švininius elektrodus, čia elektrodai yra vientisos švino plokštės. Gilaus ciklo baterijas galima iškrauti net iki 20% įtampos be pažeidimų akumuliatoriui.
Priusai be berakčio atrakinimo ir kūrimo (SKS) komplektuojami su 35Ah akumuliatoriumi. Jei SKS funkcija yra, naudojama 46Ah talpos variantas. SKS sistema budėdama naudoja kur kas daugiau energijos, tad norint išlyginti automobilio budėjimo trukmę Toyota tiesiog padidino talpą.
Trumpai apžvelgti, kaip akumuliatorius yra keičiamas. Kad akumuliatorius išsitrauktų, teks numontuoti aukštos įtampos baterijos ventiliacijos vamzdį. Prieš atsukdami akumuliatorių reikia atjungti minuso laidą (pliusas jau atjungtas ištraukus du laidus). Dabar reikia atsukti akumuliatoriaus tvirtinimą. Montuojant nepamirškite prijungti ventiliacijos šlangelės. Jei baterija turi ventiliacijos skylę ir kitame šone - ją reikėtų užkišti specialiu kištuku ar šiaip kažkuo.
Blogiausiu atveju - vilkimas
Joks regeneracinis stabdymas neišgelbės jūsų elektrifikuoto automobilio, jeigu galios šaltinis yra tuščias, o jūs esate už daugybės kilometrų nuo artimiausios degalinės ar įkrovimo stotelės. Blogiausias variantas bet kokiam hibridui vis tiek yra tuščias degalų bakas ir išsikrovęs akumuliatorius. Jeigu nieko negalite padaryti, automobilį teks vilkti. O čia ir prasideda visas „malonumas“. Elektrifikuoto automobilio ratų sukimas vis tiek įjungia regeneracinę stabdymo sistemą, kuri gali perkaisti, jeigu mėginsite tokį automobilį vilkti tuomet, kai kurie nors ratai yra ant žemės. Daugumą tokių automobilių tenka vežti evakuatoriumi ar kokia kita platforma, kai ratai neliečia žemės.
Užvažiuoti ant evakuatoriaus taip pat yra problema. Paprastai reikia įjungti automobilio neutralią pavarą, kad viskas būtų atjungta ir automobilį būtų galima užtempti. Tačiau „Prius“ automobiliuose nėra įprastinės neutralios pavaros. Tokiu atveju reikia automobilį pakelti ant nedidelių platformų su ratukais, kad nesisuktų paties automobilio ratai. „Tesla Model 3“ turi specialų transportavimo režimą, leidžiantį automobiliui laisvai riedėti. Tiesa, vis tiek reikės „gyvo“ dvylikos voltų akumuliatoriaus, nes toks režimas aktyvuojamas naudojantis centriniu liečiamu ekranu.
Kokį elektrifikuotą automobilį bevairuotumėte, jo atgaivinimas išsikrovimo atveju gali tapti tikru galvos skausmu, ypač jeigu tektų kviesti evakuatorių.
tags: #kaip #sumontuoti #2 #akumuliatorius #automobiliui