AUTÓTÍPUS KERESÉS

Kovács Autó

Az autó akkumulátor működése

Az autókban alkalmazott akkumulátor autóalkatrész feladata: az autó működéséhez szükséges villamos energia szolgáltatása addig, ameddig erre az autó villamos generátora nem képes.

Az autó akkumulátor feladata, az autó akkumulátor típusai és működése

Az autó akkumulátor működéseA gépkocsi egyes villamos berendezéseinek működésére olyankor is szükség van, ha a gépkocsi motorja áll, és az áramfejlesztő nem termel villamos áramot. Ezért a gépkocsin bizonyos mennyiségű villamos energiát tárolni kell. Ezt az energiatároló feladatot látja el az autó akkumulátor. Az autó akkumulátor a bevezetett villamos energiát vegyi energiává alakítja át és ilyen formában tárolja. A bevezetés folyamatát nevezzük töltésnek. Ennek fordított folyamata a kisütés, amelynek során a vegyi energia újból villamos energiává alakul át. Az ismételt töltésre és kisütésre alkalmas áramforrások. Az ismétlődére alkalmas ciklusok száma azonban nem korlátlan, tárolóképességük (kapacitásuk) idővel csökken, ezért élettartamuk véges. A tárolt energia mennyiségét, illetve azt, hogy milyen teljesítményű autó akkumulátor van szükség, döntően a legnagyobb villamos fogyasztó, az indítómotor teljesítményigénye határozza meg. Az akkut úgy választják meg, hogy az indításhoz szükséges energiát még tárolóképességének bizonyos fokú csökkenése esetén is le tudja adni. A közlekedésben használatos autó akkumulátor autóalkatrész lehetnek: -savas (más néven) ólom akkumulátor autóalkatrész -lúgos (nikkel-kadmium, nikkel-vas, cink-ezüst) autó akkumulátor -zselés autó akkumulátor autóalkatrész. Az autó indítóakkumulátor autóalkatrészeként zselés ill. ólom akkumulátor autóalkatrészeket használnak. Csak kis lökettérfogatú járműveken és motorkerékpárokon van zselés akkumulátor autóalkatrész. A következőkben az ólom akkumulátor autóalkatrésszel foglalkozunk.

 

KERESSE MEG AUTÓJÁHOZ MEGFELELŐ AKKUMKLÁTORT ÉS RENDELJE MEG ORSZÁGOSAN KEDVEZŐ ÁRON!

Az autó akkumulátor működése és felépítése.

Minden autó akkumulátor alapegysége az ún. akkumulátor autóalkatrész cella, amelyben két különböző anyagú elektróda meghatározott összetételű folyadékba (elektrolitba) merül. Feltöltött állapotban az elektródák között villamos feszültség van. Ólom akkumulátor autóalkatrész pozitív elektródájának aktív anyaga ólom-oxid (PbO2), a negatív elektródáé a tiszta ólom (Pb), az elektrolit pedig desztillált vízzel hígított kénsav. Egy ilyen cella feszültsége feltöltött állapotban kb. 2V. Több cella sorba kötésével nagyobb feszültségű áramforrás hozható létre.

 

Az elektrolitba két elektród merül, ebben az állapotban azonban még nem képes az autó akkumulátor feszültségforrásként működni.

Ezért az elektródokra feszültségforrást kapcsolunk, melynek hatására áram folyik át az autó akkumulátoron,(az áram nem bele hanem átfolyik az autó akkumulátoron). Ezt a folyamatot az autó akkumulátor  töltésének nevezzük. Az átfolyó áram hatására olyan kémiai átalakulások jönnek létre az autó akkumulátorban, amelynek hatására az autó akkumulátor  galvánelemként működik, tehát feszültségforrássá válik. Azt a folyamatot, mikor az autó akkumulátor alkatrészre fogyasztót kapcsolunk, kisütésnek nevezzük.

Az akkumulátor feltőltése, kisütéseAz autó akkumulátor elvi felépítése

A fenti ábrákon jól megfigyelhető, hogy a kisütési áram iránya ellentétes a töltőáram irányával.

Az ellentétes irányú kisütőáram miatt a kémiai folyamatok is ellentétesen (tehát fordított irányban) játszódnak le. Ennek eredményeképpen az autó akkumulátor elektródjai és elektrolitja a töltés előtti állapotot veszi fel. A kisütött autó akkumulátor pozitív és negatív elektródjainak hatóanyaga ólom-szulfát, elektrolitja pedig kénsav vizes oldata. Töltéskor a pozitív elektród hatóanyaga ólom-oxiddá, a negatív elektródé pedig szivacsos tiszta ólommá válik. Ugyanekkor az elektrolitban vízmolekulák bomlanak fel és kénsav keletkezik. Kisütéskor a kémiai folyamatok ellentétesen játszódnak le.

 

Savas autó akkumulátor szerkezeti felépítése és működése

Az autó akkumulátor elektródjait lemez formában készítik el. A lemezek váza antimon ötvözésű kemény ólomrács. Az ólomrácsba sajtolják bele a hatóanyagot. A hatóanyag ólom-oxidból, kénsavból és meghatározott adalék- és kötőanyagból összegyúrt massza. Ez a hatóanyag az első töltéskor átalakul: a pozitív lemezben barna színű ólom-dioxiddá, a negatív lemezben szivacsos szerkezetű színólommá. A lemezpárból kinyerhető töltésmennyiség nagyságát a lemezek geometriai kialakítása, nagysága szabja meg. Ezért az előírt áramerősséget úgy mérik, hogy a lemezpárokból párhuzamos kapcsolással alakítanak ki feszültségforrást, amit cellának nevezünk. A cellák egynemű sarkait összekötik. Ekkor a feszültség változatlan marad, a kivehető áramerősség viszont annyi szorosára nő, ahány feszültségforrást párhuzamosan kapcsoltak (egy lemezpárhoz képest). Tehát megállapíthatjuk, hogy az autó akkumulátor alkatrészből kivehető áram erősségét a cellák lemezpárjainak száma határozza meg. A gyakorlatban ezt egy ún. ólomhíddal valósítják meg. Az ólomhidat kivezetőcsappal (más néven pólussal) látják el. A pozitív és negatív lemezkötegek fésűszerűen helyezkednek el egymásba, ezt szemlélteti a mellékelt.

 

KERESSE MEG AUTÓJÁHOZ MEGFELELŐ AKKUMKLÁTORT:

autó akkumulátor felépítése

Az autó akkumulátor villamos működése

Az autó akkumulátor jellemzésére a gyártó cégek több paramétert adnak meg. Ezek közül a feszültség mellett a legfontosabb paraméternek a kapacitást tekinthetjük. A kapacitás alatt az autó akkumulátor alkatrészből kinyerhető töltésmennyiséget értjük. A kisütési áramerősség és a kisütési idő szorzataként számítható ki. Mértékegysége az amperóra, rövidítve: Ah. (Egy átlagos autóban 44-55 Ah kapacitású autó akkumulátor van.)

 

Az autó akkumulátor sav (elektrolit) működése

Az ólom akkumulátorban elektrolitként desztillált vízzel hígított kénsavat használnak. Mivel a tömény kénsav sűrűsége (1,85 kg/dm3) sokkal nagyobb, mint a vízé ( 1kg/dm3), a keverék sűrűsége jellemző a hígítás mértékére. Az elektrolit sűrűségének az autó akkumulátor üzeme szempontjából van egy optimális értéke. Ez az optimális érték a különböző rendeltetésű autó akkumulátor alkatrésznél (pl. postaüzem, autóhajtó, -indító stb.) bizonyos határok között változhat az autó akkumulátor lemezeinek eltérő kialakítása miatt. Autó akkumulátor alkatrésznél a legfontosabb követelmény, hogy kicsi legyen a belső ellenállás, ill. az elektrolit a lehető legjobb vezetőképességű legyen. A legjobb vezetőképesség 1,24 kg/dm3 sűrűségnél adódik. Az autó akkumulátor alkatrésznél a feltöltöttségi fok bizonyos határok között változik, ezért a teljesen feltöltött állapothoz tartozó savsűrűséget 1,285 kg/dm3 értékűre választják. A savsűrűséget ma általában kg/dm3-ben adják meg, régebben ún. Baume-fokban fejezték ki. Az előírt hígítású kénsavnak a jó vezetőképességen kívül olyan előnye is van, hogy csak igen kis hőmérsékleten fagy meg. A nagyon kisütött autó akkumulátor alkatrésznél, ha a savsűrűség 1,1…1,2 kg/dm3 értékre csökken, egyre reálisabb a fagyásveszély. A fagyás következtében az akkumulátor autóalkatrész lemezei károsodnak, sőt az akkumulátor autóalkatrész tartálya is szétrepedhet. Elektrolit készítéséhez csak előírt tisztaságú kénsavat szabad használni. A minőségi követelményeket az MSZ 902 tartalmazza. Hasonló minőségi követelmények vonatkoznak a desztillált vagy ioncserélt (vegyi úton tisztított) vízre is. Ennek követelményei az MSZ 11488-ban találhatók. Ugyanezek a követelmények vonatkoznak az utántöltéshez használt desztillált (ioncserélt) vízre is.

Lúgos autó akkumulátor működése

Az elektródák készítéséhez felhasznált anyagoktól függően elvileg sokféle autó akkumulátor alkatrészről beszélhetünk. A legismertebbek a nikkkel-kadmium, a nikkel-vas és a cink-ezüst akkumulátor autóalkatrész, de léteznek egyéb elektróda rendszerű akkumulátor autóalkatrész is. A legelterjedtebbek a nikkel-kadmium akkumulátor autóalkatrész, amelyeket egészen kis méretektől kezdve nagy méretekig széles körben alkalmaznak. Készítenek ilyen rendszerű indító akkumulátor autóalkatrészt is. A nikkel-kadmium akkumulátor autóalkatrész elektrolitja desztillált vízzel hígított kálium-hidroxid, közismert nevén kálilúg (KOH). Cellafeszültségük 1,2 V, kisebb, mint az ólomakkumulátor autóalkatrészé, ezért egy adott feszültségű akkumulátor autóalkatrészhez több sorba kapcsolt cellára van szükség. Előnyük az ólomakkumulátor autóalkatrésszel szemben: pl. nagyobb a fajlagos energiatároló képességük, hosszabb élettartamúak, üzembe helyezésük egyszerűbb, a túltöltés és az elégtelen töltés kevésbé károsítja őket, mechanikai szilárdságuk nagyobb. Hátrányuk: előállítási költségük 3-4-szer nagyobb, mint az ólomakkumulátor autóalkatrészé. Az elektrolitot az üzemelési körülményektől függően legalább évente egyszer ki kell cserélni, mert a levegő szén-dioxid tartalma az elektrolitot tönkreteszi. Autóalkatrész ként való alkalmazás szempontjából hátrányos az a tulajdonságuk, hogy a töltési és a kisütési feszültség között nagyobb a különbség, mint az ólomakkumulátor autóalkatrésznél. A nagyobb töltőfeszültség a gépkocsi villamos berendezéseit károsítja, kisebb feszültségről viszont töltés nem végezhető. Emiatt az áramellátó rendszer felépítése bonyolultabb, ezért - valamint egyéb hátrányaik miatt - ilyen akkumulátor autóalkatrészt autókban csak ritkán, kivételes esetekben alkalmaznak.

 

Zselés autó akkumulátor működése

Az autó akkumulátor szerkezete jó száz éve változatlan. A kénsav vizes oldatába merülő ólom és ólom-oxid lemezek már az első autókban is helyet kaptak. Az elv ma annyiban változott, hogy a legmodernebb akkumulátor autóalkatrész elektrolitját szövetbe itatva tekerik a lemezekre, így nem folyhat ki a savas anyag, és még a törött akku is indításképes lehet. Ez a köznyelvben "zselésnek" nevezett szerkezet lényege.

 

Autóakku műanyagból

A jelenleg használatosaknál könnyebb akkumulátor autóalkatrész előállítása terén a kis mennyiségű szennyező anyaggal vezetővé tett műanyagok újabb reményeket keltenek. A Johns Hopkins Egyetem kutatóinak nemrég sikerült előállítani az első teljesen műanyagból készült akkumulátor autóalkatrészt: a vékony, hajlékony cella elektródái fluorfeniltiofénekből készültek, elektrolitként pedig egy bórtartalmú gél szolgál. Biztató a cella kapocsfeszültsége: 3 V. A műanyag akkumulátor autóalkatrészeknek még vannak hátrányaik. Az egységnyi tömegre számított tárolt energia mennyisége még elmarad a rekordot tartó lítium akkumulátoroktól. Az optimális feltöltéshez különleges elektronikára van szükség. Hermetikus lezárásuk sem könnyű, a levélbombákban való felhasználásukat pedig röntgenárnyékot adó rácsozattal kívánják meggátolni. Hajlékonyságuk, könnyűségük azonban sok alkalmazó fantáziáját mozgatja meg, különösen miután előkészületben van a tízszer nagyobb energia tárolására alkalmas változat.

 

KERESSE MEG AUTÓJÁHOZ MEGFELELŐ AKKUMKLÁTORT:

 

Spirálcellás akkumulátorok

 

Spirálcellás akkumulátorA korszerű akkumulátor autóalkatrész közül is kiemelkednek a spirálcellás fajták. Teljesen új szerkezet és előállítási technológia jellemzi őket. A lemezek expandálással készülnek, így vékonyabbak, ugyanakkor teherbíróbb lemezfelületük nagyobb, mint az ugyanolyan méretű síklemezes társaiké. Ráadásul indítóáramot szolgáltató képességük is a lemezfelülettel arányos. A spirálisan feltekert aktív lemezek között az üvegszál szövet szigetelőként van becsavarva, és ebben itatják fel az elektrolitot. A spirális szerkezetnek köszönhetően rendkívüli a rázkódástűrő lépessége is, így a hagyományos akkumulátor autóalkatrészeknél alkalmazott iszaptér elhagyható.

 

 

Mi is az az expandálás?

 

Mi is az az expandálás?A megolvasztott ólomból precízen kalibrált hengerek között átvezetve a lemezeket készítenek. A lemezeket csíkokra vágják és ezeket a csíkokat bevezetik egy "prégelő" gépbe. Ez a gép prégel, vagyis a lemezcsíkokat hegyes kés bökdöséséhez hasonló művelettel meglyuggatja. Ezután a megbökdösött csíkot a két szélénél fogva meghúzza. Az apró lyukak mentén az anyag kiszakadozik, és így jön létre a rácsos szerkezet. Ezután már csak a síkba hengerlés van hátra, és lehet is masszával is kenegetni az ily módon expandált, mechanikailag jóval stabilabb ólombetétet. Ezáltal elmaradhatnak az önthetőség miatt felhasznált, a működés szempontjából viszont káros adalékok, így a lemezek anyaga rendkívül tiszta ólom. A másik újdonság, hogy a pozitív lemezeket üvegszövetből készített borítékba zárják, amely fizikailag teljesen elválasztja egymástól a lemezeket, kiküszöbölve akár a lemez-, akár a fenékzárlatot. A szeparátor itatósként szívja magába, majd megköti a speciális elektrolitot. Nincs iszapkihullás, jobb a rázkódással szembeni ellenálló képessége is. Nincs folyadékveszteség sem, hiszen a felületen képződött gázok az üvegszövetben újra visszaalakulnak nedvességgé. Ezeket már nyomástartó módon tényleg le lehet zárni. Hidegindító áramuk szerkezetüknél fogva lényegesen nagyobb, ami különösen téli hideg reggeleken mutatkozik meg. Az élettartam során semmiféle gondozást nem igényelnek, tehát ezek az igazi gondozásmentes fajták.

 

 

 

Felhasznált irodalom:

Dr. Hodvogner László: Gépjárművek villamos berendezései
Rapp József: Gépjármű villamossági ismeretek