وظیفه باتری خودرو چیست؟
وظایف باطری ماشین چیست؟
یک خودرو را در نظر بگیرید که در ابتدا برای حرکت احتیاج به استارت زدن دارد و پس از آن به بوق و چراق ها احتیاج پیدا می کند، تمامی این موارد برای انجام روند فعالیت خود به یک نیروی انرژی نیاز دارند که از باتری حاصل میشود. جهت بررسی قیمت باتری اوربیتال 74 آمپر کلیک کنید.
خودرو این جریان برق را چگونه برقرار میکند؟ در اینجا وظیفه مشخص می شود، باطری ها محل ذخیره برق مورد نیاز هستند و نیاز تمام بخش های خودرو به الکتریسته را تامین می کنند.
طبق گفته های باتری با ما وظایف باتری ماشین خلاصه می شود در:
- تامین کردن انرژی و برق لازم جهت استارت خوردن ماشین.
- رساندن برق لازم ها به چراغ های خودرو.
- تامین برق مورد نیاز سیستم پخش صوتی.
- در زمستان ها تامین انرژی مورد نیاز بخاری ماشین و در تابستان ها تامین این انرژی برای کولر.
این موارد شاید در ابتدا جزئی به نظر برسند اما از نیاز های حیاتی خودرو ها هستند.
باتری خودرو چگونه کار میکند؟
نحوه عملکرد باتری ها در ماشین
همانطور که در بالا به آن اشاره کردیم کار باتری ماشین تامین برق مورد نیاز خودرو است. اما این کار چگونه انجام می شود؟
شاید با اصطلاحات شارژ و دشارژ باتری های آشنا باشید، منظور از این دو در این است که باتری خودرو ها در هنگامی که ماشین روشن است به کمک دینام ها شارژ میشوند و در زمان نیاز خودرو انرژی خود را مصرف می کنند و باطری دشارژ می شود.
اگر بخواهیم به صورت دقیق تر کار باطری ماشین را توضیح دهیم یک باطری معمولی را در نظر بگیرید که دارای 6 سلول است و هر یک از آن ها از دو شبکه تشکیل شده اند.
هر یک از این سلول ها این توانایی را دارند که تقریبا 2 والت انرژی تولید کنند، با این حساب یک باطری معمولی می تواند 12 ولت انرژی از خود آزاد کند.
شبکه هایی که درون سلول ها قرار دارند درون اسید سولفریک ها هستند که سبب ایجاد واکنش بین صفحات می شوند، یعنی اسید سولفوریک ها تحت عنوان یک کاتالیزور عمل می کنند.
در نتایج این واکنش های شیمیایی که صورت می گیرد الکترون ها تولید می شوند و آن ها در میان شبکه ها می چرخند و سبب تولید برق می شوند. این واکنش شیمیایی به صورت یه چرخه عمل می کند و هر بار عمل شارژ و دشارژ انجام می شود.
روش کار انواع باتری ماشین
انواع باطری های ماشین: روش کار باتری خودرو
جزو قدیمی ترین باطری های ماشین به حساب می آیند که به LM نیز شناسایی می شوند و مناسب شرایط آب و هوایی گرم هستند، این باتری ها که دارای شش درب بر روی بدنه خود هستند و چک کردن این باطری ها می توانید از سطح الکترولیک آن ها کمک بگیرید.
از مزایا این باتری ها علاوه بر هزینه پایینی که دارند می توان به این موضوع اشاره کرد که در زمان نیاز این امکان را دارید که به آن ها آب اضافه کنید.
راه های تشخیص خرابی باطری های اسیدی:
در این باتری ها می توانید با کنترل سطح آب باتری اط وضعیت آن اطلاع پیدا کنید.
به طور کل میزان آب باتری باید چیزی حدود 10 تا 15 میلی متر از صفحات سربی بالاتر باشد.
همچنین یکی دیگر از روش ها این است که به قطره هایی در زیر قسمت ماشین چکه می کنند دقت کنید زیرا ممکن است این قطره های ناشی از نشت آب از باتری باشند که این امر به علت پوسیده شدن باتری رخ می دهد.
البته باید به این نکته نیز توجه داشته باشید که همیشه کاهش سطح آب با این منظور نیست که کار باطری ماشین شما خراب شده است.
این باطری ها تکنولوژی جدیدی از باطری ها هستند که به FM نیز شناسایی می شوند. به دلیل اینکه این نوع از باتری ها تشکیل شده از اسید ها نیستند در نتیجه برای نگهداری احتیاجی به آب مقطر ها ندارند و از حساسیت کمتری برخوردار هستند.
مزایا استفاده از این نوع باتری در این است که در برابر حالت شارژ پیش از حد مقاوم هستند و در نتیجه عمر بیتشری نسبت به باتری های اسیدی دارند.
البته باتری های اتمی به دلیل اینکه دارای اسید نمی باشند نقطه ضعفی نیز دارند یعنی در برابر دشارژ شدن عمیق ضعیف می شوند و این امر سبب می شود از کار بیفتند و یا به صورت کامل احتیاج به تعویض داشته باشند.
راه های تشخیص خرابی باتری های اتمی:
تشخیص خرابی این باتری ها کمی دشوار تر از باتری های اسیدی است.
به همین جهت خودرو سازان برای راحتی در انجام این کار یک چراغ هشدار در پنل پشت فرمان ها قرار داده اند، به این صورت که زمانی که این چراغ روشن شود نشان از این است که عمر مفید باتری تمام شده است و باید آن را تعویض کنید.
بیشتر بدانید:
اساس کار اجزای باتری خودرو ها
اجزا باتری های ماشین: اساس کار باتری خودرو
در مطالب بالاتر اشاره کردیم که باتری ها بیشتر تشکیل شده از اسید ها هستند، اما وزن زیاد آن ها به خاطر اجزایی است که در آن قرار دارد که این شامل:
جعبه باطری
محفظه اصلی باتری جعبه آن که از جنس پلی پروپلن بوده و دارای خانه های مجزایی در درونش است، کف این خانه ها به صورت برجستگی های پل مانندی هستند که که تکیه گاه صفحات می شوند. با کمک ضربات ارتعاش به حداقل می رسد و این موضوع سبب می شود آسیبی به صفحات و الکترولیت ها وارد نشود.
درپوش باتری ها
باتری ها به کمک درپوش هایی از جعبه بسته می شوند، درپوش ها تشکیل شده از 6 دریچه هستند که سطح آن ها محلی برای تزریق الکترولیت ها تعبیه می شود. همچنین در قسمت بالایی این دریچه ها سوراخ های ریزی قرار گرفته است که برای خروج گاز های تولید شده استفاده می شوند.
ترمینال های باتری
ترمینال ها واسطی بین باتری و سیستم برقی ماشین ها هستند که دارای دو کابل بوده و کی از آن ها به کابل مثبت و دیگری به کابل منفی متصل می شود.
صفحات باتری
صفحات باتری ماشین ها: باتری ماشین چگونه کار میکند؟
محل قرار گیری این صفحات بر روی پل های باتری است، صفحات عمدتا به سه دسته منفی، مثبت و صفحات عایق تقسیم می شوند.
صفحات منفی: این صفحات تشکیل شده از دو بخش اسکلت و ماده فعال هستند، جنس صفحات منفی اسکلت بوده و به رنگ خاکستری شناسایی می شوند.
صفحات مثبت: اسکلت این صفحه همانند صفحات منفی است با ین تفاوت که ماده فعال آن از دی اکسید سرب درست می شود. رنگ صفحات مثبت قهوه ای تیره مایل به قرمز است.
صفحات عایق و یا جداکننده: این صفحات که به عنوان جداکننده باتری نیز شناخته می شوند عمدتا از جنس پشم شیشه، کائوچو و یا فایبرگلاس هستند، وظیقه این صفحه قرار گیری به عنوان حائلی بین قطعات مثبت و منفی است.
نشانگر باتری
وظیفه در این است که نشان دهد وضعیت باتری در چه حالتی از شارژ است و عملکرد آن به این صورت است که هنگامی که سطح استوانه بیرون از جعبه باتری قابل مشاهده باشد و یا اینکه چگالی در حد مناسب باشد گوی روی سطح استوانه می ایستد و به رنگ سبز خواهد بود.
اما هنگامی که چگالی الکترونیک پایین تر می آید گوی نیز به پایین تر می رود و رنگ آن کمتر قابل مشاهده خواهد بود. و هنگامی که دشارژ می شود نشاگر باطری به صورت سیاه دیده می شود.
این روش که توضیح دادیم تنها در باتری هایی از نوع اسید سرب دیده می شود و در باتری هایی که از جنس خشک هستند همانند یک نمابشگر رنگی بوده که در سه رنگ سبز، قرمز و مشکی خواهد بود.
اسید باتری یا الکترولیت
محلول هایی که در درون جعبه های باتری قرار دارند اسید سرب نام دارند.
قطب های باتری ها
جنس قطب های باتری از سرب بوده و ظاهر آن ها به این صورت است که از یک طرف بیرون از درپوش قرار دارند و از طرفی دیگر درون مایع ها هستند. قطب هایی که بیرون هستند و در رنگ های آبی و قرمز مشاهده می شوند در نوع مثبت و منفی بوده و قطب های مثبت قطر بیشتری نسبت به قطر های منفی دارند.
ظرفیت ذخیره باتری ماشین ها
منظور از این عبارت در این است که مقدار توانایی کار باطری ماشین جهت ایجاد و انتقال حداقل بار الکتریکی در سیستم ها به چه صورت است.
این میزان باید به این صورت باشد که حداقل بار الکتریکی در بد ترین شرایط یعنی در هوای تاریک و در سرما به گونه ای باشد که بتواند جریان الکترکی را در مواردی همچون سیستم ایجاد جرقه، برف پاکن، چراغ های جلو در حالت نور پایین و سیستم گرمایشی شیشه ها در سرعت پایین فراهم کند.
همچنین ظرفیت ذخیره باتری به عنوان معیار مقایسه ای جهت فراهم کردن و ایجاد نیرو برای ماشین هایی است که دارای بار الکتریکی هستند.
باتری های ماشین چگونه خراب می شوند؟
از کجا بفهمیم باتری ماشین خراب شده است
تقریبا میتوان گفت که دلیل پنجاه درصد خراب شدن باتری های ماشین به دلیل از دست دادن آب برای شارژ مجدد طبیعی و یا تبخیر شدن آب در گرمای پبش از حد است.
راه حل های تشخیص استفاده از باتری جایگزین
اگر هر یک از موارد زیر در ماشین شما اتفاق بیفتند به این معنی است که شما باید از باتری های جایگزین استفاده نمایید.
- حرکت موتور ماشین در ابتدای شروع به کار از حالت های عادی کند تر شده باشد.
- باتری ماشین نشتی داشته باشد و یا فرسوده شود.
- پس از بررسی متوجه شوید که سطح مایع باتری کاهش پیدا کرده است.
البته این نکته را باید در نظر داشته باشید که در صورتی که شما قصد این را داشته باشید که باتری ماشین خود را تعویض کنید تحت هیچ عنوان نمی توانید از باتری های دیگر ماشین ها استفاده نمایید و تنها این امکان را دارید که خود را استفاده نمایید.
باتری خودرو چیست و چه اهمیتی دارد؟
در خودروهای امروزی سیستمی پیچیده از مدارهای الکتریکی دیده میشود که انرژی مورد نیاز بخشها مختلف آنها را تامین، ذخیره و تقسیم میکند. باتری خودرو اولین و اصلیترین بخش این سیستم پیچیده است. باتری ذخیرهکننده الکتریسیته مورد نیاز خودرو است و سرمنشاء . باتری اتومبیل که گونهای از باتریهای قابلشارژ است در انواع مختلف و با ولتاژهای متفاوت بسته به نیاز خودروها استفاده میشود.
باتری از قطعات کم استهلاک و کم دردسر خودرو است که در هر شرایط آب و هواییای کار میکند، اما در هر حال طول عمر مفیدی حدود ۴ سال (در بهترین حالت) دارد. البته طول عمر انواع مختلف باتری متفاوت است و هر یک پس از گذشت زمانی سولفاته خواهند شد اما میتوان با رفتارهای درست این طول عمر مفید را تا حد زیادی افزایش داد. نکته مهم درباره سلامت خودرو این است که بر سلامت سایر بخشهای آن تاثیر مستقیم دارد و درصورت خوب کار نکردن به قطعات دیگر نیز آسیب وارد میکند.
وظایف باتری خودرو چیست؟
در خودرو هر زمان و هرجا که نیاز به برق باشد پای باتری آن درمیان است. بنابراین به طور کلی باتری موظف به تامین الکتریسیته مورد نیاز خودرو است که آن را از طریق ذخیره تولید دینام فراهم میکند. وظایف مهم این قطعه به صورت جزئی به ترتیب زیر است:
– تامین انرژی لازم برای استارت خودرو؛ زمانی که خودرو خاموش است هیچ انرژی ذخیره شدهای در موتور برای شروع به کار و ایجاد احتراق لازم برای روشن شدن ندارد. باتری در این زمان وظیفه تامین برق لازم برای را با ولتاژ مناسب دارد.
– ذخیره انرژی موجود در موتور و دیگر قطعات خودرو برای مواقع لازم مانند همین استارت زدن نیز از وظایف باتری خودرو است. این انرژی ذخیره معمولا شامل مازاد تولید برق میشود.
– چراغهای خودرو مانند هر لامپ دیگری برای روشن شدن نیاز به انرژی الکتریکی دارند. این برق نیز از منبع باتری تامین میشود.
– یکی دیگر از قطعات برقی خودرو سیستم پخش و مولتی مدیای خودرو است که این بخش نیز برق لازم را از باتری خودرو میگیرد.
– تهویه مطبوع که شامل کولر و بخاری میشود نیز برای کار نیاز به برق دارد و وابسته به باتری است.
موارد ذکر شده همه نشان از اهمیت ویژه این قطعه نه چندان بزرگ زیر کاپوت دارد. علاوه بر آنچه گفته شد باتری انرژی لازم برای تمام هشدار دهندهها و تجهیزات برقی خودرو را نیز برعهده دارد. هر ساله بر تعداد این هشدار دهندهها و تجهیزات وابسته به برق در خودروها افزوده میشود و در نتیجه خودروهای با کیفیتتر نیز وارد بازار میشود.
اجزای باتری خودرو
باتری خودروها که عمدتا از نوع اسید-سرب(تر) هستند وزن زیادی نسبت به جسه نه چندان بزرگش دارد. این وزن زیاد به دلیل اجزای آن است. اجزایی که هریک وظیفهای دارند و در مجموع وظایف باتری را به سرانجام میرسانند. البته امروزه استفاده از باتریهای خشک یا اتمی نیز رایج شده است. اجزای باتریهای خودرو از هر دو نوع عبارتند از:
جعبه باتری محفظه اصلی آن است که سایر اجزا را در خود جای میدهد. این جعبه از جنس پلیپروپلن و یا نوعی پلاستیک ساخته و درون آن خانههایی مجزا تعبیه شده است. کف خانهها برجستگیهایی پل مانند قرار داده شده که تکیهگاه صفحات هستند. جعبه باتری ضربات ارتعاش را به حداقل رسانده و از آسیب رسیدن به صفحات و الکترولیتها جلوگیری میکند.
باتری توسط این درپوش که از جنس جعبه است مهر و موم میشود. این درپوش شامل ۶ دریچه کوچک است که روی آنها محل تزریق الکترولیت تعبیه میشود. همچنین این دریچهها سوراخهای سوزنی ریزی دارند که برای خروج گازهای تولید شده از واکنشهای شیمیایی درون خانههای جعبه قرار داده شدهاند.
ترمینال یا بوشینگهای اتصال واسط بین باتری و سیستم برقی خودرو هستند که یکی به کابل مثبت و دیگری به کابل منفی وصل میشود.
صفحههای باتری که روی پلهای درون جعبه قرار میگیرند به بالای جعبه نیز متصل هستند و در خانههای اختصاصی خود جاسازی میشوند. این صفحهها به سه دسته صفحه منفی و صفحه مثبت و صفحه عایق تقسیم میشوند. صفحههای مثبت و منفی از دو بخش اسکلت اصلی و ماده فعال که چسب یا خمیر باتری نیز نامیده میشود تشکیل میشوند. برای تولید آنها ابتدا اسکلت فلزی سبکشان با حالت اسفنجی تهیه شده و سپس ماده فعال روی آنها قرار داده میشود. حالت اسفنجی صفحه به نفوذ بهتر الکترولیت درون آنها کمک میکند. تعداد صفحات منفی درون جعبه باتری همواره یکی بیشتر از صفحات مثبت است. به همین دلیل صفحات مثبت بیشتر تحلیل رفته و سریعتر خورده میشوند. صفحات باتری به همقطبان خود از طریق اجزایی به نام اتصال وصل هستند.
– صفحه منفی: جنس اسکلت این صفحه که به رنگ خاکستری دیده میشود، از سرب، کلسیم و آنتیموان است. مواد فعال (خمیر) این صفحه نیز از جنس اکسید سرب است.
– صفحه مثبت: جنس اسکلت صفحه مثبت که رنگش قهوهای تیره یا مایل به قرمز به نظر میرسد، مانند اسکلت صفحه منفی است، اما ماده فعال (چسب) آن دیاکسید سرب در نظر گرفته میشود.
– صفحه عایق یا جدا کننده: از جنس پیویسی، پشم شیشه، کائوچو یا فایبرگلاس ساخته میشوند و نقش حائل بین قطعات مثبت را برای ایجاد جریان موثر الکتریکی از منفی بازی میکنند. به آن جداکننده باتری هم میگویند.
ماده فعال معمولا بین شبکههای اسکلت صفحات به صورت خمیری قرار میگیرد و در کورههای مخصوص خشک میشود. سپس الکترولیتها به صفحات افزوده شده و زیر دستگاه شارژ قرار میگیرند و پس از فرایند شارژ الکترولیت، تخلیه و باتری به صورت خشک وارد بازار میشود. سپس هنگام استفاده، الکترولیت درون باتری تزریق میشود. البته این بخش تنها در باتریهای اسید-سرب حاکم است و در باتریهای اتمی نیاز به تزریق الکترولیت نیست.
محلول موجود در جعبه باتریهای اسید سرب است. این محلول شامل درصد مشخصی اسید سولفوریک، آب مقطر است که پس از ترکیب و خنک شدن از منفذهای درپوش درون جعبه ریخته میشود.
این قطعه وضعیت شارژ باتری را در سه حالت شارژ، نیمه شارژ و دِشارژ نشان میدهد. این قطعه استوانهای است درون جعبه باتری با یک گوی سبز رنگ داخلش. چگالی این گوی به شکلی در نظر گرفته میشود که با چگالی الکترولیت برابری کند. سطح این استوانه از بیرون جعبه باتری قابل مشاهده است و زمانی که چگالی الکترولیت در حد مناسب باشد گوی روی سطح استوانه میایستد و رنگ سبز آن قابل مشاهده است، اما وقتی چگالی الکترولیت به دلیل کاهش اسید و غالب شدن حجم آب پایین میآید گوی پایینتر رفته و رنگ آن کمتر مشاهده میشود. وقتی باتری کامل دشارژ باشد سطح استوانه یا نشانگر باتری سیاه دیده میشود. این نشانگر در باتریهای اسید-سرب دیده میشود. نوع نشانگر در باتریهای خشک به شکل یک نمایشگر رنگی است که میزان شارژ باتری را در سه حالت با رنگهای سبز و قرمز و مشکی نشان میدهد.
قطبها از جنس سرب هستند و از یک سمت بیرون از درپوش باتری هستند و از سمت دیگر درون مایع الکترولیت. دو قطب باتری که بیرون از باتری و دو سمت جعبه به رنگهای قرمز و آبی دیده میشوند در دو نوع مثبت و منفی به کار میروند. قطب مثبت که از قطر منفی قطورتر است درون جعبه به صفحه مثبت متصل است و قطب منفی با صفحه منفی.
نحوه عملکرد باتری خودرو
همزمان با استارت زدن خودرو، باتری به مدار برق آن وصل شده و فرایند دشارژ شدن آن آغاز میشود. به این ترتیب که الکترولیت به عنوان رابط بین قطبهای مثبت و منفی عملیات تبدیل نیروی شیمیایی به الکتریسیته را انجام میدهد. انرژی حاصل از این واکنش الکتروشیمیایی ماده فعال روی صفحات را تبدیل به سولفات سرب کرده و در خلال این تبدیل ملکولهای اکسیژن و هیدروژن آزاد میشوند. این ملکولها با واکنش تبدیل به آب شده که نتیجه آن آزاد سازی الکترون توسط صفحات مثبت است. این الکترونها نیاز متقابل صفحات منفی به الکترون را برآورده میکنند. این تبادل الکترون ولتاژ یا پتانسیل الکتریکی را در دو سر باتری ایجاد میکند.
ظرفیت ذخیره باتری چیست؟
پیشتر گفته شد که از وظایف اصلی باتری ذخیرهی انرژی برای نیازهای برقی خودرو است. این ذخیره زمانی که سیستم شارژ خودرو به هر دلیلی قادر به فعالیت نباشد مورد استفاده قرار میگیرد. ظرفیت ذخیره باتری حداقل توان باتری در تامین و انتقال برق برای چنین مواقعی است. این حداقل باید بتواند در شرایط خرابی و نقص سیستم شارژ و در بدترین وضعیتهای مواجه با این نواقص مانند فصل زمستان یا شبها، انرژی لازم برای موارد زیر را تامین کند.
∗ انرژی لازم برای عمل جرقهزنی و احتراق
∗ برق لازم برای نور پایین چراغهای جلو
∗ برف پاککنها
در صورت تجهیز خودرو به سیستم گرمکن شیشه خودرو، تامین نیاز این سیستم در این مواقع حساس در صورت خرابی سیستم شارژ را نیز تامین کند. باتری انرژی لازم برای استارت خودرو را نیز توسط همین ظرفیت فراهم میکند. یک باتری سالم میتواند از تمام ظرفیت ذخیره خود استفاده کند. ظرفیت ذخیره مورد نیاز برای موارد بالا در هر خودرو متفاوت است و خودروساز معمولا این رقم را در اطلاعات آن درج میکند.
انواع باتری خودرو
باتریهای خودرو انواع مختلفی دارند ولی دو نوع درمیان آنها از باقی معروفتر هستند؛
۱. باتریهای غیر سیلد یا باتریهای اسیدی
این باتریها که LM نیز نامیده میشوند به عنوان باتریهای حساستر شناخته میشوند که نیاز به مراقبت بیشتری دارند. این باتریها همچنین برای شرایط آب و هوایی گرم مناسبتر هستند، چرا که میتوان در زمان نیاز به آنها آب اضافه کرد. صفحات این باتریها متشکل از سرب و دو آلیاژ کلسیم-آنتیموان هستند. این نوع باتری که مدلهای قدیمیتر به حساب میآیند به دلیل هزینه کمتر تولید و قیمت پایینتر خرید همچنان بسیار مورد استفاده قرار میگیرند.
۲. باتریهای سیلد یا باتریهای اتمی
این باتریها که به اختصار FM معروف هستند نیاز به مراقبت ندارند و از حساسیت کمتری برخوردارند. همچنین مقاومت آنها در برابر حالت اُوِر شارژ یا شارژ بیش از حد بیشتر است. باتریهای سیلد سریعتر شارژ میشوند و عمر بیشتری نسبت به غیر سیلدها دارند به طوری که حتی عمر مجاز نگهداری بیشتری از سوی تولید کننده برای آنها تعیین میشود. صفحات آنها از جنس سرب و تک آلیاژ کلسیم-کلسیم است. نقطه ضعف این باتریها دشارژ شدن عمیق است. در این صورت به طور کامل از کار افتاده و نیاز به تعویض دارند. چرا که در این باتریها از اسید استفاده نمیشود و مواد فعال به صورت جامد و خشک فعالیت میکنند، در نتیجه تحت تاثیر دشارژ عمیق این مواد فعال به سرعت از صفحات ریزش کرده و باتری دچار آسیب جدی میشود