• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
عضویت در خبرنامه
باتری اتومبیل
توسط : madena2006

مقاله ۱ - باتری اتومبیل

اختراع چرخ نقطه عطفی بود در جهت طراحی و ساخت خودرو . نخستین نشانه‌ها از اختراع چرخ مربوط می‌شود به 3500 سال قبل از میلاد مسیح. نیاز انسان به ارتباطات و ایجاد شبکه‌های حمل و نقل یکی از موفقیت‌های اساسی در یکصد سال اخیر است. چیزی که در روزهای اولیه برای تولید ‌کنندگان اهمیت داشت عمدتا تولید ماشینهایی بود که حرکت کنند. امروزه راحتی و آسایش راننده و مسافرینش از اهمیت زیادی برخوردار است.

ماشین مدرن با صدها قسمت فعالش، مکانیسم پیچیده ای است و نوجوانان تحت تاثیر ماشین چه حقیقی باشد و چه اسباب بازی شگفت زده می‌شوند ، از اینرو اتومبیل صرفا یک وسیله مسافرت نیست بلکه وسیله‌ای جهت سرگرمی است. تاریخ اتومبیل در قرن حاضر از پیشرفت‌ها و بدعت‌های دائمی برخوردار بوده‌است.

از میان لیست بسیار طویل یک مورد باتری خودرو است. برای اینکه پس از مکش و تراکم ،
عمل احتراق انجام شود نیاز به جرقه الکتریکی شمع می‌باشد. در نتیجه برای بوجود آمدن این جرقه به تجهیزاتی چون باتری ، کابل ، استارت ، دینام ، کوئل ، دلکو ، وایر ، شمع و سوئیچ نیاز است.

اجزا تشکیل دهنده باتری

جعبه باتری

جعبه باتری را به شکل مکعب مستطیل از جنس لاستیک و یا پلاستیک می‌سازند و باید در مقابل حرارت حاصله از فعل و انفعالات شیمیایی باتری و ضربه ، مقاوم بوده و در برابر عبور جریان الکتریسیته ، عایق خوبی باشد.

جعبه باتری بصورت خانه خانه ساخته شده و کف هر خانه دارای حوضچه‌هایی برای ته نشین شدن ذرات جدا شده از صفحات باتری و جلوگیری از اتصالات صفحات بیکدیگر می‌باشد. در صورتی که رسوبات یا لجن‌ها سطحشان بالا بیاید باعث اتصال کوتاه صفحات باتری شده و در نتیجه کاهش قدرت باتری را سبب می‌شود.

خانه باتری هر جعبه دارای تعدادی خانه جدا از یکدیگر می‌باشد. هر خانه حدود 2.2 ولت برق تولید می‌کند. اگر تعدادی صفحه مثبت و منفی داخل خانه باتری قرار دهیم و
الکترولیت "اسید سولفوریک" بریزیم و ولت متر در مدار قرار دهیم 2 تا 2.2 ولت را می‌توانیم اندازه بگیریم. لذا برای باتری 6 ولت ، به سه خانه نیاز است.

صفحات باتری

در هر خانه سه صفحه مثبت ، منفی و عایق وجود دارد. تعداد صفحات منفی یکی بیشتر از صفحات مثبت می‌باشد به هر یک از صفحات مثبت و منفی پلیت می‌گویند. پس اگر خانه باتری 19 پلیت داشته باشد ، 9 عدد آن صفحه مثبت و 10 عدد صفحه منفی است. این عدد روی باتری نوشته می‌شود.

صفحات مثبت: صفحات مثبت از جنس پراکسید سرب PbO2 می‌باشد. ابتدا صفحات را از جنس سرب و آنتیموان بصورت مشبک ساخته و بعد ، از اکسید فعال شده پر می‌کنند.

صفحات منفی: عین صفحات مثبت بوده ، با این تفاوت که ماده فعال ‌شده آن "سرب اسفنجی" می‌باشد.

صفحات عایق: برای جلوگیری از اتصال صفحات مثبت و منفی بیکدیگر ، بین صفحات یک عایق از جنس پلاستیک یا میکا یا فیبر قرار می‌دهند. صفحات عایق از یک طرف صاف و از طرف دیگر دارای همبستگی هایی هستند. طرف برجستگی به طرف صفحه مثبت است تا اسید سولفوریک بهتر با صفحه مثبت فعالیت داشته باشد.برجستگی صفحه عایق اجازه می‌دهد ذرات جدا شده از صفحه مثبت به ته باتری هدایت و از اتصال کوتاه صفحات جلوگیری شود.

اتصال خانه‌های باتری بیکدیگر

ولتاژ باتری تعداد خانه‌های باتری را تعیین می‌کند. اگر بخواهند مقدار آمپر باتری را زیاد کنند تعداد صفحات مثبت و منفی هر خانه را زیاد می‌کنند. پس از این که صفحات هر خانه ، داخل آن قرار داده شد خانه‌های باتری را به صورت سری بیکدیگر وصل کرده که در نتیجه در کل خانه‌ها ، یک قطب مثبت آزاد و یک قطب منفی آزاد می‌ماند که آنها را بصورت مخروط ناقص از جنس سرب ریخته گری نموده و قطبهای اصلی باتری نامیده می‌شود.

تشخیص قطبهای باتری از یکدیگر

قطب مثبت قطورتر از قطب منفی است.

قطب مثبت با علامت (+) و قطب منفی با علامت (-) مشخص شده‌است.

قطب مثبت با علامت POS یعنی مثبت و قطب منفی با NeG یعنی منفی مشخص می‌شود.

هیدرومتر یا اسید ‌سنج باتری

هیدرومتر از یک لوله استوانه‌ای که یک سر آن به لوله باریک لاستیکی و سر دیگر آن به یک گوی لاستیکی توخالی وصل می‌باشد، تشکیل شده‌است. داخل محفظه شیشه‌ای ، یک کپسول شناور قرار گرفته که به صورت سبز ، سفید ، قرمز رنگ آمیزی شده‌است و به صورت چگالی اسید درجه بندی شده‌است.

برای تعیین غلظت مایع داخل باتری یا ظرف
اسید ، ابتدا باید گوی پلاستیکی را فشار داده تا هوای آن خارج شود و سر باریک لاستیکی هیدرومتر را داخل ظرف باتری قرار داد و سپس گوی لاستیکی را رها می‌کنیم. مقداری از مایع داخل ظرف یا باتری وارد محفظه شیشه‌ای می‌شود. کپسول مدرج طبق قانون ارشمیدس در مایع ، شناور می‌ماند. هر چه مایع رقیقتر باشد کپسول در آن بیشتر فرو رفته و هر چه غلیظتر باشد برعکس.

جدول مخصوص تعیین و شارژ باتری

 

 
درصد شارژ حدود غلظت
100% 1.299 تا 1.265
75% 1.256 تا 1.235
50% 1.235 تا 1.205
25% 1.205 تا 1.170
خیلی کم 1.170 تا 1.140
کاملا شارژ 1.140 تا .1.11

 

اگر محلول داخل باتری پس از شارژ کامل دارای غلظت کمتر از حد معمول است، با اضافه ‌کردن اسید به محلول این عیب را بر طرف کنید. اگر محلول داخل باتری پس از شارژ کامل دارای غلظت بیشتر از حد معمول است، با اضافه ‌کردن آب مقطر این عیب را برطرف کنید.

اتصال باتری کمکی جهت روشن کردن موتور اتومبیل: اگر نیاز به باتری کمکی در اتومبیل باشد باید دقت کرد که به صورت موازی در مدار قرار گیرد. در صورتی که به صورت سری در مدار بسته شود، ولتاژ زیاد به ادوات برقی اتومبیل ضربه وارد می‌سازد.

نگهداری باتری

مایع الکترولیت باتری بازدید شود. در صورتی که مقدار الکترولیت کم بود، آب مقطر را تا 10 میلیمتر بالای صفحات پر کنید. بستهای نگهدارنده باتری محکم شود تا باتری هنگام حرکت اتومبیل ارتعاش پیدا نکند و دچار سانحه نشوند. بستهای قطب مثبت و منفی را با آچار تخت سفت کرده و در صورتی که سولفاته شده بود ، آنها را باز با آب جوش تمیز کرده و همچنین قطبهای باتری نیز تمیز شود. سپس ، بستها با آچار تخت ، محکم بسته شود.

 

 مقاله ۲ - باتری خورو و طرز کار آن

زمانی كه صنعت خودروسازی در ابتدای راهش بود از الكتریسته تنها برای آتش زدن سوخت درون موتور استفاده می شد. در اوایل دهه ۱۹۲۰ استارت های الكتریكی جانشین هندل شدند. چراغ جلو های الكتریكی نیز لامپ های استیلنی را منسوخ كردند و بوق های الكتریكی نیز جیر جیر بوق های بادی دستی را محو كردند.

امروزه یك اتومبیل نیازمند سیستم مفصلی از مدارهایی است كه باید تمام الكتریسته مورد نیاز برای كاربردهای روزمره را تولید، انبار و تقسیم كند.

اولین بخش عمده در سیستم الكتریكی باتری است. باتری وسیله ای است كه برای ذخیره نیروی مورد نیاز استارت زدن و به كار انداختن لوازم جانبی مثل ساعت ، رادیو و علائم هشدار دهنده در زمان خاموشی موتور مورد استفاده قرار می گیرد .

دومین بخش مهم ، موتور استارت زن است كه برای روشن كردن موتور به كار می رود.

سومین بخش دستگاه شارژ است كه از موتور نیرو می گیرد و آن را با نام مولد می شناسیم. این وسیله زمانی كه موتور در حركت است به سیستم الكتریكی، برق می رساند و به اصطلاح باتری را پر می كند.

اتومبیل به كمك چنین اجزایی منبع الكتریسته خود را حفظ می كند. وسیله ای موسوم به آفتامات یا تنظیم كننده ولتاژ نیز سطح الكتریسته را ثابت نگه می دارد و جعبه فیوز نیز از تبدیل شدن مسائل كوچك به مشكلات بزرگ جلوگیری می كند. اتومبیل مدرن لوازم جانبی الكتریكی بسیاری مثل رادیو، تلفن های ماهواره ای، گرم كن شیشه عقب و قفل های الكتریكی درها و نیز موتورهای گوناگونی دارند كه برای به حركت درآوردن بخش های مختلف مثل سان روف به كار می روند.

اولین منبع الكتریسته اتومبیل باتری است كه مهمترین كاركرد آن روشن كردن موتور است زمانی كه موتور كار می كند یك مولد وظیفه تامین نیازهای الكتریكی اتومبیل و برگرداندن انرژی به باتری را به عهده می گیرد. یك باتری ذخیره دوازده ولتی شامل لایه هایی از ورقه های سربی بارگذاری شده منفی و مثبتی است كه هر كدام از آنها همراه با جدا كننده های عایقشان شش پیل دو ولتی را می سازند. این پیل ها با یك مایع هادی الكتریسته موسوم به الكترولیت پر می شوند كه معمولاً از تركیب دو سوم آب مقطر و یك سوم اسید سولفوریك به دست می آید.

واكنش ورقه های سربی و الكترولیت انرژی شیمیایی تولید می كند كه به هنگام برقراری مداری بین ترمینال های مثبت و منفی باتری تبدیل به الكتریسته می شود. باید توجه داشت كه تمامی عملكرد های فوق العاده لوازم جانبی الكتریكی و طراحی پیشرفته شان در نهایت و تماماً با نقصی در جزء اصلی این سیستم یعنی باتری، دچار شكست می شوند. بدون این مخزن پتانسیل الكتریكی بهترین اتومبیل دنیا نیز مثل یك درخت بی حركت خواهد بود و دیگر با یك مجسمه فلزی تفاوتی نخواهد داشت.

البته ثابت شده است كه عمده ترین عامل عدم استارت كردن موتور، اتصال های ناقص است اما مشكلات باتری نیز دومین عامل شایع دراین باره به حساب می آید. همانطور كه توضیح داده شد این عامل محرك اولیه خودرو بر اساس اصول الكترو شیمیایی كار می كند اما رویه طراحی و آزمایش آن در طول دو دهه اخیر به چندین روش مختلف تغییر كرده است. امروز یك باتری ساز ادعا می كند كه تنها نیمی از دستگاه های برگشتی اش واقعاً خراب هستند ، بنابراین یادگیری عیب یابی این قطعه از اتومبیل برای هر راننده ای ضروری است.

پیش از آن كه عدم روشن شدن یا كند روشن شدن موتور را به نقص باتری نسبت دهید مطمئن شوید كه اتصالات در وضعیت خوبی به سر می برند سپس سراغ استارت زدن بروید و بررسی كنید كه آیا آمپرسنج، شدت جریان را غیر عادی نشان می دهد یا نه. همین طور سیستم شارژ را نیز از یاد نبرید. ببینید آیا تسمه سالم است و ولتاژ لازم تولید می شود، سپس به دنبال ترك ها در جدار باتری باشید. همچنین سطح مایع الكترولیت یا همان آب باتری را مشاهده كنید.

بعید به نظر می رسد اما شاید پدربزرگتان با توزین مایع الكترولیت به كمك یك چگالی سنج و مقایسه اعداد خوانده شده برای تك تك پیل ها سلامت باتری را تعیین می كرد. با توجه به اینكه اسیدسولفوریك ۸۳۵/۱ برابر سنگین تر از آب است می توانید با اندازه گیری وزن مخصوص مخلوط آب و اسید توسط چگالی سنج بگویید كه مقدار اسیدسولفوریك چه قدر و در نتیجه میزان قدرت شارژ چگونه است (وزن مخصوص هر ماده، نسبت چگالی آن ماده به چگالی ماده ای استاندارد مثل آب در دمایی خاص است)

در دمای ۲۷ درجه سانتی گراد خواندن عددی بین ۲۶/۱ تا ۲۷/۱ از دستگاه چگالی سنج هم ارز است. با یك شارژ كامل، یعنی ۲۴ درصد حجمی یا ۳۵ درصد وزنی مخلوط آب و اسید را اسید تشكیل می دهد. البته با تغییرات دما به ازای هر ۵/۵ درجه كمتر از ۲۷ باید ۰‎/۰۴ از اعداد ۲۶/۱ و ۲۷/۱ كم كنید. با اینكه این روش بازرسی تقریباً ارزشمند به حساب می آید، اما شاید به باتری های امروزی به علت مهر و موم بودن، اجازه چنین كاری ندهد.

هرگز برای انجام این آزمایش به فكر سوراخ كردن این نوع باتری ها نیفتید. بررسی ولتاژ نیز روشی بسیار ساده و سریع است اما خواندن اعداد معقول از دستگاه ولت متر به تنهایی نمی تواند تضمین كننده توانایی باتری برای تامین میزان آمپر مفید باشد.

در واقع اگر ولت متر شما عددی كمتر از ۶/۱۲ ولت كه بیانگر شارژ كامل است را نشان داد دو شرایط محتمل است: تمامی پیل ها شارژ پایینی داشته باشند یا ولتاژ پنج تا از آنها ۱/۲ ولتاژ و آخرین پیل نیز كمی كمتر از ۷/۱ باشد، بنابراین شما در ولت سنج خود ۲/۱۲ ولت را مشاهده می كنید. استفاده از یك چگالی سنج به شما امكان می دهد تا دریابید آیا اتصال سست وجود دارد یا نه.


چگونه می توان گفت كه باتری در وضعیتی خوب قرار دارد یا نه

در واقع ورقه های سربی درون باتری معین می كنند كه یك باتری هنوز قابل تغییر است یا نه. در باتری هنگامی جریان تولید می شود كه اسید سولفوریك با ورقه های سربی واكنش انجام دهد. زمانی كه باتری خالی می شود سولفات روی ورقه های سرب انباشته می شود و توانایی باتری در تولید جریان را كاهش می دهد. همچنین زمانی كه مولد با وادار كردن جریان برای حركت در مسیر عكس دوباره باتری را شارژ می كند، سولفات انباشته شده روی ورقه های سرب به محلول برمی گردد.

با گذشت زمان مقدا ری از سولفات به طور ثابت و دائمی به ورقه ها می چسبد. در واقع این سولفات مانعی تشكیل می دهد تا باعث كاستن توانایی باتری در تولید و ذخیره الكتریسیته شود. چنانچه باتری به طور مكرر قوای خود را از دست دهد یا برای مدت بیش از چند روز در وضعیت خالی شده بماند این فرآیند تسریع می یابد. بنابراین چنانچه ورقه های سربی سولفاته شوند دیگر باتری پذیرای شارژ نخواهد بود و باید تعویض شود. عمر متوسط باتری در بهترین شرایط نگهداری تنها ۴ الی ۵ سال است.

البته در شرایط آب و هوایی فوق العاده گرم این مقدار به ۲ تا ۳ سال كاهش می یابد همچنین ممكن است باتری بر اثر مواردی مثل شارژ های شدیداً ناقص بر اثر مشكلات شارژ كردن یا رانندگی های مكرر در مسافت های كوتاه، یا افتادن سطح آب درون باتری تا زیر قسمت فوقانی ورقه ها بر اثر هوای داغ یا شارژ بیش از حد، دچار سولفاته شدن زودرس شود.

در مورد آزمایش كردن باتری مواردی وجود دارد كه شما واقعاً به تنهایی از پس آن بر نمی آیید، بنابراین بردن اتومبیل به یك تعمیرگاه كه به لوازم آزمایش مناسب مجهز باشد ضروری است. در واقع شرایط باتری به یكی از این دو روش معین می شود: با پیل كربن یا همان آزمایش بار كه در آن یك بار اندازه گیری شده به باتری وارد می شود و یا به روش الكترونیكی كه با یك وسیله سنجش مخصوص كه مقاومت داخلی باتری را اندازه می گیرد.

 

 

 

منبع: دانشنامه رشد

دوشنبه 14/10/1388 - 13:17
5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
UserName