Автомобиль не может работать без электрической энергии. Ее потребляет непосредственно стартер, который служит для запуска мотора. Также в энергии нуждаются и другие потребители. Автомобильная энергосистема способна производить электрический ток самостоятельно, но для этого двигатель должен работать. Значит, ток для запуска двигателя нужно где-то хранить. А хранится он в аккумуляторной батарее (она же АКБ). Это источник энергии для всех потребителей электричества в авто. АКБ является одним из самых важных узлов.
Назначение
Аккумулятор необходим для обеспечения электричеством всего оборудования автомобиля, пока мотор не работает или работает на низких оборотах. Кроме того, аккумулятор – это резервный источник тока, если генератор выйдет из строя.
Как устроена АКБ?
Выше мы коротко рассмотрели, что такое и для чего нужна АКБ - это устройство для запасания и отдачи электричества, пока мотор не работает. Далее познакомимся с устройством аккумуляторных батарей.
Конструктивно батарея представляет собой несколько блоков электродов, имеющих разный электрический потенциал. Электроды помещены в герметичную емкость с жидким электролитом. В зависимости от необходимой силы тока и напряжения, этих блоков может быть несколько. В стандартном автомобильном аккумуляторе для легковых машин этих блоков 6 – по 2 Вольта в каждом. В грузовых аккумуляторах 12 блоков-ячеек.
Электроды АКБ
Электрод изготовлен в виде пластины-решетки. Каждая решетка смазывается специальной смесью – активной массой. Это пористая смесь, а поры в ней нужны для того, чтобы максимально большее количество активного вещества могло участвовать в химической реакции. Это важно, если нужен большой ток от батареи.
Решетка также состоит из рамки, вертикальных ребер, горизонтальных жилок, токоотводящих ушей для соединения с мостом. Имеются и специальные ножки, с помощью которых электрод устанавливается на дно корпуса-блока. Решетка изготавливается в промышленных масштабах из покрытой свинцом металлической сетки.
Деталь служит не только каркасом для повышения прочности электродов. Она призвана также удержать активную массу и соединять электроды внутри аккумулятора между собой. Толщина решеток выбирается производителем аккумулятора по режиму работы и характеристикам батареи. Тонкая решетка всегда отрицательная. Более толстая – положительная. В процессе эксплуатации, активная масса решеток уменьшается в результате химических процессов.
Мы уже знаем, что такое АКБ. Это источник энергии для авто. Существуют обслуживаемые и необслуживаемые батареи. В необслуживаемых аккумуляторах решетка может быть изготовлена из сурьмянистых или кальциево-оловянистых сплавов. Использование именно таких материалов снижает газообразование в процессе эксплуатации.
Сепаратор
В АКБ имеется и сепараторы. Они нужны, чтобы разделить электроды в общем блоке. Сепаратор представляет собой пористую перегородку из полимерных материалов. Элемент должен защитить внутренние детали от короткого замыкания. Также при помощи сепаратора обеспечивается определенный запас электролита между электродами.
Как работает аккумулятор?
Автомобильная аккумуляторная батарея работает следующим образом. Внутри герметичного корпуса находятся электролит и две пластины-электрода. В качестве электролита используют раствор дистиллированной воды с серной кислотой. В качестве активных веществ выступают двуокись свинца и губчатый свинец. В процессе подключения тока к клеммам батареи, происходит химическая реакция и эти вещества выделяются.
Принцип действия в двойном преобразовании. Вначале при помощи зарядного устройства электричество преобразуется в химическую реакцию с выделением двуокиси свинца и пористого свинца. Затем при разряде уже химическая энергия будет преобразована в электрический ток. АКБ – это не самостоятельный источник электричества. Он может только накопить определенную порцию энергию и затем преобразовать ее в электрический ток.
В процессе воздействия на контакты аккумулятора тока, кислота распадается на водород и кислород. После соединения двух веществ образуется вода. Свинец соединится с тем, что осталось после распада кислоты и в результате реакции образуется сернокислый свинец. Это принцип работы классической свинцово-кислотной батареи. АКБ – это расшифровка аккумуляторной батареи. Существуют и другие виды. Об этом расскажем ниже.
Виды аккумуляторов
В современных автомобилях применяют не только классические батареи. Среди классических можно выделить необслуживаемые, обслуживаемые, малообслуживаемые, гелевые.
VLRA
Это классическая, полностью необслуживаемая батарея. Чаще это недорогие модели, в герметичном корпусе. Их можно использовать в жилых помещениях. При работе с ними нет необходимости в устройстве дополнительной вентиляции.
AGM
Это более современные батареи. Здесь в качестве электролита применяется не раствор кислоты с водой, а абсорбирующее вещество, не жидкое. Сепараторы выполнены из стекловолокна. Есть мнение, что AGM надежнее, так как пластины лучше сохраняются и не разрушаются. Батареи этого вида имеют массу модификаций для разных режимов работы. Многие из них, в отличие от обычных, не боятся глубоких разрядов. Из недостатков технологии стоит отметить ее стоимость. Цена таких аккумуляторов всегда в разы выше, чем стоимость классических, с жидким электролитом.
Гелевые АКБ
Гелевые АКБ – это батарея с гелеобразным электролитом. При помощи геля разработчикам удалось получить максимальный контакт с отрицательными и положительными электродами. Гель сохраняет однородную густоту во всем объеме. Единственный недостаток заключается в том, что для нормальной эксплуатации данных батарей нужно специальное зарядное устройство.
Заключение
Вот что значит АКБ в автомобиле. Аккумулятор очень необходим для нормальной работы всех электрических систем. Без него не получится завести двигатель. Важно постоянно следить за состоянием аккумулятора и всей электрической системы автомобиля, чтобы она не подвела в нужный момент.