صفحه اصلی

 

 

 

 

 

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

 

 

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

زماني كه صنعت خودروسازي در ابتداي راهش بود از الكتريسته تنها براي آتش زدن سوخت درون موتور استفاده مي شد. در اوايل دهه ۱۹۲۰ استارت هاي الكتريكي جانشين هندل شدند. چراغ جلو هاي الكتريكي نيز لامپ هاي استيلني را منسوخ كردند و بوق هاي الكتريكي نيز جير جير بوق هاي بادي دستي را محو كردند.

امروزه يك اتومبيل نيازمند سيستم مفصلي از مدارهايي است كه بايد تمام الكتريسته مورد نياز براي كاربردهاي روزمره را توليد، انبار و تقسيم كند.

اولين بخش عمده در سيستم الكتريكي باتري است. باتري وسيله اي است كه براي ذخيره نيروي مورد نياز استارت زدن و به كار انداختن لوازم جانبي مثل ساعت ، راديو و علائم هشدار دهنده در زمان خاموشي موتور مورد استفاده قرار مي گيرد .

دومين بخش مهم ، موتور استارت زن است كه براي روشن كردن موتور به كار مي رود.

سومين بخش دستگاه شارژ است كه از موتور نيرو مي گيرد و آن را با نام مولد مي شناسيم. اين وسيله زماني كه موتور در حركت است به سيستم الكتريكي، برق مي رساند و به اصطلاح باتري را پر مي كند.

اتومبيل به كمك چنين اجزايي منبع الكتريسته خود را حفظ مي كند. وسيله اي موسوم به آفتامات يا تنظيم كننده ولتاژ نيز سطح الكتريسته را ثابت نگه مي دارد و جعبه فيوز نيز از تبديل شدن مسائل كوچك به مشكلات بزرگ جلوگيري مي كند. اتومبيل مدرن لوازم جانبي الكتريكي بسياري مثل راديو، تلفن هاي ماهواره اي، گرم كن شيشه عقب و قفل هاي الكتريكي درها و نيز موتورهاي گوناگوني دارند كه براي به حركت درآوردن بخش هاي مختلف مثل سان روف به كار مي روند.

اولين منبع الكتريسته اتومبيل باتري است كه مهمترين كاركرد آن روشن كردن موتور است زماني كه موتور كار مي كند يك مولد وظيفه تامين نيازهاي الكتريكي اتومبيل و برگرداندن انرژي به باتري را به عهده مي گيرد. يك باتري ذخيره دوازده ولتي شامل لايه هايي از ورقه هاي سربي بارگذاري شده منفي و مثبتي است كه هر كدام از آنها همراه با جدا كننده هاي عايقشان شش پيل دو ولتي را مي سازند. اين پيل ها با يك مايع هادي الكتريسته موسوم به الكتروليت پر مي شوند كه معمولاً از تركيب دو سوم آب مقطر و يك سوم اسيد سولفوريك به دست مي آيد.

واكنش ورقه هاي سربي و الكتروليت انرژي شيميايي توليد مي كند كه به هنگام برقراري مداري بين ترمينال هاي مثبت و منفي باتري تبديل به الكتريسته مي شود. بايد توجه داشت كه تمامي عملكرد هاي فوق العاده لوازم جانبي الكتريكي و طراحي پيشرفته شان در نهايت و تماماً با نقصي در جزء اصلي اين سيستم يعني باتري، دچار شكست مي شوند. بدون اين مخزن پتانسيل الكتريكي بهترين اتومبيل دنيا نيز مثل يك درخت بي حركت خواهد بود و ديگر با يك مجسمه فلزي تفاوتي نخواهد داشت.

البته ثابت شده است كه عمده ترين عامل عدم استارت كردن موتور، اتصال هاي ناقص است اما مشكلات باتري نيز دومين عامل شايع دراين باره به حساب مي آيد. همانطور كه توضيح داده شد اين عامل محرك اوليه خودرو بر اساس اصول الكترو شيميايي كار مي كند اما رويه طراحي و آزمايش آن در طول دو دهه اخير به چندين روش مختلف تغيير كرده است. امروز يك باتري ساز ادعا مي كند كه تنها نيمي از دستگاه هاي برگشتي اش واقعاً خراب هستند ، بنابراين يادگيري عيب يابي اين قطعه از اتومبيل براي هر راننده اي ضروري است.

پيش از آن كه عدم روشن شدن يا كند روشن شدن موتور را به نقص باتري نسبت دهيد مطمئن شويد كه اتصالات در وضعيت خوبي به سر مي برند سپس سراغ استارت زدن برويد و بررسي كنيد كه آيا آمپرسنج، شدت جريان را غير عادي نشان مي دهد يا نه. همين طور سيستم شارژ را نيز از ياد نبريد. ببينيد آيا تسمه سالم است و ولتاژ لازم توليد مي شود، سپس به دنبال ترك ها در جدار باتري باشيد. همچنين سطح مايع الكتروليت يا همان آب باتري را مشاهده كنيد.

بعيد به نظر مي رسد اما شايد پدربزرگتان با توزين مايع الكتروليت به كمك يك چگالي سنج و مقايسه اعداد خوانده شده براي تك تك پيل ها سلامت باتري را تعيين مي كرد. با توجه به اينكه اسيدسولفوريك ۸۳۵/۱ برابر سنگين تر از آب است مي توانيد با اندازه گيري وزن مخصوص مخلوط آب و اسيد توسط چگالي سنج بگوييد كه مقدار اسيدسولفوريك چه قدر و در نتيجه ميزان قدرت شارژ چگونه است (وزن مخصوص هر ماده، نسبت چگالي آن ماده به چگالي ماده اي استاندارد مثل آب در دمايي خاص است)

در دماي ۲۷ درجه سانتي گراد خواندن عددي بين ۲۶/۱ تا ۲۷/۱ از دستگاه چگالي سنج هم ارز است. با يك شارژ كامل، يعني ۲۴ درصد حجمي يا ۳۵ درصد وزني مخلوط آب و اسيد را اسيد تشكيل مي دهد. البته با تغييرات دما به ازاي هر ۵/۵ درجه كمتر از ۲۷ بايد ۰‎/۰۴ از اعداد ۲۶/۱ و ۲۷/۱ كم كنيد. با اينكه اين روش بازرسي تقريباً ارزشمند به حساب مي آيد، اما شايد به باتري هاي امروزي به علت مهر و موم بودن، اجازه چنين كاري ندهد.

هرگز براي انجام اين آزمايش به فكر سوراخ كردن اين نوع باتري ها نيفتيد. بررسي ولتاژ نيز روشي بسيار ساده و سريع است اما خواندن اعداد معقول از دستگاه ولت متر به تنهايي نمي تواند تضمين كننده توانايي باتري براي تامين ميزان آمپر مفيد باشد.

در واقع اگر ولت متر شما عددي كمتر از ۶/۱۲ ولت كه بيانگر شارژ كامل است را نشان داد دو شرايط محتمل است: تمامي پيل ها شارژ پاييني داشته باشند يا ولتاژ پنج تا از آنها ۱/۲ ولتاژ و آخرين پيل نيز كمي كمتر از ۷/۱ باشد، بنابراين شما در ولت سنج خود ۲/۱۲ ولت را مشاهده مي كنيد. استفاده از يك چگالي سنج به شما امكان مي دهد تا دريابيد آيا اتصال سست وجود دارد يا نه.

چگونه مي توان گفت كه باتري در وضعيتي خوب قرار دارد يا نه

در واقع ورقه هاي سربي درون باتري معين مي كنند كه يك باتري هنوز قابل تغيير است يا نه. در باتري هنگامي جريان توليد مي شود كه اسيد سولفوريك با ورقه هاي سربي واكنش انجام دهد. زماني كه باتري خالي مي شود سولفات روي ورقه هاي سرب انباشته مي شود و توانايي باتري در توليد جريان را كاهش مي دهد. همچنين زماني كه مولد با وادار كردن جريان براي حركت در مسير عكس دوباره باتري را شارژ مي كند، سولفات انباشته شده روي ورقه هاي سرب به محلول برمي گردد.

با گذشت زمان مقدا ري از سولفات به طور ثابت و دائمي به ورقه ها مي چسبد. در واقع اين سولفات مانعي تشكيل مي دهد تا باعث كاستن توانايي باتري در توليد و ذخيره الكتريسيته شود. چنانچه باتري به طور مكرر قواي خود را از دست دهد يا براي مدت بيش از چند روز در وضعيت خالي شده بماند اين فرآيند تسريع مي يابد. بنابراين چنانچه ورقه هاي سربي سولفاته شوند ديگر باتري پذيراي شارژ نخواهد بود و بايد تعويض شود. عمر متوسط باتري در بهترين شرايط نگهداري تنها ۴ الي ۵ سال است.

البته در شرايط آب و هوايي فوق العاده گرم اين مقدار به ۲ تا ۳ سال كاهش مي يابد همچنين ممكن است باتري بر اثر مواردي مثل شارژ هاي شديداً ناقص بر اثر مشكلات شارژ كردن يا رانندگي هاي مكرر در مسافت هاي كوتاه، يا افتادن سطح آب درون باتري تا زير قسمت فوقاني ورقه ها بر اثر هواي داغ يا شارژ بيش از حد، دچار سولفاته شدن زودرس شود.

در مورد آزمايش كردن باتري مواردي وجود دارد كه شما واقعاً به تنهايي از پس آن بر نمي آييد، بنابراين بردن اتومبيل به يك تعميرگاه كه به لوازم آزمايش مناسب مجهز باشد ضروري است. در واقع شرايط باتري به يكي از اين دو روش معين مي شود: با پيل كربن يا همان آزمايش بار كه در آن يك بار اندازه گيري شده به باتري وارد مي شود و يا به روش الكترونيكي كه با يك وسيله سنجش مخصوص كه مقاومت داخلي باتري را اندازه مي گيرد.

 

 

 

دنیای حرفه و فن www.herfe-rszy.blogfa.com

منابع: مقاله 1، دانشنامه رشد

 

 

 

 

 

باتری هاي خودرو 1

باتری ها : باتری ها مولد هایی هستند که انرژی شیمیایی را تبدیل به انرژی الکتریکی میکنند .
باتری ها معمولا از کنار هم قرار دادن حداقل دو صفحه فلزی ( یا آلیاژیی) متفاوت در داخل یک محلول شیمیایی بوجود میایند. یکی از این دو صفحه دارای خاصیت الکترون دهی بیشتر(مثبت یا آند) و دیگری دارای خاصیت الکترون گیری بیشتر(منفی یا کاتد ) میباشد . محلول شیمیایی که باعث ایجاد ارتباط بین این دو صفحه میگردد ، الکترولیت نامیده میشود.

دسته بندی باتری ها
باتریها را به روشهای مختلف دسته بندی میکنند در ادامه مهمترین روشهای دسته بندی آمده است.

از نظر حالت الکترولیت :
باتری خشک(dry) الکترولیت این نوع باتری ها جامد میباشند مانند باتریهای قلمی،
باتری تر(wet) دارای الکترولیت مایع میباشند مثل باتریهای مورد استفاده در خودرو ها
توجه : امروزه نوعی باتری ها به بازار ارائه شده که الکترولیت آن نه کاملا جامد مانند باتری قلمی و نه مایع مانند باتریهای متداول خودروها ، الکترولیت این باتری ها مانند ژل میباشند به این باتری ها ، باتری های با مراقبت کم (free-maintenance) یا (low-maintenance) نامیده میشوند . البته شاید بتوان آنها را در دسته باتری های خشک قرار داد

از نظر جنس الکترولیت و صفحات :
باتری سربی- اسیدی(lead acid (، باتری نیکل- کادمیوم(Nickel-cadmium)، باتری هوا- روی(zinc-air) ، باتر آلکالاین (alkaline)....

معمولا باتریهای خودرو ها از نوع باتری های سربی- اسیدی میباشند و دلایلش این است که اولا هزینه ساخت آن کمتر از انواع دیگر است و ثانیا محدوده دمایی مناسب برای بهترین کارایی آن نسبت به سایر باتریها گسترده تر است ، امپر و ولتاژ ان نیز در ان محدوده دمایی مناسب میباشد. از این پس منظو ما از عبارت باتری همان باتری سربی اسیدی میباشد

جدول زیر میزان تولید ولتاژ انواع باتری ها در هر خانه باتری را نشان میدهد

نوع باتری
سربی- اسیدی
نیکل- کارمیم
نیکل- آهن
سریم- گوگرد
ولتاژ هر خانه باتری
2v
1.2v
1.2v
2v

همانطور که ملاحظه میگردد باتریهای سربی اسیدی و باتریهای سدیم گوگرد بیشترین میزان تولید ولتاژ را در هرخانه باتری را دارا میباشند اما تولید باتریهای سربی اسیدی ارزان تر از باتری های سدیم گوگرد میباشند (سرب نسبت به سایر فلزات ارزان تر است )بنابرین این نوع باتری در خودرو ها متداول میباشد
چرا خودرو ها به باتری نیازمندند؟
تامین برق مورد نیاز در زمانی که موتور خاموش است – تامین برق لازم جهت استارتر – کمک به سیستم شارژ در زمانی که تعداد مصرف کننده ها بالا میرود ( و آمپر مصرفی زیاد میشود)
باتری های سربی اسیدی
همانطور که گفته شد متداول ترین نوع باتری برای خودروها ، باتری سربی اسیدی میباشد. صفحه مثبت از جنس دی اکسید سرب ( به آن پر اکسید سرب نیز میگویند) (PbO2) و صفحه منفی از جنس سرب (Pb) میباشد . الکترولیت آن اسید سولفوریک رقیق شده با آب (H2SO4+H2O) میباشد.


عملکرد باتریهای سربی اسیدی

تصاویر زیر بطور خلاصه عملکرد باتری را در زمانهای مختلف نشان میدهد

تجزیه :
O2 از PbO2 جدا میشود
H2 از H2SO4 جدا میگردد

ترکیب :
O2 با 2H2 ترکیب میشود و در نهایت 2H2O میدهد .
Pb صفحه مثبت با SO4 ترکیب شده و PbSO4 میدهد.
Pb صفحه منفی با SO4 ترکیب شده و PbSO4 میدهد




صفحه مثبت و منفی هر دو تبدیل به PbSO4 میشود.
الکترولیت تبدیل به H2O (آب) میشود.


تجزیه :
PbSO4 صفحه مثبت و منفی به Pb با دو بار مثبت و SO4 با دو بار منفی تجزیه میشود .
H2O به 2H با بار مثبت و O با دو بار منفی .
ترکیب :
Pb صفحه مثبت با دو تا O ترکیب شده و PbO2 میدهد.
SO4 صفحات مثبت و منفی با 2H ترکیب شده و H2SO4 میدهد
و در نهایت دوباره همان حالت اولیه پس از شارژ شده باتری بوجود میاید
اجزاي يك باطري
این اجزا عبارتند از :
پوسته............................... Battery case
درپوش باتری....................Battery cover...
در خانه باتری..............................Vent cap
قطب های باتری.................. Terminal post
خانه باتری...............................Battery cell
صفحه های مثبت.................. Positive plate
صفحه های منفی ............... Negative plate
صفحه های عایق ....................... Separator
الکترولیت................................. Electrolyte
شانه نگهدارنده صفحات.................. Plate connector
پلاک باتری........................ Battery information label
نشاندهنده شارژ باتری.....................Gravity indicator
نشاندهنده سطح الکترولیت................charging leveler
بعضی از این اجزا در تمامی باتربها استفاده نمیشوند . مثلا نشاندهنده شارژ بودن باتری و نشاندهنده سطح الکترولیت

باتری های خودرو 2

جعبه ای که تمام اجزاء یک باتری را در خود جای میدهد پوسته باتری نامیده میشود. پوسته یا بدنه باتری ها باید در مقابل اثرات اسید مقاوم باشند علاوه بر ان در باید بتواند تغییرات دما ( 50- تا 150 درجه سانتیگراد) و ضربه نیزتحمل نماید. در گذشته پوسته باتری را از نوعی لاستیک تهیه میکردند اما امروزه معمولا از پلاستیکها مخصوص برای اینکار استفاده میگردد.
بدنه باتریها توسط جداره های عمودی معمولا به 6 قسمت تقسیم میشود این قسمت ها محل قرار گرفتن صفحات مثبت، منفی ، عایق، شانه باتری و الکترولیت میباشد . به هریک از این قسمت ها یک خانه باتری گفته میشود.

همانطور که ملاحظه میگردد علاوه بر این جدارها تعدادی شیار نیز در کف پوسته باتری وجود دارد که دو وظیفه بر عهده دارند یکی اینکه تکیه گاهی برای صفحات باتری هستند و دیگری اینکه چون پس از مدتی صفحات باتری دراثر فعل و انفعالات شیمیایی ریزش میکنند فاصله بین این شیارها فضای مناسب جهت ته نشین شدن این رسوبات را فراهم میکند.
جنس درپوش باتری نیز مانند بدنه باتری ار نوعی پلاستیک تهیه میشود . بر روی در پوش محلی برای خروج قطبین باتری و همچنین نصب در خانه های باتری تعبیه میگردد. البته لازم به ذکر است که گاهی در خانه های باتری از روی درپوش حذف میشود .
معمولا باتریهای از نوع ژلی (Gell – cell) که الکترولیت انها مایع نیست ، احتیاجی به در خانه باتری ندارند.

توجه : امروزه در بازار ایران نوعی باتری به نام اتمیک 2000 وجود دارد که در نظر اول ممکن است تصور شود این باتریها دارای در خانه باتری نیستند . اما در حقیقت این باتریهای بجای داشتن 6 درپوش مجزا درپوشی یک پارچه دارند. (در مورد این باتری تصویری نتوانستم پیدا کنم – بس که کارخانه های تولید کننده اطلاعات میدهند !!! ) اما یه چیزیه شبیه به این


درب خانه باتري Vent Cap
همانطور كه قبلا ذكر شد معمولا براي هر خانه باتري يك سوراخ در نظر ميگيرند كه از طريق آن مقدار الكتروليت داخل هر خانه كنترل شود . هر يك از اين سوراخ ها توسط يك درپوش بسته ميشوند ، كه به آن درب خانه باتري ميگويند .هر در خانه باتري بايد داراي دو مشخصه مهم باشد كه عبارتند از :
1-اجازه خروج گازهاي توليدي در هر خانه
هنگامي كه باتري در حال شارژ شدن توسط دينام يا الترناتور است ، بين صفحات مثبت و منفي و الكتروليت ، فعل و انفعالات شيميايي رخ ميدهد كه اين فعل و انفعالات باعث بالا رفتن دما در الكتروليت ميگردد (گرما زا است ) . اين افزايش دما باعث افزايش سرعت تبخير آب موجود در الكتروليت ميردد .براي خروج بخارات آب توليد شده در هر خانه باتري لازم است كه در خانه باتري داراي حداقل يك سوراخ يا مجراي خروجي به هواي آزاد راه داشته باشدكه بخار آب توليد شده بتواند از خانه باتري خارج شود. اگر اين بخار از خانه خارج نشود فشار در خانه باتري بالا ميرود و باعث ايجاد سوراخهاي ريز نهايتا از ضعيفترين قسمت خانه ميگردد كه معمولا الكتروليت از انجا خارج ميگردد ( وجود سفيدكهاي كوچك در اطراف پوسته باتري)
2-جلوگيري از خروج الكتروليت مايع از درب
اگر سوراخ روي در يك سوراخ ساده باشد ممكن است در اثر شتابهاي ناگهاني يا ترمزهاي شديد مايع الكتروليت از طريق اين سوراخ ها خارج شده و ميزان سطح الكتروليت در باتري ها پايين بيايد. بنابراين در خانه را طوري طراحي ميكنند كه علاوه اينكه قابليت خروج بخار هاي تو راداشته باشد از خارج شدن الكتروليت مايع جلوگيري كند .دو نوع از طرح هاي بكار رفته براي در خانه باتري در شكلهاي زير آمده است.



همانطور كه ملاحظه ميگردد مجرايي مارپيچ براي سوراخ در خانه در نظر گرفته شده است كه باتوجه به قابليت بخار ميتواند از اين مجرا عبور كرده و از آن خارج شود اما مايع الكتروليت پس از برخورد با قسمت بالايي ماپيچ به سمت پايين برميگردد. البته برخي باتري هاي موجود در ايران فقط با قرار دادن يك مانع ساده زير سوراخ در خانه باتري اين كار را انجام ميدهند كه مسلما كارايي آن به اندازه طرحهايي كه در شكل ملاحظه ميگردد نميباشد
قطب باتري Terminal post of battery
هر باتري داراي دو قطب اصلي ميباشد ( توجه: هر خانه باتري خود داراي 2 قطب ميباشد اما در باتري هاي غير قابل تعمير اين قطب ها زير درپوش بالايي باتري قرار گرفته و ديده نميشوند يعني يك باتري 12 ولتي داراي 12 قطب ميباشد – 6 قطب مثبت و 6 قطب منفي كه دوتاي آنها قطبهاي اصلي و سايرين در زير درپوش ميباشند . در مورد نحوه اتصال خانه هاي باتري در آينده صحبت خواهد شد . از اين به بعد منظور از قطب همان قطبهاي اصلي باتري خواهد بود) . قطب هاي باتري محل خروج جريان برق از باتري در زمان مصرف شدن و محل ورود جريان برق به باتري در زمان شارژ شدن باتري ها ميباشند . باتوجه به جهت جريان برق يك قطب را قطب مثبت و ديگري را قطب منفي مينامند.
نحوه قرار گرفتن قطبهاي باتري روي پوسته متفاوت است شكل زير چند روش متداول را نشان ميدهد
كه شامل :
مدل SAE ، ترمينال جانبي ، ترمينال L شكل ، ترمينال مهره اي ، و ترمينال تركيبي ميباشد

سيستم قطب بندي به روش SAE متداول تر از ساير روش ها ميباشد
شناسايي قطبهاي مثبت ومنفي
با توجه به اينكه در هنگام نصب باتري روي اتومبيل قطب منفي به بدنه و قطب مثبت به كابل استارت ( اتومات استارت) متصل ميگردد تشخيص قطبين از يكديگر حايز اهميت ميباشد.
قطب مثبت با علامت -------< + ، P ، POS
رنگ -------< قرمز
ضخامت -------< بيشتر از منفي مشخص ميگردد
و قطب منفي با علايم -------< - ، N ، NEG
رنگ -------< مشكي يا آبي
ضخامت -------< كمتر از مثبت مشخص ميگردد



در صورتي كه هيچ يك از علايم ذكر شده وجود نداشتند (پاك شده بودند يا قابل تشخيص نبودند) ميتوان با يك آزمايش ساده قطب ها را از يكديگر تشخيص داد .
يك سر سيمي را به يكي از دو قطب متصل كنيد و سر ديگر آن را داخل الكتروليت يكي ار خانه ها ي باتري قار دهيد . ملاحظه خواهيد كرد كه اطراف سيم حباب هايي بوجود ميايد . اين آزمايش را با قطب ديگر نيز انجام دهيد هر كدام ار قطب ها كه حباب بيشتري در اطراف سيم داخل الكتروليت توليد كرد آن قطب ، قطب منفي ميباشد. ( تذكر: ان آزمايش فقط جهت موارد ضروري ميباشد .تكرار باعث خراب شدن باتري ميگردد.) . توجه هيچگاه دوسيم از قطبين را همزمان وارد يك خانه باتري نكنيد چون ممكن است در اثر اتصال بين دو سيم در خانه بانري آب باتري به صورت شما بپاشد.
الكتروليت باتريBattery Electrolyte
الكتروليت باتري سربي اسيدي محلول رقيق شده اسيد سولفوريك ميباشد. لازم است مقدار آب و اسيد سولفوريك به دقت و نسبت معين با يكديگر مخلوط شود . اين نسبت معين در به صورت .......

آب
اسيد سولفوريك
پيمانه اي
8
3
در صد حجمي
73%
27%
درصد وزني
63%
37%

توجه : در اكثر باتري سازي ها (خودمان) نسبت آب به اسيد را 4 به 1 انتخاب ميكنند كه معادل 75% آب و 25% اسيد ميباشد كه نزديك به نسبت حجمي 73% به 27% است ( گرچه دقيق نيست)
چگالي (جرم حجمي ) اين محلول در دماي 15 درجه سانتيگراد 1.28 گرم بر سانتي متر مكعب ( يا همان 1280 كيلوگرم بر متر مكعب) ميباشد . اين عدد با تغييرات دما و فشار هوا تغيير ميكند

تاثيرات دمايي : به ازاي افزايش هر 1.5 درجه دما مقدار 0.001 گرم بر سانتي متر مكعب ( 1 كيلوگرم بر متر مكعب) از عدد اصلي 1.28 گرم بر سانتي متر مكعب (يا 1280 كيلوگرم بر متر مكعب) كم ميشود . مثلا جرم حجمي استاندارد در دماي 21 درجه عبارت است از
4= 1.5÷ 6 6=15-21
1276= 4-1280 4=1× 4
يعني در دماي 21 درجه سانتيگراد جرمي حجمي الكتروليت بايد 1276 كيلوگرم بر متر مكعب (1.276 گرم بر سانتي متر مكعب ) باشد.
اگر جرم حجمي را در يك دماي معين داشتيم بايد آن را به دماي 15 درجه برگردانيم سپس در مورد آن تصميم بگيريم(برعكس روش بالا جمع ميكنيم ). دانستن مقدار چگالي به ما كمك ميكند كه بفهميم آن باتري به شارژ شدن نيازي دارد يا نه .
مثال: چگالي الكتروليت در دماي 27 درجه 1210 كيلوگرم بر متر مكعب ميباشد . آيا اين باتري به شارژ نياز دارد يا خير؟
8= 1.5÷ 12 12= 15-27
1218 = 8 + 1210 8= 1× 8
با مقايسه عدد 1280 و 1218 و اختلاف اين دو عدد متوجه ميشويم باتري به شارژ نياز دارد
نكته : براي تشخيص شارژ بودن معمولا محدوده اي وجود دارد كه طبق آن بايد به شارژ بودن باتري نظر داد
توجه : هيچگاه از آب لوله كشي براي تهيه التروليت استفاده نكنيد. آب مورد استفاده بايد آب خالص ( آب مقطر ) باشد ميتوان اين آب را ار لوازم يدكي ها در بطري ها آماده تهيه كرد يا از آب جوشيده و سپس خنك شده استفاده نمود ؛ يا اينكه برفك يخچال را آب كرده از آن استفاده كنيم
نكته بسيار مهم :هنگام تهيه الكتروليت ابتدا آب را در يك ظرف پلاستيكي (لگن) ريخته سپس به آرامي اسيد را به آن اضافه كنيد . حتي بهتر است يك سطح شيبدار پلاستيكي تهيه كرده و اسيد را از بالا روي آن بريزيم تا به آرامي وارد لگن آب شود. اين كار به دليل انجام واكنش شديد بين آب و اسيد سولفوريك و گرما زا بودن اين واكنش ميباشد . در صورت اضافه شدن سريع اسيد به آب دماي محلول به شدت بالا رفته به حد جوش ميرسد و محلول به اطراف ميباشد
سطح الكتروليت در هر خانه باتري بايد حد معيني باشد كه اگر بيشتر از آن و احتمال ريختن آن در شتابهاي ناگهاني يا ترمزهاي شديد وجود دارد و اگر كمتر از حد معين باشد قسمتي از صفحه باتري در معرض هوا قرارگرفته به به مرور خراب ميشوند.

باتری خودرو 3

باتري خودرو
باتری خودرو 3
ظرفيت باتري
روشهاي مختلفي براي تعيين مقدارظرفيت يك باتري توسط انجمن بين المللي باتري ( Battery Council International=BCI) ارايه شده است كه 4 روش به ترتيب اهميت عبارتند از :
الف .آمپر گرداندن ميل لنگ در شرايط سرد= تست باتري در شرايط سرد (Cold Cracking Amps=CCA ):
اين مقدار نشاندهنده توانايي يك باتري براي كار در شرايط سرد ميباشد و برابر است به مقدار آمپري كه يك باتري در دماي 0 درجه فارنهايت (17.8- درجه سانتيگراد )ميتواند از خود خارج كند بدون اينكه ولتاژ باتري كمتر 7.2 ولت شود
ب: آمپر گرداندن ميل لنگ = تست باتري (Cracking Amps = CA )
مانند روش قبلي منتها در دماي 32 درجه فارنهايت (تقريبا 7.7 درجه سانتيگراد). البته رابطه اي تقريبي وجود دارد كه ميتوان اين دو عدد (CCA) را به ( CA) تبديل نمود
CA= CCA×1.25
ج: ظرفيت ذخيره باتري (Reserve Capacity=RC )
مدت زماني كه باتري بتواند در دماي 80 درجه فارنهايت ( 26.7 درجه سانتيگراد) جريان 25 آمپر بدهد بدون اينكه ولتاژ كل آن كمتر از 10.5 ولت شود. باتري بايد بتواند در صورت خراب شدن سيستم شارژ در زمان نسبتا طولاني نيازهاي الكتريكي خودرو را مرتفع كند .
د: آمپر-ساعت
حاصلضرب شدت جريان در زماني است كه آن باتري ميتواند اين شدت جريان را تامين كند. واحد آن آمپر ساعت (Ah ) ميباشد.
ساعت × شدت جريان = ظرفيت
مثلا اگر ظرفيت يك باتري Ah 60 است يعني ميتواند
مدت 60 ساعت جريان 1 آمپري را تامين كند (60 × 1 = 60 )
يا مدت 1 ساعت جريان 60 آمپري را تامين كند ( 1× 60 = 60 )
يا مدت 20 ساعت جريان 3 آمپري را تامين كند ( 20 × 3 = 60)
.................
نكته : هنگامي كه آمپر از باتري كشيده ميشود نبايد ولتاژ باتري كمتر از 10.5 ولت شود .
عواملي كه در تغيير مقدار ظرفيت باتري موثر هستند عبارتند از :
تعداد صفحات باتري ، مساحت صفحات باتري ، دما ، مقدار الكتروليت و چگالي الكتروليت ميباشد
پلاك باتري

براي استفاده بهتر از هر وسيله اي لازم است اطلاعاتي در مورد آن وسيله به ما داده شود .محلي كه اين اطلاعات در انجا ثبت ميشود را پلاك مشخصات ميگويد . باتري ها نيز داراي پلاك مشخصات ميباشند.شركت هاي توليد كننده باتري روشهاي مختلفي را براي اين كار دارند . مثلا گروهي تمام اطلاعات مورد نياز را روي پوسته باتري كنار ه درج ميكنند . گروهي نيز در چند نقطه مختلف اين اطلاعات را قرار ميدهند. در اينجا سعي بر ان است كه تمام اطلاعاتي كه ميتوان به عنوان يك مشخصه باتري ثبت كرد بيان شود.
1-كد استاندارد : هر نوع باتري توليدي داراي يك كد استاندارد ميباشد . متداول ترين نوع استاندارد براي باتري ها ، استاندارد DIN است.
2-ولتاژ : يكي از مهمترين مشخصه هاي يك باتري كه حتما تمام توليد كنندگان باتري بايد آنرا روي باتري درج كنند مقدار ولتاژ خروجي باتري ميباشد. ولتاژ باتري خودرو ها بين 6 ولت تا 42 ولت ( خودروهاي برقي ) ميباشد.
3-ظرفيت باتري : حداقل يكي از موارد ذكر شده كه نشاندهنده ظرفيت باتري ميباشند . (در ايران معمولا آمپر- ساعت و تست در شرايط سرد)

-4سايز باتري : براي مشخص كردن ابعاد باتري 12 Volt Automotive .

 

5-تاريخ توليد : با توجه به محدود بودن عمر باتري لازم است مصرف كننده از تاريخ توليد و تاريخ مصرف باتري آگاه باشد. شركتهاي توليد كننده روشهاي مختلفي براي ارائه اين دو تاريخ دارند كه در شكل زير يك نمونه آمده است.
6-شماره سريال سازنده :برخي باتري ها اين شماره روي باتري حك ميگردد و معرف مشخصات سازنده ( تاريخ ثبت كارخانه،نئع كارخانه و... ميباشد )

نشاندهنده ميزان الكتروليت و چگالي (چرم حجمي) در باتري
همانطور كه ذكر شد ارتفاع سطح الكتروليت بايد در حد معيني باشد . براي تشخيص اين مطلب روي بدنه باتري هاي سفيد ( باتري هايي كه سطح الكتروليت از بيرون مشخص است ) 2 خط قرار داده شده است كه يكي بيشترين حد و ديگري كمترين حد را مشخص ميكند . ميزان الكتروليت حتما بايد بين اين دو عدد باشد . در باتري هايي كه داراي بدنه سفيد نيستند يا اينكه سطح الكتروليت از بيرون باتري مشخص نيست تشخيص اين امر كمي مشكل ميشود. بنابرياين در گروهي ا اين نوع باتري ها نشاندهنده اي راي روي خانه باتري قرار داده اند كه ميتوان با مشاهده آن سطح آب باتري را تشخيص داد . شكل زير يكي از اين نوع نشاندهنده ها را نمايش ميدهد

گروه ديگري از باتري ها داراي نشاندهنده جرم حجمي الكتروليت نيز ميباشند . در اين نوع باتري ها راننده به راحتي بامشاهده اين نشاندهنده به شارژ بودن و يا دشارژ بودن باتري پي برد.

 

 

 

باتری خودرو

باتری خودرو
باتري هاي خودرو قسمت 4
چگونه ميتوان فهميد باتري شارژ است
معمولا 3 روش براي اين كار وجود دارد
1-استارت زدن
ابتدا بايد كاري كرد كه در اثر استارت زدن باتنري روشن نشود( مثلا واير مركزي كويل به دلكو جدا شود ) سپس در حود 15 ثانيه استارت زده شود . اگر درطول اين مدت استارت به راحتي خورده شود . باتري شارژ است.
توجه : در اين آزمايش بايد از سلامت موتور و استارت مطمئن شده سپس آزمايش را انجام داد

2-استفاده از هيدرومتر
هيدرو متر يا غلظت سنج ( چگالي سنج ، جرم حجمي سنج) وسيله ايست كه ميزان جرم حجمي آب باتري را نشان ميدهد.

هيدرومتر شامل يك كپسول ميباشد كه با ورود الكتروليت به هيدرومتر شناور ميشود.اين كپسول مدرج شده است و اعداد روي ان معمولا بين 1200 تا 1300 (كيلوگرم بر متر مكعب) يا 1.2 تا 1.3 (گرم بر سانتي متر مكعب ) ميباشد. همانطور كه قبلا در بخش الكتروليت باتري ذكر شد عدد استاندارد در دماي 15 درجه سانتي گراد 1280 كيلوگرم بر متر مكعب ( 1.28 گرم برسانتي متر مكعب ) ميباشد . جدول زير محدوده عددي براي تشخيص شارژ بودن باتري را نشان ميدهد

درصد شارژ در دماي 80°F (26.7°C)
چگالي الكتروليت
بر حسب
گرم بر سانتيمتر مكعب
Electrolyte Freeze Point
75% تا 100%
1.27 … 1.29
-77°F
(-67°C)
50% تا 75%
1.23 … 1.25
-10°F
(-23°C)
25% تا 50%
1.11 … 1.25
15°F
(-9°C)
DISCHARGED
1.120
يا كمتر
20°F
(-7°C)

براي سهولت در خواندن هيدرومتر معمولا روي كپسول با سه رنگ مشخص ميشود
رنگ سبز به عنوان محدوده شارژ
رنگ زرد يا سفيد به عنوان محدوده نيمه شارژ
رنگ قرمز به عنوان محدوده دشارژ

3-آزمايش مدار باز
چراغهاي جلو را براي چند دقيقه روشن كنيد سپس آنرا خاموش كنيد
ولتمتر را مطابق شكل به باتري متصل كنيد

عدد ولت را بخوانيد. ولتاژ 12.6 نشانه شارژ بودن باتري و 12 نشانه دشارژ بودن باتري است
شارژ كردن باتري
باتري ها را ميتوان به 2 روش شارژ كرد .يكي شارژ كند (معمولي )و ديگري شارژ تند (سريع)
در شارژ كند مقدار كمي آمپر به باتري داده ميشود ر عوض مدت زمان زيادي طول ميكشد تا باتري شارژ شود.در شارژ سريع برعكس مقدار زيادي آمپر در مدت كوتاهي به باتري داده ميشود تا پر شود.
توجه : شارژ كند بهتر از شارژ سريع است چون احتمال صدمه ديدن صفحات باتري كمتر است . از شارژ سريع فقط براي شرايط خاص استفاده ميشود ( دستگاه آن نيز با دستگاه شارژ كند متفاوت است )
شارژ كند
اين نوع دستگاه شارژ داراي 2 سلكتور (كليد چرخشي )يكي براي آمپر و ديگري براي ولتاژ ميباشد بعلاوه يك نشاندهنده نيز براي هر كدام ( ولتاژ و آمپراژ ) لازم است . توجه : اكثر دستگاه هاي شارژر ايراني فقط داراي يك نشاندهنده (آمپر ) ميباشند – البته برخي از انها ظاهرا داراي نشاندهنده ولتاژ نيز هستند منتها اگر خوب دقت كنيد ، ميبينيد كه اين نشاندهنده ولتاژ ورودي ( 220 ولت ) را نشان ميدهند نه آنچه ما لازم داريم ( ولتاژ خروجي). حالا اينكه آقايون سازنده ها چطور تشخيص دادند يكي از اين نشاندهنده ها زياديه ... ديگه بايد برين از خودشون بپرسين ) دستگاه داراي 2 خروجي يكي مثبت و ديگري منفي و يك كليد اصلي و يك فيوز نيز ميباشد.
توجه : اگر هنگام خريد شارژر باتري با عبارت چند تاييش رو ميخاي مواجه شديد زياد تعجب نكنيد . فروشندگان و ايضا سازندگان و بالاجبار خريداران شارژ ها را بر اساس تعداد باتري هاي 6 ولتي كه دستگاه ميتواند به طور همزمان ( بصورت سري ) شارژنمايد دسته بندي كرده اند .مثلا شارژر باتري 8 تايي يعني اينكه ميتواند همزمان 8 باتري 6 ولتي را كه بطور سري به دستگاه وصل شده اند را شارژ كند .
روش كار :
در تمام خانه اي باتري را جدا كنيد . سطح الكتروليت هر خانه كنترل شود و اگر كم است فقط آب مقطر به آن اضافه شود .مثبت و منفي دستگاه را به قطبهاي مثبت و منفي باتري متصل شود.
توجه : قبل از روشن كرد دستگاه به صحيح بودن اتصال ها توجه شود . ( مثبت به مثبت و منفي به منفي )
بايد ولتاژ خروجي دستگاه حدودا 20% بيشتر از ولتاژ باتري انتخاب شود ( مثلا براي شارژ باتري 12 ولتي حدودا 14 ولت ).آمپر خروجي دستگاه بايد در حدود يكدهم آمپر-ساعت يا يك شانزدهم ظرفيت ذخيره يا يك چهلم تست در شرايط سرد انتخاب شود. ( مثلا اگر آمپر-ساعت باتري 60 است بايد آمپر خروجي 6 انتخاب شود ) پس از شارژ كامل عدد آمپر به صفر نزديك ميشود كه نشانه شارژ كامل باتري است.
توجه : اگر به محض روشن كردن دستگاه در يكي از خانه اي باتري جوششي مشاهده شود نشانه خراب بودن آن انه باتري است
نكته : اگر باتري كاملا دشارژ باشد براي شارژ مددد حدود 8 تا 12 ساعت زمان لازم است
شارژ سريع
مانند روش قبل منتها اين نوع دستگاه توانايي خروج آمپر بالاي 100 A را دارد . زمان شارژ در اين نوع بين نيم تا يك ساعت ميباشد
نگهداري باتري و آزمايشات مربوطه
بررسي هاي ظاهري در يك نگاه

سطح الكتروليت به طور مرتب كنترل شود ( هر هوا گرم تر فاصله بازديد ها كوتاه تر)
اگر بدنه باتري چرب يا كثيف يا خيس شده حتما باآب ولرم شسته شود سپس كاملا خشك چون ممكن است باعث برق دزدي شود.آزمايش زير وجود برق دزدي در مدار را نشان ميدهد.(ولتاژ بايد كمتر از 0.5 ولت و آمپر بايد كمتر از 20 ميلي آمپر باشد )

مطابق شكل اختلاف ولتاژ بين قطب و بست را بررسي كنيد . اين اختلاف بايد صفر باشد

هيچگاه در قطب باتري را با پيچ گوشتي و كابل و .... به يكديگر متصل نكنيد چون علاوه بر صدمه زدن به صفات باتري ممكن است باعث تركيدن باتري شود
محل اتصال قطب ها و بست ها بايد كاملا تميز و بدون رسوب و سولفاته شدن باشد مطابق شكا ميتوان آنها را تميز كرد

اگر زمان استارت زدن طولاني باشد به صفحات باتري صدمه ميخورد
براي جلوگيري از سفيدك زدن ( سولفاته كردن ) قطب هاي باتري ميتوان پايه قطب ها ( محل تماس قطب با درپوش ) را با مقداري گريس چرب نمود. امروزه واشرهاي لاستكي يا نمدي براي جلوگيري ازسفيدك زدن قطب ها درلوازم يدكي ها فروخته ميشود
زمان استفاده از باتري كمكي فقط و فقط باتري ها را بطور موازي به هم وصل كنيد

منبع : درباره خودروها (نويسنده بهروز(