بطاريات السيارات - دليل بسيط
هل تحتاج إلى بطارية جديدة ولكن لا تعرف أي واحدة تختار؟ لست بحاجة إلى الحصول على درجة الدكتوراه في هذا الموضوع ، فإليك وصفًا للأنواع الرئيسية لبطاريات السيارات وبعض القواعد البسيطة لاختيارها.
ظهرت البطاريات في السيارات بشكل كبير في العشرينات ، عندما قرر المهندسون أن المشغل الكهربائي سيكون الأفضل لبدء تشغيل محرك احتراق داخلي. بالمناسبة ، ظهر مصدر طاقة يسمح ، من بين أمور أخرى ، بتزويد الإضاءة الكهربائية حتى في حالة عدم تشغيل المحرك. ومع ذلك ، لا تزال مهمتها الأساسية هي تشغيل المحرك ، لذلك تسمى بطاريات السيارات بأجهزة بدء التشغيل التي تسمح بمرور التيارات العالية.
لسنوات عديدة ، تم تقليل اختيار البطارية المناسبة إلى اختيار المعلمات المناسبة المحددة من قبل الشركة المصنعة. اليوم ، عندما تكون هناك أنواع مختلفة من البطاريات ذات علامات غامضة على الرفوف ، فإن الأمر لا يبدو بهذه البساطة. لكن فقط في المظهر.
بطاريات الرصاص الحمضية
هذا هو أقدم نوع من البطاريات تم اختراعه عام 1859. منذ ذلك الحين ، لم يتغير مبدأ بنائه. يتكون من أنود الرصاص ، وكاثود أكسيد الرصاص ، وإلكتروليت سائل ، وهو محلول مائي بنسبة 37٪ من حمض الكبريتيك. عندما نتحدث عن الرصاص ، فإننا نعني سبائكه بالأنتيمون ، بالكالسيوم والأنتيمون ، بالكالسيوم ، أو بالكالسيوم والفضة. تسود السبائكتان الأخيرتان في البطاريات الحديثة.
فوائد: تشمل مزايا البطاريات "القياسية" السعر المنخفض نسبيًا والمتانة العالية والمقاومة العالية للتفريغ العميق. إعادة شحن بطارية "فارغة" يعيد الإعدادات الأصلية تمامًا. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن الحفاظ على حالة التفريغ الكامل أو الجزئي لفترة أطول يؤدي إلى تحمض ، مما يقلل بشكل لا رجعة فيه من المعلمات ويقلل بشكل كبير من المتانة.
العيوب: تشمل العيوب الشائعة لبطاريات الرصاص الحمضية خطر الأكسدة والحاجة إلى فحص مستوى الإلكتروليت بانتظام. يؤدي الاستخدام المطول عند العجز إلى تقليل عمر البطارية.
تطبيقج: بطاريات الرصاص الحمضية هي أكثر أنواع بطاريات بدء التشغيل شيوعًا. في صناعة السيارات ، يتم استخدامه على نطاق واسع في جميع أنواع المركبات تقريبًا ، بما في ذلك. في السيارات والشاحنات والدراجات النارية والجرارات.
بطاريات جل
في البطاريات من هذا النوع ، يتم استبدال السائل المنحل بالكهرباء بهلام خاص يتم الحصول عليه بخلط حمض الكبريتيك مع السيليكا. يفكر العديد من السائقين في استخدامه في سياراتهم ، ولكن على الرغم من فوائده العديدة ، إلا أنه ليس حلاً موصى به.
فوائدج: تتمتع بطاريات الهلام بالعديد من المزايا على بطاريات الرصاص الحمضية الرطبة. أولاً ، يمكن تثبيتها في أي وضع ، فهي مقاومة للإمالة العميقة وحتى التشغيل قصير المدى في وضع مقلوب ، وثانيًا ، لا يتبخر المنحل بالكهرباء على شكل هلام ، ولا يحتاج إلى زيادة ، والأهم من ذلك ، أن مخاطر التسرب منخفضة للغاية حتى في حالة حدوث تلف ميكانيكي. ثالثًا ، بطاريات الجل مقاومة للاهتزاز والصدمات. مقاومة التآكل الدوري أعلى بنسبة 25٪ تقريبًا من بطاريات الرصاص الحمضية.
العيوب: العيب الرئيسي لبطاريات الجل هو قوتها المنخفضة عند إمدادها بتيارات عالية ، خاصة في درجات الحرارة المنخفضة. نتيجة لذلك ، لا يتم استخدامها في السيارات كبطاريات بداية.
تطبيق: تستخدم بطاريات الجل كوحدات بدء في صناعة السيارات ، ولكن فقط في المركبات ذات العجلتين ، حيث تكون تيارات البداية أقل بكثير ، ويتم التشغيل في الصيف ، ويمكن أن ينحرف موضع العمل بشكل كبير عن الوضع الرأسي. كما أنها مثالية كأجهزة ثابتة ، على سبيل المثال في الكرفانات أو المعسكرات أو البطاريات المساعدة في المركبات على الطرق الوعرة.
بطاريات EFB / AFB / ECM
تشير الاختصارات EFB (البطارية المغمورة المحسّنة) و AFB (البطارية المغمورة المتقدمة) و ECM (حصيرة ركوب الدراجات المحسّنة) إلى بطاريات طويلة العمر. من حيث التصميم ، يستخدمون خزانًا أكبر للإلكتروليت ، وألواح سبائك الرصاص والكالسيوم والقصدير ، وفواصل من البولي إيثيلين والبوليستر ميكروفايبر على الوجهين.
فوائد: بالمقارنة مع البطاريات الحمضية التقليدية ، فإنها تتمتع بضعف العمر الدوري ، أي مصممة لضعف عدد مرات بدء تشغيل المحرك مثل البطاريات التقليدية. إنهم يشعرون بالرضا في السيارات التي تحتوي على عدد كبير من المنساخ.
العيوب: البطاريات طويلة العمر لا تقاوم التفريغ العميق مما يقلل من كفاءتها. السعر المرتفع هو أيضا عيب.
تطبيق: البطاريات طويلة العمر مصممة للسيارات المجهزة بنظام بدء التشغيل والسيارات المزودة بمعدات كهربائية شاملة. يمكن استخدامها كبديل لبطاريات الرصاص الحمضية.
بطاريات AGM
يعني الاختصار AGM (حصيرة الزجاج الماصة) بطارية بها فواصل مصنوعة من حصائر من الألياف الزجاجية الدقيقة أو ألياف البوليمر التي تمتص الإلكتروليت تمامًا.
فوائد: AGM منتج أكثر كفاءة بثلاث مرات ، بناءً على عدد مرات التشغيل ، من البطارية القياسية. تشمل المزايا الأخرى مقاومة عالية للصدمات أو الاهتزازات أو التسرب ، وفقدان طاقة منخفض ومقاومة داخلية منخفضة.
العيوبج: العيب الأكبر بالتأكيد هو ارتفاع أسعار الشراء. يشمل البعض الآخر الحساسية للشحن الزائد ودرجات الحرارة المرتفعة. للسبب الأخير ، يتم وضعها في المقصورة أو صندوق السيارة ، وليس في حجرة المحرك.
تطبيق: بطاريات AGM مصممة خصيصًا للمركبات المجهزة بأنظمة بدء التشغيل واستعادة الطاقة. نظرًا لحساسيتها لدرجات حرارة التشغيل المرتفعة ، فهي غير مناسبة كبديل للبطاريات التقليدية المثبتة في حجرة المحرك.
بطارية جيدة أو لا تحتاج إلى صيانة؟
تتطلب البطارية التقليدية صيانة دورية. بسبب التبخر ، من الضروري تجديد مستوى المنحل بالكهرباء عن طريق إضافة الماء المقطر إلى الخلايا. تم تحديد المستوى الصحيح على العلبة. تشمل مزايا هذا النوع من التصميم عمر خدمة طويل ، ولكن فقط بشرط المراقبة المستمرة لمستوى الإلكتروليت.
على نحو متزايد ، نتعامل مع بطاريات لا تحتاج إلى صيانة ، حيث لا داعي للقلق بشأن مستوى الإلكتروليت. تم تحقيق تبخر منخفض للماء بفضل الصفائح المصنوعة من سبيكة الرصاص بالكالسيوم أو الرصاص بالكالسيوم والفضة. تم تصميم الجسم بحيث يعود معظم الماء إلى الحالة السائلة. لمنع خطر حدوث انفجار بسبب الشحن الزائد ، يستخدم المصنعون صمام أمان أحادي الاتجاه يسمى VLRA (حمض الرصاص المنظم بالصمام).
بطارية المستقبل
اليوم ، أكثر من 70٪ من السيارات الجديدة في السوق مجهزة بنظام بدء التشغيل. ستستمر حصتهم في الزيادة ، لذا فإن المستقبل القريب ينتمي إلى بطاريات ذات عمر خدمة طويل. على نحو متزايد ، يستخدم المهندسون أنظمة بسيطة لاستعادة الطاقة ، مما سيؤدي إلى زيادة الحصة السوقية لبطاريات AGM. ولكن قبل حلول عصر السيارات الهجينة أو الكهربائية ، قد نواجه "ثورة" صغيرة أخرى بفضل شركة بولندية.
حصلت شركة تصنيع البطاريات ZAP Sznajder من Piastow على براءة اختراع لبطارية كربونية. الألواح مصنوعة من الكربون الزجاجي الإسفنجي ومغلفة بطبقة رقيقة من سبائك الرصاص. تشمل مزايا هذا الحل وزن بطارية أخف بكثير وتكاليف تصنيع تقديرية أقل. ومع ذلك ، فإن التحدي يكمن في إتقان تقنية الإنتاج التي تسمح بإنتاج مثل هذه البطاريات بكميات كبيرة.
كيف تختار البطارية المناسبة؟
الأول هو مقدار المساحة المتوفرة لدينا. يجب أن تكون البطارية كبيرة بما يكفي لتناسب قاعدتها. ثانيًا ، القطبية ، وغالبًا ما تكون الترتيب بحيث عند الشراء ، نحتاج إلى معرفة الجانب الذي يجب أن يكون إيجابيًا وأي جانب يجب أن يكون سالبًا. وإلا فلن نتمكن من الوصول إلى الكابلات ولن نتمكن من توصيل البطارية بالوحدة.
حددت الشركة المصنعة نوع البطارية المناسب لكل طراز سيارة. معلماته - السعة بالساعات أمبير [آه] وبدء التيار بالأمبير [A] - محددة بطريقة تكفي لبدء تشغيل المحرك حتى في الصقيع الشديد. إذا كان المحرك والنظام الكهربائي يعملان بكفاءة ويبدأان بسلاسة ، فلا داعي للتفكير في استخدام بطارية أكبر أو تيار بدء أعلى.
يمكن كبير أكثر؟
إن استخدام بطارية ذات معلمات أعلى يجعل من السهل بدء تشغيل المحرك ، ولكن له أيضًا عيوب. سيساعد تيار بدء التشغيل العالي المحرك على بدء تشغيل المحرك بشكل أسرع ، ولكنه غالبًا ما يعني عمر بطارية أقصر. المزيد من الإزاحة تعني المزيد من الانطلاق ، وهو أمر مهم بشكل خاص في فصل الشتاء لمحركات الديزل. عند استخدام السعات الكبيرة ، نأخذ في الاعتبار ظاهرة التفريغ الذاتي (معبرًا عنها بنسبة٪ بالنسبة للسعة) ، لذلك عندما نادرًا ما نستخدم السيارة وللمسافات القصيرة ، قد لا يتوفر للمولد الوقت لشحن البطارية بالكامل خاصة إذا كانت الطاقة الزائدة صغيرة. لذلك إذا كانت لدينا بطارية ذات معلمات أعلى بكثير من الموصى بها ، فمن المعقول التحقق بانتظام من حالة شحنها. يوصى بألا تزيد سعة البطارية الأكثر قوة عن 10-15٪ الموصى بها من قبل الشركة المصنعة. تذكر ، مع ذلك ، أن البطارية ذات التصنيف الأفضل ستكون أثقل تكلفة وأكثر تكلفة للشراء ، وقد يكون لها أيضًا عمر أقصر (التيارات العالية ، والشحن المنخفض).
