Аккумуляторная батарея

Аккумуляторы будущего

Как уже упоминалось выше современные батареи по принципу действия точно такие же, как те, что были разработаны в середине 19-го века.

Однако технологии не стоят на месте и, судя по всему, в самое ближайшее время для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) появятся АКБ, созданные на новых принципах. Далее они будут бегло перечислены.

Гелевые аккумуляторы

Об этих батареях достаточно подробно было рассказано выше. Эти батареи уже продаются, и их любой может купить.

Гелевая АКБ

Литий-ионные аккумуляторы

Эти батареи широко известны по мобильным телефонам и иным гаджетам. Однако, сегодня, существуют разработки и для автомобилей. Но, не смотря на все свои достоинства, в автотехнике данный вид АКБ не прижился из-за ряда принципиальных недостатков.

  • Во-первых, они резко теряют свою мощность из-за низкой температуры.
  • Во-вторых, для зарядки таких батарей требуется строгое соответствие зарядному току, что требует переделки электронной части генераторов.
  • Ну и самое главное, данные АКБ имеют стоимость в 15 раз дороже обычного кислотного аккумулятора.

Литий-ионная АКБ, чешской компании Варта

Графен-полимерные аккумуляторы

Это, пожалуй, самые перспективные батареи для использования, как в автомобилях, оснащённых ДВС, так и электрической силовой установкой. В производстве этих АКБ использованы нанотехнологии.

Эти аккумуляторы имеют поистине чудесные свойства. Они имеют ёмкость, практически в три раза больше литий-ионных и при этом на много меньшую стоимость, так как в их производстве не используется дорогостоящий литий. Кроме этого они не теряют своих свойств под действием низких температур.

Опытная графен-полимерная АКБ

Резюме: Выше перечислены только три самых раскрученных или правильней будет сказать, распиаренные технологии.

В мире ведутся работы над батареями, известно что в разработке более тридцати новых схем. Не исключено, что среди этих ещё испытывающихся аккумуляторов могут оказаться некоторые с ещё более интересными свойствами. Как говорится поживем — увидим.

Аккумулятор представляет собой устройство, которое накапливает энергию в химической форме при подключении к источнику постоянного тока, а затем отдает ее, преобразуя в электричество. Его используют многократно за счет способности к восстановлению и обратимости химических реакций. Разряжается – снова заряжают. Применяются аккумуляторы в качестве автономных и резервных источников питания для электротехнического оборудования и различных устройств.

Когда менять АКБ?

Обслуживаемые батареи наполнены электролитом – раствором серной кислоты и дистиллированной воды. Чтобы сохранить устройство в рабочем состоянии в течение долго времени, необходимо следить за уровнем жидкости. Если он ниже контрольной отметки, то нужно долить очищенную воду.

Перед пуском заряд аккумулятора должен варьироваться от 12,5 до 12,8 В. Если заряд ниже, то аккумулятор требует подзарядки. Заряд значительно падает во время пуска двигателя, но во время работы восстанавливается. Если аккумулятор не восстановил заряд в течение 30 минут после работы, то пора менять или электролит, или аккумуляторную батарею.

Кроме того, у каждого прибора есть свой срок службы, т.е. количество циклов заряд-разряд. Вспомните, сколько раз вы заряжали свой аккумулятор. Если он исчерпал свой резерв, батарейку стоит заменить. В противном случае можно остановиться вдали от цивилизации без возможности зарядить аккумулятор.

Четырёхтактное масло для снегоходов

Четырехтактные двигатели считаются менее требовательными к маслам, которые используются. Эксплуатация таких снегоходов куда проще, ведь не нужно смешивать горючее и масло. Масло для 4-х тактных двигателей имеет одну отличительную особенность. На внутренних деталях производительного элемента, масло преобразуется в некую пленку и таким образом повреждение деталей минимизировано.

Интересный факт, что конструкция 4-х тактников на снегоходах схожая с автомобильными силовыми агрегатами. То есть, выбирая масло для снегохода, можно следовать тем же критериям, что и при выборе масла для двигателя автомобиля. Четырехтактные силовые агрегаты также могут сопровождаться использованием синтетических масел. Благодаря соответствующим присадкам, время службы производительного элемента вырастает в разы. Кроме этого, синтетика позитивным образом влияет на выделение выхлопных газов, точнее, на их уменьшение.

Способы соединения аккумуляторов (как работает аккумулятор)

Параллельное соединение (как работает аккумулятор)

Величина разряда тока, зависит от многих факторов, хотя в первую очередь от конструкции, примененных материалов и их габаритов. Чем значительнее площадь пластин у электродов, тем больший ток они могут выдерживать.

Этот принцип используется для параллельного подключения однотипных банок у аккумуляторов при необходимости увеличения тока на нагрузку. Чтобы зарядить такую конструкцию потребуется поднять мощность источника. Этот способ используется редко для готовых конструкций, в настоящее время куда проще сразу приобрести необходимый аккумулятор. Но им пользуются производители кислотных АКБ, соединяя различные пластины в единые блоки.

Последовательное соединение (как работает аккумулятор)

В зависимости от применяемых материалов, между двумя электродными пластинами распространенных в быту аккумуляторов может быть выработано напряжение 1,2/1,5 или 2,0 вольта. На самом деле этот диапазон гораздо шире. И многим электрическим приборов его явно недостаточно. Поэтому однотипные аккумуляторы подключают последовательно, делают это зачастую в едином корпусе.

Примером подобной конструкции служит широко распространенная автомобильная разработка на основе серной кислоты и свинцовых пластин-электродов.

Часто среди водителей транспорта, под понятием «аккумулятор» принято понимать любое устройство, независящее от количества его составных элементов — банок. Это не является правильным. Собранная из нескольких последовательно подключенных банок конструкция считается уже батареей, за которой закрепилось сокращенное название «АКБ». Ее внутреннее устройство показано на рисунке.

Устройство кислотной аккумуляторной батареи (АКБ)

Любая банка состоит из двух блоков с набором пластин для положительного и отрицательного электродов. Блоки входят друг в друга без металлического контакта с возможностью надежной гальванической связи через электролит.

При этом контактные пластины имеют дополнительную решетку и отдалены между собой разделительной пластиной — сепаратором.

Благодаря соединению пластин в блоки увеличивается их рабочая площадь. Это снижает общее удельное сопротивление всей конструкции, позволяет повышать мощность подключаемой нагрузки.

Основные технические характеристики аккумуляторов

Номинальная емкость аккумулятора

Номинальная емкость элемента – способность накапливать и отдавать электроэнергию постоянного тока, определяет время автономной работы ИБП. Емкость электрического аккумулятора показывает время питания подключенной к нему нагрузки.

Емкость всегда указывается на корпусе АКБ, а также на упаковке, ведь именно по этому критерию большинство пользователей выбирают нужную модель.

Пусковой ток

Величину, характеризующую параметр тока, протекающего в стартере автомобиля в момент пуска силового узла, принято считать пусковым током. Пусковой ток или стартерный возникает в момент, когда в замке зажигания поворачивается ключ и начинает проворачиваться стартер. Единица измерения величины – Ампер. Он же ток холодной прокрутки является показателем, как аккумулятор поведет себя в морозную погоду и сможет запустить двигатель при минусовых показателях. Определяется мощностью тока, которую батарея может выдать в течение первых 30 секунд при температуре -18°С. При высоких показателях пускового тока увеличиваются шансы завести машину при минусовой температуре.

Полярность

Порядок расположения на крышке аккумулятора присоединительных клемм, которые являются токовыводящими соединительными элементами, называется полярностью. Полюса всего два – положительный и отрицательный, вариантов расположения – прямое и обратное.

Прямая полярность – отечественная разработка. Чтобы ее определить, нужно повернуть аккумулятор таким образом, чтобы этикетка была перед глазами. При расположении плюсовой клеммы слева, а минусовой справа, можно утверждать, что акб с прямой полярностью. На иномарках устанавливаются аккумуляторные батареи обратной полярности.


Прямая, обратная полярность

Исполнение корпуса

Корпус большинства аккумуляторов состоит из ударопрочного полипропилена, который характеризуется как материал легкий, не вступающий в химическую реакцию с агрессивным электролитом АКБ. Полипропилен довольно стоек к перепадам температур, возникающих под капотом автомобиля, нагрев может достигать до +60 ̊С, а при морозах до -30°С. Корпус большинства АКБ состоит из ручки для переноса, пробок, индикатора заряда, клемм для подключения к электросети. Вес АКБ емкостью 55Ач около 16,5 кг. Традиционно появились американский, европейский, азиатский и российский типы корпусов.

Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты. Например, у батарей емкостью 60 Ач общая высота от 17,5 до 19 сантиметров. У азиатских этот показатель немного выше, до 22 сантиметров за счет верхнего расположения электродов

Именно поэтому важно корректно анализировать возможности посадочного места под капотом, чтобы надежно закрепить АКБ прижимной планкой и избежать замыкания при случайном касании токоотводами металлических частей кузова

У АКБ с европейским типом корпуса клеммы находятся в углублении, их верхний край не выступает над плоскостью крышки. Иногда клеммы дополнительно защищены от внешнего воздействия специальными крышечками. Азиатский тип корпуса – это коробка, на которой клеммы расположились на верхней крышке, верхний край клемм является самой высокой точкой аккумулятора. Какую клемму снимать с аккумулятора первой читайте здесь. 

Российский стандарт акб

ОбозначениеОписание букв
ААКБ имеет общую крышку для всего корпуса
ЗКорпус батареи залит и она является полностью заряженной изначально
ЭКорпус-моноблок АКБ выполнен из эбонита
ТКорпус-моноблок АБК выполнен из термопластика
МВ корпусе использованы сепараторы типа минпласта из ПВХ
ПВ конструкции использованы полиэтиленовые сепараторы-конверты


Европейские корпусы и американские имеют идентичные габариты

Тип и размер клемм

Распространены аккумуляторы с клеммами трех разных стандартов: тип Euro – Type 1, и Asia –Type 3, «под болт» – американский стандарт. В типе Euro плюсовая клемма имеет диаметр 19,5 мм, минусовая клемма – 17,9 мм. В типе Asia клемма плюс имеет диаметр 12,7 мм, клемма минусовая – 11,1 мм. Клеммы «под болт» находятся на боковой стенке аккумулятора и сверху. Болт, соединённый с проводом, продевается в отверстие клеммы и фиксируется гайкой.


Американский стандарт

Как подобрать аккумулятор для снегохода?

Не все снегоходы оснащают электростартером. Но если он есть, приятно, нажав на кнопку «пуск», услышать приветливое бухтение ожившего мотора.

Это если аккумулятор надежный. А чтобы избавить водителя от неприятных неожиданностей, компании Arctic Cat, Bombardier (Ski-Doo), Kawasaki, Polaris и Yamaha уже давно комплектуют свои сноубайки батареями Yuasa. Как они ни хороши, Yuasa Batteries не почивает на лаврах. Недавно компания выпустила необслуживаемые АКБ нового поколения, изготовленные по технологии VRLA (клапанно-регулируемая с кислотным электролитом). Их особенность – усовершенствованная система рекомбинации газов. Эти батареи особенно хороши для сезонной техники, работающей в экстремальных условиях: снегоходов, аква-байков, квадроциклов, внедорожных мотоциклов. Распространено заблуждение, что они гелевые – это не так. Гель при низких температурах меняет свойства, и АКБ не может выдать достаточный ток для стартера, потому гель и не применяют в автомобильных и мотоциклетных аккумуляторах. «Но ведь если потрясти, электролит в них не плещется», – возражают «знатоки» и делают вывод: значит, внутри гель. Действительно – не плещется, но совсем по другой причине – благодаря технологии AGM. Но о ней чуть позже. Аккумуляторы, изготовленные по технологии VRLA, обладают следующими особенностями. В них не нужно доливать дистиллированную воду. Электролит заливают в АКБ перед установкой на мотоцикл – и больше вскрывать банки не понадобится. В его состав входят специальные компоненты, которые предотвращают сульфатацию пластин. Саморазряд – по минимуму. Пластины представляют собой сетку из сплава свинца с кальцием, ячейки которой заполнены заряженной активной массой. Саморазряд минимизируется именно благодаря содержанию кальция в сетке. Кроме того, конструкция такого аккумулятора заставляет выделяющийся при работе газ преобразовываться внутри корпуса. В результате, если за месяц хранения обычный аккумулятор теряет треть заряда, то АКБ серии VRLA – всего около 10%. Максимально безопасны. В корпус встроен предохранительный клапан. Если при электроперегрузке электролит «вскипит» и давление в аккумуляторе резко возрастет, клапан спасет корпус – откроется и стравит избыточный газ. Предусмотрена защита АКБ и на случай пожара. Габариты – меньше. Корпусы этих необслуживаемых батарей компактны. По двум причинам. Прежде всего, благодаря герметичной конструкции. В самом деле, если электролит заливается только однажды, зачем аккумулятору уйма пробок? Вот и заменили их одной плоской уплотнительной заглушкой. Вытяжные трубки герметичному корпусу тоже ни к чему: раз электролит не выкипает, то и объем его можно сократить – вот еще одна возможность уменьшить габариты. Но у тех, кто хоть раз заряжал обычный аккумулятор, возникает вопрос: как может быть так, чтобы газы не выделялись?! Ведь как раньше учили: заряжать нужно до тех пор, пока не забурлит – значит, бурлить должно! Что же, давайте разберемся. Итак, АКБ – это коробка со свинцовыми пластинами: половина – с положительным зарядом, другая половина – с отрицательным. Они погружены в электролит, в котором происходят электрохимические процессы при зарядке и разрядке батареи. При разряде серная кислота из электролита вступает в реакцию со свинцовыми пластинами, превращая их в сульфат свинца. При заряде этот процесс «идет вспять». И газам здесь взяться вроде бы неоткуда. Но когда при зарядке свинцово-кислотная реакция закончится, электрическому току ничего не остается – вспоминайте школьный курс химии – как разлагать воду на кислород и водород. И электролит начинает бурлить! Кстати, выделяющуюся смесь газов не зря называют гремучим газом – она взрывается от малейшей искры! Вода разлагается, и рано или поздно приходится доливать новую… Как же изобретатели технологии VRLA избавились от такой напасти? Очень просто! В этих аккумуляторах отрицательные пластины никогда не заряжаются полностью, и процесс не может завершиться! Значит, и водород не может выделиться. А кислород, по технологии «рекомбинации газа», связывается активным веществом. За счет чего? А вот это секрет фирмы Yuasa. Но из того, как эксплуатировать свои АКБ, секрета не делает.

Понятие аккумулятор и его устройство

В общем понимании этого слова в технике под термином «Аккумулятор» подразумевается устройство, позволяющие при разных условиях эксплуатации накапливать определенный вид энергии, либо же — расходовать ее для человеческих нужд.

Применимы в тех ситуациях, когда необходимо собрать энергию за определенное время, после чего использовать ее для совершения больших трудоемких процессов. Так — гидравлические аккумуляторы, используемые в шлюзах, позволяют поднимать корабли на новый уровень русла реки.

Электрические аккумуляторы работают с электроэнергией по такому же принципу: когда вначале накапливают (аккумулируют) электричество от внешнего источника заряда, а после отдают его подключенным приборам для совершения дальнейшей работы. По своей природе они относятся к химическим источникам тока, способным совершать много раз периодические циклы разряда и заряда.

В процессе работы постоянно происходят химические реакции между компонентами электродных пластин с заполняющим их веществом — электролитом.

На рисунке ниже изображена схема устройства аккумулятора. Изображен тот вид, когда в корпус сосуда вставлены две пластины из разнородных металлов с выводами для обеспечения электрических контактов. Между пластинами залит электролит.

Устройство аккумулятора

Виды аккумуляторов

Классификация АКБ по составу активного вещества

Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Таким образом, возникала необходимость по улучшению качества работы АКБ. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, характерной чертой которых является более редкий процесс долива воды.

При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт нуждались в постоянном доливе, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов и использовать герметичный, неразборной корпус.

Виды АКБ

  • Сурьмянистые батареи. Этот вид относится к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.
  • АКБ со свинцом. В малосурьмянистых АКБ материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
  • Калициевые источники. При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
  • Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. При их производстве, две объединенные основные технологии имеют конструктивные отличия: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
  • EFB является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая платина закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
  • В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Суть такой технологии в том, что она позволяет снизить текучесть электролита, который содержит агрессивную серную кислоту.
  • В литиевых АКБ используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
  • AGM имеет отличительную особенность в электролите, где с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
  • Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.

Классификация батарей по типу электролита

Электролиты бывают кислотными и щелочными.

Щелочные растворы применяются в заправке аккумуляторных батарей. Щелочные аккумуляторные жидкости этот такие жидкости, которые проявляют большую активность по отношению к металлам и кислотам. При реакциях с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей подвергаются гидролизу. Химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электрической энергии в аккумуляторе.

Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в автомобильных аккумуляторах. Составы этого типа легко можно приобрести в специализированных магазинах либо, при желании, приготовить самостоятельно на дому. На заводе процесс изготовления таких смесей осуществляется в масштабном производстве по ГОСТу. В домашней обстановке его приготовление так же возможно при соблюдении обязательных пропорций и правил техники безопасности. Для этого нужно смешать кислоту с дистиллированной водой.

Принцип работы датчика по измерению температуры двигателя на Снегоходе Тайга 500

Принцип работы большинства датчиков тот же, что и на снегоходах советского производства:

  1. Под запальной свечой стоит кольцо с термопарой внутри.
  2. Сигнал от этого элемента приходит на прибор, по которому контролируют температуру.

На снегоходе «Рысь» выполнено на цилиндре резьбовое отверстие, куда и вворачивается индикатор.

Другие модели аналогичной техники таких отверстий не имеют – их нужно сверлить, для того чтобы датчик установить. Если снегоход гарантийный, то это решение не самое удачное – так можно потерять гарантию.

Если снегоход с водяным охлаждением, то есть возможность установки металлического патрубка с резьбой, который встраивают в разрезанный шланг охлаждающей системы.

На снегоходе «Тайга 500» датчик температуры (ЦИТД-5 ТПТ-3-6У) устанавливают под запальную свечу.

Такое решение актуально для любой мототехники.

При помощи ЦИТД 5 можно выявить не только температуру мотора, но и другие важнейшие показатели:

  • Обрыв ремня вентилятора.
  • Забитый снегом воздухоприемник.
  • По разнице температур (между цилиндрами) определить неисправности в подаче топлива или образовании искры, подсос воздуха и перегрузку мотора.

Высокая температура – причина вышеперечисленных неисправностей, и владельца снегохода она должна не только настораживать, но и искать причины ее возникновения.

Краткая характеристика

Краткая характеристика прибора:

  1. Диапазон минус 50 – плюс 250 °С.
  2. Критическая (при которой подается сигнал о перегреве двигателя) — 195°С.
  3. Погрешность – 2 градуса, не более.
  4. Прибор предназначается как для снегоходов с АКБ, так и без них (переменный или постоянный ток). Напряжение – 12В.
  5. Температура эксплуатации окружающей среды – минус 50 – плюс 50 °С.
  6. Корпус выполнен размером 45×93 см.
  7. Имеются два светодиода-индикатора, отображающие температуру каждого цилиндра в отдельности.
  8. Управление прибором осуществляется от многофункциональной кнопки.

Такой сигнал индикаторов свидетельствует о том, что приближается критическая температура.

Как установить прибор

Для того чтобы установить прибор ЦИТД 5, нужно врезать его в панель. Корпус предохраняется от выпадения из вырезанного окна посредством Г-образных скоб, закрепленных на винтах.

Двигатель снегохода Тайга СТ-500 – сколько масла заливать

Тайга СТ-500 – базовая модель снегохода, представленная на рынке с 1997 года. Данная модель имеет следующие габариты: длина – 3210 мм, высота 1300 и ширина 1000 мм. Снегоход с двигателем 35 куб. см потребляет 30-35 литров на 100 км. Масса Тайги СТ-500 составляет 280 кг. Предусмотрено два места – водительское и пассажирское, в то время ближайшие аналоги из этой ценовой категории имеют только одно место. Снегоход оборудован системой зажигания, схожей с «Дукати». Производитель заявляет о максимальной скорости 80 км/час, а также наличии передних фар на 60 Вт и задних светодиодных фонарей в базовых комплектациях.

Бензиновые двигатели 1997

двухтактный, РМЗ-500 объемом 0,5 литра (38 л. с.), объем масла – 1 литр на 40 (50) литров бензина, спецификации: API-TC, JASO-FB/FC, ISO EGB/EGC

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий