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.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.

 

 باتری خورو و طرز کار آن

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

امروزه یک اتومبیل نیازمند سیستم مفصلی از مدارهایی است که باید تمام الکتریسته مورد نیاز برای کاربردهای روزمره را تولید، انبار و تقسیم کند.

اولین بخش عمده در سیستم الکتریکی باتری است. باتری وسیله ای است که برای ذخیره نیروی مورد نیاز استارت زدن و به کار 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 که برای روشن کردن موتور به کار می رود.

سومین بخش دستگاه شارژ است که از موتور نیرو می گیرد و آن را با نام مولد می شناسیم. این وسیله زمانی که موتور در حرکت است به سیستم الکتریکی، برق می رساند و به اصطلاح باتری را پر می کند.

اتومبیل به کمک چنین اجزایی منبع الکتریسته خود را حفظ می کند. وسیله ای موسوم به آفتامات یا تنظیم کننده ولتاژ نیز سطح الکتریسته را ثابت نگه می دارد و جعبه فیوز نیز از تبدیل شدن مسائل کوچک به مشکلات بزرگ جلوگیری می کند. اتومبیل مدرن لوازم جانبی الکتریکی بسیاری مثل رادیو، تلفن های ماهواره ای، گرم کن شیشه عقب و قفل های الکتریکی درها و نیز موتورهای گوناگونی دارند که برای به حرکت درآوردن بخش های مختلف مثل سان روف به کار می روند.

اولین منبع الکتریسته اتومبیل باتری است که مهمترین کارکرد آن روشن کردن موتور است زمانی که موتور کار می کند یک مولد وظیفه تامین نیازهای الکتریکی اتومبیل و برگرداندن انرژی به باتری را به عهده می گیرد. یک باتری ذخیره دوازده ولتی شامل لایه هایی از ورقه های سربی بارگذاری شده منفی و مثبتی است که هر کدام از آنها همراه با جدا کننده های عایقشان شش پیل دو ولتی را می سازند. این پیل ها با یک مایع هادی الکتریسته موسوم به الکترولیت پر می شوند که معمولاً از ترکیب دو سوم آب مقطر و یک سوم اسید سولفوریک به دست می آید.

واکنش ورقه های سربی و الکترولیت انرژی شیمیایی تولید می کند که به هنگام برقراری مداری بین ترمینال های مثبت و منفی باتری تبدیل به الکتریسته می شود. باید توجه داشت که تمامی عملکرد های فوق العاده لوازم جانبی الکتریکی و طراحی پیشرفته شان در نهایت و تماماً با نقصی در جزء اصلی این سیستم یعنی باتری، دچار شکست می شوند. بدون این مخزن پتانسیل الکتریکی بهترین اتومبیل دنیا نیز مثل یک درخت بی حرکت خواهد بود و دیگر با یک مجسمه فلزی تفاوتی نخواهد داشت.

البته ثابت شده است که عمده ترین عامل عدم استارت کردن موتور، اتصال های ناقص است اما مشکلات باتری نیز دومین عامل شایع دراین باره به حساب می آید. همانطور که توضیح داده شد این عامل محرک اولیه خودرو بر اساس اصول الکترو شیمیایی کار می کند اما رویه طراحی و آزمایش آن در طول دو دهه اخیر به چندین روش مختلف تغییر کرده است. امروز یک باتری ساز ادعا می کند که 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 که عدم روشن شدن یا کند روشن شدن موتور را به نقص باتری نسبت دهید مطمئن شوید که اتصالات در وضعیت خوبی به سر می برند سپس سراغ استارت زدن بروید و بررسی کنید که 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 ترک ها در جدار باتری باشید. همچنین سطح مایع الکترولیت یا همان آب باتری را مشاهده کنید.

بعید به نظر می رسد اما شاید پدربزرگتان با توزین مایع الکترولیت به کمک یک چگالی سنج و مقایسه اعداد خوانده شده برای تک تک پیل ها سلامت باتری را تعیین می کرد. با توجه به اینکه اسیدسولفوریک ۸۳۵/۱ برابر سنگین تر از آب است می توانید با اندازه گیری وزن مخصوص مخلوط آب و اسید توسط چگالی سنج بگویید که مقدار اسیدسولفوریک 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 یک شارژ کامل، یعنی ۲۴ درصد حجمی یا ۳۵ درصد وزنی مخلوط آب و اسید را اسید تشکیل می دهد. البته با تغییرات دما به ازای هر ۵/۵ درجه کمتر از ۲۷ باید ۰‎/۰۴ از اعداد ۲۶/۱ و ۲۷/۱ کم کنید. با اینکه این روش بازرسی تقریباً ارزشمند به حساب می آید، اما شاید به باتری های امروزی به علت مهر و موم بودن، اجازه چنین کاری ندهد.

هرگز برای انجام این آزمایش به فکر سوراخ کردن 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 کننده توانایی باتری برای تامین میزان آمپر مفید باشد.

در واقع اگر ولت متر شما عددی کمتر از ۶/۱۲ ولت که بیانگر شارژ کامل 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 کمی کمتر از ۷/۱ باشد، بنابراین شما در ولت سنج خود ۲/۱۲ ولت را مشاهده می کنید. استفاده از یک چگالی سنج به شما امکان می دهد تا دریابید آیا اتصال سست وجود دارد یا نه.


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

در واقع ورقه های سربی درون باتری معین می کنند که یک باتری هنوز قابل تغییر است یا نه. در باتری هنگامی جریان تولید می شود که اسید سولفوریک با ورقه های سربی واکنش انجام دهد. زمانی که باتری خالی می شود سولفات روی ورقه های سرب انباشته می شود و توانایی باتری در تولید جریان را کاهش می دهد. همچنین زمانی که مولد با وادار کردن جریان برای حرکت در مسیر عکس دوباره باتری را شارژ می کند، 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 تشکیل می دهد تا باعث کاستن توانایی باتری در تولید و ذخیره الکتریسیته شود. چنانچه باتری به طور مکرر 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 کاهش می یابد همچنین ممکن است باتری بر اثر مواردی مثل شارژ های شدیداً ناقص بر اثر مشکلات شارژ کردن یا رانندگی های مکرر در مسافت های کوتاه، 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 کردن باتری مواردی وجود دارد که شما واقعاً به تنهایی از پس آن بر نمی آیید، بنابراین بردن اتومبیل به یک تعمیرگاه که به لوازم آزمایش مناسب مجهز باشد ضروری است. در واقع شرایط باتری به یکی از این دو روش معین می شود: با پیل کربن یا همان آزمایش بار که در آن یک بار اندازه گیری شده به باتری وارد می شود و یا به روش الکترونیکی که با یک وسیله سنجش مخصوص که مقاومت داخلی باتری را اندازه می گیرد.



تاريخ : سه‌شنبه ٢٦ دی ۱۳٩۱ | ۱۱:۱۸ ‎ق.ظ | نويسنده : محمــــــدصــدیق یوسفــی | نظرات ()
  • قالب وبلاگ | دنياي اس ام اس