Co to jest akumulator samochodowy i jaką pełni funkcję w instalacji pojazdu?

(zdj. Fivestar)

Okazuje się, że to obecnie bardzo skomplikowane urządzenie. Teraz produkuje się akumulatory przy wykorzystaniu różnej technologii. Podobnie nie należy zapominać, że każdy akumulator opisują odpowiednie parametry.

Z artykułu dowiesz się:

– czym jest akumulator
– jakie ważne podzespoły w samochodzie wymagają zasilania elektrycznego
– o rodzajach akumulatorów i sposobach ich działania
– o najważniejszych parametrach opisujących akumulator

Większość kierowców wie, że pod maską auta (a czasami także w miejscu niecodziennym, na przykład w bagażniku) znajduje się akumulator. Często jest on nazywany również baterią samochodową.

Ale do czego on służy? Skoro jest baterią, to zapewne jest źródłem energii.

Bywa też źródłem problemów. Najczęściej w trakcie mroźnej zimy, choć niektórych kierowców potrafił niemile zaskoczyć nawet w środku lata. Kiedy samochód nie chce „zapalić”, a silnik rzęzi, kierowcy przypominają sobie, że jednak pod maską istnieje coś takiego, jak akumulator. Do tej pory akumulator był bezobsługowy i nie wymagał większej uwagi od właściciela pojazdu, aż nadszedł moment, w którym zaczął sprawiać problemy…

Akumulator samochodowy – co to jest i dlaczego się go stosuje?

Instalacje elektryczne we współczesnych samochodach są bardzo rozbudowane. Na pokładzie przeciętnego samochodu znajduje się nawet kilkaset odbiorników prądu, którym trzeba zapewnić zasilanie. Aby uprościć budowę instalacji elektrycznej i zmniejszyć ilość kabli, stosuje się następujące rozwiązanie – do poszczególnych podzespołów doprowadza się jedynie jeden przewód zasilający – plus. Natomiast rolę minusa (masy) pełni metalowa karoseria samochodu.

Spójrzmy na typowe podzespoły, którym trzeba zapewnić zasilanie elektryczne:

  • Rozrusznik – jest odpowiedzialny za uruchamianie silnika;
  • Elektryczna pompa paliwa w baku samochodu;
  • Cewki zapłonowe i świece zapłonowe w silnikach benzynowych;
  • Świece żarowe w silnikach wysokoprężnych;
  • Wtryskiwacze paliwa;
  • Komputer sterujący pracą jednostki napędowej;
  • Komputery sterujące pracą poszczególnych układów (np. komfortu czy bezpieczeństwa);
  • Czujniki w komorze silnika (np. temperatury cieczy chłodzącej, położenia wału korbowego, poziomu oleju);
  • Czujniki systemów bezpieczeństwa aktywnego (np. poduszek powietrznych, prędkości obrotowej na kołach, żyroskopowe systemu ESP);
  • Wyświetlacze na desce rozdzielczej;
  • Audio i system multimedialny (z nawigacją);
  • Oświetlenie zewnętrzne;
  • Oświetlenie wewnętrzne;
  • Centralny zamek i alarm;
  • Wentylator elektryczny chłodnicy;
  • Elektrycznie sterowane szyby, lusterka, fotele…

Źródłem zasilania w samochodach z silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi są dwa podzespoły:

  • Akumulator samochodowy (bateria samochodowa) – zapewnia energię elektryczną niezbędną do uruchomienia silnika. Poza tym zasila wszystkie podzespoły wtedy, gdy silnik nie pracuje.
  • Alternator (prądnica elektryczna) –  napędzany przez silnik samochodu (za pomocą paska wieloklinowego). Zapewnia energię elektryczną wtedy, gdy silnik pracuje.

W samochodach osobowych stosuje się instalacje o napięciu 12V. Takie samo napięcie ma akumulator. W samochodach ciężarowych napięcie wynosi 24V.

Akumulator samochodowy – jak wygląda i gdzie jest zamontowany?

 Akumulator samochodowy to urządzenie elektrochemiczne, w którym kumuluje się ładunki elektryczne. Podstawowe części składowe standardowego akumulatora samochodowego (kwasowo – ołowiowego) to:

  • Obudowa wykonana z polipropylenu (wielkość obudowy jest znormalizowana, zgodnie z obowiązującymi normami), podzielona wewnątrz na poszczególne cele;
  • Płyty akumulatora, których kratka wykonana jest ze stopów ołowiu. Kratka zapastowana jest masą czynną, wyprodukowaną z tlenków ołowiu.
  • Elektrolit ,mieszanina kwasu siarkowego i wody, w której zanurzone są płyty akumulatora.
  • Bieguny – dodatni i ujemny, wyprowadzone na zewnątrz w formie metalowych czopów, umieszczonych w górnej części akumulatora.

 

Gdzie montuje się akumulator? W zdecydowanej większości samochodów znajduje się on pod maską samochodu (w niektórych w bagażniku). Akumulator samochodowy jest umieszczany na specjalnej podstawie, która musi być stabilna i ma określoną wielkość.

Akumulator mocuje się najczęściej za pomocą metalowej obejmy albo specjalnego paska – wszystko zależy od producenta samochodu. W trakcie jazdy akumulator samochodowy musi być w pełni stabilny i zabezpieczony przed drganiami czy też przesuwaniem się.

Jak działa akumulator samochodowy?

Akumulator samochodowy działa następująco:

  • Energię elektryczną z alternatora (prądnicy) zamienia w energię chemiczną i w tej formie ją przechowuje;
  • Energię chemiczną zamienia na energię elektryczną w i tej formie oddaje ją do instalacji elektrycznej samochodu.

Akumulator samochodowy o napięciu 12 V , składa się z sześciu ogniw połączonych ze sobą szeregowo.

Najpopularniejsze rozwiązanie na świecie to akumulatory kwasowo – ołowiowe.

Akumulator kwasowo-ołowiowy zbudowany jest z cel (osobnych, oddzielonych od siebie części). W każdej celi znajdują się dwie elektrody ołowiane – dodatnia i ujemna. Elektrody dodatnie, są umieszczone w separatorach kopertowych wykonanych ze specjalnego tworzywa sztucznego, a całość zanurzona jest w elektrolicie.

Współczesne, nowoczesne samochody, mają znacznie większe zapotrzebowanie na prąd, niż auta produkowane kilkanaście lat temu. Dzieje się tak między innymi dlatego, że auta mają o wiele bogatsze wyposażenie z dziedziny bezpieczeństwa i komfortu, co wiąże się ze znacznie większą ilością odbiorników prądu. Na pokładzie auta jest znacznie więcej czujników, silniczków, siłowników i minikomputerów.

Nic zatem dziwnego, że wzrosło zapotrzebowanie na akumulatory o większej pojemności i odporności na rozładowanie. Jest to tym bardziej ważne, że w wielu autach Premium nie można samodzielnie odłączyć akumulatora.

W odpowiedzi na nowe wymagania powstały akumulatory samochodowe wykonane w technologii wapniowej (Ca/Ca).  Ta technologia produkcji umożliwia w pełni zautomatyzowaną produkcję akumulatorów o ograniczonym samo rozładowaniu, charakteryzujących się zwiększoną odpornością na wahania temperatur, dużą trwałością a także zapewniających prąd rozruchowy o wyższych parametrach niż w typowym akumulatorze kwasowo-ołowiowym.  

Akumulatory samochodowe, produkowane w technologii Ca / Ca, przeznaczone są dla bardziej wymagających użytkowników i świetnie sprawdzają się w samochodach z bogatym wyposażeniem, np. autach Premium, które wyposażone są w silniki nowych generacji, odznaczających wyższym stopniem sprężania tym samym koniecznością użycia większych sił do rozruchu silnika..

Przykładem mogą być akumulatory samochodowe FIVE STAR z linii ORIGINAL w charakterystycznej, czerwonej obudowie z czarną pokrywą.

Ich rozwinięciem są akumulatory samochodowe FIVE STAR z linii ORIGINAL SEALED, z płytami, wykonanymi z zastosowaniem technologii Bartona. Charakteryzują się one zwiększoną odpornością mechaniczną i temperaturową oraz tym, że ich górne pokrywy nie posiadają korków umożliwiających dostęp do wnętrza akumulatora.

Wprowadzenie do produkcji systemów start – stop, wyłączających silnik po każdym wrzuceniu biegu na luz (np. podczas postoju przed światłami na skrzyżowaniu), znów zwiększyło wymagania w stosunku do akumulatorów. Do takich aut potrzebne były baterie samochodowe, które mają bardzo dużą pojemność, ładują się bardzo szybko i pozwalają na kilkukrotne uruchomienie silnika w trakcie jednej, często krótkiej, trasy. Tak powstały akumulatory produkowane w technologii AGM oraz EFB, przeznaczone do pojazdów z systemem Start – Stop. Są one również dobrym rozwiązaniem do aut, eksploatowanych głównie w mieście i na krótkich trasach.

W samochodach z systemami start – stop, które zostały wyposażone przez producenta w akumulatory EFB, idealnie sprawują się akumulatory FIVE STAR EFB wykonane w technologii wapniowej z zastosowaniem grafitu. Charakteryzują się one zwiększoną trwałością cykliczną, a można je rozpoznać po charakterystycznej, żółtej obudowie.

W ofercie FIVE STAR POLSKA Sp. z o.o., znajdują się również akumulatory do samochodów ciężarowych  z linii FIVE STAR CORE i FIVE STAR ORIGINAL , jak również akumulatory o podwyższonej wytrzymałości FIVE STAR ORIGINAL SHD.  Akumulatory FIVE STAR można stosować do zasilnia urządzeń peryferyjnych , będących na wyposażeniu pojazdów samochodowych oraz łodzi, przyczep campingowych , samochodów campingowych itp. gdzie najczęściej znajdują  zastosowanie akumulatory FIVE STAR EW. Są to akumulatory wykonane w technologii odpowiadającej akumulatorom semi trakcyjnym. Takie akumulatory mogą być bezpiecznie wyładowywane do około 30 % ich znamionowej pojemności elektrycznej, a następnie doładowywane do 100 % pojemności.

Akumulatory samochodowe – jakie parametry je opisują?

Musimy jeszcze wspomnieć o parametrach, jakie opisują każdy akumulator samochodowy.

Parametry te trzeba brać pod uwagę przy doborze akumulatora do samochodu. Muszą być one zgodne z wymaganiami producenta pojazdu.

 

  • Pojemność akumulatora – wyrażona w amperogodzinach – np. 65 Ah;
  • Prąd rozruchowy – wyrażony w amperach – np. 600 A
  • Biegunowość – informuje, po której stronie akumulatora znajduje się biegun dodatni (np. oznaczenie R – biegun dodatni jest po prawej stronie obudowy).
  • Napięcie – w samochodach osobowych wynosi 12V, w ciężarówkach 24 V,
  • Rodzaj bieguna – w zdecydowanej większości aut znormalizowany, w nielicznych azjatyckich – pomniejszony (wymaga klem o mniejszej średnicy).
  • Wymiary akumulatora, wyrażone w milimetrach.

Akumulator samochodowy to bardzo ważny element wyposażenia każdego samochodu. Jeśli auto jest wyposażone w akumulator dobrej jakości, a kierowca serwisuje go w odpowiedni sposób – można liczyć na wysoki stopień niezawodności samochodu.