Λύσεις — Συσσωρευτής (μπαταρία) (σελ. 285) – ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Συσσωρευτής (μπαταρία)
Λύσεις στις 16 ερωτήσεις του κεφαλαίου: ρόλος/είδη συσσωρευτή, κύρια μέρη, ηλεκτρολύτης, αρχή λειτουργίας (φόρτιση/εκφόρτιση), ειδικό βάρος, χωρητικότητα, διάρκεια ζωής, έλεγχος-συντήρηση, αποθήκευση, βλάβες συσσωρευτών (θειίκωση κ.ά.).
Ρόλος συσσωρευτή στο αυτοκίνητο
Ερώτηση: Ποιος είναι ο ρόλος του συσσωρευτή στο αυτοκίνητο;
Απάντηση:
- Ποιος είναι ο ρόλος του συσσωρευτή στο αυτοκίνητο;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο συσσωρευτής λειτουργεί ως αποθήκη ηλεκτρικής ενέργειας: αποθηκεύει την ηλεκτρική ενέργεια που παίρνει από τον εναλλακτήρα υπό μορφή χημικής ενέργειας και την παρέχει ξανά, όταν χρειαστεί, με τη μορφή ηλεκτρικού ρεύματος. Ρευματοδοτεί τις καταναλώσεις του αυτοκινήτου όταν δεν λειτουργεί ο κινητήρας ή όταν αυτός λειτουργεί στο ρελαντί, δηλαδή όταν ο εναλλακτήρας δεν περιστρέφεται ή δεν δίνει επαρκή ενέργεια. Ο πιο κρίσιμος ρόλος του, όμως, είναι να τροφοδοτεί με το απαραίτητο, πολύ υψηλής έντασης ρεύμα, τον εκκινητήρα (μίζα), ώστε να ξεκινήσει ο κινητήρας — μόλις ο κινητήρας ξεκινήσει, το έργο της τροφοδότησης των διαφόρων κυκλωμάτων αναλαμβάνει πλέον ο εναλλακτήρας. Ένα αυτοκίνητο χωρίς λειτουργικό συσσωρευτή μένει πρακτικά εντελώς αβοήθητο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αποθήκη ηλεκτρικής ενέργειας: τροφοδοτεί τον εκκινητήρα για την εκκίνηση και τις καταναλώσεις όταν ο εναλλακτήρας δεν λειτουργεί ή δεν επαρκεί
Είδη συσσωρευτών και προτίμηση για επιβατηγό
Ερώτηση: Ποια είδη συσσωρευτών γνωρίζετε; Ποιο τύπο θα προτιμούσατε για επιβατηγό αυτοκίνητο και γιατί;
Απάντηση:
- Ποια είδη συσσωρευτών γνωρίζετε; Ποιο τύπο θα προτιμούσατε για επιβατηγό αυτοκίνητο και γιατί;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι συσσωρευτές μολύβδου που συναντάμε στο εμπόριο διακρίνονται σε τέσσερις κατηγορίες: τους ξηρούς αφόρτιστους συσσωρευτές (κατάλληλους για μακροχρόνια αποθήκευση, χρειάζονται πλήρωση με ηλεκτρολύτη και αρχική φόρτιση 60-70 ωρών πριν τη χρήση)· τους υγρούς-φορτισμένους συσσωρευτές (έτοιμους για άμεση χρήση, χωρίς προεργασία)· τους ξηρούς φορτισμένους ή ξηρής φόρτισης συσσωρευτές (με ήδη διαμορφωμένες πλάκες, συσκευασμένους αεροστεγώς, χρειάζονται μόνο πλήρωση με ηλεκτρολύτη και σύντομη φόρτιση)· και τους συσσωρευτές χωρίς συντήρηση (care free/maintenance free), όπου τα πλέγματα των πλακών περιέχουν ασβέστιο που περιορίζει την παραγωγή αερίων, ελαττώνοντας την απώλεια ηλεκτρολύτη, χωρίς να απαιτείται καθόλου συμπλήρωση υγρών. Για ένα σύγχρονο επιβατηγό αυτοκίνητο, ο πιο πρακτικός τύπος είναι ο συσσωρευτής χωρίς συντήρηση, γιατί συνδυάζει άμεση διαθεσιμότητα χρήσης, ελάχιστη ανάγκη περιοδικού ελέγχου/συμπλήρωσης υγρού (ιδανικό για τον απλό χρήστη-οδηγό που δεν έχει τεχνικές γνώσεις), και συχνά διαθέτει ενσωματωμένο δείκτη («μάτι») που δείχνει άμεσα την κατάσταση φόρτισής του, διευκολύνοντας τη διάγνωση τυχόν προβλήματος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ξηροί αφόρτιστοι, υγροί-φορτισμένοι, ξηροί φορτισμένοι, συσσωρευτές χωρίς συντήρηση. Για επιβατηγό προτιμάται ο χωρίς συντήρηση: ελάχιστη συντήρηση, άμεση χρήση, ενσωματωμένος δείκτης φόρτισης
Παράγοντες ικανότητας παροχής ρεύματος
Ερώτηση: Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ικανότητα ενός συσσωρευτή σε παροχή ρεύματος;
Απάντηση:
- Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ικανότητα ενός συσσωρευτή σε παροχή ρεύματος;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ικανότητα ενός συσσωρευτή να δίνει ρεύμα καθορίζεται κυρίως από τρεις κατασκευαστικούς παράγοντες: την επιφάνεια των πλακών του (μεγαλύτερη επιφάνεια σημαίνει περισσότερο ενεργό υλικό σε επαφή με τον ηλεκτρολύτη, άρα μεγαλύτερη ικανότητα ρεύματος), τον αριθμό των πλακών ανά στοιχείο (περισσότερες πλάκες αυξάνουν επίσης τη συνολική ενεργό επιφάνεια), και τον όγκο του ηλεκτρολύτη (μεγαλύτερος όγκος διαλύματος επιτρέπει περισσότερη χημική αντίδραση και άρα μεγαλύτερη χωρητικότητα/ικανότητα παροχής ρεύματος). Επιπλέον, η ίδια η κατάσταση φόρτισης του συσσωρευτή (πόσο «γεμάτος» χημικά είναι) επηρεάζει άμεσα το πόσο ρεύμα μπορεί να αποδώσει σε κάθε στιγμή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Από την επιφάνεια και τον αριθμό των πλακών, καθώς και από τον όγκο του ηλεκτρολύτη
Στοιχεία 12βολτου συσσωρευτή
Ερώτηση: Από πόσα στοιχεία αποτελείται ένας 12βολτος συσσωρευτής;
Απάντηση:
- Από πόσα στοιχεία αποτελείται ένας 12βολτος συσσωρευτής;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ένας 12βολτος συσσωρευτής αυτοκινήτου αποτελείται από 6 όμοια ηλεκτρικά στοιχεία, συνδεδεμένα από τον κατασκευαστή σε σειρά (δηλαδή ο θετικός πόλος του ενός στοιχείου με τον αρνητικό πόλο του επόμενου), μέσα σε ενιαίο δοχείο. Κάθε ηλεκτρικό στοιχείο, ανεξάρτητα από το μέγεθος της επιφάνειας των πλακών του, δίνει στα άκρα του μια διαφορά δυναμικού περίπου 2V· έτσι, τα 6 στοιχεία σε σειρά δίνουν συνολικά μια τάση ανοικτού κυκλώματος περίπου 12,78V, η οποία στρογγυλοποιείται και ονομάζεται συμβατικά «12V». Αντίστοιχα, ένας 6βολτος συσσωρευτής έχει 3 στοιχεία και ένας 24βολτος έχει 12 στοιχεία.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- 6 στοιχεία (2V το καθένα) συνδεδεμένα σε σειρά, δίνοντας συνολικά 12V (ακριβέστερα 12,78V)
Κύρια μέρη συσσωρευτή μολύβδου
Ερώτηση: Να αναφέρετε τα κύρια μέρη ενός συσσωρευτή μολύβδου.
Απάντηση:
- Να αναφέρετε τα κύρια μέρη ενός συσσωρευτή μολύβδου.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κύρια μέρη ενός συσσωρευτή μολύβδου αυτοκινήτου είναι: οι ακροδέκτες ή πόλοι (θετικός και αρνητικός, με το θετικό να έχει μεγαλύτερη διάμετρο)· τα πώματα (ελευθερώνουν τα εκλυόμενα αέρια και εμποδίζουν την είσοδο ακαθαρσιών, χρησιμεύουν επίσης στη συμπλήρωση υγρών)· τα ανοίγματα πλήρωσης (για τη συμπλήρωση ηλεκτρολύτη)· το κάλυμμα (monolid, ενιαίο, ή multilid, ένα ανά στοιχείο)· η γέφυρα σύνδεσης ομάδων πλακών (ενώνει τα στοιχεία σε σειρά)· οι πλάκες (θετικές, από υπεροξείδιο του μολύβδου PbO2, και αρνητικές, από σπογγώδη μόλυβδο Pb, πάνω σε μολύβδινο σκελετό-αγωγό)· οι διαχωριστήρες (μονωτικά, πορώδη στοιχεία ανάμεσα σε πλάκες αντίθετης πολικότητας, που εμποδίζουν βραχυκυκλώματα)· το δοχείο (από πλαστικό ή σκληρό ελαστικό, χωρισμένο σε τόσα διαμερίσματα όσα και τα στοιχεία)· τα ηλεκτρικά στοιχεία (6, 3 ή 12 ανάλογα με την τάση)· και οι προεξοχές του πυθμένα (πάνω στις οποίες στηρίζονται οι πλάκες, προστατεύοντας από βραχυκυκλώματα λόγω πτώσης ενεργού υλικού).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ακροδέκτες/πόλοι, πώματα, ανοίγματα πλήρωσης, κάλυμμα, γέφυρα σύνδεσης πλακών, πλάκες (θετικές/αρνητικές), διαχωριστήρες, δοχείο, ηλεκτρικά στοιχεία, προεξοχές πυθμένα
Προσοχή κατά παρασκευή/χρήση ηλεκτρολύτη
Ερώτηση: Τι πρέπει να προσέχουμε κατά την παρασκευή και χρήση ηλεκτρολύτη;
Απάντηση:
- Τι πρέπει να προσέχουμε κατά την παρασκευή και χρήση ηλεκτρολύτη;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά την παρασκευή ηλεκτρολύτη πρέπει να χρησιμοποιούμε δοχείο και ράβδο ανάδευσης από γυαλί ή εβονίτη, να φοράμε απαραίτητα προστατευτικά γάντια και ποδιά από υλικό ανθεκτικό στη διαβρωτικότητα του θειικού οξέος, και να βάζουμε πρώτα το αποσταγμένο νερό στο δοχείο, ρίχνοντας μετά σιγά-σιγά το θειικό οξύ μέσα σε αυτό, ανακατεύοντας συνεχώς το διάλυμα· ποτέ δεν ενεργούμε αντίστροφα (νερό μέσα σε οξύ), γιατί υπάρχει κίνδυνος βίαιης αντίδρασης και εκτόξευσης του οξέος στα μάτια μας. Κατά τη χρήση, πρέπει να προσέχουμε ιδιαίτερα να μη χυθεί ο ηλεκτρολύτης κατά τη μεταφορά του συσσωρευτή, γιατί το θειικό οξύ είναι αρκετά ισχυρό ώστε να προκαλέσει προβλήματα σε επαφή με το δέρμα, τα μάτια ή τα ρούχα μας. Σε περίπτωση ατυχήματος, ξεπλένουμε αμέσως με άφθονο νερό (τουλάχιστον 15 λεπτά αν πέσει στα μάτια, ακολουθούμενο από επίσκεψη σε οφθαλμίατρο) και, αν χρειαστεί, χρησιμοποιούμε αμμωνία για την εξουδετέρωση του οξέος στα ρούχα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ρίχνουμε το οξύ ΜΕΣΑ στο νερό (ποτέ αντίστροφα), με προστατευτικό εξοπλισμό (γάντια, ποδιά)· προσοχή σε τυχόν χύσιμο του ηλεκτρολύτη σε δέρμα/μάτια/ρούχα (ξέπλυμα με άφθονο νερό αμέσως)
Πυκνότητα ηλεκτρολύτη/ενεργό υλικό σε φόρτιση-εκφόρτιση
Ερώτηση: Τι συμβαίνει με την πυκνότητα του ηλεκτρολύτη και το ενεργό υλικό των πλακών α) κατά τη φόρτιση β) κατά την εκφόρτιση;
Απάντηση:
- Τι συμβαίνει με την πυκνότητα του ηλεκτρολύτη και το ενεργό υλικό των πλακών α) κατά τη φόρτιση β) κατά την εκφόρτιση;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά την εκφόρτιση, το υλικό των θετικών πλακών μετατρέπεται από καστανόχρουν υπεροξείδιο του μολύβδου (PbO2) σε γκρίζο θειικό μόλυβδο (PbSO4), ενώ το υλικό των αρνητικών πλακών μετατρέπεται από γκρίζο σπογγώδη μεταλλικό μόλυβδο (Pb) επίσης σε θειικό μόλυβδο (PbSO4), με ταυτόχρονη παρουσία/παραγωγή νερού· αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη σταδιακή μείωση της πυκνότητας (ειδικού βάρους) του ηλεκτρολύτη, καθώς καταναλώνεται το θειικό οξύ. Κατά τη φόρτιση συμβαίνει η αντίστροφη διαδικασία: το υλικό των θετικών πλακών μετατρέπεται από θειικό μόλυβδο (PbSO4) ξανά σε καστανόχρουν υπεροξείδιο του μολύβδου (PbO2), και το υλικό των αρνητικών πλακών από θειικό μόλυβδο (PbSO4) ξανά σε γκρίζο σπογγώδη μόλυβδο (Pb), με ταυτόχρονη έκλυση αερίων υδρογόνου (Η2) και οξυγόνου (Ο2) και παραγωγή θειικού οξέος (Η2SO4), γεγονός που προκαλεί σταδιακή αύξηση της πυκνότητας του ηλεκτρολύτη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εκφόρτιση: και οι δύο τύποι πλακών γίνονται θειικός μόλυβδος (PbSO4), η πυκνότητα ηλεκτρολύτη μειώνεται. Φόρτιση: οι πλάκες επανέρχονται (PbO2/Pb), εκλύονται αέρια, η πυκνότητα αυξάνεται
Προσοχή κατά τη φόρτιση εκτός αυτοκινήτου
Ερώτηση: Τι πρέπει να προσέχουμε κατά τη φόρτιση (εκτός αυτοκινήτου) ενός συσσωρευτή;
Απάντηση:
- Τι πρέπει να προσέχουμε κατά τη φόρτιση (εκτός αυτοκινήτου) ενός συσσωρευτή;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά τη φόρτιση ενός συσσωρευτή εκτός αυτοκινήτου πρέπει να λαμβάνονται τα εξής μέτρα: ο χώρος φόρτισης δεν πρέπει να είναι εκτεθειμένος στον ήλιο και τη βροχή· πρέπει να αερίζεται καλά και να μην έχει υγρασία· το δάπεδο πρέπει να είναι από υλικό ανθεκτικό στο θειικό οξύ και να μπορεί να ξεπλένεται εύκολα με άφθονο νερό· και στο χώρο φόρτισης απαγορεύονται αυστηρά οι φλόγες, οι σπινθήρες και το κάπνισμα, επειδή κατά τη φόρτιση παράγονται εκρηκτικά αέρια (κυρίως υδρογόνο). Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της ίδιας της φόρτισης, πρέπει να ανοίγουμε τα πώματα του συσσωρευτή, διαφορετικά η πίεση των παραγόμενων αερίων θα προκαλέσει υπερχείλιση του ηλεκτρολύτη, και να σταματάμε αμέσως τη φόρτιση μόλις διαπιστώσουμε βρασμό του ηλεκτρολύτη, ώστε να αποφύγουμε ζημιά στις πλάκες.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χώρος: καλά αεριζόμενος, χωρίς υγρασία/ήλιο/βροχή, δάπεδο ανθεκτικό στο οξύ, απαγόρευση φλόγας/σπινθήρα/καπνίσματος· ανοιχτά πώματα, διακοπή στο πρώτο σημάδι βρασμού
Τρόπος ελέγχου κατάστασης φόρτισης
Ερώτηση: Με ποιο τρόπο ελέγχουμε την κατάσταση φόρτισης ενός συσσωρευτή;
Απάντηση:
- Με ποιο τρόπο ελέγχουμε την κατάσταση φόρτισης ενός συσσωρευτή;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο βασικός τρόπος ελέγχου της κατάστασης φόρτισης ενός συσσωρευτή στηρίζεται στη μέτρηση του ειδικού βάρους (πυκνότητας) του ηλεκτρολύτη κάθε στοιχείου ξεχωριστά, με τη χρήση ενός πυκνόμετρου: όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα, τόσο πιο φορτισμένος είναι ο συσσωρευτής (π.χ. 1,28 αντιστοιχεί σε 100% φόρτιση, ενώ 1,11 σε τελείως εκφορτισμένο). Μια διαφορά πυκνότητας μεγαλύτερη του 0,05 ανάμεσα σε ένα ή περισσότερα στοιχεία αποτελεί ένδειξη βλάβης του συσσωρευτή. Εναλλακτικά, σε συσσωρευτές χωρίς δείκτη πυκνότητας, μπορούμε να εκτιμήσουμε την κατάσταση φόρτισης μετρώντας την τάση σε ανοικτό κύκλωμα με ψηφιακό βολτόμετρο (πλήρως φορτισμένος: τουλάχιστον 12,4V· εκφορτισμένος: κάτω από 12V). Τέλος, η ταχύτερη και ασφαλέστερη μέθοδος για την εσωτερική κατάσταση των στοιχείων είναι το βολτόμετρο ταχείας εκφόρτισης, το οποίο μετρά την τάση του συσσωρευτή υπό συνθήκες πολύ υψηλού ρεύματος εκφόρτισης (100-200Α), με ένδειξη πράσινη (πλήρως φορτισμένος), κίτρινη (ημιφορτισμένος) ή κόκκινη (εκφορτισμένος).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Με πυκνόμετρο (μέτρηση ειδικού βάρους ηλεκτρολύτη ανά στοιχείο), με βολτόμετρο ανοικτού κυκλώματος, ή με βολτόμετρο ταχείας εκφόρτισης (υπό υψηλό ρεύμα)
Συσσωρευτές χωρίς συντήρηση vs συμβατικοί
Ερώτηση: Σε τι διαφέρουν οι συσσωρευτές χωρίς συντήρηση από τους συμβατικούς;
Απάντηση:
- Σε τι διαφέρουν οι συσσωρευτές χωρίς συντήρηση από τους συμβατικούς;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι συσσωρευτές χωρίς συντήρηση (care free ή maintenance free) διαφέρουν κυρίως στην κατασκευή των πλεγμάτων των πλακών τους, τα οποία περιέχουν ασβέστιο· αυτό περιορίζει σημαντικά την παραγωγή αερίων κατά τη λειτουργία, με αποτέλεσμα να ελαττώνεται η απώλεια ηλεκτρολύτη λόγω εξάτμισης, και έτσι ο συσσωρευτής δεν χρειάζεται περιοδική συμπλήρωση υγρών, όπως χρειάζονται οι συμβατικοί («ανοικτού τύπου») συσσωρευτές. Πολλοί συσσωρευτές αυτού του τύπου είναι μάλιστα τελείως σφραγισμένοι, με μικρές οπές μόνο για τη διαφυγή τυχόν παραγόμενων αερίων, ή διαθέτουν μεγάλο κάλυμμα με οπές διαφυγής. Επιπλέον, οι περισσότεροι διαθέτουν ενσωματωμένο «μάτι» πυκνόμετρου στο επάνω μέρος, το χρώμα του οποίου (πράσινο, σκούρο/μαύρο ή κίτρινο) δείχνει άμεσα την κατάσταση φόρτισής τους, χωρίς να χρειάζεται εξωτερικός έλεγχος με πυκνόμετρο, όπως στους συμβατικούς συσσωρευτές.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πλέγματα πλακών με ασβέστιο (λιγότερα αέρια/απώλεια ηλεκτρολύτη), δεν χρειάζονται συμπλήρωση υγρών, συχνά με ενσωματωμένο δείκτη («μάτι») φόρτισης — σε αντίθεση με τους ανοικτού τύπου συμβατικούς που χρειάζονται τακτικό έλεγχο/συμπλήρωση στάθμης
Στοιχεία χαρακτηρισμού συσσωρευτή
Ερώτηση: Ποια στοιχεία χαρακτηρίζουν ένα συσσωρευτή;
Απάντηση:
- Ποια στοιχεία χαρακτηρίζουν ένα συσσωρευτή;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ένας συσσωρευτής χαρακτηρίζεται κυρίως από τα εξής βασικά τεχνικά στοιχεία: την ονομαστική τάση του (π.χ. 6V, 12V ή 24V, ανάλογα με τον αριθμό των στοιχείων σε σειρά)· τη χωρητικότητά του σε αμπερώρια (Ah), δηλαδή το ηλεκτρικό φορτίο που μπορεί να δώσει σε εκφόρτιση 20 ωρών· την ικανότητα εκκίνησης με κρύο κινητήρα (C.C.A. - cold cranking amperes), δηλαδή το ρεύμα σε ampere που μπορεί να δώσει επί 30 δευτερόλεπτα σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία (-32°C), διατηρώντας τάση τουλάχιστον 7,2V· και την εφεδρική χωρητικότητά του, δηλαδή το χρονικό διάστημα σε λεπτά κατά το οποίο μπορεί να διατηρήσει σταθερό ρεύμα εκφόρτισης 25Α σε συνηθισμένη θερμοκρασία περιβάλλοντος, διατηρώντας τάση τουλάχιστον 10,5V στους ακροδέκτες του — μέγεθος που εκφράζει την ικανότητά του να τροφοδοτεί φώτα και λοιπούς καταναλωτές, σε περίπτωση που ο κινητήρας δεν μπορεί να λειτουργήσει.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ονομαστική τάση, χωρητικότητα σε Αh, ικανότητα εκκίνησης με κρύο κινητήρα (C.C.A.), και εφεδρική χωρητικότητα (χρόνος διατήρησης σταθερού ρεύματος εκφόρτισης)
Παράγοντες διάρκειας ζωής συσσωρευτή
Ερώτηση: Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η διάρκεια ζωής ενός συσσωρευτή;
Απάντηση:
- Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η διάρκεια ζωής ενός συσσωρευτή;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η διάρκεια ζωής ενός συσσωρευτή, εκφρασμένη ως ο αριθμός συνεχών κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης που αντέχει χωρίς να χάσει το 20% της χωρητικότητάς του, επηρεάζεται αρνητικά από πέντε κυρίως παράγοντες: την πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή φόρτιση (και οι δύο ακραίες καταστάσεις καταπονούν τις πλάκες)· την υπερφόρτιση (υπερβολικό ρεύμα φόρτισης, που παράγει υπερβολική θερμότητα και αέρια)· την υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας ή περιβάλλοντος (επιταχύνει τη χημική φθορά και την αυτοεκφόρτιση)· τις μηχανικές φθορές (κραδασμοί, κακή στερέωση, χτυπήματα)· και το βραχυκύκλωμα των πλακών, που μπορεί να προκληθεί από αγώγιμο κατακάθι (πτώση ενεργού υλικού στον πυθμένα) ή από στρέβλωση των πλακών. Επιπλέον, η καλή λειτουργία και η διάρκεια ζωής εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό και από την ποιότητα του ρυθμιστή τάσης του συστήματος φόρτισης, αφού ένας κακά ρυθμισμένος ρυθμιστής (υπερφόρτιση ή ανεπαρκής φόρτιση) δημιουργεί σοβαρά προβλήματα στο συσσωρευτή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πολύ υψηλή/χαμηλή φόρτιση, υπερφόρτιση, υψηλή θερμοκρασία, μηχανικές φθορές, βραχυκύκλωμα πλακών (και ποιότητα του ρυθμιστή τάσης του συστήματος φόρτισης)
Δύσκολη χειμερινή εκκίνηση
Ερώτηση: Γιατί, ιδιαίτερα το χειμώνα, γίνεται προβληματική η εκκίνηση ενός αυτοκινήτου;
Απάντηση:
- Γιατί, ιδιαίτερα το χειμώνα, γίνεται προβληματική η εκκίνηση ενός αυτοκινήτου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η εκκίνηση ενός αυτοκινήτου γίνεται προβληματική το χειμώνα για δύο συνδυαστικούς λόγους, που αφορούν αμφότερα τον ίδιο τον συσσωρευτή και τον κινητήρα. Πρώτον, στις χαμηλές θερμοκρασίες ελαττώνεται η ενέργεια που μπορεί να δώσει ο συσσωρευτής, γιατί οι ηλεκτροχημικές αντιδράσεις μέσα στα στοιχεία του γίνονται με μεγαλύτερη βραδύτητα σε χαμηλή θερμοκρασία, μειώνοντας έτσι τη διαθέσιμη ισχύ ρεύματος (η ίδια αιτία μειώνει και τη χωρητικότητα της μπαταρίας, όσο πέφτει η θερμοκρασία του ηλεκτρολύτη). Δεύτερον, ταυτόχρονα, στις χαμηλές θερμοκρασίες απαιτείται μεγαλύτερη ισχύς για την εκκίνηση του ίδιου του κινητήρα, επειδή το λιπαντικό λάδι γίνεται πιο παχύρρευστο σε χαμηλή θερμοκρασία, προκαλώντας μεγαλύτερες τριβές στα κινούμενα μέρη του κινητήρα, τις οποίες ο εκκινητήρας πρέπει να υπερνικήσει. Έτσι, ακριβώς τη στιγμή που ο συσσωρευτής έχει λιγότερη διαθέσιμη ενέργεια, ο κινητήρας απαιτεί περισσότερη ισχύ για να ξεκινήσει — γι' αυτό η εκκίνηση δυσκολεύει σημαντικά το χειμώνα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ταυτόχρονα, ο συσσωρευτής δίνει λιγότερη ενέργεια σε χαμηλές θερμοκρασίες (βραδύτερες χημικές αντιδράσεις) και ο κινητήρας χρειάζεται περισσότερη ισχύ εκκίνησης (παχύρρευστο λάδι, μεγαλύτερες τριβές)
Οπτικός έλεγχος συσσωρευτή
Ερώτηση: Ποια στοιχεία ελέγχουμε οπτικά σε ένα συσσωρευτή αυτοκινήτου;
Απάντηση:
- Ποια στοιχεία ελέγχουμε οπτικά σε ένα συσσωρευτή αυτοκινήτου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά τον οπτικό έλεγχο ενός συσσωρευτή αυτοκινήτου εξετάζουμε: τη στερέωσή του στη βάση του (πρέπει να είναι καλά στερεωμένος, χωρίς να κουνιέται) και το σφίξιμο των ακροδεκτών των πόλων· τη στάθμη του ηλεκτρολύτη σε κάθε στοιχείο, αν πρόκειται για συσσωρευτή ανοικτού τύπου (πρέπει να συμπληρώνεται με αποσταγμένο νερό, όχι νερό βρύσης, αν χρειαστεί)· την καθαριότητα του συσσωρευτή και ιδιαίτερα του καπακιού, αφού οι ακαθαρσίες εκεί γίνονται συχνά αιτίες ηλεκτρικών απωλειών (διαρροών ρεύματος)· την ύπαρξη οξειδίων ή ακαθαρσιών στους πόλους, καθώς και την κατάσταση των αγωγών σύνδεσης (αν έχουν κατεστραμμένη μόνωση, κομμένα συρματίδια ή μεγάλη οξείδωση, πρέπει να αντικαθίστανται)· και την ύπαρξη τυχόν ραγισμάτων στο δοχείο/καπάκι. Πρέπει επίσης να ελέγχεται ότι τα πώματα των στοιχείων είναι καθαρά και δεν έχουν βουλωμένες τις τρύπες εξαερισμού.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Στερέωση στη βάση+σφίξιμο ακροδεκτών, στάθμη ηλεκτρολύτη (ανοικτού τύπου), καθαριότητα καπακιού/πόλων, κατάσταση αγωγών σύνδεσης/μόνωσης, τυχόν ραγίσματα, βουλωμένα πώματα
Μέθοδοι εκτίμησης φόρτισης πέραν του οπτικού ελέγχου
Ερώτηση: Πέραν του οπτικού ελέγχου συστήματος, ποιους άλλους τρόπους μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για την εκτίμηση της κατάστασης και του βαθμού φόρτισης ενός συσσωρευτή;
Απάντηση:
- Πέραν του οπτικού ελέγχου συστήματος, ποιους άλλους τρόπους μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για την εκτίμηση της κατάστασης και του βαθμού φόρτισης ενός συσσωρευτή;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Πέρα από τον οπτικό έλεγχο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τρεις κύριες μεθόδους για την εκτίμηση της κατάστασης και του βαθμού φόρτισης ενός συσσωρευτή. Πρώτον, το τεστ εκκίνησης, όπου εκμεταλλευόμαστε το γεγονός ότι ο εκκινητήρας απορροφά ρεύμα μεγάλης έντασης κατά τη λειτουργία του: αποσυνδέουμε το καλώδιο υψηλής τάσης από τον πολλαπλασιαστή, ενεργοποιούμε τον εκκινητή για 5-10 δευτερόλεπτα (με ανοιχτά τα πώματα) και παρατηρούμε τον ηλεκτρολύτη — η εμφάνιση φυσαλίδων αποτελεί πρώτη ένδειξη προβλήματος. Δεύτερον, τον έλεγχο φόρτισης με πυκνόμετρο, μετρώντας την ειδική πυκνότητα του ηλεκτρολύτη κάθε στοιχείου (διαφορά πυκνότητας μεγαλύτερη του 0,05 μεταξύ στοιχείων δείχνει βλάβη). Τρίτον, τον έλεγχο με βολτόμετρο ταχείας εκφόρτισης, που θεωρείται η ταχύτερη και ασφαλέστερη μέθοδος: μετρά την τάση του συσσωρευτή κάτω από συνθήκες υψηλού ρεύματος εκφόρτισης (100-200Α), για διάστημα όχι μεγαλύτερο των 15 δευτερολέπτων, με την ένδειξη να δείχνει, μέσω έγχρωμων περιοχών, αν ο συσσωρευτής είναι πλήρως φορτισμένος (πράσινη περιοχή), ημιφορτισμένος (κίτρινη) ή εκφορτισμένος (κόκκινη).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τεστ εκκίνησης (παρατήρηση φυσαλίδων στον ηλεκτρολύτη), έλεγχος με πυκνόμετρο (ειδικό βάρος ανά στοιχείο), έλεγχος με βολτόμετρο ταχείας εκφόρτισης (υπό υψηλό ρεύμα)
Εσωτερικές βλάβες συσσωρευτή
Ερώτηση: Ποιες είναι οι βλάβες που μπορεί να εμφανίσει εσωτερικά ένας συσσωρευτής;
Απάντηση:
- Ποιες είναι οι βλάβες που μπορεί να εμφανίσει εσωτερικά ένας συσσωρευτής;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ένας συσσωρευτής μπορεί να παρουσιάσει τρεις βασικές κατηγορίες εσωτερικών βλαβών. Πρώτον, την καταστροφή πλακών: θερμοκρασίες πάνω από 50°C (ή 40-50°C για μεγάλο χρονικό διάστημα) μπορούν να προκαλέσουν στρέβλωση των πλακών, με αποτέλεσμα να θρυμματίζεται το ενεργό υλικό τους και να πέφτει στον πυθμένα, σχηματίζοντας αγώγιμο ίζημα που προκαλεί βραχυκύκλωση των πλακών· υπάρχει επίσης πιθανότητα αποκοπής (αποκεφαλισμού) πλακών από το κτένι, λόγω φθοράς ή έντονων κραδασμών. Δεύτερον, τη χαλάρωση του ενεργού υλικού, η οποία οφείλεται κυρίως σε θερμοκρασιακές διαφορές, ιδιαίτερα σε υπερβολικό κρύο — αν μάλιστα ο συσσωρευτής δεν είναι καλά φορτισμένος, μπορούν να παγώσουν τα υγρά του και να καταστραφεί εντελώς. Τρίτον, τη θειίκωση των πλακών, η πιο συχνή βλάβη (~55% των περιπτώσεων): αν ο συσσωρευτής αποφορτιστεί τελείως, μείνει σε αυτή την κατάσταση για μέρες, ή η στάθμη ηλεκτρολύτη κατέβει αφήνοντας τις πλάκες ακάλυπτες, ο θειικός μόλυβδος ενώνεται με το νερό σχηματίζοντας λευκή κρυσταλλική ένωση που απομονώνει τις πλάκες (πόλωση) — φαινόμενο που μπορεί να καταστρέψει τελείως τον συσσωρευτή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Καταστροφή πλακών (στρέβλωση/θρυμματισμός από υψηλή θερμοκρασία), χαλάρωση ενεργού υλικού (από κρύο/κακή φόρτιση), θειίκωση πλακών (πλήρης/παρατεταμένη εκφόρτιση → λευκή κρυσταλλική επικάθιση/πόλωση)
