Otomobil aküsü

Otomobil aküsü motorlu araca elektrik akımı sağlayan yeniden doldurulabilir bir şarj edilebilir pildir. Esas amacı motoru çalıştıran marş motorunu beslemektir. Motor çalışır çalışmaz, arabanın elektrik sistemleri için gerekli güç talepleri artarken ya da azalırken hâlâ şarj eden alternatör ile birlikte akü tarafından sağlanır.

Genellikle marş yapma akü kapasitesinin % 3'ünden daha azını kullanır. Bu nedenle, oto aküleri kısa bir zaman süresinde maksimum akım verecek şekilde tasarlanırlar. Bu nedenle bazen "SLI aküler" olarak anılırlar. Starting=marş yapma, Lighting=Aydınlatma ve Ignition=Ateşleme anlamındadır. SLI aküler derin deşarj için tasarlanmamıştır ve tam deşarj akünün ömrünü azaltabilir.

Motoru marş yaptırmanın yanı sıra SLI akünün görevi, aracın elektriksel şartları şarj sisteminden gelen arzı aştığında gerekli ek gücü sağlamaktır. Ayrıca muhtemel gerilim kıvılcımlarını yok eden bir dengeleyicidir.

Motor çalışırken gücün çoğunluğu, 13,5 ile 14,5 V arasında çıkışı sürdüren voltaj regülatörüne sahip bir alternatör tarafından sağlanır.

Akünün görevi; marş motorunu, ateşleme sistemini, doğru akımla çalışan tüm devreleri, ışık ve alıcıları beslemektir.

 Tasarımı 
Otomobil aküsü, altı hücreli ıslak hücreli bir akü örneğidir. Kurşunlu akünün her hücresi, gözenekli kurşun plakalarla (katot) doldurulmuş veya kurşun dioksitle (anot) kaplanmış kurşun alaşımlı ızgaradan yapılmış alternatif plakalardan oluşur. Her hücre, elektrolit olan sülfürik asit çözeltisiyle doldurulur. Eskiden, hücrelerin her birinde elektrolit seviyesinin görülebildiği ve hücreye su eklenmesine izin veren bir doldurma kapağı vardı. Doldurma kapağında, şarj sırasında oluşan hidrojen gazının hücreden çokmasına izin veren küçük bir havalandırma deliği vardı.

Hücreler, bir hücrenin pozitif plakalarından bitişikteki hücrenin negatif plakalarına kısa ağır şeritlerle birleştirilir. Korozyona dayanması için kurşunla kaplı ağır terminal çifti akünün yukarısına yataklanır. Modern birimlerin plastik kasaları ve hücrenin plakalarını temastan ve kısa devreden koruyan örme tabakaları vardır.

Geçmişte, otomobil aküleri, akünün çalışması sırasında ayrışan suyu değiştirmek için düzenli muayene ve bakım gerektiriyordu. "Az bakım gerektiren" (bazen "sıfır bakım gerektiren" olarak da adlandırılır) aküler, plaka elemanları için farklı bir alaşım kullanarak şarj sırasında ayrışan su miktarını azaltır. Modern bir akü, kullanım ömrü boyunca ek suya ihtiyaç duymayabilir; bazı tipler, her hücre için ayrı doldurma kapaklarını ortadan kaldırır. Bu akülerin bir zayıflığı, ışıklar açık bırakılarak araç aküsü tamamen boşaldığında olduğu gibi, derin deşarja karşı çok toleranssız olmalarıdır. Bu, kurşun plaka elektrotlarını kurşun sülfat birikintileriyle kaplar ve akünün ömrünü üçte bir veya daha fazla oranında azaltabilir.

VRLA aküler, absorbe cam mat (AGM) aküler olarak da bilinir, derin deşarja karşı daha dayanıklıdır ancak daha pahalıdır. VRLA aküler hücreye su eklenmesine izin vermez. Hücrelerin her biri, kasayı aşırı şarj veya dahili arıza durumunda yırtılmaya karşı korumak için otomatik bir basınç tahliye valfine sahiptir. Bir VRLA akü elektrolitini dökemez, bu da onu motosiklet gibi araçlarda özellikle kullanışlı hale getirir.

Aküler genellikle seri devrelerdeki altı galvanik hücreden yapılır. Her hücre tam şarjda toplam 12,6 volt için 2,1 volt sağlar. Deşarj sırasında, negatif (kurşun) terminalde kimyasal reaksiyon elektronları dış devreye bırakır ve pozitif (kurşun oksit) terminalde başka bir kimyasal reaksiyon elektronları dış devreden emer. Bu, elektronları dış devre teli (bir elektrik iletkeni) boyunca sürerek bir elektrik akımı (elektrik) üretir. Akü boşaldıkça, elektrolitin asidi plakaların malzemeleriyle reaksiyona girerek yüzeylerini kurşun sülfata dönüştürür. Akü yeniden şarj edildiğinde, kimyasal reaksiyon tersine döner: kurşun sülfat kurşun dioksite dönüşür. Plakalar orijinal durumlarına döndürüldüğünde, işlem tekrarlanabilir.

Benzinli motorlarda kullanılan 12 voltluk akü, birbirine seri olarak bağlanmış altı adet elemandan meydana gelmiştir. Genellikle her eleman, içerisinde yine birbirine seri bağlı 4 pozitif, 5 negatif yüklü plakadan oluşur. Bu plakalar, kurşun-antimon alaşımı petek üzerine, aktif maddelerin sıvanarak fırınlanması sonucu oluşur. Pozitif plakalar aktif madde olarak, kurşun dioksit içerir. Negatif plakalar aktif madde olarak, saf kurşun içerir. Bu tür plakalar arasına, kısa devreyi önlemek için plakaları yalıtan ayırıcılar yerleştirilir. Ayırıcılar, plakalar arasındaki kimyasal tepkimeyi engellemeyecek şekilde çok küçük gözenekleri bulunan plastiklerden yapılır. Akünün içinde sülfürik asit - saf su karışımı olan elektrolit konulur. Karışımda %39 asit, %61 su vardır. Elemanlar arası seri köprülerle bağlanmıştır.

Özellikler

Fiziksel biçim
Aküler, fiziksel boyuta, terminallerin türüne ve yerleşimine ve montaj stiline göre gruplandırılır.

Amp saat (Ah)
Amper-saat (Ah veya A·h), akünün enerji depolama kapasitesiyle ilgili bir birimdir. Bu derecelendirme Avrupa'da yasa gereği zorunludur.

Amper saat değeri genellikle (bir akünün 26,6 °C'de, voltaj 10,5 voltluk bir kesme noktasına düşerken, sabit bir oranda 20 saat boyunca sağlayabileceği akım) ile 20 saatin çarpımı olarak tanımlanır. Teoride 26,6 °C'de (80 derece F) 100 Ah'lik bir akünün en az 10,5 voltluk voltajı koruyarak 20 saat boyunca sürekli olarak 5 amper sağlayabilmesi gerekir.

Ah kapasitesi ile deşarj oranı arasındaki ilişki doğrusal değildir, deşarj oranı arttıkça kapasite azalır. 100 Ah değerli bir akü genellikle 10 amperlik sabit bir akımda boşalırken 10 saat boyunca 10,5 voltun üzerinde bir voltajı koruyamaz. Kapasite ayrıca sıcaklıkla azalır.

Marş akım değerleri (CCA, CA, MCA, HCA)
 Soğuk marş amperleri (CCA): bir akünün en az 7,2 voltluk bir voltajı korurken 30 saniye boyunca 'de sağlayabileceği akım miktarıdır. Bilgisayar kontrollü yakıt enjeksiyonlu motorlara sahip modern otomobillerin çalışmaya başlamadı birkaç saniyeden fazla sürmez ve CCA rakamları eskiden olduğundan daha az önemlidir.

CCA'yı CA/MCA veya HCA rakamlarıyla karıştırmamak önemlidir çünkü ikincisi daha yüksek sıcaklıklar nedeniyle her zaman daha yüksek olacaktır. Örneğin, 250 CCA akü, 250 CA (veya MCA) aküden daha fazla marş gücüne sahiptir ve aynı şekilde 250 CA akü, 250 HCA aküden daha çok marş gücüne sahiptir.
 Marş amperi (CA): bir akünün 'da, yine 7,2 volta eşit veya daha büyük bir voltajda 30 saniye boyunca sağlayabileceği akım miktarıdır.
 Deniz marş amperi (MCA): CA gibi, bir akünün 'da sağlayabileceği akım miktarı ve genellikle buzun oluşabileceği koşullarda çalıştırılma olasılığı daha az olan tekne akülerinde (dolayısıyla "deniz" olarak adlandırılmıştır) ve çim bahçe traktörlerinde bulunur.
 Sıcak marş amperi (HCA), bir akünün 'da sağlayabileceği akım miktarıdır. Derecelendirme, o sıcaklıktaki bir kurşun-asit akünün 30 saniye boyunca sağlayabileceği ve hücre başına en az 1,2 volt (12 voltluk bir akü için 7,2 volt) koruyabileceği akım olarak tanımlanır.

Grup boyutu
Battery Council International (BCI) grup boyutu, akünün uzunluk, genişlik ve yükseklik gibi fiziksel boyutlarını belirtir. Bu gruplar kuruluş tarafından belirlenir.

Tarih kodları
 Amerika Birleşik Devletleri'nde tüketicilerin yeni üretilmiş bir akü satın almasına yardımcı olmak için akülerde kodlar vardır. Aküler depolandığında şarjlarını kaybetmeye başlarlar; bunun nedeni elektrotların akü asidiyle akım üretmeyen kimyasal reaksiyonları olmasıdır. Ekim 2015'te üretilen bir akünün sayısal kodu 10-5 veya alfanümerik kodu K-5 olacaktır. "A" Ocak, "B" Şubat ve benzeri anlamına gelir ("I" harfi atlanır).
 Güney Afrika'da akü üzerindeki üretim tarihini gösteren kod, kasanın bir parçasıdır ve kapağın sol alt kısmına yerleştirilmiştir. Kod yıl ve hafta numarasıdır (YYHH), örneğin 1336, 2013 yılında 36. haftayı ifade eder.

Kullanım ve bakım
Aşırı ısı, yüksek sıcaklıklar nedeniyle elektrolitin buharlaşması, elektrolite maruz kalan plakaların etkin yüzey alanının azalması ve sülfatlanmaya yol açması nedeniyle akü arızalarının başlıca nedenidir. Izgara korozyon oranları sıcaklıkla artar. Düşük sıcaklıklar da akü arızasına yol açabilir.

Akü, motoru çalıştıramayacak noktaya kadar boşalmışsa, motor harici bir güç kaynağı aracılığıyla akü takviyesiyle çalıştırılabilir. Motor çalıştıktan sonra, alternatör ve şarj sistemi hasarsızsa aküyü şarj edebilir.

Akü terminallerindeki korozyon, elektrik direnci nedeniyle bir arabanın çalışmasını engelleyebilir; bu da dielektrik gresin uygun şekilde uygulanmasıyla önlenebilir.

Sülfatlama, elektrotların aküyü zayıflatan sert bir kurşun sülfat tabakasıyla kaplanmasıdır. Sülfatlama, akü tam olarak şarj edilmediğinde ve boşaldığında meydana gelebilir.. Sülfatlanmış aküler, hasarı önlemek için yavaş şarj edilmelidir.

SLI aküleri (marş, aydınlatma ve ateşleme) derin deşarj için tasarlanmamıştır ve buna maruz kaldıklarında ömürleri azalır.

Marş akülerinin, yüzey alanı artırılmış ve dolayısıyla yüksek anlık akım kapasiteli plakaları vardır, buna karşın deniz (hibrit) ve derin çevrim tipleri daha kalın plakalara ve hücreyi kısa devre yapmadan önce kullanılmış plaka malzemesinin toplanması için plakaların alt kısmında daha fazla alanı vardır.

Kurşun-antimon plakalar kullanan araç aküleri, elektroliz ve buharlaşma nedeniyle kaybedilen suyu yerine koymak için düzenli olarak saf su ile doldurulmalıdır. Alaşım elementini kalsiyuma değiştirerek, daha yeni tasarımlar su kaybı oranını azaltmıştır. Modern araç akülerinin bakım gereksinimleri azaltılmıştır ve hücrelere su eklenmesi için kapaklar sağlamayabilir. Bu tür aküler, akü ömrü boyunca kayıplara izin vermek için plakaların üzerinde ekstra elektrolit içerir.

Bazı akü üreticileri, akünün şarj durumunu göstermek için dahili bir hidrometre içerir.

küçükresim|Akü ucuna bağlı pozitif (kırmızı) bir takviye kablosu. Tek bağlantı kelepçesi tarafından isteğe bağlı bir hidrometre penceresi görülebilir. Siyah negatif takviye kelepçesi gösterilmemiştir.

Birincil aşınma mekanizması, hücrelerin dibinde biriken ve sonunda plakaları kısa devre yapabilecek aktif malzemenin akü plakalarından dökülmesidir. Bu, bir plaka setini geçirgen bir malzemeden yapılmış plastik ayırıcı torbalara koyarak önemli ölçüde azaltılabilir. Bu, elektrolit ve iyonların geçmesine izin verir ancak çamur birikiminin plakaları köprülemesini önler. Çamur büyük ölçüde her iki elektrotta da üretilen kurşun sülfattan oluşur.

 Galeri 

 Kaynakça 

Kategori:Akümülatörler
Kategori:Taşıt parçaları