باتری خودرو یکی از اجزای اصلی زیر کاپوت می باشد و کار اصلی آن تامین نیروی الکتریکی لازم برای فعالیت های برفی می باشد. در ادامه این مطلب با نحوه کار باتری خودرو و این که دارای چه اجزایی است بیشتر آشنا می شوید. با ما همراه باشید 
آشنایی با نحوه کار باتری خودرو و اجزای آن
برای این که بدانید نحوه کار باتری خودرو چگونه است؟ باید ابتدا عنوان نماییم که باتری قلب تپنده خودرو بوده و ماشین برای عملکرد خود به آن نیاز دارد. این قطعه یکی از اجزای اصلی زیر کاپوت خودرو بوده و تامین نیروی الکتریکی وظیفه اصلی آن می باشد. از استارت زدن تا روشنایی چراغ ها و سیستم پخش خودرو.
اگر باتری از کار بیفتد، خودرو شروع به کار نمی کند. باید اشاره کرد شروع به کار همه قسمت های مختلف خودرو به یک نیروی اولیه نیاز دارد. این نیروی اولیه که از آغاز ساخت خودروهای مدرن از یک انرژی الکتریکی اولیه به دست می آمد حالا نیز نیروی بسیاری از بخش های خودرو را تامین می نماید.
صنعت خودرو سازی در آغاز راهش از الکتریسیته فقط برای آتش زدن سوخت داخل موتور بهره می برد، ولی به تدریج استارت، بوق، چراغ ها و قسمت های دیگری به سیستم های برقی خودروها اضافه شد که برای فعالیت خود به جریان برق نیاز داشتند. این جریان برق از کجا و به چه صورت تامین می شود.
اگر در جریان تولید و انتقال آن اختلالی ایجاد شود چه نواقصی در عملکرد خودرو به وجود می آید؟ چطور می توان از مولد و روند تولید آن ها در مقابل استهلاک معمول محافظت کرد؟ نحوه کار باتری خودرو چگونه است؟ پاسخ به این سوالات و توضیحات بیشتر در ادامه این مطلب ارائه می شود.
معرفی باتری خودرو
در خودروهای امروزی یک سیستم پیچیده از مدارهای الکتریکی مشاهده می شود که نیروی مورد نیاز قسمت های مختلف ماشین را تامین، ذخیره و توزیع می کند. باتری خودرو نخستین و اصلی ترین بخش این سیستم پیچیده بوده و الکتریسیته مورد نیاز خودرو را ذخیره می کند و منشا سیستم برقی خودروها هم هست.
این قطعه که قابل شارژ می باشد در انواع مختلف و با ولتاژ های متعدد بسته به نیاز اتومبیل ها مورد استفاده قرار می گیرد. باید اشاره کرد باتری جزو قطعات کم استهلاک و کم دردسر ماشین می باشد که در هر شرایط آب و هوایی فعالیت دارد ولی به هر حال طول عمر مفید آن را حدود ۴ سال در نظر گرفته اند.
البته باتری های مختلف طول عمر متفاوتی دارند و هر یک بعد از گذشت زمانی سولفاته می شوند ولی می توان با استفاده درست از این قطعه طول عمر آن را تا حدود زیادی افزایش داد. قابل ذکر است سلامت باتری مساوی است با سلامت خودرو و اگر این قطعه آسیب ببیند بر نحوه کار دیگر بخش ها نیز تاثیر گذاشته و عملکرد خودرو با اختلال روبرو می شود.
مهمترین وظیفه باتری ماشین استارت زدن بوده که در زمان هایی که سیستم شارژ انرژی نداشته، انرژی مورد نیاز برای به کار انداختن پیشرانه ماشین را تامین می کند. پس وظیفه باتری کمرنگ نبوده و اگر این قطعه سلامت نباشد حتی خودرو روشن هم نخواهد شد.
در حقیقت کارکرد دیگر اجزای خودرو در گرو سلامت باتری می باشد. این قطعه مهم با واکنش شیمیایی فعال شده و با تبدیل انرژی شیمیایی به الکتریکی ماشین را روشن می کند. همانطور که پیشتر اشاره شد باتری قلب تپنده خودرو است.
وظایف باتری و اهمیت آن
هر زمان و هر جایی که خودرو به برق نیاز داشته باشد، باتری حرف اول را می زند. به این ترتیب باتری وظیفه دارد الکتریسیته مورد نیاز خودرو را تامین نماید که آن را توسط ذخیره تولید دینام فراهم می کند. از دیگر وظایف مهم این قطعه به طور خلاصه می توان به موارد زیر اشاره کرد.
۱. تامین انرژی لازم جهت استارت خودرو هنگامی که خودرو خاموش است. وقتی ماشین خاموش باشد هیچ انرژی ذخیره شده ای در موتور برای آغاز به کار و ایجاد احتراق مورد نیاز جهت روشن شدن وجود ندارد. در این زمان باتری وظیفه تامین برق لازم برای استارت ماشین با ولتاژ کافی را برعهده دارد.
۲. وظیفه دیگر باتری ذخیره انرژی موجود در موتور و سایر قطعات خودرو برای مواقع ضروری مانند استارت زدن می باشد. این انرژی ذخیره معمولا مازاد تولید برق دینام را شامل می شود.
۳. برای روشن شدن چراغ های خودرو مانند هر لامپ دیگری به انرژی الکتریکی نیاز است که آن را از باتری به دست می آورد.
۴. تهویه مطبوع خودرو که شامل کولر و بخاری است هم برای کار به برق نیاز داشته و به باتری وابسته اند.
۵. یکی دیگر از وظایف باتری تامین نیروی برق لازم برای سیستم پخش و مولتی مدیای ماشین می باشد.
موارد اشاره شده همه نشان دهنده اهمیت ویژه باتری در زیر کاپوت خودرو را دارد. علاوه بر این موارد باتری انرژی لازم برای کل هشدار دهنده ها و تجهیزات برقی خودرو را نیز عهده دار است. هر ساله بر تعداد این تجهیزات و هشدار دهنده های برقی اضافه می شود که نتیجه آن ارائه خودروهای باکیفیت تری به بازار است.
عملکرد باتری خودرو
در شرح نحوه کار باتری خودرو باید گفت همزمان با استارت زدن، باتری به مدار برق آن متصل شده و پروسه دشارژ شدنش شروع می شود. به این صورت که الکترولیت به عنوان رابط میان قطب های مثبت و منفی فرایند تبدیل نیروی شیمیایی به الکتریکی را انجام می دهد.
انرژی حاصل ای این واکنش الکتروشیمیایی، ماده فعال روی صفحات را به سولفات سرب تبدیل کرده و در حین این تبدیل ملکول های اکسیژن و هیدروژن آزاد می گردند. این ملکول ها با این واکنش به آب تبدیل شده که ماحصل آن آزاد سازی الکترون توسط صفحات مثبت می باشد.
این الکترون ها احتیاج متقابل صفحات منفی به الکترون را برطرف می کنند. این تبادل الکترون؛ ولتاژ یا پتانسیل الکتریکی را در دو سر باتری تولید می کند.
اکنون که با نحوه عملکرد باتری خودرو آشنا شدید به این موضوع نیز اشاره می شود که یکی از وظایف اصلی باتری همانطور که پیشتر ذکر شد ذخیره انرژی برای نیازهای برقی ماشین می باشد. این ذخیره هنگامی که سیستم شارژ ماشین به هر دلیلی نتواند عمل کند مورد استفاده قرار می گیرد.
ظرفیت ذخیره باتری حداقل توان باتری در فراهم کردن و انتقال نیروی برق برای چنین زمان هایی می باشد. این حداقل باید بتواند در شرایط خرابی و ایراد سیستم شارژ و در بدترین موقعیت ها مانند فصل زمستان یا شب ها انرژی مورد نیاز برای عمل جرقه زنی و احتراق، نور پایین چراغ های جلو و برف پاک کن ها را تامین نماید.
در تکمیل بحث نحوه کار باتری خودرو قابل ذکر است اگر خودرو به سیستم گرمکن شیشه ها مجهز باشد، تامین نیروی لازم در مواقع حساس و در صورت خرابی سیستم شارژ، بر عهده باتری است. حتی باتری می تواند از این انرژی ذخیره برای استارت خودرو هم بهره بگیرد.
به طور کلی باتری سالم می تواند از همه ظرفیت ذخیره شده در خود استفاده نماید. این ظرفیت ذخیره سازی بر حسب باتری و نوع خودرو متفاوت خواهد بود.
چند نوع باتری خودرو وجود دارد؟
اگر برای شما هم جای سوال است که چند نوع باتری خودرو وجود دارد در پاسخ باید گفت باتری ها انواع مختلفی دارند اما در این بین، دو نوع از همه معروف تر است که در ادامه به آن ها پرداخته می شود.
۱. باتری اسیدی یا غیر سیلد
این نوع باتری ها به LM شهرت داشته و به عنوان باتری های حساس تر که به مراقبت بیشتری نیاز دارند ، مورد توجه هستند. باتری های اسیدی همچنین برای شرایط آب و هوایی گرم مناسب تر بوده زیرا در زمان نیاز می توان به آن ها آب اضافه کرد. صفحات این باتری ها از سرب و دو آلیاژ کلسیم- آنتیموان تشکیل شده است. و این نوع باتری که مدل قدیمی تر محسوب می شوند به خاطر هزینه کمتر تولید و قیمت کمتر همواره بسیار مورد استفاده هستند.
۲. باتری اتمی یا سیلد
اسم اختصاری این باتری ها FM می باشد که به مراقبت نیاز نداشته و حساسیت کمتری دارند. همچنین در برابر حالت اورشارژ یا شارژ بیش از حد زیاد می باشد. باتری سیلد سریعتر شارژ شده و عمر بیشتری در مقایسه با غیر سیلدها دارند. به نحوی که حتی عمر مجاز نگهداری بیشتری از طرف سازنده برای آن ها تعیین می شود.
صفحات این باتری ها از جنس سرب و تک آلیاژ کلسیم/کلسیم بوده و نقطه ضعف باتری سیلد شارژ شدن عمیق است. در این حالت کاملا از کار افتاده و به تعویض نیاز دارد. چرا که در این باتری از اسید استفاده نشده و مواد فعال آن به شکل جامد و خشک به فعالیت می پردازد. از این رو تحت تاثیر دشارژ عمیق، این مواد فعال سریعا از صفحات ریزش نموده و باتری با آسیب جدی مواجه می شود.
اجزای باتری ماشین
باتری ماشین عمدتا از نوع اسید/سرب (تر) می باشد و نسبت به سایز نه چندان بزرگش وزن زیادی دارد. این وزن بالا به خاطر اجزای بکار رفته در آن می باشد. اجزایی که هر کدام وظیفه ای داشته و در مجموع موجب اجرای وظایف باتری می شوند. البته امروزه استفاده از باتری های اتمی یا خشک هم مرسوم شده است. اجزای باتری ماشین از هر دو نوع شامل موارد زیر می باشد.
۱. جعبه باتری:
این جعبه محفظه اصلی باتری بوده که دیگر اجزا را در خود جای داده و از جنس پروپیلن یا نوعی پلاستیک درست شده و داخل آن خانه هایی مجزا ایجاد شده است. کف این خانه ها برجستگی های پل مانندی تعبیه شده که تکیه گاه صفحات می باشند. نحوه کار جعبه باتری خودرو این طور است که ضربات ارتعاش را کاهش داده و مانع از آسیب به صفحات و الکترولیت ها می شود.
۲. درپوش باتری:
این درپوش که از جنس جعبه است آن را مهر و موم نموده و شامل ۶ دریچه کوچک می باشد که روی آن ها محل تزریق الکترولیت ایجاد شده است. ضمنا این دریچه ها منافذ سوزنی ریزی دارند که جهت خروج گازهای تولید شده از واکنش های شیمیایی داخل خانه های جعبه تعبیه شده اند.
۳. ترمینال های باتری:
ترمینال یا پوشینگ اتصال واسط میان باتری و سیستم برقی خودرو می باشند که نحوه کار آن به این صورت است که یکی به کابل مثبت و دیگری به کابل منفی متصل می شود.
۴. صفحه های باتری:
صفحات باتری که روی پل های داخل جعبه تعبیه شده اند به بالای جعبه هم متصل می باشند و در اتاق های اختصاصی خود جاسازی می گردند. این صفحه ها در سه دسته صفحه منفی، مثبت و عایق قرار می گیرند. صفحات مثبت و منفی از دو بخش اسکلت اصلی و ماده فعال که به چسب یا خمیر باتری موسوم است، ایجاد می شوند.
در ابتدا برای تولید آن ها از اسکلت فلزی سبک شان با حالت اسفنجی استفاده شده و بعد ماده فعال روی آن ها جانمایی می شود. حالت اسفنجی صفحه موجب نفوذ بهتر الکترولیت درون آن ها می گردد. تعداد صفحه های منفی داخل جعبه باتری همیشه یکی بیشتر از صفحات مثبت می باشد.
از این رو صفحات مثبت بیشتر و سریعتر تحلیل رفته و خورده می شوند. صفحه های باتری به هم قطبی هایش توسط اجزایی به اسم اتصال وصل می باشد. جنس صفحه منفی از سرب، کلسیم و آنتیموان بوده و جنس صفحه مثبت هم مشابه این صفحه است ولی ماده فعالش دی اکسید سرب می باشد. برای صفحه عایق جنس پی وی سی، پشم شیشه، فایبرگلاس یا کائوچو در نظر می گیرند.
۵. اسید باتری یا الکترولیت:
داخل جعبه باتری محلولی اسیدی موجود است که اسید سرب نام دارد. این محلول درصد معیتی از اسید سولفوریک و آب مقطر است که بعد از ترکیب و خنک شدن از منافذ درپوش داخل جعبه ریخته می شود.
۶. نشانگر:
نشانگر وضعیت باتری را در سه حالت شارژ، دشارژ و نیمه شارژ نشان می دهد. این قطعه استوانه ای شکل، با یک گوی سبز رنگ داخلش همراه است. چگالی گوی طوری در نظر گرفته می شود که با چگالی الکترولیت برابر باشد. سطح این استوانه از بیرون باتری قابل دیدن است و هنگامی که چگالی الکترولیت در حد کافی باشد گوی روی سطح استوانه ای ایستاده و رنگ سبز آن دیده می شود.
ولی هنگامی که چگالی الکترولیت به خاطر کاهش اسید و غالب شدن حجم آب پایین تر قرار بگیرد گوی هم پایین رفته و رنگ آن کمتر قابل دیده شدن است. هنگامی که باتری دشارژ کامل شود سطح استوانه یا نشانگر باتری سیاه رنگ دیده شده و این نشانگر در باتری های اسید/ سرب مشاهده می شود.
در باتری های خشک نوع نشانگر به صورت یک نمایشگر رنگی می باشد که میزان شارژ باتری را در سه حالت به رنگ های سبز، قرمز و مشکی نمایش می دهد.
۷. قطب ها:
قطب های باتری از جنس سرب بوده و از یک طرف بیرون از درپوش باتری می باشند و از طرف دیگر داخل مایع اسید قرار دارند. دو قطب باتری که بیرون از باتری و دو طرف جعبه به رنگ های قرمز و آبی قابل مشاهده اند و در انواع مثبت و منفی استفاده می شوند. قطب مثبت از قطب منفی قطور تر بوده و داخل جعبه به صفحه مثبت وصل بوده و قطب منفی به صفحه منفی وصل است.
پس از مطالعه نحوه کار باتری خودرو و آشنایی با اجزای باتری می توانید جهت اطلاع از عملکرد باتری اتمی و خالی شدن باتری خودرو خودرو کلیک نمایید.
منبع : آرگا
