Az akkumulátor és vizsgálata

Az akkumulátorral kapcsolatos gondok döntően október végétől sokasodnak meg, és ahogy eljön a tavasz, egyre kevesebb lesz rájuk a panasz. A tél jó időszak az akku forgalmazóinak, nem annyira az a járművek üzembentartóinak.

Merthogy: nincs tápellátás energiatárolás, azaz (jól működő) akkumulátor nélkül. 

A 12 Voltos savas ólomakku szerkezete alapesetben egyszerű: a műanyagházban egymástól elkülönítve hat cellát találunk, az ezekben elhelyezett ólom és ólomoxid masszát tartalmazó lemezeket elektrolit (hígított kénsav) öleli körül. Az elektrolit teljesen el kell, hogy lepje a lemezeket. A - ma már korszerűtlen - gondozást igénylő kivitelnél az elektrolit desztillált-víz része a gázképződés és párolgás miatt az igénybevételtől és külső hőmérséklettől függő mértékben távozik az akkumulátorból, amit rendszeresen pótolni kell. 

A gondozásmentes akkuknál már nincs szükség (pontosabban: nincs mód sem) a desztillált víz utántöltésre, mivel a "vízfogyás" olyan alacsony mértékű, hogy jónéhány évig úgyis elég, azt követően meg minek, még túl sokáig tartana ki az akkumulátor... 
A korszerű, "igazi" gondozásmentes akkuk szerkezeti kialakítása igényes, a pozitív lemezeket szeparátor tasakokba zárják, ami hatékonyan gátolja az iszapkihullást, és a lemezek közötti zárlat kialakulását. Ebben az esetben már egyáltalán nincs folyadékvesztés. 
A szárazon töltött akkuk esetében a gyártó savmentes állapotban szállítja le az akkukat a forgalmazónak. Persze, senki sem gondolja komolyan, hogy a hatodik emeleti konyhaasztalon fog bárki is a frissen vett akku felsavazásával bíbelődni, ez már az értékesítés előtt megtörténik. 

A ma használatos savas ólomakkumulátorok élettartama gyártmánytól, igénybevételtől függően általában 3 és 7 év között van. Tárolóképessége (kapacitása) az akkumulátorházon fel van tüntetve. Az ún. névleges tárolóképesség azt a villamos töltésmennyiséget jelöli Amperórában (Ah), amelyet 25°C külső hőmérséklet mellett az akku képes leadni névleges áramú terhelés mellett. Mivel a kapacitás függ a kisütő áram erősségétől, külső hőmérséklettől, stb. az akkuk tényleges tárolóképessége alacsonyabb, mint a névleges kapacitás. Fontos még az maximális indítóáram ismerete. 

Az akku töltöttségi szintje a pólusok közötti feszültségkülönbség mérésével állapítható meg. 

A "12 Voltos" ólomakkumulátor hat darab, egyenként közelítőleg 2 Voltos cellát tartalmaz. 

A töltés befejezése után fél órával mérhető ún. nyugalmi feszültség 12,72 Volt, cellánként 2,12 Volt. Ez a mérsékelt és hideg éghajlati viszonyokra, pl. hazánkra igaz. Az elektrolit sűrűsége ilyenkor, teljesen töltött állapotban, 25 C° külső hőmérsékleten kb. 1,28 kg/köbdeciméter. 
A kifogástalan állapotú, teljesen töltött akkumulátorok esetében a nyugalmi, vagy üresjárati feszültség értékét cellánként a sűrűség + 0,84 Volt figyelembevételével kapjuk meg. 
Esetünkben: 1,28 + 0,84 = 2,12 Volt, cellánként. 
6 x 2,12 = 12,72 Volt. 

Ha az akku pólusai között 12,4 V mérhető, a töltöttségi szintje: 75% 
12,2 Voltnál már csak 50%, 12,0 Volt esetén pedig már csak 25%, ha 11,7 Voltot vagy kevesebbet mutat a műszer, az akku lemerültnek tekinthető. Természetesen bizonyos célokra ilyenkor még használható: tovább éghet pl. a belső világítás, működhet a rádió, de az akkumulátor a motor indítására már aligha képes. 

A teljesen kisütött akkumulátor elektrolit sűrűsége: 1,12 kg/köbdeciméter. 
A korábban leírtak szerint ez 11,76 Voltnak felel meg. (1,12+0,84=1,96 6x1,96=11,76 Volt) 
A kisütési határfeszültség: 10,5 Volt (1,75 Volt cellánként). Ez alatt az akku károsodásával járó mélykisülés kezdődik. 

A kifogástalan ólomakkumulátor belső ellenállása igen csekély, ez teszi alkalmassá arra, hogy pl. az igen nagy áramfelvételű önindítót működtesse. Egy 68 Ah névleges kapacitású új akku belső ellenállása 0,005....0,008 Ohm körüli, egy elhasználódott, több éves ugyanilyen akku esetében a belső ellenállás könnyen ennek a tízszeresét is eléri, a 0,05 Ohm környékét. Ilyenkor jelentős terhelés mellett - mivel az akku belső feszültségesése a terhelő áram és a belső ellenállás szorzata - már olyan alacsony kapocsfeszültség mérhető, hogy az akku képtelen az önindítót forgatni. (Az akku belső ellenállása csak közvetett módszerrel mérhető.) 
Alacsony külső hőmérsékleten az akku kapacitása lecsökken, ugyanakkor a motor körbeforgatásához nagyobb nyomaték szükségeltetik, két oka is van tehát annak, hogy jóval több akkut cserélnek decemberben, mint júliusban. 
Az a kérdés másik oldala, hogy az akkumulátorok nem csak a hideget, de a túl magas környezeti hőmérsékletet sem igazán szeretik. Ha odakinn 35°C van, a motortérben az akku környékén még ennél is jóval több. Ez kifejezetten káros, mivel magasabb lesz az önkisülés mértéke, de a túltöltődés esélye is nő, az akku rácsszerkezetének intenzívebb bomlása miatt az iszaposodás folyamata is felgyorsul. Ennek a következménye az erős igénybevételt jelentő téli üzemben mutatkozik meg igazán. Az akkumulátorok hátsó ülés alá, vagy éppen csomagtartóba száműzése nem csak a súlyeloszlás miatt kedvező. 

A használaton kívüli, feltöltött akku is veszít a kapacitásából, akár napi 1%-ot is, ez a folyamat az önkisülés. 
Az önkisülés mértéke függ a környezeti hőmérséklettől, az ideális tárolási hőmérséklet 0 és +10°C között van. 
Éppen ezért a garázsban álló, használaton kívüli akkumulátort is havonta-kéthavonta fel kell tölteni, mert ha az akku lemerül, és hosszabb ideig lemerülve tartjuk, felgyorsul a szulfátosodás. A durva ólomszulfát kristályok az akku tönkremenetelét okozzák, cellazárlatot okozva. 

A villamos fogyasztók közül az akku számára a legnagyobb terhelést az önindító működtetése jelenti. Az akku kapacitását ennek figyelembevételével határozzák meg. 


 

Diagramunk bemutatja, hogy mekkora megterhelést jelent az önindító működtetése az akkunak. (Kék: akku kapocsfeszültség, zöld: áramfelvétel, 1mV=1A). A két literes dízelmotor hidegindításakor, 15°C külső hőmérséklet mellett egy - igaz, nagyon rövid ideig tartó - 750 A körüli áramcsúcs figyelhető meg. Ez azt eredményezi, hogy a tökéletes állapotú, megfelelő kapacitású akku kapcsain mérhető feszültség egy pillanatra 7,5 Volt körüli értékre esik vissza. Ahogy az önindító fordulatszáma növekszik, úgy emelkedik az impedanciája, ami a felvett áram csökkenésével és a kapocsfeszültség emelkedésével jár. 
(Ami még kiderül az ábrából: a motor könnyen beindult, hiszen mindössze 5 komprimálásra volt szükség /a motor négyhengeres/, az önindító megmoccanása után kb. 0,7 másodperccel a motor már járt. Az önindító a beindulásig ~210-230 ford/perccel pörgette a motort. Akiknek rálátása van erre a területre, azoknak az akkufeszültség indításkori változásait mutató diagramról eszébe juthat: ez a relatív kompressziómérés alapja. A jobban teljesítő hengerek esetében sűrítéskor nagyobb ellenállást kell legyőzni az önindítónak, ilyenkor növekszik az áramfelvétele, és ennek megfelelően csökken az akku kapocsfeszültsége. Ilyen mérésnél természetesen biztosítani kell, hogy a motor ne induljon be.) 

 

 

Hűtővent+Tompított_áramfelvétel.png


Két fogyasztó áramfelvételét egy ábrán egyszerre jelenítettük meg. Kék színnel egy hűtőventillátor áramfelvétele látható. Közel 20A kezdő áramfelvételi csúcs után a ventillátor felpörög, az állandósult állapotban már csupán 5-6A közötti értéket látunk. Pirossal ábrázoltuk ugyanezen az autón a tompított fényszóró áramfelvételét. Jól láthatóan ebben az esetben is a kezdő áramerősség jóval magasabb, mint a későbbi, állandósult érték. 


Az utóbbi időkben gyakran hallani olyan híreket, hogy az újszerű, fiatal autó akár 1-2 napos leállítás után nem indul be, az önindító nem képes körbeforgatni a motort. Ennek több oka lehet. Egyrészt környezetvédelmi és üzemanyag fogyasztás csökkentési okokból a gyártók arra törekednek, hogy a motor alapjárati fordulatszáma lehetőleg alacsony legyen. Egy 80A töltőáram leadására képes generátor erre a főtengely 6000 percenkénti fordulatszámán hajlandó, 1900-as fordulatszámon elvileg ez már csak közelítőleg 54 Amper, és 1500 percenkénti fordulatnál csupán 36-38A. A városban vánszorgó autó esetén extrém körülmények között bekövetkezhet, hogy eleve több áramot fogyaszt, mint amennyit a generátor termel, így a hiányzó Ampereket az akku pótolja. 

Vegyünk alapul egy középkategóriás, korszerű gépkocsit, akadályozott, lassú forgalomban, a motor éppen 1500-at forog percenként, a generátor pedig 36 Ampert tölt. 

A villamos hálózat terhelései, megközelítőleg: 

-Motormenedzsment (gyújtás+befecskendezés): 20-30 W 
-Benzinszivattyú: 10-30 W 
-2 db. tompított fényszóró: 110 W 
-2 db. ködlámpa: 110 W 
-4 db. helyzetjelző lámpa: 20 W 
-Belső megvilágítás: 10-20 W 
-Rendszámtábla megvilágítás: 10 W  
-Hűtőventilátor magas fokozaton: 100-200 W 
-Audio rendszer: 20-50 W 
-Ablaktörlők elől: 40-70 W 
-Egyéb biztonsági és komfortelektronikai rendszerek: 10-20W 

Ez eddig kb. 500 W. Ez bizony erősen közelít a 40 Amperhez, a generátorunk viszont ennél kevesebbet tölt. Nem számoltunk ülésfűtést, irányjelzőt, féklámpát, szélvédő fűtést, fényszóró mosót, kürtöt, motoros antennát, ablakemelőt, hátsó ablaktörlőt, elektromos kormányrásegítést... és még számos más alkalmi fogyasztót. Ha ezek időszakos terhelésével is számolunk, akkor a helyzet még rosszabb. A legújabb, minden extrával, ezernyi jeladóval, aktuátorral, elektronikák tömegével, sok tucat villamos motorral telepakolt autóknál bekövetkezett az, ami korábban már sejthető volt: az akku időnként lemerül, a sokmilliós csodakocsi reggel nem indul. Ez a jelenség különösen azokban az esetekben gyakori, amikor a külső hőmérséklet alacsony, az autóval pedig rövid távokat közlekednek.

 

A másik ok, ami miatt pár napos állás után szembesülhetünk indítási nehézséggel, az az, hogy a korszerű járművekben egyre több funkció működik az autó leállított, bezárt állapotában. Felügyeleti, diagnosztikai funkciók, ellenőrzések, maga a központi zár - riasztó működése, esetleg utólagosan beépített eszközök okozhatnak olyan mértékű áramfelvételt, ami szerencsétlenebb körülmények között pár nap után akár lehetetlenné teszik az indítást. Ha ezen funkciók közül esetleg valamelyik meg is hibásodik, vagy az akkumulátor állapota leromlott, a helyzet még rosszabb lehet.

 



Ma már nem ritka az az új autó, amiben két akku teljesít szolgálatot. Ezzel a megoldással a gyártók jórészt elejét veszik ugyan az "este még ment, reggelre már indíthatatlan" tartalmú reklamációknak, ám amit nyernek a réven, azt mi, vásárlók, bőven elveszítjük a vámon. Vételkor eleve magasabb a számla, a bonyolultabb szerkezetet és több alkatrészt természetesen megfizetteti a gyártó. A két akkunak nagyobb súlya van, ezt cipelni kell, ez energiába kerül, ezeket időnként cserélni kell, ezt is mind az üzembentartó állja. Nagyobb teljesítményű generátor kell a töltésükhöz, ez megint csak extra súly és költség, újra bonyolultabb, meghibásodásra érzékenyebb és költségesebb fenntartású lett az autó. Az akkumulátor pedig veszélyes hulladék, nem mindegy, hogy egy autó működési ciklusa alatt hány darabot "fogyaszt el." 

Biztos, hogy mindig jó úton jár az autógyártás? 



A korszerű gépkocsikon már esetenként megtalálható motormenedzsment vezérelte generátor. Mint vázoltuk, a gépkocsik jelentősen kibővült villamos rendszereinek a korábbiakat jelentősen meghaladó teljesítményfelvétele olyan magas, hogy az ezzel lépést tartó generátorok beépítése kikerülhetetlen, ezek hajtása viszont a korábbiakat lényegesen meghaladó motorteljesítményt igényel. Az alapjáraton egyébként is csekély teljesítményű motort ez fokozottan terheli, alapjárati problémákat okozhat, ez fokozottan igaz a hidegindításra. (Ilyenkor a kipufogógázok károsanyag-tartalmának megemelkedése is a nagyobb terhelést jelentő generátorok számlájára írható.) Éppen ezért a motormenedzsment hidegindításkor letilthatja a generátor működését, akár a katalizátor adott hőmérsékletének eléréséig, amikor a katalizátor már hatékonyan csökkenti a kipufogó gázok károsanyag tartalmát. Menet közben, a teljes terhelési tartományban szintén kiiktathatják a generátor töltését.



AZ AKKUMULÁTOR VIZSGÁLATA 

 

A némelyik akku fedelén látható kijelző kicsit hasznos, reklámnak viszont jobb. A zöld pötty nem más, mint egy műanyagcsőbe helyezett zöld golyó, ami az elektrolit sűrűség hatására látható, vagy nem. Igen, de van hat cella, kis zöld golyócskája meg csak egynek. 

Korábban, mint vizsgálati módszer rendelkezésre állt a savsűrűség-mérés. Mára, a gondozásmentes akkuk korában ez megoldhatatlan, mivel az "örökre vasalt" kialakítás kizárja ezt a módszert. Kár, mert a cellák állapotáról külön-külön információhoz jutottunk. 

Az akku gyors vizsgálatának korábbi, szervizszinten általánosan használt eszköze a terhelővilla volt. Vagy mutatós műszer, vagy LED-diódasor adott információt úgy a terheletlen, mint (az akku kapacitásának valamennyire megfelelő) ellenállással terhelt kapocsfeszültségéről. 
A vizsgálat a nagyon kis befektetést igénylő, olcsó készülékkel gyors és egyszerű ugyan, de a kapott információt kellő körültekintéssel kell kezelni. Ugyanazzal a terhelővillával teszteljük a 36 Amperóra tárolóképességű akkut, mint a 74 Amperórást, az egyszerű kis készülékbe pedig - rendszerint - egy terhelőellenállást építenek be. Ennek ellenére alacsony ára miatt nagyon elterjedt, a kisszámú "akkus" vállalkozás kivételével általában még ma is "akku főműszernek" számít, sok gyártó kínálatában megtaláljuk. 

Az egyszerű, olcsó multiméter leginkább a terheletlen feszültség és a töltőfeszültség mérésére lehet elégséges, terheléses vizsgálatra nem kifejezetten alkalmas. 

Mára már jóval több információt adó eszközökkel dolgozhatunk. A Launch BESA-11 jelű ilyen készüléke az akku vizsgálatánál fél perc alatt állítja fel a diagnózist: ezt az akkut jónak, 69%-os "kihordási idejűnek" ítéli. 

 

A vizsgálat előtt ki kell választanunk az adott akku névleges indítóáramának értékét, ennek megfelelő mértékben kerül a tesztelésnél terhelésre. Egyéb infókat is kapunk: a belső ellenállás értéke, ill. a kapocsfeszültség kerül kijelzésre. A műszer egyébként alkalmas töltésvizsgálatra, önindítózási feszültség mérésére, ill. az akkumulátor és a motor közötti testkapcsolat vizsgálatára. A készülék tesztelésének lehetőségét a DDC Diagnosztikai és Diesel Centrum biztosította, elérhetőségük: +36-1-273 03 72. 


Ennél is több információt is kaphatunk az akku állapotáról, ha célzottan erre a feladatra kifejlesztett eszközt választunk. 
Ilyen pl. a Pico egyik fejlesztése. Néhány adat bevitele (kapacitás, hőmérséklet, különböző szabványok szerint megadott hidegindítási áram) után, megfelelő árammérő (lakatfogó) használatával rövid idő alatt kapunk egy két csatornás oszcillogramot, amelyből már eleve hasznos információk olvashatók ki. 

 

A progam minősíti is a vizsgált akkut: 

 

Az "Initial voltage" (Kezdeti feszültség) alacsony értékére (11,7 Volt) és a State of Charge 0%-os értékére az a magyarázat hogy (mint az oszcilloszkóp ábra is mutatja) közvetlenül az önindító működtetése előtt pillanatot méri, ilyenkor a gyújtáskapcsoló ON állása miatt néhány fogyasztó (ennél a típusnál pl. a világítás, tompított fényszóró) már terheli az akkut. 





Gyárilag beépített / beépíthető műszerek: 

 

Mára a költségcsökkentés áldozata a legtöbb autóban az akku töltöttségi szintjét / a generátor működését mutató beépített műszer. Igaz viszont, hogy a beépített Voltmérők használhatósága is gyakran megkérdőjelezhető, a kép bal oldalán pl. csak tippelni tudunk a feszültség értékére. A jónak minősülő mező alsó értéke ráadásul túl alacsonyan, a felső értéke viszont túl magasan, 16 Volt körül van bejelölve. Ez a semminél kicsit több, a használhatósághoz viszont kevés. A szivargyújtóba csatlakoztatható, utólag beszerelt "pótlás" nem biztos, hogy esztétikus, viszont hasznos, annak ellenére, hogy a pontossága még ennek sem az igazi, bár a képszomszédjánál sokkal jobban használható. (Pontos műszerrel mért érték: 13,74 Volt). A digitális kijelző nélküli, csupán néhány LED-diódás változatoktól túl sokat ne várjunk. 



AZ AKKU ÁPOLÁSA 

A - már említetteken kívül - ügyeljünk az akku tiszta állapotára. A kivezetései (pólusok) és a hozzájuk csatlakozó saruk felülete legyen mindig fémtiszta. Szükség esetén a kapcsolatot feszegetés nélkül bontsuk meg, a fémtiszta állapotot állítsuk helyre, a pólusokat vékonyan savmentes zsírral kenjük be, a sarukat így szereljük vissza. 
(Bármelyik saru eltávolítása ELŐTT egy hasonló töltöttségű akkut polaritáshelyesen kössünk rá a sarukra párhuzamosan, ha - főleg korszerűbb autóknál - nem akarunk kellemetlen meglepetéseket.) 

A lemerült akkumulátor megfagyhat! 

Gondozást igénylő típusok külső töltésekor a cellánkénti záródugót lazítsuk fel. (Gázképződés.) 
A felszabaduló gáz (hidrogén) tűzveszélyt jelent, az elektrolit erősen maró hatású (Szemre-bőrre-ruhára ügyelni!) 
 

HOGY IS VAN EZ?

ESETLEÍRÁS

 
ELÉRHETŐSÉGEINK: 
 
BmS Motordiagnosztika - Befecskendezős Motorok Szervize 
 
2030 Érd, Rózsa u. 5. 
Tel.: 06-30-598-8006 
BmS
 
Előfordul, hogy túlterheltségünk miatt kénytelenek vagyunk a telefont átmenetileg kikapcsolni. Ilyen esetben a kapcsolatfelvétel legbiztosabb módja az email.
 
 
Email: info@injektor.hu
 
NYITVATARTÁS: 
Hétfőtől péntekig: 8-15 óráig. 
     
ÜGYFÉLFOGADÁS ELŐZETES IDŐPONTEGYEZTETÉS ALAPJÁN,
 
AUTÓ ÁTVÉTEL ÉS KIADÁS KIZÁRÓLAG NYITVATARTÁSI IDŐBEN!
 

Befecskendezős Motorok Szervize • 2030 Érd Rózsa u. 5. • 06-30-5988006