Подавляющее большинство автомобилистов знают, что под капотом машины спрятана аккумуляторная батарея. Она нужна для того, чтобы накапливать заряд и отдавать его на стартер при пуске мотора. Это обеспечивает вращение маховика с последующей активацией ДВС.
Уже отсюда понятно, что в машинах АКБ используется для пуска мотора, то есть для его старта. Но при изучении всех видов аккумуляторов можно заметить, что существуют ещё и тяговые устройства. В машинах они тоже применяются. Хотя не все с ними сталкивались лично.
Нужно разобраться в двух видах источников питания. Понять, в чём между ними разница и являются ли они взаимозаменяемыми.
Стартерные АКБ
Начать стоит с изучения основных характеристик и параметров.
Стартовыми называют аккумуляторные батареи, которые используются для пуска двигателя на машинах. От АКБ на стартер поступает пусковой заряд тока, который и даёт возможность провернуть коленвал, воспламенить топливовоздушную смесь и заставляет включаться ДВС.
Ключевую роль в стартовых АКБ играют следующие характеристики.
- Сила тока. Параметры тока доступны в широком диапазоне. Это зависит от машины, её комплектации, установленного ДВС. Чем мощнее и тяжелее двигатель, тем более сильный пусковой ток ему нужен для запуска. Основной диапазон силы тока для батарей стартерного типа варьируется от 250 до 1000 Ампер.
- Напряжение. Здесь диапазон скромный. АКБ могут быть предназначены для работы в бортовой сети с напряжением 12 или 24 В. У легковых машин всегда 12 В. 24 В применяется на грузовиках, больших автобусах, а также на спецтехнике. Но в маркировках обычно используют сокращённые значения. На там же прикуривателе пишут 12 В. Хотя в действительности АКБ имеют 12,6-12,8 В.
- Ёмкость. Тут представлен широкий выбор. На компактных авто с маленькими моторами и малой мощностью могут идти АКБ ёмкостью 30-35 Ач. Основная масса машин комплектуются батареями на 40-75 Ач.
Стартерные аккумуляторы крайне не любят сильного разряда. Они очень чувствительные к нему.
Поэтому производители АКБ всегда предупреждают, что допускать падение напряжения в аккумуляторе ниже 10 В категорически нельзя. Иначе восстановить устройство путём его зарядки может не получиться.
Потенциально восстановить источник питания после глубокого разряда можно. Причём некоторые виды аккумуляторов способны пережить по несколько десятков глубоких разрядов. А есть и те, которые после 2-3 глубокого разряда будут пригодны только для утилизации и разбора на части.
Работают стартерные АКБ по простому принципу. Они накапливают в себе энергию от генератора во время движения машины. В теории езда на авто позволяет компенсировать все затраты заряда. Когда машина глушится, для её запуска нужен стартерный ток. Он запускает двигатель. При этом часть энергии элемент теряет. Восполняет его тот же генератор. Он выступает как зарядное устройство.
Когда в дело вступает генератор, АКБ только заряжается. Участие в питании потребителей уже не принимает.
Помимо запуска мотора, аккумуляторы также нужны для питания разных систем, пока ДВС и генератор находятся в состоянии покоя. Поэтому не нужно заводить машину, чтобы во время отдыха на природе включить музыку в салоне или подсветить что-то фарами.
Но поскольку в таком состоянии АКБ только отдаёт заряд и количество энергии ограничено, длительное включение потребителей может привести к разряду аккумулятора. Будьте внимательными.
Тяговые АКБ
Следующий вопрос — это тяговый аккумулятор. Чтобы отличить его от стартерного, нужно вникнуть в суть устройства.
Тяговые АКБ — это принципиально другие виды источников питания. Главное отличие в принципе работы.
Такие батареи не предназначены для того, чтобы отдавать большое количество энергии за короткий временной промежуток. Они работают с целью передавать стабильный заряд в течение длительного времени.
Своей отдачей тока тяговая батарея способна поддерживать вращение ротора в составе электродвигателя.
Отсюда логичный вывод. Тяговые батареи отдают небольшой ток, но с постоянным значением, делают это в течение длительного времени. Тем самым потребитель может непрерывно работать.
Среди основных сфер применения тяговых аккумуляторов сегмента колёсной техники можно выделить:
- погрузчики;
- техника для складов;
- тягачи;
- электромоторы для плавательных средств;
- гибридные машины;
- электрокары.
Сейчас разработке тяговых аккумуляторов уделяют особое внимание. Производители стремятся добиться максимальных показателей стабильной и непрерывной работы.
И если раньше на электротяге машина могла проехать буквально 10 километров, да ещё и на минимальной скорости, то теперь показатели приближаются к 1000 км. И скоростные ограничения подняли до 100-150 км/ч.
Существуют и спортивные электрокары. Они, используя тяговые батареи, способны разогнаться до 300 км/ч и выше.
Ещё тяговые АКБ широко применяются в сфере альтернативной электроэнергии. Это батареи, работающие от солнечной энергии, ветровые генераторы и не только.
К важным особенностям тяговых батарей относят их стойкость к длительной нагрузке. Поэтому они стабильно работают по несколько часов.
Также нужно заметить, что тяговые батареи не боятся сильного разряда. Это тот случай, когда АКБ можно разрядить почти в ноль. Хотя сами производители советуют не давать им садиться более чем до 5%.
Для сравнения, при номинальных 12,7 В у стартерного аккумулятора, разряд до 10 В уже считается недопустимым.
Главные особенности у тяговой батареи такие:
- устойчивость в отношении глубокого разряда;
- адаптированность к низким температурам;
- широкий температурный диапазон работы (от -40 до +65 градусов Цельсия);
- широкий ассортимент по параметрам напряжения;
- большой выбор ёмкости.
В характеристиках тяговых АКБ можно встретить 2 параметра ёмкости. Одни указаны для низкой температуры, а вторые для нормальной. Это обусловлено тем, что при 0-5 градусах Цельсия реальная ёмкость падает на 10-15% в сравнении с заводскими значениями.
Как и в случае со стартовыми, тяговые производятся на основе разных технологий. Основная масса таких аккумуляторов:
- гелевые;
- серебряно-цинковые;
- свинцово-кислотные;
- литий-ионные;
- никель-кадмиевые;
- литий-полимерные;
- литий-титановые;
- литий-железофосфатные и пр.
Перечислять отдельно технологии стартовых батарей уже не будем. Хотя основная масса там свинцово-кислотные с разными добавками к пластикам из свинца.
Отличия и сходства
Начать стоит с главного отличия тягового аккумулятора от стартерного. Это их функциональное назначение.
Тяговые — это постоянные источники питания для потребителей. Стартерные используются как источник кратковременной подачи энергии. Они нужны, чтобы запустить мотор. Потом переходят в режим зарядки от АКБ. Когда заряд достигает 100%, регулятор отключает подачу тока от генератора, и батарея остаётся в состоянии покоя.
Тяговые аналоги работают постоянно и без перерывов, пока машина движется.
Также стоит взглянуть на конструкцию и узнать, чем тяговый аккумулятор на деле отличается от стартерного типа источника питания. Тут разница в АКБ наблюдается по таким пунктам:
- у стартовых более тонкие пластины;
- состав электролита отличается;
- в конструкции тяговых батарей прочный и толстый корпус;
- стартерные весят меньше, а также являются более компактными.
У многих возник вопрос касательно того, почему толщина пластин разная.
У пусковых устройств пластин много. Они тонкие и уложены плотно друг к другу, но с небольшим зазором. Это позволяет быстрее и больше накапливать энергию, чтобы потом кратковременно отдавать мощный заряд тока.
У силовых батарей таких задач нет. Поэтому пластины изготавливают толще и крупнее. А потому работать им приходится много, такие параметры пластин защищают их от быстрого износа, осыпания и разрушения.
Из-за этого простая тяговая батарея на 2 В и током 75 А может превосходить по массе обычную 12-вольтную батарею на 60 Ач стартерного типа в 4-5 раз.
Но хотя отличие существенное между батареями стартерного и тягового типа, это не лишает оба аккумулятора определённого сходства.
Общее у тягового аккумулятора и стартерного источника питание есть. Это проявляется в следующем:
- в обоих случаях конструкция предусматривает положительные и отрицательные электроды;
- система находится внутри корпуса из пластика;
- внутри используется электролит, пусть и с некоторыми отличиями по составу.
Также стоит узнать, может ли одна батарея заменить другую.
Вопрос взаимозаменяемости
В теории выполнить замену, когда стартерный аккумулятор устанавливается вместо тягового, можно.
В теоретических расчётах указано, что тяговая батарея выдаёт около 300 А. Для запуска некоторых двигателей этого достаточно. Только проблема в том, что силовые батареи с 300 А очень крупные и тяжёлые. Физически поместить их под капот легковой машины не получится.
Обратная замена также наталкивает на препятствия. Здесь уже пусковая батарея не может дать нужную ёмкость и запас прочности. При работе на тягу АКБ выйдет на пик возможностей. Долго ждать полного разряда не придётся.
Некоторые компании работают над решением этой проблемы. Уже появились и гибридные АКБ стартерно-тягового типа. Но в автомобильной промышленности пока популярности не завоевали. Хотя на лодках уже применяются.
Каждый тип аккумулятора имеет свои функции, задачи и возможности.
Сталкивались ли с тяговыми батареями? Где они использовались? Согласны, что за силовыми АКБ будущее, поскольку они являются основой для электрокаров? Как долго стартерные аккумуляторы будут оставаться актуальными?
Ждём ваших ответов.
Подпишитесь, оставьте отзыв, задайте вопрос и расскажите о нас друзьям!
