Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης βρίσκεται εδώ και πάνω από έναν αιώνα, οι πρώτοι κινητήρες που χρησιμοποιήθηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1860, αλλά η εκκίνηση τους δεν ήταν τόσο εύκολη όσο η στροφή του κλειδιού ανάφλεξης ή το πάτημα του πλήκτρου εκκίνησης. Εκείνες τις ημέρες, η εκκίνηση έγινε με ένα στρόφαλο, το οποίο θα έδινε στον κινητήρα αρκετή συμπίεση για να πυροβολήσει έναν κύλινδρο. Ο σφόνδυλος θα μπορούσε να το μεταφέρει στην επόμενη βολή, ή ίσως όχι, στην οποία ο χειριστής θα έπρεπε να στρέψει και πάλι τον κινητήρα.

Οι πρώτοι οδηγοί δεν έβαλαν μακρυά τις μηχανές τους για πολύ καιρό, όμως, με μπαταρίες αυτοκινήτων και ηλεκτρικά μίζα διαθέσιμα ήδη από το 1911. Τα πρώτα αεροπλάνα ξεκινούσαν αρκετά επικίνδυνα μέχρι το 1930, απαιτώντας από κάποιον να γυρίσει την έλικα. Η εισαγωγή του ηλεκτρικού εκκινητή επέτρεψε την εκκίνηση ολοένα και μεγαλύτερων και ισχυρότερων κινητήρων, οι οποίοι θα ήταν αδύνατο να στροβιλιστούν με το χέρι, αλλά χωρίς μπαταρίες αυτοκινήτου, ακόμη και οι ηλεκτρικοί εκκινητήρες δεν θα μπορούσαν να ενεργοποιηθούν.

Σήμερα, όλες οι μηχανές εσωτερικής καύσης με έμβολο είναι εξοπλισμένες με μπαταρίες αυτοκινήτων και ηλεκτρικούς εκκινητήρες. Η μπαταρία αυτοκινήτου έχει σχεδιαστεί μόνο για να παρέχει μια σύντομη έκρηξη υψηλής ισχύος, ακριβώς για να μετακινήσετε τον κινητήρα σε μια ζευγάρι-εκατό rpm. Μόλις ξεκινήσει ο κινητήρας, ο ηλεκτρικός εκκινητήρας αποσυνδέει, έχοντας αποστραγγίσει μερικές εκατοστιαίες μονάδες από την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας του αυτοκινήτου (SOC).

Όλα τα ηλεκτρικά συστήματα του οχήματος χρειάζονται ενέργεια, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος ανάφλεξης και καυσίμου, ελέγχου κινητήρα και κιβωτίου ταχυτήτων, ελέγχου ήχου και κλιματισμού, για να αναφέρουμε μερικά, αλλά η μπαταρία του αυτοκινήτου δεν έχει σχεδιαστεί για να τροφοδοτεί αυτά για πολύ καιρό. Στην πραγματικότητα, μπορεί να διαρκέσει μόνο λίγα λεπτά και να καταστραφεί ταυτόχρονα. Με τη λειτουργία του κινητήρα, η γεννήτρια, που ονομάζεται επίσης και εναλλάκτης, πατάει για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια για το υπόλοιπο όχημα, συνήθως μεταξύ 13, 5 V και 14, 5 V. Αυτή είναι αρκετή ενέργεια για να τρέξει το όχημα και να κρατήσει τη μπαταρία φορτισμένη.

Πώς γίνονται οι μπαταρίες αυτοκινήτου

Οι μπαταρίες αυτοκινήτου είναι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, οι οποίες αποθηκεύουν την ενέργεια τους σε χημική μορφή. Η πιο συνηθισμένη, αρκετά αλεξίσφαιρη τεχνολογία - δεν είναι πραγματικά αλεξίσφαιρη - είναι η πλημμυρισμένη μπαταρία μολύβδου-οξέος. Οι εναλλασσόμενες πλάκες μολύβδου, η άνοδος και το οξείδιο του μολύβδου, η κάθοδος, βυθίζονται σε ένα λουτρό ηλεκτρολύτη θειικού οξέος ή "οξύ μπαταρίας". Κάθε κύτταρο έχει 2.1 V και οι μπαταρίες αυτοκινήτου αποτελούνται από έξι κύτταρα, 12 V "διαθέτει 12, 6 V σε πλήρη λειτουργία SOC. Λιγότερο συνηθισμένες μπαταρίες αυτοκινήτου AGM (απορροφημένη γυάλινη στρώση) χρησιμοποιούν επίσης έξι κύτταρα μολύβδου-οξέος, όχι έναν υγρό ηλεκτρολύτη, αλλά έναν ηλεκτρολύτη πηκτής παγιδευμένο σε ψάθες υαλοβάμβακα.

Με την εισαγωγή υβριδικών και ηλεκτρικών οχημάτων, οι μπαταρίες αυτοκινήτων αλλάζουν. Οι μπαταρίες υβριδικών και ηλεκτρικών οχημάτων δεν μοιάζουν με μπαταρίες 12 V και πιθανώς δεν είναι ούτε ορατές ούτε προσβάσιμες από τον τυπικό οδηγό ή το DIYer. Συσκευασία άνω των 300 V, αυτές οι μπαταρίες αυτοκινήτων μπορούν να σκοτώσουν ένα απροστάτευτο άτομο. Ευτυχώς, αυτές οι μπαταρίες είναι καλά προστατευμένες και καλά κρυμμένες από τα μη πρακτικά χέρια.

Τα υβριδικά οχήματα μπορούν ακόμα να χρησιμοποιούν μια μικρή μπαταρία πόνου 12 V για να λειτουργούν ηλεκτρικά συστήματα οχημάτων, αλλά η ισχύς εκκίνησης και λειτουργίας του κινητήρα παρέχεται από την κύρια μπαταρία και τους μετατροπείς τάσης. Οι υβριδικές μπαταρίες αυτοκινήτου είναι τυπικά NiMH ή Li-ion (υδρίδιο νικελίου-μετάλλου ή ιόν λιθίου).

Οι μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι σχεδόν καθολικά ιόντων λιθίου, οι οποίες είναι πιο πυκνές από το NiMH και είναι σημαντικές για το διάστημα, το βάρος και το εύρος τιμών, αλλά μπορούν να χρησιμοποιούν μια μικρή μπαταρία ποντικών 12V για ηλεκτρονικά όταν το όχημα δεν λειτουργεί. Κατά τη λειτουργία, οι μετατροπείς τάσης τροφοδοτούν τα ηλεκτρονικά οχήματα και επαναφορτίζουν τη μπαταρία 12 V.

Η τρέχουσα έρευνα για τις μπαταρίες αυτοκινήτων έχει μετατραπεί σε άλλα χημεία, όπως το LiFePO4 και το LisO2 (φωσφορικό λίθιο-σίδηρο και διοξείδιο του θειικού λιθίου), ή η τεχνολογία υπερκαταναλωτών, τα οποία φορτίζουν και εκκενώνονται σχεδόν ακαριαία.

Πώς να φροντίζετε τις μπαταρίες αυτοκινήτου

Υπάρχουν τρεις βασικοί τρόποι για να καταστρέψετε τις μπαταρίες αυτοκινήτου: θερμότητα, δόνηση και εκφόρτιση.

• Η θερμότητα επιταχύνει τη διάβρωση και την εξάτμιση των ηλεκτρολυτών, και οι δύο από τις οποίες μπορούν να εξοντώσουν μια μπαταρία αυτοκινήτου. Αν η μπαταρία έχει φράγματα ή σωλήνες αέρα για να κατευθύνει αέρα γύρω ή γύρω από αυτό, η αφαίρεση θα μπορούσε να αποτρέψει την κατάλληλη ψύξη.
• Ο κραδασμός κλονίζει τις πλάκες και μπορεί να χαλαρώσει τις εσωτερικές συνδέσεις. Η σωστή τοποθέτηση της μπαταρίας θα αποτρέψει την υπερβολική δόνηση να καταστρέψει την μπαταρία.
• Η εκφόρτιση είναι το απόλυτο χειρότερο πράγμα για μια μπαταρία μολύβδου-οξέος, που σημαίνει μόνο για μικρές ριπές υψηλής ισχύος. Η θειωμένη πλάκα επηρεάζει την μπαταρία SOH (κατάσταση υγείας) και μπορεί να συμβεί σε μια αποφορτισμένη μπαταρία. Εάν αφήσετε τα φώτα καθ 'όλη τη διάρκεια της νύχτας ή αφήσετε τα πράγματα συνδεδεμένα καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας, ίσως χρειαστεί ένα άλμα, αλλά η μπαταρία δεν θα ανακάμψει πλήρως.
• Τα σύντομα ταξίδια θα σκοτώσουν επίσης μια μπαταρία αυτοκινήτου, καθώς η γεννήτρια δεν λειτουργεί αρκετά μεγάλη ώστε να φορτίζει πλήρως την μπαταρία κάθε φορά που ξεκινάει το αυτοκίνητο. Ένας φορτιστής float ή ένας συντηρητής μπαταρίας είναι μια καλή ιδέα για όσους δεν κάνουν μεγάλες εκδρομές.

Ο κύκλος ζωής της μπαταρίας

Οι σημερινές μπαταρίες αυτοκινήτων διαρκούν συνήθως 4 έως 7 χρόνια, ανάλογα με το κλίμα, τη χρήση και τη φροντίδα. Οι σημερινές μέθοδοι δοκιμών μπαταρίας έχουν βελτιωθεί σημαντικά, αλλά μια μπαταρία που έχει αποτύχει μπορεί να σας δώσει προειδοποιητικές ενδείξεις, όπως φώτα ομίχλης, περίεργους θορύβους του συμπιεστή κλιματισμού ή αργή στροφή του κινητήρα. Δοκιμάστε την μπαταρία του αυτοκινήτου τακτικά, ειδικά πριν από το χειμώνα, η οποία μπορεί να σκοτώσει μια αδύναμη μπαταρία.

Αντικατάσταση μπαταριών αυτοκινήτων είναι μια εύκολη δουλειά, που απαιτεί μόνο ένα ζευγάρι βασικά εργαλεία χειρός. Ξεκινήστε αποσυνδέοντας τον αρνητικό πόλο της μπαταρίας, συνήθως σημειωμένο με μαύρο χρώμα ή με σύμβολο (-). Στη συνέχεια αποσυνδέστε το θετικό τερματικό της μπαταρίας, συνήθως σημειωμένο με κόκκινο χρώμα ή με σύμβολο (+). Αφαιρέστε τη μπαταρία και τη μπαταρία. Καθαρίστε τη διάβρωση από τα καλώδια της μπαταρίας και στη συνέχεια τοποθετήστε την μπαταρία με την αντίστροφη σειρά της αφαίρεσης.

Μόλις αφαιρέσετε την παλιά μπαταρία του αυτοκινήτου σας, μεταφέρετε το σε σταθμό ανακύκλωσης ή σταθμό μεταφοράς - το κατάστημα αυτόματων ανταλλακτικών συνήθως θα το πάρει πίσω όταν αγοράσετε μια νέα μπαταρία. Η ανακύκλωση της μπαταρίας αυτοκινήτου κρατά επικίνδυνα χημικά και στοιχεία από το να εισέλθει στο περιβάλλον. Οι χρησιμοποιημένες πλάκες μολύβδου ανακυκλώνονται σε δεκάδες άλλα προϊόντα, όπως και ο ηλεκτρολύτης θειικού οξέος και ακόμη και τα πλαστικά περιβλήματα, συχνά πίσω στις νέες μπαταρίες αυτοκινήτων.

Οι μπαταρίες αυτοκινήτου ξεκινούν τα αυτοκίνητα και τα φορτηγά μας, σε όλες τις εποχές και σε όλες τις καιρικές συνθήκες, και φροντίζοντας τους κρατάει να μας κρατούν εν κινήσει για χρόνια κάθε φορά.