Аккумулятор батареялары туралы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе
Автомобильдерде электр энергиясы іштен жанатын қозғалтқышты іске қосуға (стартермен), жанғыш қоспаны тұтатуға, дыбыс және жарық дабылдарына, қозғалыс жолдары мен кабинаны жарықтандыруға, электронды басқару жүйесіне, бақылау-өлшеу жабдықтары мен қосымша жабдықтарды қоректендіруге қолданылады.
Электр энергиясын өндіретін приборлар электр тоғының көздері, ал оны тұтынатындар тұтынушы деп аталады.
Аккумулятор ( лат. Accumulator -- жинақтауыш) - химиялық реакция энергиясын электр энергиясына айналдыратын аспап; ол лектржәне су энергиясын гальвани батареяларының көмегімен жинайды.Ол жиналатын энергия түріне сәйкес электр аккумуляторы, гидравликалық аккумулятор, пневматикалық аккумулятор, жылу аккумуляторы, бу аккумуляторы және инерциялық аккумулятор болып бөлінеді.
Қозғалтқыш - автомобильдің қозғалуы үшін қажетті энергияны қамтамасыз ететін қондырғы болып табылады. Қазіргі автомобильдердің көбісінде іштен жанатын қозғалтқыштар қолданылады. Бірақ әрдайым бұлай болған жоқ, және де уақыт өте осы қозғалтқыштардың орнын құрылыстары аса жетілдірілген күш қондырғылары алуы мүмкін.

1. Аккумулятор батареялары

Аккумулятор батареясы қозғалтқыш жұмыс істемей, болмаса иінді біліктің кіші жиіліктегі айналысында жұмыс істеп тұғанда тоқты тұтынатын орындарды қоректендіру үшін қызмет етеді.
Автомобильде қолданылатын аккумулятор батареяларының түрлері:
- қышқылды;
- сілтілі.
Аккумуляторлар құрылысы бойынша:
- ашық;
- жабық.
Ашық батареялардан электролиттің құрамын (тығыздығын) тексеріп, реттеп отыру үшін арнайы қызмет көрсетіліп отырады.
Жабық аккумулятор батареяларында мұндай қызмет көрсетілмейді, сондықтан олар жабық болады.
Аккумулятордың қызметі электр энергиясын химиялың энергияға (зарядтау) және керісінше, химиялық энергияны электр энергиясына (разрядтау) жүйелі түрде айналдыруға негізделген.
Қарапайым қорғасын аккумулятор электролит құйылған (тазартылған судағы күкірт қышқылының ерітіндісі) пластмассадан жасалған банкадан және екі қорғасын пластинадан тұрады. Электролиттегі пластиналардың беті күкірт қышқылды қорғасынмен, басқаша айтқанда, қорғасын сульфатымен жалатылған.

1 - сурет - Аккумулятор батареясы

Аккумулятор батареясы ішкі жағынан бөгеттермен бөлінген бактан (4) тұрады (сурет 2). Әрбір бөлікке (банкада) бір аккумулятор орналастырылады. Бакты қышқылға төзімді пластмассадан немесе эбониттен жасайды. Оның түбінде пластиналар тірелетін қырлары болады. Әр банкаға оң (2) және теріс (1) пластиналар жиыны орналасқан.

1-теріс пластиналар, 2-оң пластиналар, 3-батарея қыры, 4-бак, 5-тығын, 6-қақпақ, 7-жалғағыш пластина, 8-полюстық штыр, 9-сеператор.

2 - сурет - Аккумулятор батареясының ішкі құрылысы

Банканы электролитпен толтыруға қажетті тесігі бар қақпақпен (6) жабады. Құятын тесік тығынмен (5) жабылады. Тығында аккумулятор қуысын атмосферамен жалғастыратын желдеткіш тесік бар, ол химиялық реакция кезінде бөлінетін газдың шығуы үшін қажет
Жеке аккумуляторларды біріктіретін ұстатқышта батерияның жалғанған күнімен маркасы, мысалы 6 СТ-60 ЭМС, көрсетіледі. Батерия маркасы былайша түсіндіріледі. Бірінші цифр тізбекті жалғастырылған аккумуляторлардың санын көрсетеді ол-6. Ондай батарея ерекше берік болып келеді. Бұндай батареялар жеңіл және ауыр жүк машиналарында кеңінен қолданылады. СТ әріптері бұл батерея стартерге пайдалану үшін, арналғандығы, 60 цифры жиырма сағаттық разрядталу кезінде батареяның ампер сағаттық сыйымдылығын көрсетеді. Цифрдан кейінгі бірінші әріп бактағы материалдың сипатын (Э - эбонит) береді, ал екіншісі сеператорлар материалы (М-мипласт), шыны талшықты (С) өте ұсақ тесікті пластмасса.
Электролитті климат жағдайын ескере отырып жасайды.
Қысқы температура 30 0С-қа дейінгі орталық аудандар үшін толық зарядталған аккумуляторда электролиттің тығыздығы жыл бойына 1,27 болуға тиіс. Температура төменгі жағдайда электролиттің тығыздығы жоғары, ал температура көтерілген кезде төмен болуға тиіс.
Электр аккумуляторы - электр энергисын жинап (химиялық энергияға айналдыру арқылы), қажет болғанда сыртқы тізбекке бере алатын химиялық ток көзі. Электр аккумуляторы ішінде электролит (қышқыл не сілті) және электродтары бар изоляциялық материалдан (эбонит, шыны, пластмасса) жасалған ыдыстан тұрады. Электродтарын сыртқы тізбекке қосқанда, онда химиялық энергияны электр энергиясына айналдыратын химиялық процесс жүреді. Тізбектен электр тогы өтіп, аккумулятор разрядталады. Разрядталған аккумуляторды басқа тұрақты ток көзіне қосып зарядтайды. Бұл жолы керісінше электр энергиясын химиялық энергияға түрлендіретін химиялық процесс жүреді. Сыртқы тізбекке берілетін электр мөлшері (А·сағ) аккумулятордың сыйымдылығы, ал аккумулятордың 1 кг салмағы не 1 дм3 көлемінен алынатын энергия мөлшері (Вт·сағ) оның салмақтық немесе көлемдік меншікті энергиясы деп аталады. Электр аккумуляторы сыйымдылығымен және энергия қайтымдылығымен (немесе пайдалы әсер коэффициентімен), сондай-ақ зарядтау және разрядтау кезіндегі токтың орташа кернеуімен (В) де сипатталады. Сыйымдылық қайтымдылығы деп разрядтық А·сағ-тың зарядтау кезінде алынған А·сағ-қа қатынасын, энергия қайтымдылығы деп разрядтық энергия мөлшерінің зарядтау кезінде жиналған энергияға қатынасын айтады.
Электр аккумуляторы стационарлы және тасымал болып бөлінеді. Стационарлы аккумулятор электр, радио, телефон және телеграф стационарларында тұрақты ток көзі ретінде, тасымал аккумуляторы көшпелі қондырғыларда (көшпелі радиоаппаратураларда, автомобильде, самолетте, электрокарда т.б.) қолданылады. Электр аккумуляторы электролит түріне қарай қышқылды және сілтілі болып бөлінеді. Кең тарағаны - қорғасынды-қышқылды электр аккумуляторлары (негізінен стационар қондырғыларда). Оларда электролит ретінде тығыздығы 1,18-1,29 гсм3 күкріт қышқылының (H2SO4) ерітіндісі, ал оң электрод ретінде қорғасынның қос тотығы (PbO2), теріс электрод ретінде металдық қорғасын (Pb) пайдаланылады. Қышқылды аккумулятор разрядталғанда, мынадай химиялық процесс жүреді:

PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O.

Соның нәтижесінде аккумулятор кернеуі мен электролит тығыздығы кемиді. Аккумулятордың разрядтау кезіндегі орташа кернеуі 1,98 В, ал зарядтық кернеуі 2,4 В.
Тасымал электр аккумуляторы ретінде көбінесе сілтілі аккумулятор пайдаланылады. Қышқылды аккумуляторларға қарағанда оның механикалық беріктігі жоғары, жұмыс үстінде зиянды газ бөлмейді, пайдалануға ыңғайлы. Сілтілі аккумуляторларға темірлі-никельді және кадмийлі-никельді электр аккумуляторларды қолданады. Оларда электролит ретінде тығыздығы 1,20

гсм3 ащы калийдің судағы ерітіндісі (калий сілтісі), оң электрод ретінде графит араласқан никель тотықтары, теріс электрод ретінде темір ұнтақтары немесе темір араласқан металдық кадмий пайдаланылады. Темірлі-никельді аккумуляторлардың орташа зарядтық кернеуі 1,74 В, ал кадмийлі-никельді аккумуляторларда - 1,65 В. Самолеттерде күмісті-мырышты және күмісті-кадмийлі сілтілі электр аккумуляторлар кеңінен қолданылады. Олардың меншікті энергиясы басқа аккумуляторларға қарағанда молырақ, герметизацияланған жабық ыдыстарда, температурасы және қысымы төмен биіктік жағдайында жұмыс істей береді. Бірақ олар қорғасынды-қышқылды электр аккумуляторларына қарағанда 4-10 есе қымбатқа түседі. Электр аккумуляторлар басқа да өндірістің көптеген салаларында қолданылады. Қуатты және жоғары кернеулі тұрақты ток көздерін жасау үшін электр аккумуляторларынан батареялар құрастырылады. Электр аккумуляторларын жасауда бірінші тәжірибені 19 ғасырдың бас кезінде В.В.Петров және И.Риттер жүргізді. Аккумуляторлардың конструкциясын жетілдіріп, оның қасиеттерін зерттеуде орыс ғалымдары Э.Х.Ленц, Д.А.Лачинов, Е.П.Тверитинов, Н.Н.Бенардос, П.Н.Яблочков, М.П.Авенариус, ағылшын физигі У.Гров, француз Р.Планте т.б. ғалымдар үлкен үлес қосты. Сілтілі аккумуляторларды 1900 жылы Т.А.Эдисон ойлап тапты.

2. Аккумулятор түрлері
Электр аккумуляторы -- электр энергиясын жинап (химиялық энергияға айналдыру арқылы), қажет болғанда сыртқы тізбекке бере алатын химиялық ток көзі. Ол ішінде электролит (қышқыл не сілті) және электродтары бар оқшаулағыш материалдан (эбонит, шыны, пластмасса) жасалған ыдыстан тұрады. Электр аккумуляторы тұрғылықты және тасымалды болып бөлінеді. Тұрғылықты аккумулятор электр, радио, телефон және телеграф стансасында тұрақты ток көзі ретінде, тасымал аккумулятор көшпелі қондырғыларда (көшпелі радиоаппаратураларда, автомобильдерде, ұшақтарда, электркарларда т.б.) қолданылады.
Газды аккумулятор - қысымдағы газ энергияны сіңіріп сақтайтын аккумулятор.
Инерциялы аккумулятор - энергиясы айналымдагы серппеде сіңіріп сақталатын механикалық аккумулятор.
Қышқылды аккумулятор - қышқыл электролит құйылған аккумулятор.
Механикалық аккумулятор - энергияны механикалық тұрмен (мысалы, көтерілген жүк, қысылған серіппе, aйнaлымдағы серпер) сіңіріп сақтайтын қондырғы.
Гидравликалық аккумулятор - гидравликалық қондырғылардағы сұйық заттың шығыны мен қысымын реттеп отыруға арналады. Құрылымы цилиндр мен плунжерден тұрады. Ол сорғылардан (компрессорлардан) келетін артық сұйық затты (газды) өз қысымыменжинап, шығын көбейгенде оны жұмыс машиналарына беріп отырады. Мұндай аккумулятор гидравликалық және пневматикалық қондырғылардағы сұйық заттың қысымы мен шығынын реттеп отыруға пайдаланылады.
Пневматикалық аккумулятор - пневматикалық қондырғылардағы ауа шығыны мен қысымын реттеу мақсатында сығылған ауа энергиясын жинауға арналады. Ол ауа құбырына жалғанған резервуардан тұрады. Артық ауа резервуарда жиналады да, шығын көбейгенде ауа таратқыш жүйеге беріліп отырылады. Пневматикалық аккумулятор ірі пневматикалық желілерде, жел электр станцияларында т.б. қолданылады.
Бу аккумуляторымен - көбінесе пайдаланылған буды жинау үшін қуаты аз бу қозғалтқыштары жабдықталады. Одан бу әр түрлі технологиялық мақсаттарға (мысалы: кептіру камералары), сондай-ақ сантехника қондырғылар қажетіне жұмсалады.
Жылу аккумуляторы - жылу қондырғыларында жылу жинауға арналған. Олар айнымалы қысымды және тұрақты қысымды болып бөлінеді. Көбінесе бу-сулы аккумулятор деп аталатын айнымалы қысымды жылу аккумуляторы қолданылады. Онымен бу шығыны тұтынуға байланысты күрт өзгеріп отыратын кішігірім және орташа қуатты жылу электр станциялары жабдықталады. Тұтыну кеміген кезде бу қазанынан жылу аккумуляторына жіберілген артық бу ондағы суға өзінің жылуын береді. Бу шығыны көбейгенде, жылу жүйесіндегі бу қысымының төмендеуі салдарынан қызған су буға айналады. Соның негізінде тұтынушылар буды жалғыз бу қазанынан емес, жылу аккумуляторынан да алады. Тұрақты қысымды жылу аккумуляторы резервуарындағы суды тікелей бу қазанының өзінде де және артылған бумен де қыздыра алады. Жылу аккумуляторы қазандағы бу қысымынан төмен қысымды бумен де жұмы істей береді. Жылу аккумуляторы жылу қондырғыларының пайдалы әсер коэффициентін көбейтеді, өндіріс цехтарын бумен үзіліссіз бірқалыпты қамтамасыз етеді, ондағы еңбек өнімділігін арттыруға жағдай жасайды.
Инерциялық аккумулятор - қызметін айналып тұратын маховик атқарады Маховик салмағы мен оның айналу жылдамдығы неғұрлым көп болса, онда жиналатын энергия мөлшері де соғұрлым мол келеді. Инерциялық аккумулятор жел электр станцияларында генератордың, сондай-ақ штамптау станогы, механикалық балға, поршеньді сорғы тағы басқа жұмыс қалпын тұрақтандыру мақсатында қолданылады.
Қорғасынды аккумулятор -- қорғасын қалақшаларынан тұратын аккумулятор, арасы қорғасын оксидімен таятырылады.
Сілтілік аккумулятор - электролит ретінде сілті ерітіндісі қолданылатын аккумулятор.
Қазақстанда 1970 жылдан Талдықорған қаласында сілтілі және қорғасынды аккумулятор шығарылып келеді. 1975-1985 жылдары Талдықорған аккумулятор зауыты қайта жабдықталды. Бүгінде аккумуляторлар зауытта жартылай автоматты желімен құрастырылады.

3. Қозғалтқыш

Қозғалтқыш, мотор (лат. motor - қозғалысқа келтіретін) - қандай да бір энергия түрін механикалық жұмысқа түрлендіретін күш-қуат машинасы. Энергия механикалық жұмысқа қозғалтқыш тегіне (типіне) қарай қайталамалы-ілгерілемелі қозғалыстағы піспек (поршень), айналмалы қозғалыстағы ротор немесе реактивті қозғалыс тудыратын аппарат арқылы түрленеді. Оны жердегі, судағы, аспандағы, ғарыштағы көлік құралын қозғалысқа келтіру, өндірістің әр саласындағы жұмыс машинасын, тұрмыс техникасын,тағыда басқа іске қосу үшін қолданады. Қозғалтқыш бірінші реттік (бастауыш) және екінші реттік (қостауыш) Қ. болып бөлінеді. Бірінші реттік қозғалтқыш (бу, газ, жел қозғалтқыштары) табиғи энергетикалық ресурстарды (отын, су, жел энергиясын, ядролық энергияны) механикалық энергияға тікелей түрлендіреді. Оған жылу қозғалтқышы, бу қозғалтқышы, газ қозғалтқышы, жел қозғалтқышы, гидравликалық қозғалтқыш, тағыда басқа жатады. Олардың ішінде отын немесе атом энергиясын механикалық жұмысқа айналдыратын жылу қозғалтқышы ең басты топты құрайды. Ал екінші реттік қозғалтқыш бірінші реттік қозғалтқыш көмегімен алынған энергияны түрлендіреді. Олардың қатарына электрикалық қозғалтқыштар, пневматик. (сығылған ауаның қысымын пайдаланатын) қозғалтқыш, тағыда басқа жатады. Жинақталған механикалық энергияны беретін құрылғылар да қозғалтқыш (инерциялық, серіппелі, гірлі механизмдер) қатарына кіреді. Атқаратын қызметіне қарай қозғалтқышты орнықты, мобильді (көшпелі, жылжымалы) және көліктік қозғалтқыштар деп бөледі. Адамзат тарихындағы тұңғыш механикалық қозғалтқыш су дөңгелегі болды. Оны ертеде суландыру жүйесінде өзен - көлден су тартуға, кейін келе мануфактура өндірісінің күш құралы ретінде қолданды.
Жел қозғалтқышы да ертеден белгілі болған. 18 ғасырдың орта шенінен өндірістің машиналы технологияға көше бастауына байланысты жергілікті қуат көзі - суға, желге, тағыда басқа тәуелді бола бермейтін қозғалтқыш жасау қажеттігі туды. Осы кезде отын энергиясымен қазанда бу өндіріп, онымен жұмыс істейтін бірінші жылу қозғалтқышы - бу машинасы жасалды. 19 ғасырдың 2-жартысында жылу қозғалтқышының бу турбинасы және іштен жанатын қозғалтқыш (ІЖҚ) атты жаңа екі типі өмірге келді. Бу турбинасында бу энергиясын біліктің айналысына түрлендіру үшін бу машинасындағыдай кривошипті-шатунды (айналшақты-бұлғақты) механизмнің қажеті болмады. Бұл қозғалтқыш тарихындағы ірі ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.