#老司機聊汽車知識#
問題:
燃油汽車停駛,多久會虧電?在寒冷的冬季中,汽車用戶往往比較在意這一問題;關注電瓶的虧電周期是對的,因為每一次虧電都會大幅降低電瓶的使用壽命,這個知識點是有必要了解的。
汽車啟動電瓶不論是高等級的免維護型,還是出廠後加注電解液的幹荷鉛酸型;兩類電瓶都是「鉛酸類化學電源」,充放電均依靠極板活性物質與電解液的化學反應。比如充電是利用220伏特電網電流作用於正極,促進電解液分解極結晶體,分解出鉛以改變電解液的成分——虧電最大的問題正是異常多層結晶體的出現。
【極板硫化】是線性減少電瓶容量(使用壽命)的核心因素,在每次正常放電的過程中,極板都會因與電解液反應而生成硫酸鉛結晶體;其中會有多層硫酸鉛晶體的出現,這種物質是難以在充電過程中被還原的,而且會影響電解液滲透正常晶體與極板活性物質反應的效率,放電容量會加大而造成實際容量的下降。
低溫環境中出現這種多層晶體的程度會更大,也就是說電瓶在冬季的實際容量會下降,電動車冬天跑不遠就是這個原因;那麼汽車的電瓶則更加容易虧電,而每次虧電都會造成較為嚴重的極板硫化。如果一個冬季讓電瓶多次虧電的話,開春估計就要換電瓶了哦。
01實際容量標準
汽車使用的電瓶容量普遍有五個標準,如果準備更換電瓶則建議選擇「≥第五標準」。
微型汽車≤12V-35AH小型汽車≤12V-45AH緊湊級車≤12V-55AH中型汽車≤12V-65AH中大型車≤12V-75AH說明:上述標準是平均值,基於部分品牌的車輛智能化程度較高,所以緊湊級車也有使用≥65AH的存在,只是比較少而已。安時的概念是以每秒多少庫倫的電流,可以實現放電一小時;比如65AH就是「65C/1s×3600」,不過這個容量概念可能不太好理解,那麼就用電壓乘以安時吧,得出的數值是kwh(度)。
個人車輛將將更換的是12V-75AH電瓶,實際容量也只是0.9度電而已,冬季實際標準要低得多;普通電瓶多為55AH-0.66度的標準,新電瓶冬季也只能按照平均的標準估算,那麼車輛停駛究竟多久啟動一次呢?
按照(55÷3×2≈36.66AH)的標準為參考,正常車輛的「待機·不虧電時間」標準大致如下。
實際容量≤440瓦時靜態電流折算為1.2瓦左右防盜系統約1.0瓦停車時的每小時耗電量大約為2.0瓦,每天24小時的電耗會達到48瓦,完全耗盡只是9天多一點;而電瓶電壓低至11.5V以下往往就無法啟動了,容量的下降會同步讓電壓降低,實際低於20%就會達到11.5V左右的程度,那麼也就是說實際只有「(440×80%)÷48=7.3天」的不虧電周期了。
(部分車輛靜態電流可以達到100/200mA,功耗為1~2.4瓦)
實測結果基本如此,當然這是在北方低於零攝氏度的環境中測試的結果,在溫暖一些的南方會相對延長;而且配置越低的車輛待機時間越長,因為車輛的靜態電流很小,放倒系統、無鑰匙進入的電子標籤等等傳感器可能壓根就沒有,那麼此類車輛就有可能停上個把月都不會虧電了——至於電瓶容量大則待機時間長,貌似不用解釋。
至於溫度對電瓶容量的影響無需再贅述,參考下圖,溫度的降低會造成放電容量升高,晶體導致極板鈍化,電解液性質變化帶來的內阻升高,這些問題是無解的。
02容量測試
電瓶實際容量是看不見摸不著的,那麼測試容量的方式就只有兩種了。
1:啟動感受。電瓶容量下降電壓會下降,而電壓下降則最大放電倍率也會降低,比如標準最大設定電流為600C,但是電壓降低後可能只有400C,這有帶來什麼變化呢?
燃油汽車發動機的啟動依靠的是電動機,啟動開關實際是控制電瓶通路為電動機供電,電流進入電機的繞組形成電磁場,與電機永磁體互斥使其轉動並帶動內燃機飛輪曲軸運轉。放電電流越強則電磁場力越強,說白了就是電機輸出的扭矩和馬力大。
那麼在電量充足電壓高的狀態下,啟動發動機一般是「蹬蹬蹬」的就完成了……而在電壓偏低的狀態下,啟動時間會延長,啟動的聲音是感覺有些「喘氣困難」的聲線。
如果停車三五天就有這種狀態的話,這組電瓶絕對不虧電的周期超不過一周;反之超過10天則沒有問題,當然決定測試時間點的基礎還是電瓶的實際容量,以及使用年限。
2:電壓測試。電瓶的實際電壓可以達到14.5V,但是在實際容量下降後電瓶是達不到該標準的;所以測試電壓也能大致判斷容量,測試需要的設備有兩種,專業設備是萬用表,不過家用汽車用戶沒有必要準備這種工具。
普通的一些點菸器擴展塢(俗稱一拖三)有一些帶有電壓顯示的選項,在電瓶老化後可以準備一個,隨時觀察電壓標準也能夠放心用車。電壓與容量的關係參考下圖即可。
重點說明:想要讓電瓶達到滿電狀態,需要做的只是啟動發動機後行駛幾公裡即可;啟動後的車輛電路系統由發電機即發即送,電瓶只是在電路中作為穩壓的電容。
普通家用代步汽車的發電機功率會在1000/1500瓦之間,也就是以額定功率的轉速運行,每小時可以發電超過1度。電瓶的實際容量基本都是半度電,所以開始幾十分鐘就能充滿了。至於轉速越低則發電功率越低的說法是不錯誤的,因為發電系統中有控制器,系統會按照電瓶的虧電程度和車輛用電量決定發電功率。
同時發電機雖然是與曲軸通過皮帶連接,但是主動輪和被動輪的直徑差距很大,也就是說曲軸轉一圈電機可以轉兩三圈,轉速是發動機運行轉速的倍數。
而電機轉速超過1000轉就能達到25%的發電量,一般超過3000轉就有100%的標準;所以正常行駛的汽車以內燃機轉速「×2」或「×3」後,基本等於代步駕駛就在額定功率充電了,這就是短時間能夠充滿電的原因,充滿後再通過最高電壓來判斷實際容量即可。關於電瓶的話題就聊到這裡了。
編輯:天和Auto-汽車科學島
天和MCN授權發布
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