موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس 
البطارية هى أهم أجزاء السيارة لحظة إدارة المحرك فهى تمد المحرك الكهربى بالتيار الكافى لإدارته عند بدء إدارة محرك السيارة وكذلك فإنها تمد المصابيح والأحمال الكهربائية الأخرى بما تحتاجه من تيار أثناء توقف المحرك أو أثناء دورانه بسرعات منخفضة وبعد أن يدور المحرك يحل المولد (الدينامو) محل البطارية فى امداد مجموعة الاشعال والأحمال الكهربائية بالتيار المطلوب.
وتعمل البطارية المستخدم في السيارة على تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية في أثناء التفريغ, و تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية وتخزينها أثناء الشحن.
ولأن البطارية لها المكان الأول فى الدورة الكهربية للسيارة فمن الواجب علينا أن نعرف شيئا عنها حتى نستطيع ان نتعرف بعد ذلك على عيوبها واعطالها..
تتركب البطارية فى ابسط صورها من مجموعة من الألواح الموجبة وعدد من الألواح السالبة تغمر هذه الألواح في محلول الكتروليتى مكون من حامض كبريتيك مركز (ماء النار) وماء مقطر. فمثلا البطارية ذات الستة فولت تتكون من ثلاثة أعمدة جهد كل منها=2فولت.. توصل هذه الاعمدة مع بعضها على التوإلى فيكون الجهد الكلى للبطارية=6فولت.
وكذلك البطارية ذات 12فولت تتكون من 6أعمدة جهد كل منها 2فولت توصل على التوإلى فيكون جهد البطارية 12فولت.
ويتكون كل عمود من أعمدة البطارية من عدد من الألواح الموجبة والألواح السالبة، تغمر الألواح جميعها فى المحلول الألكتروليتى وتوضع الألواح والمحلول فى وعاء لا يتأثر بالأحماض يكون عادة من الزجاج أو الكاوتشوك المجفف، ويغطى هذا الوعاء بغطاء من نفس المادة المصنوع منها.
وهناك نوعين من البطاريات المستخدمة في السيارة وهى البطاريات السائلة والبطاريات الجافة
أولا:- البطارية السائلة (الرصاصية )
من أكثر أنواع المراكم استخداما في السيارات وتسمى بالمركم الرصاصي و ذلك بسبب و جود المادة الفعالة في البطارية و المكونة من الرصاص وتتركب البطارية السائلة من:
1- الغلاف أو الجسم الخارجي:- يصنع من المطاط المضغوط أو البكالايت, و يقسم من الداخل إلى حجرات لاحتواء الصفائح و تسمى هذه الحجرات بالخلايا.
2- الغطاء العلوي:- يصنع من نفس مادة الغلاف الخارجي, و يعمل على حماية الأجزاء الداخلية للبطارية من العوامل الخارجية, و يوجد في الغطاء فتحات بعدد خلايا البطارية و ذلك لملئ البطارية بالمحلول من خلالها.
3- الصفائح:- و هي عبارة عن ألواح على شكل شبكة تحتوي على فراغات تملئ بالمادة الفعالة ( أول أكسيد الرصاص أو الرصاص ) حسب نوع الصفائح, و تقسم الصفائح إلى نوعين رئيسيين.
أ ) الصفائح الموجبة:- تملئ فراغات الألواح الموجبة بمادة أول أكسيد الرصاص و تتميز بلونها البني الغامق.
ب) الصفائح السالبة:- تملئ فراغات الألواح السالبة بمادة الرصاص , وتمييز بلونها الرمادي, و يزيد عدد الألواح السالبة عن الألواح الموجبة بلوح واحد.
يجب ملاحظة أن:- كل خلية من خلايا البطارية تحتوي على مجموعة من الصفائح الموجبة و السالبة تفصل بينها ألواح عازلة, و مقدار فولطية كل خلية 2 فولط و المعنى من ذلك أن بطارية 12 فولط تحتوي على 6 خلايا.
4- الصفائح أو الألواح العازلة:- تصنع من مادة عازلة مثل البلاستيك أو المطاط أو الألياف الزجاجية, و تعمل على الفصل بين الألواح الموجبة و الألواح السالبة, و يكون احد سطحي الألواح العازلة ناعم الملمس و يكون من جهة الصفائح السالبة أما السطح الأخر فيكون ذات أخاديد و يكون من جهة الصفائح الموجبة, و تكون الصفائح العازلة مسامية و ذلك لتسمح بمرور المحلول من خلالها و انتقاله من الألواح الموجبة إلى الألواح السالبة.
5- مركم الرصاصي:- يتكون المحلول من حمض الكبريتيك المخفف, و يضاف المحلول إلى المركم بحيث يغطي جميع الألواح, و يراعى في المحلول كثافته حيث يجب أن تكون بمعدل 1.25 جم/سم3.
يبين الشكل التركيب الداخلي للبطارية السائلة ( المركم الرصاصي )
فكرة عمل البطارية:-
تتلخص آلية عمل المركم الرصاصي بالتفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء عمليتي الشحن و التفريغ للمركم, و يمكن توضيح آلية العمل بالتطرق لكل مرحلة على حدا.
مرحلة التفريغ:- و تتلخص هذه المرحلة بعملية تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية و ذلك عند توصيل حمل كهربائي مع البطارية حيث يستهلك جزء من الطاقة الكهربائية المخزنة في البطارية.
نتيجة التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل البطارية تنفصل كبريت SO4 عن الهيدروجين H2 و تتحد مع الرصاص Pb على كلى الصفيحتين الموجبة و السالبة مكونة كبريتات الرصاص PbSO4, وتتحد ذرة الأكسجين O2 مع الهيدروجين مكونة الماء H2O
في نهاية مرحلة التفريغ يصبح المحلول عبارة عن الماء H2O و الصفائح الموجبة و السالبة مكونة من كبريتات الرصاص PbSO4
المعادلة الكيميائية أثناء مرحلة التفريغ
PbO2 + Pb + 2H2SO4 ___________ PbSO4 + PbSO4 + 2H2O
مرحلة الشحن:- وتتلخص هذه المرحلة بإعادة تحويا الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية و تخزينها داخل البطارية, و تتم مرحلة الشحن بتوصيل البطارية مع مصدر للتيار المستمر مثل المولد أو جهاز الشحن, التفاعلات الكيميائية التي تحدث في هذه المرحلة معاكسة للتفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء التفريغ.
المعادلة الكيميائية أثناء مرحلة الشحن
PbSO4 + PbSO4 + 2H2O ___________ PbO2 + Pb + 2H2SO4
ما المقصود بسعة البطارية و جودتها:-
عند شراء بطارية السيارة يقول لك البائع يوجد لدينا بطارية 65 أمبير.ساعة أو 45 أمبير. الساعة
فما المقصود بهذ؟ ا. هذا ما يقصد به سعة البطارية و يمكن توضيحها بما يلي:
تعرف سعة البطارية :- بأنها مقدار ما تعطيه البطارية من أمبير ساعة قبل انخفاض فولطية كل خلية إلى 1.8 فولط, و بمعنى أخر انه إذا استخدمنا بطارية سعتها 60 أمبير. ساعة ووصل معها حمل كهربائي يسحب منها تيار مقداره 6 أمبير فتستطيع البطارية تزويد الحمل الكهربائي بهذا التيار لمدة 10 ساعات. ومن العوامل التي تؤثر في سعة البطارية:- مساحة سطح الألواح الموجبة و السالبة و سمك المادة الفعالة على الصفائح وحجم و كثافة محلول البطارية و درجة حرارة المحلول ومسامية المادة الفعالة و الصفائح العازلة وأخيرا معدل تيار التفريغ. أما جودة البطارية فالمقصود بها كفائتها و تعرف بأنها النسبة بين سعة البطارية أثناء التفريغ و سعة البطارية أثناء الشحن.
وتختلف كمية الكهرباء التى يمكن تخزينها فى البطاريات باختلاف أسطح الألواح المتكونة منها والوحدة العملية والوحدة العملية لقياس قدرة البطارية على التخزين تسمى (السعة).. وهى عبارة عن حاصل ضرب شدة التيار الذى يمكن أخذه من البطارية x مقدار الزمن الذى يمكن أن تفرغ فيه تفريغا قانونيا قبل أن يصل الجهد بين اقطاب أعمدتها إلى 1,8 فولت فاذا فرضنا أن بطارية أعطت 87 أمبيرا لمدة 10 ساعات. فان سعة البطارية=87 x 10=870 أمبير.ساعة.
ولنحذر إذا هبط جهد العمود إلى 1,8 فولت أن تحاول تفريغها بأي حال من الاحوال.. وكل تيار يصرف من البطارية عند هذا الجهد يؤدى إلى تراكم أملاح كبريتات الرصاص التى يصعب تحليلها لنزعها من الألواح بعد أن تتراكم عليها.. أى أن ذلك يؤدى إلى فساد البطارية وهو ما يطلق عليه )التملح).
