[teoria] Baterias

[André Lima 0]

Colegas Vamos reservar esse espaço p adicionarmos infomações importantes na compreensão desse importante equipamento em qualquer projeto automotivo.

 

 

 

Breve visão do funcionamento de uma bateria automotivA

 

Indicador do estado de baterias para veículos automóveis

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ACUMULADORES AUTOMOTIVOS- Especificações

 

 

 

São utilizados em veículos automotores de explosão, tais como: motocicletas, automóveis, ônibus, caminhões, tratores, etc., para partidas e suprir as necessidades de iluminação, rádios e acessórios eletro-eletrônicos.

 

Suas características são bastante evidentes com relação aos outros tipos devido ao seu tamanho compacto suas característica internas oferecendo uma baixa resistência interna.

 

A vida média de uma bateria é de aproximadamente 19.320 Km por ano. Vários fatores contribuíram para melhorar a vida das baterias em serviço tais como:

 

- Ligas de chumbo utilizadas nas grades das placas com menores teores de antimônio, resistentes a sobrecargas.

- Redução das espessuras das placas e o uso de mais placas na célula.

- Separadores com menores resistências ôhmica.

- Reguladores de voltagem com melhores desempenhos e controlados eletronicamente.

 

 

 

BATERIA LIVRE DE MANUTENÇÃO : SELADOS

 

 

 

São baterias automotivas de concepção moderna a qual tira do usuário a obrigação de se efetua manutenção periódica no tocante a adição de água.

 

Estas baterias são hermeticamente fechadas providas de orifícios pequenos para escape dos gazes, não permitindo que o usuário efetue leituras de densidades do eletrólito. O seu estado de carga é verificado através da leitura de Voltagem entre os pólos terminais, como mostraremos a seguir.

 

Para se saber a densidade, mede-se a voltagem (tensão) entre os pólos e calcula-se a densidade pela equação abaixo: D = V-0,84

X

D= Densidade em g/cm3

V= Voltagem (tensão)

X= Número de células

0,84= Constante

 

Exemplo: Voltagem igual a 12,60 volts, divide por "x" número de células (elementos) da bateria e subtrai-se a constante 0,84.

 

D= 12,60 - 0,84

6

 

D= 2,10- 0,84

 

D= 1,260 g/cm3

 

 

 

Esta bateria só deve ser instalada em veículos que estejam equipados com regulador de voltagem eletrônico, que lhe garante uma melhor estabilidade de Carga.

 

 

 

 

A RECARGA DA BATERIA

 

 

 

Quando uma bateria é submetida a um processo de carga e descarga, denominamos de ciclos. A restituição da carga é feita através do fornecimento de energia por uma fonte externa. Esta fonte carregadora deve ser suprida de energia elétrica, cuja tensão (voltagem), seja superior a tensão da bateria em circuito aberto e a polaridade não se inverta durante a carga (fonte de corrente contínua).

 

Para recarregar uma bateria primeiramente deve-se ter os terminais do carregador e da bateria ligados entres si, e seja feito idêntico com os terminas negativos. A corrente (amperagem) aplicada deve ser de acordo com o tipo e característica de cada bateria a ser recarregada. corrente em amperes recomendada para inído de carga poderá ser de 1/20 /(mínimo) a 1/10 (màxino) da capacidade nominal em Amper hora (AH) da bateria.

 

Exemplo: Bateria com capacidade de 140 Ah, poderá ser carregada com 7 a 14 amperes, observando o limite da temperatura para que a mesma não ultrapasse o máximo permitido que é de 60 graus Centígrados. A bateria deverá ser retirada do aparelho somente quando estiver a plena carga. Uma maneira de se saber quando a bateria esta a plena carga é verificando:

 

- Nível do eletrólito

- Temperatura do eletrólito

- Densidade do eletrólito

- Voltagem

- Coloração das placas

 

 

 

 

NÍVEL DO ELETRÓLITO

 

 

 

A importância de se verificar o nível do eletrólito, é que o mesmo em hipótese nenhuma deve situar-se abaixo das placas sob pena de danificar a bateria completamente.

 

O nível deve ser verificado com um tubo de vidro ou plástico provido e uma marcação. O mesmo deve ser introduzido no vaso através do orifício da tampa, até que atinja o topo dos separadores, feche a extremidade superior com o dedo polegar retirando o tubo ainda fechado e verifique visualmente a altura do nível.

 

Caso esta altura não coincida com a especificação deve-se corrigir imediatamente, com água destilada ou desmineralizada no caso de completar o nível, se estiver acima do especificado retire o eletrólito somente quando a bateria estiver à plena carga.

 

O nível especificado para a bateria automotiva é de aproximadamente de 1,2 a 1,5 centímetros ou siga a recomendação do fabricante.

 

 

 

 

TEMPERATURA DO ELETRÓLITO

 

 

 

É importante a verificação da temperatura do eletrólito já que a capacidade e a vida útil da bateria depende da mesma.

 

Para se medir a temperatura de uma bateria utiliza-se um termômetro de vidro, o qual é introduzido pelo orifício da tampa de tal modo que o mesmo fique imerso no eletrólito alguns minutos (+ ou - 3 minutos), após isto, lê-se na coluna graduada a temperatura.

 

Podemos considerar satisfatória a temperatura de no máximo 60°C. É importante a observação da temperatura, pois, a mesma tem influência direta na leitura da densidade do eletrólito, conforme tabela abaixo:

 

 

 

 

 

 

 

DENSIDADE DO ELETRÓLITO

 

 

 

Já vimos anteriormente que a densidade do eletrólito aumenta durante a carga e diminui durante a descarga da bateria. A densidade é verificada mediante a utilização de um instrumento denominado "densimetro" tipo chupeta.

 

Para se realizar a medição da densidade, introduz-se o bico da borracha no interior do vaso de tal modo que o mesmo fique mergulhado na solução.

 

A seguir, comprime-se a seringa soltando-a imediatamente permitindo que o eletrólito suba através do bulbo de vidro, fazendo com que o hidrômetro (bóia) flutue sem encostar na parede do bulbo, efetuando a leitura no ponto que ficar o nível do eletrólito.

 

É importante que a medição da densidade deva ser feita antes de adicionar água, sendo esta menos densa que o ácido, poderá causar uma falsa leitura. Lembre-se que ao efetuar a leitura não se esqueça de verificar a temperatura para se fazer à correção.

 

Exemplo: Leitura tirada com densímetro = 1.240 g/cm3 com temperatura de 55°C. Verificando na tabela acrescentamos 20 pontos obtendo-se leitura real de 1.260 g/cm3 . Cuidado ao preparar solução, jamais coloque água no ácido sulfúrico puro (concentrado), coloque sempre o ácido na água, faça este processo lentamente pois, caso contrário haverá um aumento elevado da temperatura podendo ocorrer acidentes.

 

 

 

 

 

TABELA INDICADORA DO ESTADO DE CARGA, DENSIDADE E VOLTAGEM

 

 

 

CARGA DENSIDADE VOLTAGEM(12) VOLTAGEM(6)

100% 1,260 12,60 6,30

75% 1,250 12,54 6,27

50% 1,230 12,42 6,21

25% 1,180 12,12 6,06

DESCARREGADA 1,160 12,0 6,0

OS VALORES ACIMA REFEREM -SE UM ELETRÓLITO À 20ºC

 

 

 

 

VOLTAGEM DA BATERIA

 

 

 

A medida de voltagem ou tensão de uma bateria é de grande importância, ela nos dá uma idéia do funcionamento aliada ao parâmetro anteriores. Na bateria existe uma placa com potencial positivo e outra com potencial negativo. A diferença deste potencial ou seja, a voltagem da bateria em circuito aberto é dada pela diferença destes potenciais.

 

E = Ep - En, onde "E" é dado em volts.

 

 

 

A voltagem de uma bateria depende tanto da temperatura como da densidade. A voltagem final de carga denomina-se voltagem existente entre os pólos de uma bateria no instante final do processo de carga. A medição da voltagem deve ser realizada um voltímetro de precisão com variação máxima de 0,1%.

 

 

 

 

COLORAÇÃO DAS PLACAS

 

 

 

Com auxílio de uma lanterna podemos visualmente observar esta coloração. As placas positivas são de coloração castanha escuro e as negativas de cinza prateado.

 

 

 

 

CAPACIDADE DE UMA BATERIA

 

 

 

A capacidade de uma bateria pode ser expressa em "Amper-hora" e em "Watt-hora" universalmente adota-se a unidade "Amper-hora" (Ah).

 

A capacidade é a quantidade de energia em amperes-horas que uma bateria pode fornecer em certo regime de descarga durante um certo tempo (período), até a voltagem atingir o instante final de descarga. Matematicamente, podemos expressar que é o produto da intensidade de corrente fornecida pelo período de tempo durante o qual ocorre este fornecimento, isto é:

 

C20= l xT Ex.:C= 5Ax20h=100Ah

 

Onde:

C20 = Capacidade da bateria

l = Intensidade de corrente de descarga

T = Período de tempo durante a descarga (horas).

 

 

 

Se a bateria tem por exemplo 100 Ah de capacidade podemos dizer que a mesma poderá fornecer energia para um equipamento consumindo 5 amperes durante 20 horas. (Regime da norma ABNT 20 horas). Para baterias automotivas a voltagem (tensão) final de descarga é de 10,5 V. A seguir mostraremos os principais fatores que afetam a capacidade de uma bateria:

 

- A resistência Ôhmica e a construção interna

- intensidade de corrente de descarga

- Densidade de eletrólito

- Nível do eletrólito (volume)

- Temperatura do eletrólito

- DR - corrente de partida (A) 27°C - Define a quantidade de amperes para a partida elétrica de um veículo, à 27°C conforme norma ABNT.

- CCA - 10C ( Cold Cranking Amper) - Define também a corrente de partida elétrica de um veículo, com temperatura de (-)10(dez graus abaixo de zero) conforme norma americana SAE, traduzindo para nosso equivale-se a corrente de partida (A) 27°C.

 

 

 

ABNT= ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.

 

existe ainda outras normas utilizadas para ensaios em baterias tais como:

 

SAE - ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA DO NORTE

 

DIN - ALEMANHA

 

JIS - JAPÃO

 

Fonte:http://www.raiom.ind.br/especificacoes.htm

 

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Tecnologia de ponta agora nas baterias automotivas

Reportagem do Diário de Pernambuco, aborda os novos avanços na fabricação de baterias automotivas

 

Ela fica escondida por um revestimento plástico, ao lado do motor. Talvez por esse motivo que a bateria seja tão esquecida pelos motoristas. A falta de manutenção, como deixar o acúmulo de sujeira nos pólos, reduz e muito o tempo de vida útil da bateria. Isso sem falar no constante abastecimento de água que deveria ser feito. Mas esse problema é coisa do passado. Os fabricantes resolveram investir na montagem das baterias, oferecendo um produto com mais durabilidade e menos trabalho para conservação.

 

Uma das novidades é a Moura Prata. A peça é composta de liga de chumbo, revestida de prata. Dessa maneira, fica mais resistente a elevadas temperaturas. "A Ford, por exemplo, faz o teste Sae J240, em que a bateria tem que suportar uma temperatura de 75º C. Só com revestimento de prata para resistir a isso tudo", explica Raimundo Bacelar, gerente de engenharia da Moura.

 

A bateria Moura Prata ainda vem equipada, na parte superior, com o visor teste para informar se o produto está ou não descarregado. "Essas mudanças aconteceram por conta da reestruturação dos automóveis. As montadoras estão moldando a parte frontal dos veículos em cunho e colocando muitos equipamentos junto ao motor, fazendo a bateria trabalhar em altas temperaturas", salienta.

 

A Bosch também não ficou para trás e lançou no mercado o modelo Bosch Economy. O produto é construído em polipropileno de alto impacto, totalmente selado, sem necessidade de manutenção. "A nova carcaça deixa à mostra o eletrólito (solução de bateria), sendo capaz de fazer uma análise do sistema a olho nu. Além disso, as placas são expandidas, ao invés de fundidas, não consumindo água", explica Evandro Pontes, representante regional da Bosch.

 

A Heliar também colocou no mercado a bateria com liga de prata expandida, garantindo maior capacidade e desempenho na corrente de partida. Além disso, a estrutura foi modificada. O produto possui dois sistemas de proteção antichama e buchas dos pólos forjadas a frio. "A Heliar colocou prata na bateria há dois anos. Mas, agora, ela está de forma expandida, oferecendo maior durabilidade. Além disso, o produto é capaz de suportar recarregagem lenta ou rápida", explica Ary Queiroz, representante Heliar, no Recife.

 

Já Delphi Freedom resolveu investir, pela primeira vez, no mercado das baterias para motocicletas. A bateria Extra é totalmente selada e utiliza a tecnologia AGM (Absorbent Glass Mat) para separação de suas placas internas. O separador é feito de uma manta de fibra de vidro, que absorve a solução interna composta de ácido sulfúrico e água. A peça vem com uma válvula de pressão, que substitui o tradicional respiro da bateria, fazendo o controle dos gases internos gerados pelo processo eletroquímico.

 

 

Perguntas Frequentes

 

 

 

Minha bateria está descarregada. Quero trocá-la.

O fato de a bateria estar descarregada, não significa que ela esteja com defeito. Os principais motivos que provocam a descarga são:

- Fuga de corrente elevada

- Uso de acessórios elétricos com o veículo desligado

- Alternador não gera energia suficiente.

- Adaptações de acessórios em demasia

 

 

É correto testar a baterias fechando o curto-circuito através dos pólos da bateria?

Não. Quando fechamos o curto-circuito através dos pólos da bateria, dependendo do estado de carga e condições de uso da bateria, este procedimento, pode destruí-la por completo, ou retirar uma parte significativa de sua vida útil. Dependendo da situação a bateria pode explodir, causando danos físicos às pessoas a sua volta.

 

O que é Ampère ? É a unidade de medida de fluxo de corrente através de um circuito ou condutor elétrico.

 

O que é tensão ?

Tensão, voltagem, força eletromotriz (fem) ou diferença de potencial (ddp) é a unidade de trabalho realizada por uma carga elétrica de 1 Coulomb ao se deslocar em um campo elétrico uniforme.

 

Esta definição é um tanto quanto complexa, não ?

Para facilitar, imagine uma tomada qualquer de energia elétrica em sua casa. Entre os 2 pinos desta tomada existe uma tensão de 127 Volts ou 220 Volts, dependendo da concessionária que o abasteça. A tensão entre os 2 pinos permitirá que qualquer aparelho elétrico plugado à tomada funcione corretamente, segundo suas propriedades.

 

Na verdade o que ocorre é que quando conectamos um aparelho elétrico a uma tomada energizada (que tem tensão ou diferença de potencial entre seus 2 pinos), irá circular uma corrente elétrica no circuito e esta corrente produzirá o efeito desejado no aparelho (se for uma lâmpada, iluminará; se for um motor, girará; se for um aquecedor, produzirá calor). Para uma bateria, vale o mesmo raciocínio, com a diferença de que em uma tomada, a diferença de potencial está entre os dois pinos e na bateria está entre os dois pólos. Outra diferença básica, é que a energia fornecida pelas concessionárias é o resultado da ação contínua dos geradores e em uma bateria, somente podemos retirar energia, se anteriormente ela for carregada. Em outras palavras uma bateria automotiva não é um gerador, mas sim um acumulador de energia.

 

O que é reserva de capacidade?

Reserva de capacidade (não confundir com capacidade de uma bateria) é o tempo em minutos que uma bateria submetida a uma descarga de 25 A leva até atingir uma tensão final de 10,5 V a 27 o C.

 

O que é Capacidade de uma bateria?

Capacidade de uma bateria, é a quantidade de energia que pode ser armazenada. É normalmente expressa em Ampère-Hora cujo símbolo é Ah. Esta medida é obtida pela multiplicação da corrente em Ampères pelo tempo em horas de descarga até uma tensão de 1,75 V por elemento. Para baterias automotivas, é utilizado um espaço de tempo de 20 horas, por isso normalmente expressamos a capacidade de uma bateria da seguinte forma: XX Ah (onde XX é a capacidade Ex 45 Ah) em 20 horas ou simplesmente C20.

 

O que é corrente de partida?

Corrente de partida é a corrente que uma bateria nova, plenamente carregada, pode fornecer durante um período de tempo determinado, até uma tensão final específica. A norma mais utilizada estabelece a temperatura de –18 o C para a determinação desta corrente. Uma atenção especial deve ser dado a este item. Não são todas as fábricas de baterias que utilizam esta norma, portanto as correntes de partida podem variar, segundo o método escolhido.

 

Quais são os parâmetros que devo prestar atenção no momento da compra de uma bateria?

As informações contidas nos rótulos das baterias são muito importantes. Para que vc possa escolher a bateria mais adequada para seu veículo. As informações mais importantes são: A capacidade em 20 horas C20, A corrente de partida e as dimensões. Deve-se ter especial atenção em analisar a corrente de partida. Algumas fábricas colocam a corrente de partida da bateria em temperatura diferente das demais. Isso não permite que se possa fazer uma comparação direta.

 

Uma bateria que fique armazenada (sem uso) descarrega?

Sim. Quando uma bateria não está sendo utilizada, sofre um fenômeno que denominamos autodescarga. Isto é decorrente de suas características físicas, entretanto, dependendo dos materiais utilizados em sua fabricação a bateria pode ter uma autodescarga maior ou menor.

 

Comprei uma bateria e não vou utilizar durante algum tempo. O que devo fazer?

É recomendável que a bateria sofra uma recarga em intervalos de no máximo 120 dias. Caso contrário a bateria pode ter sua vida útil reduzida.

 

O que é sulfatação das placas?

Sulfatação é um termo que utilizamos para denominar um fenômeno que ocorre em baterias que ficaram um longo período descarregadas. Este fenômeno pode tornar a operação de descarga irreversível, dependendo do tempo que a bateria ficou descarregada e da temperatura que ela ficou exposta.

 

O que é sobrecarga?

Sobrecarga é um efeito causado por uma situação que mantém uma alta corrente passando por um longo período de tempo pela bateria. Este longo período pode ser contínuo ou com interrupções.

 

As reações químicas assim como todos os fenômenos físicos tem uma velocidade máxima para ocorrer. Ao aumentarmos a corrente de carga de uma bateria, estamos aumentando a velocidade da reação de carga. Existe um ponto em que a quantidade de energia fornecida à bateria supera a capacidade de ser absorvida pelos materiais que a compõe. A energia excedente então é transformada em calor. As baterias automotivas apresentam uma alta resistência térmica, ou seja o calor gerado em seu interior, tem dificuldade em se dissipar, provocando aumento da temperatura. A temperatura elevada, leva à queima dos elementos químicos ativos da bateria (elementos que fazem parte da reação de carga e descarga) solicitando mecanicamente seus componentes, ou seja entortando as placas levando a bateria a uma morte prematura.

 

O que causa a sobrecarga ?

O fenômeno é causado por vários motivos um deles é o mau funcionamento do regulador de tensão do veículo. O regulador deve executar o gerenciamento da tensão (voltagem) que é enviada pelo alternador do veículo para a bateria e o sistema elétrico do veículo. A bateria tem, por sua vez, a função de

armazenar a carga para posterior consumo. Em geral a tensão admissível deve estar entre 13,8 V e 14,4 V. Toda vez que o limite de 14,4 volts for superado, tem início um superaquecimento da bateria gerando a sobrecarga. A

sobrecarga pode ser constante ou intermitente, dependendo da origem do problema. O regulador de tensão também realiza outra importante ação. Toda vez que a temperatura do compartimento do motor aumentar, o regulador de

tensão deve realizar a compensação térmica deste aumento de temperatura, realizando a diminuição da tensão regulada, e conseqüentemente a corrente que está sendo enviada à bateria, evitando que a temperatura máxima admissível seja ultrapassada. O mau funcionamento do regulador de tensão

compromete a vida útil da bateria.

A utilização por longos períodos de tempo de componentes elétricos / eletrônicos no veículo, com o motor desligado também pode provocar uma sobrecarga, uma vez que uma bateria por encontrar-se profundamente descarregada, ao acionar o motor de partida e em seguida o motor do veículo,

sinaliza ao alternador do veículo que está sem carga. Hoje os alternadores são bastante potentes. Com a informação de que a bateria encontra-se descarregada, correntes de 40, 50 60 ou mais amperes, são enviadas a bateria, provocando uma sobrecarga, a qual denominamos sobrecarga denominada

por mau uso.

 

Quais as características de uma bateria que sofreu sobrecarga?

Os efeitos de uma sobrecarga, são facilmente identificáveis através de uma análise visual. Dentre os principais aspectos que podemos identificar destacamos:

• Etiquetas amareladas, mostrando que sofreram aumento intenso de temperatura

• Decréscimo acentuado do nível do eletrólito (identificável nas baterias BOSCH através do "Power Control System"

• Expulsão do eletrólito através dos respiros da bateria, ou pelas tampas se a bateria permitir acesso ao eletrólito.

• Bateria com caixa estufada.

 

 

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Espero q Colaborem acrecentando novas informações

 

Abraço,

 

André Lima

[André Lima 0]

links para baterias especializadas p som:

 

http://www.autoz.com.br/Shopping/loja/defa...stNivelTres=948

 

 

por favor poste mis links

 

valeu

[capa 0]

nao li ainda

uns links:

www.maxibass.com.br

www.bateriaimpact.com.br

[futurista 0]

massa, mais um tutorial guardado no meu pc.

[fns22 0]

muito bom. otimo para pessoas como eu , que tem duvidas em relaçao ao assunto

[Jefcanoli 0]

Valeu pela iniciativa.

[PaLiOzIm 0]

Belo tópico. O fórum está vivo, que bom!!!

[redbull_ms 0]

cara muito boa a iniciativa, gostaria de saber bem a respeito de baterias e alternadores, porque sem eles não tem som.. e como dizem, o alternador é o coração do motor, se ele não tá legal o carro também não funcionará legal.. alguem saberia mais sites a respeito??

[Melão 0]

essas gringas aqui são muito usadas la fora...

 

www.optimabatteries.com

www.stingerelectronics.com/web/prods/batteries.asp

 

deem uma olhada ai e mandem comentarios ai...