Marş Basmak İle Neden Akü Biter?

[AXI]

Selamün aleyküm.
Aküler hakkında çok detaylı bilgiye sahip değilim, ama çok fazla tecrübeye sahibim.Uzun süredir yaşadığım bir problem bu gün kafama takıldı ve nedenini bulamadım.Ve sizlere sormaya karar verdim.

Ben tecrübelerimi sürekli iş makine motorları üzerinde edindiğim için aşağıdaki bilgilerde onlar üzerine olacaktır.Günümüz teknoloji otomobillerle kıyaslanmamalı.

Marş motorları çok yüksek akımlarla çalışıyorlar. Ve bildiğim kadarıyla aküsünün 3 katı akım çekiyorlar. (Örneğin 100 amp bir aküye sahip aracın marş motoru 300 amp çekiyor.) Ve yine bildiğim kadarıyla aküler max 4-5 katı anlık akım verebiliyorlar.Yani marş bastığımızda marş bastığımız sürece akümüzün 3 katı amper harcamış oluyoruz.
Biz 200 amperlik aküye sahip fort kamyonumuzda 6 aylık akümüzü tam şarj yapıyor ve 5 saniye marşa basıyor 1-2 dk bekliyor tekrar 5 saniye basıyor şeklinde marşa basıyoruz. Ve bu işlemi max 6-8 defa tekrarlayabiliyoruz. Toplamda 5*8= 40 saniye marşa basmış oluyoruz.

Evet olaya dışardan bakıldığında bu devasa akım çeken motorun 8 defalık marşla aküyü bitirmesi normal gibi görünüyor.Ama aslında akımın büyüklüğü kadar sürenin küçüklüğünü görmüyoruz.
Yani;
12V akü voltajından marş motorunun 40 saniye boyunca 600 amper çektiğindeki harcadığı enerjiyi hesaplayalım.
12*600=7200 watt. Ama bu enerji marş motorunun sürekli olarak 1 saatte çekeceği enerji. O zaman 40 saniyedeki çekeceği enerji;
(7200/60*60) *40=80 watt yapar.80 watt ise 80/12=6,6 Amper enerjiye eşittir.
Yani 40 saniye marşa basmakla , farlarının 30 dk açık kalmasına eşit enerji tüketiyor.

Ama bu hesabı doğru sayıp farları 30 dk yanık koyduktan sonra yine 5 er saniye aralıklarla 6-8 defa marş basabiliyorum

Burada anlamadığım marş motorlarının akımları yüksek olsada süre kısa olduğu için çok az enerji harcamaları gerekirken neden gerçekte böyle olmuyor?

Birde aküler 8 defalık marş bastıktan sonra 1 saat ara verildiğinde tekrar 1-2 defalık marş basabiliyor. (Sanayi dilinde bekle biraz toplasın )
Bu bekleme süresi içinde ne değişiyor ki marş basamayan akü basabilir hale geliyor?

[Mr_YAMYAM]

Araştırılması gereken ilk mevzuu motorlardaki '' SURGE CURRENT'' Kalkınma akımı.
Akünün toparlanması ise, zaten yukardaki ifade içerisindeki anlatımlara bakılarak, akülerin bir anda elektrodlarının hava kabarcıkları ile dolarak akım kapasitesini yitirmesi ve bir zaman sonra bu kabarcıklar dağılarak akünün toplanması olayıdır.

[AXI]

Motarların kalkış esnasında 3-4 katı enerji cektiğinden mi bahsediyorsunuz?
Onun hesap üzerinde pek etkisi olmaz heralde

Sadece bu akünün  5 katı akım sağlayabilceği ve motorun aküden akünün 3 katı akım çekeceği bilgisinin doğruluğunu bozuyor.Ve diyelim ki motor sadece kalkışta akünün 3 katı akım cekiyor sonrasında 3 de 1 i akımla çalışmaya devam ediyor.

O zaman hesaplarda marş motorunun 40 saniyede harcadığı enerji daha da düşer.İş dahada tohaflaşır.

[Mr_YAMYAM]

Motarların kalkış esnasında 3-4 katı enerji cektiğinden mi bahsediyorsunuz?
Onun hesap üzerinde pek etkisi olmaz heralde

Sadece bu akünün  5 katı akım sağlayabilceği ve motorun aküden akünün 3 katı akım çekeceği bilgisinin doğruluğunu bozuyor.Ve diyelim ki motor sadece kalkışta akünün 3 katı akım cekiyor sonrasında 3 de 1 i akımla çalışmaya devam ediyor.

O zaman hesaplarda marş motorunun 40 saniyede harcadığı enerji daha da düşer.İş dahada tohaflaşır.

HAYIR.
Motorlardaki SURGE (Kalkınma) akımı farklıdır.
Kontak anahtarı çevrildiği anda motor dönmeye başlamadan çekilen anlık akım. O anda arabanın tüm lambalarının söndüğü bile görülmüştür.
Motor belli bir devire ulaştığında bu akım düşer ve normal seviyeye gelir.
Yani bahsi geçen ;

Ve bildiğim kadarıyla aküsünün 3 katı akım çekiyorlar. (Örneğin 100 amp bir aküye sahip aracın marş motoru 300 amp çekiyor.)

Değildir.
Surge akımları 5-10 hatta 20-30 kat bile fazla olabilir.

[AXI]

o zaman 300 amperlik bir motor ortolama kalkış anında 300*20 = 6.000 amper çekiyor mu diyecez .

Bu akımı ne o aküler verebilir nede o kablolar taşıyabilir? Bunu biliyor olmalısınız.

[Emre_Tuncay_]

Normalde araba bile kalkış anında boşta çalıştırılıyor viteste çalıştırınca ilk anda zaten kendi ataleti ile birlikte yük verince hemen istop ediyor.Yani ilk anda her motor kendi ataleti yenmek için fazla yük çekiyor.Kaldıki marş motoru ilk anda hem kendi ataleti var hemde aracın motorunu çeviriyor.Bu ilk anda 20 kat akım çekebilir çok kısa süreliğine.
Büyükler boşuna dememiş işe başlamak işin yarısıdır diye.

[Mr_YAMYAM]

o zaman 300 amperlik bir motor ortolama kalkış anında 300*20 = 6.000 amper çekiyor mu diyecez .

Bu akımı ne o aküler verebilir nede o kablolar taşıyabilir? Bunu biliyor olmalısınız.

Bildiğim tek şey var.
O da,
Gerek kablolar olsun gerekse yarı iletkenler olsun anlık olarak olağandan daha fazla akım akıtabilirler.
Bir marş motoru sargıları yaklaşık 4-5mm karelik kesitli tellerle sarılmışlardır. Bu kesitteki telden birkaç bin amperlik akımı her durumda anlık geçirebilirsin.
En gerçekçi açıklama ise şöyle yapılabilir.
Ani akımları ölçebilen ve tepe değeri tutabilen ölçü aletleri vardı bir zamanlar.
http://www.testone.com.tr/urunler/ac-dc-pens-ampermetreler/hioki-3285-20/
Bu gibi bir ölçü aleti ikimizi de mahcup edebilir 

[Okan AKÇA]

Akulerin üzerinde yazan yazilar anlamlari
Öncelikli konu start Akuler olmasidir 540a gibi değerlerde akünün 10.5v oluncaya kadar 540amper akim verebilmesi anlamina gelir.

[yas]

12V akü voltajından marş motorunun 40 saniye boyunca 600 amper çektiğindeki harcadığı enerjiyi hesaplayalım.
12*600=7200 watt. Ama bu enerji marş motorunun sürekli olarak 1 saatte çekeceği enerji. O zaman 40 saniyedeki çekeceği enerji;
(7200/60*60) *40=80 watt yapar.80 watt ise 80/12=6,6 Amper enerjiye eşittir.
Yani 40 saniye marşa basmakla , farlarının 30 dk açık kalmasına eşit enerji tüketiyor.

Bu hesap yanlış. Elmayla elmayı kıyaslamıyorsunuz.
1-) 7200 Wh iken hesapladığınız 80 W 40 saniye için saat üzerinden sarfiyat değil. Dolayısıyla 80/12=6,6 Amper değeri de hatalı oluyor.
2-) Akünüzün etiket değerinin 300Ah olduğunu varsayalım, diğer faktörleri de (akünün tam kapasitede olması, ısı, kimyasal etkiler, iç direnç artışı gibi) yok sayarsak, teorik olarak 1 saat boyunca (3600 sn) 300 Amper akım çekebileceğimiz anlamına geliyor. Siz bu aküden 600 Amper çektiğinizde bu süre teorik olarak 3600 saniyeden 1800 saniyeye düşüyor. Dolayısıyla 7200 Wh değerini 3600 e bölmek hatalı sonuç doğurmakta.
3-) Bahsi geçen marş motoru bir kamyona yada iş makinesine aitse %99 akü çift ve seri bağlı gerilim 24 volttur. Dolayısıyla 24*600=14400W lık bir sarfiyat vardır diye düşünüyorum.

Örneğinizde belirtiğiniz verileri hatalı varsayarak 2 adet 12V100Ah akü kapasitenizin olduğunu varsayarak ve sizin bundan 600 amper çektiğinizi ve diğer bütün faktörleri ihmal ederek tekrar hesaplarsak,
24*100=2400 W akünüzün saatteki kapasitesi, sarfiyat da 24*600=14400 W olduğundan akünüzün boşalma süresi 10 dakika yada 600 sn olacaktır.
Buradaki tek değişkeni akım olarak kabul ettiğimizde saatteki kapasitesinin 6 katı daha fazla akım çekmektesiniz.
40 saniye boyunca 600 amper çekildiğinde akünün kapasitesinde (40/3600)*600*24=160W lık bir sarfiyat gerçekleşmiş olur.
Başka bir değişle akünüz de 160/24=6,6Ah lik eksilme olur. Kaldı ki 600 amperlik sarfiyatı düz mantıkla kabul ettik kalkış anındaki aşırı yüklenmeleri hesaba katmadık bile.
Akünün bekledikten sonra toplaması olayı da çekilen akımın etkisiyle yükselen iç direncin (ısı ve kabarcık gibi kimyasalı etkileyen faktörlerin) zamanla normale dönmesinden kaynaklanmaktadır.

[optimum]

Bu hesap yanlış. Elmayla elmayı kıyaslamıyorsunuz.
1-) 7200 Wh iken hesapladığınız 80 W 40 saniye için saat üzerinden sarfiyat değil. Dolayısıyla 80/12=6,6 Amper değeri de hatalı oluyor.
2-) Akünüzün etiket değerinin 300Ah olduğunu varsayalım, diğer faktörleri de (akünün tam kapasitede olması, ısı, kimyasal etkiler, iç direnç artışı gibi) yok sayarsak, teorik olarak 1 saat boyunca (3600 sn) 300 Amper akım çekebileceğimiz anlamına geliyor. Siz bu aküden 600 Amper çektiğinizde bu süre teorik olarak 3600 saniyeden 1800 saniyeye düşüyor. Dolayısıyla 7200 Wh değerini 3600 e bölmek hatalı sonuç doğurmakta.
3-) Bahsi geçen marş motoru bir kamyona yada iş makinesine aitse %99 akü çift ve seri bağlı gerilim 24 volttur. Dolayısıyla 24*600=14400W lık bir sarfiyat vardır diye düşünüyorum.

Örneğinizde belirtiğiniz verileri hatalı varsayarak 2 adet 12V100Ah akü kapasitenizin olduğunu varsayarak ve sizin bundan 600 amper çektiğinizi ve diğer bütün faktörleri ihmal ederek tekrar hesaplarsak,
24*100=2400 W akünüzün saatteki kapasitesi, sarfiyat da 24*600=14400 W olduğundan akünüzün boşalma süresi 10 dakika yada 600 sn olacaktır.
Buradaki tek değişkeni akım olarak kabul ettiğimizde saatteki kapasitesinin 6 katı daha fazla akım çekmektesiniz.
40 saniye boyunca 600 amper çekildiğinde akünün kapasitesinde (40/3600)*600*24=160W lık bir sarfiyat gerçekleşmiş olur.
Başka bir değişle akünüz de 160/24=6,6Ah lik eksilme olur. Kaldı ki 600 amperlik sarfiyatı düz mantıkla kabul ettik kalkış anındaki aşırı yüklenmeleri hesaba katmadık bile.
Akünün bekledikten sonra toplaması olayı da çekilen akımın etkisiyle yükselen iç direncin (ısı ve kabarcık gibi kimyasalı etkileyen faktörlerin) zamanla normale dönmesinden kaynaklanmaktadır.

baya açıklayıcı olmuş

[HexfeT]

Akünün üzerinde yazan 60Ah değerini 60A çekersem 1 saat, 120A çekersem 30dk da boşalır şeklinde doğrudan orantı ile yorumlamamak lazım. Akünün dokümanı varsa ve incelerseniz üzerinde yazan kapasite değerinin hangi şartlarda sağlandığına dair bilgi bulunabiliyor. Mesela 60Ah bir akü için 25 derecede sabit 5A çekilmesi durumunda 60Ah dir gibi... Çekilen akım arttıkça bu kapasite düşüyor.

Ayrıca starter akülerde bildiğim kadarıyla plaka sayısı ve kalınlığı farklı oluyor. Yüksek akım çekilebilmesi için asit çözeltisi ile temas halindeki plaka yüzey alanını arttırmak gerekiyor. Bu da daha fazla sayıda fakat daha ince plaka ile sağlanıyor. Starter akülerin ömrünün kısa olması ve doldur-boşalt döngüsünde kullanıma uygun olmayışı bundan kaynaklanıyormuş.

[AXI]

@yas merhaba.
Öncelikle iş makinesinde 120 beygir ford motor var ve 200 amperlik tek akü var.Yani sistem 12 volt.Ve hesaplamada bir farklılık yapmamışsınız.Hata olduğunu söylemiş aynı hesaplamayı yapmışsınız.Veya benim fark edemediğim gözden kaçırdığım bir nokta var.

Ve tohaftır ama sizde 6,6 amper sonuca ulaşmışsınız.

Ama asıl sorun bu değil sizin dediğinizide doğru saysak 2400 W kapasiteli bir aküden neden 160 wattlık enerji harcadığımız halde akü bitmiş yada daha doğrusu marş basmaz hale geliyor.Aslında geride daha 2400-160=2240 watt enerji olması gerekmez mi?

Hadi birde bu kalkıştaki anlık akım olarak ki bu anlık meselesinide 1 saniye kabul edelim ve 30 kat var sayalım onuda hesaplıyalım.
600*30 = 18.000 amper : )
18.000*12=216.000 saatteki harcanan watt
216.000/3600 = 60 watt buda saniyedeki yani motor kalkış anındaki çekilen enerji.Bunuda 8 kez yaptığımızı varsayarsak = 480 watt.
birde motorun 160 wattı var.Toplam 160+480=640 hadi yuvarla 1000 olsun. Yani biz max 1 kw enerji çektiğimiz halde.
Ve 200 amper * 12V = 2.4 kw akümüzün enerjisi olduğu ve harcanan 1 kw dan geriye 1.4 kw kaldığı halde ki bu herşeyi kat kat fazlasıyla hesapladığımızda
bizim 1.4 kwlık enerji nereye gidiyor? Eğer aküde ise neden marş basmıyor?

[AXI]

Birde bu anlık akıma gelecek olursak.Bırakalım varsayımları teorileri hepimizin az çok yaşadıklarıyla olaya bir bakalım.

En basit alın bir motor aküsü (3A-12V) ve herhangibir çok içli kablodan 30 cm kesip içinden 1 tane teli ayırın.Sonra gidin bir ucunu + ya diğer ucunu - ye tutun.
Ne olur hepimiz biliyoruz daha 1 saniye bile olmadan göz bile ne olduğunu görmeden çat der ve kaplo potlar ve kopar.Bunu yapan 3 amperlik bir akü.Birde akünün 50 katı akım verdiği iddiasınıda sonuçlandırmak için aynı deneyi akünün 5 katı olan 5*3=15 amperlik 12 voltluk bir adaptörle deneyin.Aynı sonucu alacaksınız.

Farklı olarak şunu deneyin
Bu akü sağlamlık testi yapan ve aküyü çok fazla yüke sokup düşüp düşmeyeceği gözlemlenen cihazlarla hem akünün hem adaptörün akımlarını ölçün.
Belki aküdeki yüksek yükden dolayı adaptörden 5 veya 10 amper fazla akım okuyabilirsiniz.Ama 30 katı kesinlikle okuyamazsınız.

Şimdi hem aküyü hemde elinizdeki teli gözünüzde büyütün.Akü 10.000 amper olsun telde 5cm lik tel olsun. Orana bakılırsa tel çok ince kaldı.Şimdi yapın aynı işlemi ne olur ? sonuç aynı olur tek değişen patlamanın şitdeti olur : )

Dediğim gibi bu konuda uzman olmadığım için size kesinlikle anlık olarak o akımlar geçmez demiyorum.Belki microsaniyeler mertebesinde bizim bilmediğimiz şeyler oluyor olabilir.
Ama kesinlikle bu saniyeler mertebesinde değil. Yani bırakın 30 kat enerji çekmesini 10000 kat enerjide çekse akiden harcayacağı enerji hiçde hesaplamaya değer olmaz.

Diğer bir ıspat ise.
Kalkış anındaki fazla akım çekme olayı ac motorlarda da var.
Ama hiç bir firma " motor kalkarken çooook enerji harcıyor kapatmaktansa bırakın çelışsın 24 saat " demez.

[mert3162]

Arkadaşlar akülerin enerjisini boşaltma süresini sabit akım kaynağıymışcasına hesaplıyorsunuz bu yüzden ayrıca konu içerisinde verilen sayın @Mr_YAMYAM hocamızında belirtmiş olduğu gibidir.

Araştırılması gereken ilk mevzuu motorlardaki '' SURGE CURRENT'' Kalkınma akımı.
Akünün toparlanması ise, zaten yukardaki ifade içerisindeki anlatımlara bakılarak, akülerin bir anda elektrodlarının hava kabarcıkları ile dolarak akım kapasitesini yitirmesi ve bir zaman sonra bu kabarcıklar dağılarak akünün toplanması olayıdır.

Eski bir akü grubu çalışanı olarak söyleyebilirimki özellikle arabalardaki akülere dikkat ettiğinizde starter akü yazar sebebi şudur yüksek kapasitede enerji sağlar gerçekten 100ah saat yazan bir aküden teoride 100ah alırsınız aslında genelde %96 verimle çalışır yeni aküler ki bu fabrikada sarj edilme şekline göre bile değişkenlik göstermektedir.


Standart bir akü fabrikada şu şekilde şarj edilir.Değerleri tam vermiyorum endüstriyel sır olduklarından dolayı.


Mesela 100Ah bir akümüz olsun bu aküye redresör denilen sabit akım basıcı kaynaklar ile 20 Amper basılır 5-5.5 saat boyunca


daha sonra aküye tekrar 4 saat boyunca ters şarj yapılır (deşarj) amaçlı.


daha sonra ilk parametreler kullanılarak tekrar şarj edilir.Bu esnada akülerin sıcaklıkları kontrol altında tutulur hatta aküler aşırı ısındıklarından dolayı soğutma sularının içerisinde (şarj havuzları)şarj deşarj edilir.(kutup başları suyla temas etmez ve aynı zamanda bu sayede sızdırmazlık testide yapılmış olur.)


Kurşun asit akülerin deşarj eğrileri lineer değil logaritmiktir.


Ayrıca bir problem olarakta sülfatlaşma durumu vardır mesela gece lambaları açık bırakıp gittiniz sabah geldiğinizde marş basmama sebebi kurşun-asit akülerin ilk söylediğim gibi arabaya start vermek için anlık yüksek akım verme işi bu akülerindir.Sabit düşük akım cektiğinizde kutuplarda sülfat birikmesi olur ve bu sülfat birikintisi yine fabrikada şarjda kullanılan redresörler ile mümkündür.

Kurşun asit aküler malesef en ilkel aküler fakat yaptıkları iş bakımından fiyat performans açısından günümüzde hala en stabil akülerdir.Kısa sürelide olsa


Kısaca kurşun-asit aküler sabit akımlarla şarj olmayı severler ama sabit deşarj olmayı pek sevemezler.Bunun yerine tekne gibi yerlerde derin deşarj tip jel aküler kullanılır.

[yas]

Hesaplamalardaki hatadan kastım Amper saat üzerinden yapılan yanlış, Boşalma süresi 1 saatin altına düştüğü için 40 saniye için hesaplama yaparken boşalma süresini 3600 sn olarak hesaplamak yanlış. Ayrıca iş makinesi dediğin için sistemin 24 volt olduğunu varsaydım. Yine önceki mesajımda da belirtiğim gibi değer etkenleri göz önüne almadım, tabiki akünün deşarj eğrisi, gerilim düşümü var, iç direnç artışı var, kalkış anı çekilen güç vs... bunların hepsini ihmal ederek her şeyi ideal varsayarak düz bir hesaplama yaptığımı söylemiştim. Kaldı ki hangi tür akü olursa olsun istediğimiz akımı çekemeyiz katalog değerlerini incelemek gerekli plakaların bozulma sınırlarının da içerisinde kalmak gerekli.

Sistemi 12V/200Ah ve 600A sarfiyat üzerinden tekrar hesaplarsak yine diğer faktörleri ihmal ederek ve her şeyi ideal varsaysak bile akünüzün boşalma süresi max. 20dk. dır. 40 saniyedeki sarfiyatı hesaplarken bu süreyi baz alarak hesaplamanız gerekli.

(40/1200)*600*12=240W lık sarfiyatınız var yada başka bir değişle akü kapasiteniz 180Ah olmuştur. Tabi sizin marş süreniz 40 saniye tek parça değil 6-8 marş olarak kullanıyorsunuz. Kalkış anındaki akımın değeri hakkında bir veri yok belki 2kA belki 5kA belkki xKa buradaki enerji kayıpları hesapta yok.

Not: Bir öceki mesajımda  "(40/3600)*600*24=160W" kısımda yanlışlıkla 3600 yazmışım bu süre 600 olarak işleme girmesi gerekiyordu. dikkat etmemişim.