Akü Nedir? Görevleri, Şarjı ve Bakımı

Akü (akümülatör), aracın elektrik sisteminin en önemli elemanlarından biridir. Elektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depolar ve ihtiyaç duyulduğunda yeniden elektrik enerjisi olarak araç sistemlerine verir. Özellikle motorun ilk çalıştırılması sırasında marş motorunun ihtiyaç duyduğu yüksek elektrik akımını sağlar.

Akünün araç üzerindeki başlıca görevleri şunlardır:

• Motorun ilk çalıştırılması için marş sistemine gerekli elektrik enerjisini sağlar.
• Motor çalışmıyorken elektrikli alıcıların beslenmesine yardımcı olur.
• Marş motorunun ihtiyaç duyduğu yüksek elektrik akımını sağlar.
• Motor çalışırken alternatör tarafından üretilen elektrik enerjisinin bir bölümünü daha sonra kullanılmak üzere depolar.

Bu içerikte akünün görevleri, anma kapasitesi, kutup başı gerilimi, soğukta çalıştırma akımı, kritik şarj gerilimi, iç direnci ve akünün şarj edilmesi gibi temel konuları inceleyeceğiz.

Akü Anma Kapasitesi Nedir?

Akü anma kapasitesi, belirli sıcaklık ve deşarj şartları altında aküden alınabilecek elektrik miktarını ifade eder. Akünün kapasitesi amper-saat (Ah) birimiyle belirtilir.

20 °C sıcaklıkta, 20 saat süre boyunca akünün kutup başı gerilimi 10,5 voltun altına düşmeden aküden alınabilecek akım miktarı anma kapasitesinin belirlenmesinde kullanılır.

Örnek: Kutup başı gerilimi 10,5 voltun altına düşmeden 20 saat boyunca 2,2 amper akım verebilen bir akünün anma kapasitesi:

2,2 A × 20 h = 44 Ah

Bu durumda akünün anma kapasitesi 44 Ah olarak ifade edilir.

Akü Kutup Başı Gerilimi Nedir?

Kutup başı gerilimi, akünün pozitif ve negatif kutup başları arasından ölçülen voltaj değeridir. Bu değer aynı zamanda akünün araç elektrik sistemine sağladığı gerilimi ifade eder.

Örneğin bir akünün üzerinde 12 V 64 Ah 640 A (EN) değerleri bulunabilir. Buradaki 12 V akünün nominal gerilimini, 64 Ah anma kapasitesini ve 640 A (EN) ise belirtilen standarda göre soğukta çalıştırma akımını ifade eder.

Aküye herhangi bir elektrik tüketicisi bağlı değilken kutup başlarından ölçülen gerilim, akünün boşta veya durgun durum gerilimi olarak adlandırılır. Bu değer akünün şarj durumu hakkında bilgi veren göstergelerden biridir.

Eğitim materyalindeki değerlere göre akünün kutup başı gerilimi ile şarj durumu arasındaki ilişki şöyledir:

• 12,7 V – 12,0 V: Şarjlı batarya
• 10,5 V – 12,0 V: Kısmi şarjlı batarya
• 10,5 V’un altı: Şarjı bitmiş batarya
• 5 V’un altı: Şarjı tamamen bitmiş batarya

Akünün Soğukta Çalıştırma Akımı Nedir?

Soğukta çalıştırma akımı, akünün düşük sıcaklık şartlarında marş motoruna yüksek akım sağlayabilme kabiliyetini gösteren önemli değerlerden biridir. Bu değer amper (A) cinsinden belirtilir ve akünün özellikle soğuk havalardaki marş performansının değerlendirilmesinde kullanılır.

Soğukta çalıştırma akımı değeri, -18 °C sıcaklıkta aküden alınabilecek akım miktarıyla ilişkilidir. Akünün yeterli marş akımını sağlayamaması durumunda marş motoru krank milini gereken hızda çeviremeyebilir.

DIN Standardına Göre Soğukta Çalıştırma Akımı

DIN standardına göre aküden, belirtilen soğukta çalıştırma akımı değerinde 30 saniye boyunca akım çekildiğinde kutup başı geriliminin 9 voltun altına düşmemesi gerekir.

EN Standardına Göre Soğukta Çalıştırma Akımı

EN standardına göre ise aküden, belirtilen soğukta çalıştırma akımı değerinde 10 saniye boyunca akım çekildiğinde kutup başı geriliminin 7,5 voltun altına düşmemesi gerekir.

Akünün yeterli akımı sağlayamaması durumunda marş motoru yavaş dönebilir veya motor hiç çalıştırılamayabilir. Sistemin çalışma prensibini Marş Sistemi Nedir? yazısından inceleyebilirsiniz.

Kritik Şarj Gerilimi Nedir?

Akünün kendi geriliminden daha yüksek bir gerilim kaynağına bağlanarak yeniden enerji depolamasının sağlanmasına akü şarjı denir. Kritik şarj gerilimi ise şarj sırasında akü içerisindeki su kaybının artmasına neden olabilecek gerilim seviyesini ifade eder.

Akü şarj edilirken gaz çıkışı meydana gelebilir ve elektrolit içerisindeki su kaybı artabilir. Bu nedenle şarj cihazının uyguladığı gerilim akünün tipine ve üreticinin belirlediği değerlere uygun olmalıdır. Özellikle klasik sulu kurşun-asit aküler şarj edilirken iyi havalandırılan bir ortam kullanılmalı ve kıvılcım ile açık alevden uzak durulmalıdır.

Eğitim materyalinde 12 volt aküler için verilen şarj gerilimleri şöyledir:

• Standart batarya: 14,4 – 14,7 V
• Bakımsız batarya: 13,8 V
• Jel akü: 14,1 V

Akü teknolojisine göre uygun şarj gerilimi ve şarj yöntemi değişebileceğinden, uygulamada akü ve şarj cihazı üreticisinin belirttiği değerler esas alınmalıdır.

Akünün İç Direnci Nedir?

Akünün iç direnci, akünün içerisindeki elektrik akımına karşı oluşan dirençtir. İç direnç; plakaların yüzey alanı, aktif madde miktarı, akünün şarj durumu, sıcaklığı ve kullanım ömrü gibi birçok etkene bağlıdır.

Büyük kapasiteli akülerde plaka yüzey alanının fazla olması nedeniyle iç direnç daha düşük olabilir ve buna bağlı olarak akım sağlama kapasitesi daha yüksek olabilir.

Akünün kullanım ömrü boyunca plakalardaki aktif maddelerin zamanla dökülmesi ve azalması iç direncin yükselmesine neden olabilir. Aktif madde yüzey alanı azaldıkça iç direnç yükselir ve akünün sağlayabileceği akım kapasitesi azalır.

İç direncin artması özellikle marş sırasında akü geriliminin daha fazla düşmesine ve marş performansının azalmasına neden olabilir. Akünün durumu uygun test cihazlarıyla akım, gerilim ve iletkenlik gibi değerler değerlendirilerek kontrol edilebilir.

Akü Şarj Etmenin Temel Kuralı

Akünün şarj edilmesinde uygun şarj akımının seçilmesi önemlidir. Gereğinden yüksek şarj akımı akünün daha fazla ısınmasına, gaz çıkışının ve su kaybının artmasına ve zaman içerisinde plakaların zarar görmesine neden olabilir.

Geleneksel bir hesaplama yaklaşımında şarj akımı, akünün anma kapasitesinin yaklaşık %10’u seviyesinde seçilebilir. Ancak modern akülerde uygulanacak gerçek şarj akımı ve şarj programı akü tipine ve üretici talimatlarına göre belirlenmelidir.

Örnek: 12 V 55 Ah bir akü için %10 kuralına göre şarj akımı:

55 Ah × %10 = 5,5 A

Bu hesaplama yöntemine göre 12 V 55 Ah kapasiteli bir akü için yaklaşık 5,5 A şarj akımı elde edilir.

Gereğinden yüksek akımla yapılan hızlı şarj, akünün sıcaklığını ve gaz çıkışını artırabilir. Bu durum özellikle uygun olmayan şarj şartlarında su kaybının artmasına ve akünün kullanım ömrünün olumsuz etkilenmesine neden olabilir.

Yüksek şarj akımı → yüksek gaz çıkışı ve ısınma → su kaybının artması → akü ömrünün olumsuz etkilenmesi

Akü Şarj Cihazı Nedir?

Akü şarj cihazı, harici bir elektrik kaynağından aldığı enerjiyi akünün şarj edilmesine uygun gerilim ve akım değerlerine dönüştüren cihazdır. Kullanılacak şarj cihazının akünün nominal gerilimine, kapasitesine ve teknolojisine uygun olması gerekir.

Günümüzde farklı akü teknolojileri bulunduğundan, şarj cihazının sulu kurşun-asit, AGM veya jel gibi kullanılan akü tipine uygun bir şarj programına sahip olması önemlidir.

Akü Şarj Cihazı Nasıl Kullanılır?

Akü şarj cihazı kullanılmadan önce hem akünün hem de şarj cihazının üretici talimatları kontrol edilmelidir. Şarj cihazının akü gerilimine ve akü tipine uygun olduğundan emin olunmalıdır.

Bağlantı sırasında kutupların doğru olması önemlidir. Şarj cihazının pozitif bağlantısı akünün pozitif (+) kutbuna, negatif bağlantısı ise üreticinin belirttiği şekilde negatif (-) kutba veya uygun bağlantı noktasına bağlanmalıdır. Özellikle akü araç üzerinde şarj ediliyorsa aracın üretici talimatları dikkate alınmalıdır.

Bağlantılar tamamlandıktan sonra aküye uygun şarj programı seçilir ve şarj işlemi başlatılır. İşlem sırasında akünün aşırı ısınması, şişmesi veya olağan dışı bir durum göstermesi hâlinde şarj işlemi durdurulmalıdır.

Akünün Şarj Durumu Nasıl Kontrol Edilir?

Akünün şarj durumunun kontrolünde kutup başı gerilimi önemli göstergelerden biridir. Ancak yalnızca boşta ölçülen gerilim değeri akünün gerçek marş kapasitesini her zaman tam olarak göstermez.

Akünün genel durumu değerlendirilirken açık devre geriliminin yanında marş sırasındaki gerilim düşümü ve gerektiğinde uygun bir akü test cihazıyla yapılan yük veya iletkenlik testleri de dikkate alınmalıdır.

Akü yeterli şarja sahip olduğu hâlde sürekli boşalıyorsa aracın şarj sistemi de kontrol edilmelidir. Alternatörün kontrol ve bakım işlemleri için Alternatörlerin Bakımı ve Kontrolleri içeriğini inceleyebilirsiniz.

Akü Bakımı Nasıl Yapılır?

Akünün düzenli olarak kontrol edilmesi marş sisteminin güvenilir çalışmasına ve akünün kullanım ömrünün korunmasına yardımcı olur. Akü bakımında kutup başlarının temizliği ve sıkılığı, akünün araç üzerindeki sabitlenmesi, bağlantı kabloları ve şarj sistemi kontrol edilmelidir.

Bakım yapılabilen klasik tip akülerde elektrolit seviyesi üretici talimatlarına göre kontrol edilmelidir. Bakımsız, AGM veya jel gibi farklı akü teknolojilerinde ise akü açılmamalı ve üreticinin belirlediği bakım ve şarj yöntemleri uygulanmalıdır.

Modern araçlarda akünün durumunun ve enerji akışının izlenmesi için elektronik akü sensörleri de kullanılmaktadır. Bu sistem hakkında daha fazla bilgi için Akü Sensörü Nedir? yazısını inceleyebilirsiniz.

Akü, Marş ve Şarj Sistemi Birlikte Nasıl Çalışır?

Akü, marş motoru ve alternatör birbirini tamamlayan sistemlerdir. Motor çalıştırılırken akü marş motoruna yüksek akım sağlar. Motor çalışmaya başladıktan sonra alternatör aracın elektrik ihtiyacının karşılanmasına ve akünün yeniden şarj edilmesine yardımcı olur.

Bu nedenle aracın zor çalışması veya akünün sık sık boşalması durumunda yalnızca akünün değil, marş sisteminin ve şarj sisteminin de birlikte kontrol edilmesi gerekir.

Otomotiv elektrik sistemleriyle ilgili uygulamalı eğitim içeriklerine Oto Elektrik İş ve İşlem Yaprakları sayfasından da ulaşabilirsiniz.

Akü, marş, şarj ve diğer otomotiv elektrik sistemleriyle ilgili teknik eğitim içeriklerine MotorDersi üzerinden ulaşabilirsiniz.