Sistema de Carga e Partida - Bateria

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Sistema de carga e partida – Everton Ribon Matos
SISTEMA DE CARGA E PARTIDA
Sistema de carga e partida – Everton Ribon Matos
1 BATERIA
A bateria é um dispositivo que
armazena energia química, essa
energia química é convertida em
energia elétrica, para assim atender
toda demanda de alimentação da
máquina.
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1.1 As principais funções da bateria são:
- Fornecer energia;
- Fornecer energia elétrica ao motor de partida e ao S.I;
- Alimentar todo o sistema elétrico do veículo quando o motor não
estiver em funcionamento;
- Estabilizar a tensão do sistema elétrico;
- Auxiliar o alternador, na alimentação de todo o sistema elétrico do
veículo, por tempo determinado, se por algum motivo, o alternador
não conseguir fornecer a totalidade da corrente elétrica.
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1.2 Componentes:
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1.2 Caixa
A caixa de uma bateria é
composta por elemento e tem
função de acomodar os blocos
formados pelas placas.
Normalmente uma bateria
automotiva é constituída por 6
vasos/elementos e cada um
apresenta 2,1 volts, que
ligados em série totalizam 12,6
volts (no caso da baterias
totalmente carregadas).
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1.2 Caixa
Obs: A quantidade de placas dentro de cada elemento determinará a
quantidade de carga que esse elemento possui, quanto maior for
número de placas mais amperes essa bateria irá fornecer.
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1.2 Caixa
Obs: As placas são ligadas em série e soldadas por meio da fusão de
chumbo com chumbo, pois o chumbo resiste ao ácido sulfúrico.
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1.3 Tampa
A tampa tem a função de
manter os elementos selados,
impedindo a saída de eletrólito
do interior da bateria para o
ambiente externo ou a entrada
de substâncias estranhas. As
tampas podem ser ainda de
dois tipos: convencionais ou
seladas.
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1.3 Tampa
Tampas Convencionais: As tampas convencionais
apresentam rolhas com orifício para saída de gases
gerados no interior da bateria e permitem acesso ao
eletrólito.
Tampas Seladas: Contêm câmara de condensação com
saída de gases direcionada através de respiros
canalizados, rolhas estanques não removíveis, pastilhas
antichamas e indicador do estado de carga. Fundição
por termo fusão e passam por testes com ar
comprimido.
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1.4 Pastilhas anti chamas
A pastilha antichamas permite a saída dos gases
produzidos durante o uso, protegendo-a contra a
entrada de faíscas que causam danos como a explosão.
1.5 Indicador de carga
O indicador de carga fica embutido na tampa, uma
esfera que está dentro do indicador irá elevar-se de
acordo com a densidade do eletrólito, tornando visível
no centro do indicador um tom de cor.
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1.6 Bloco de Placas
O bloco de placas é formado pelo conjunto de placas
positivas, negativas e separadores também conhecidos
como envelopes que interligados por conexões fica
armazenado dentro dos vasos da bateria.
A composição de cada bloco produz 2,1volts em
circuito aberto e com plena carga, portanto, numa
bateria de 6 vasos estes blocos totalizam em média
12,6 volts.
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1.6.1 Grade
As grades são feitas de liga de chumbo com adição de
cálcio e prata, possuem a função de condução elétrica na
bateria e suporte da massa ativa. Possuem características
de resistirem altas temperaturas e corrosão.
1.6.2 Massa ativa
A massa é o material ativo responsável por armazenar a
energia na bateria. Quanto maior a quantidade de
massa, maior a quantidade de energia que a bateria
pode armazenar.
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1.6.3 Massa ativa
O material ativo da placa positiva é o dióxido de chumbo
(PbO2), e da placa negativa é o chumbo puro esponjoso
(Pb).
1.6.4 Placa
Chama-se placa o conjunto da grade mais a massa ativa.
As placas positivas e negativas têm composições
diferentes e estão intercaladas no bloco, separadas
através de um material isolante denominado
“separador”.
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1.6.5 Separadores
Os separadores têm a função de isolar as
placas positivas das negativas, impedindo
o curto-circuito através do contato entre
elas. separadores de polietileno de alto
desempenho, tipo envelope, que
oferecem maior resistência mecânica às
vibrações, menor resistência elétrica e
maior proteção a ações químicas do ácido.
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1.6.6 Conexões
As conexões são responsáveis
por interligar as placas de
mesma polaridade dentro de
um mesmo bloco e de
interligar cada bloco com seu
sub sequente, em série,
formando as baterias de 12
volts.
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1.6.7 Polos e Terminais
Os polos das baterias são
responsáveis pela entrada e
saída da energia acumulada na
bateria, através da carga e
descarga. Os polos são de
extrema importância, já que
fazem o contato final da bateria
com o sistema elétrico do
veículo.
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1.6.8 Eletrólito
O eletrólito é uma solução de ácido
sulfúrico que é um condutor de íons, fator
relevante: Sua densidade varia conforme a
sua aplicação. A faixa de variação da massa
específica (densidade) do eletrólito de
baterias para aplicação em clima tropical
deve ser de 1.240 a 1.260 g/l e para
aplicação em clima frio deve ser de 1.270 a
1.290 g/l.
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2 CCA “ Corrente de Partida a Frio”
Em baixas temperaturas, o sistema elétrico como um todo requer
maior energia nas partidas, ou seja, uma grande descarga em ampères.
O número CCA de uma bateria é a capacidade que ela tem de fornecer
uma determinada corrente de partida ao veículo, a uma determinada
temperatura, obedecendo a uma tensão final em condição
normalizada.
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2 CCA “CORRENTE DE PARTIDA A FRIO”
A norma SAE mede a descarga em ampères
que uma bateria totalmente carregada,
esta deverá durante 30 segundos a uma
temperatura de –18°C sem que a tensão
entre os polos caia abaixo de 7,2 volts.
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3 INSTALAÇÃO DA BATERIA DO VEÍCULO
• Instalar apenas baterias boas e plenamente carregadas (maior que
12,3 volts).
• Aplicar somente o tipo de bateria recomendado para o veículo.
• Ao instalar a bateria, conectar primeiro o terminal positivo e depois o
negativo.
• Verificar se há um bom contato entre os terminais dos cabos e os
polos da bateria (não colocar graxa ou outro produto diretamente nos
polos da bateria).
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3 INSTALAÇÃO DA BATERIA DO VEÍCULO
• Verificar se os seguintes itens do sistema elétrico do veículo estão em
conformidade com as especificações: Motor de Partida, Alternador,
Regulador de Voltagem e Fuga de Corrente.
3.1 Precauções
• Antes de retirar ou instalar a bateria no veículo, leia o Manual do
Proprietário referente a cuidados e procedimentos específicos para
cada aplicação.
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3 INSTALAÇÃO DA BATERIA DO VEÍCULO
3.1 Precauções
• Ao retirar a bateria usada, desligue todas as cargas possíveis
(lanternas, motor, rádio, etc.). A seguir, desconecte primeiro o cabo
negativo e depois o positivo.
• Ao instalar a bateria nova, verifique se não foram deixados objetos na
bandeja do veículo, como porcas, parafusos, etc.
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3 INSTALAÇÃO DA BATERIA DO VEÍCULO
3.1 Precauções
• Coloque a bateria nova na bandeja e fixe-a corretamente.
• Conecte primeiro o cabo positivo ao polo positivo da bateria e depois
o terminal negativo ao polo negativo, fixando-os firmemente.
• Evite curto-circuito com ferramentas ou cabos entre o terminal
positivo da bateria e a lataria do veículo (terra).Sistema de carga e partida – Everton Ribon Matos
4 CHECAGEM DO SISTEMA DE FIXAÇÃO DA BATERIA
A fixação deficiente prejudica a vida útil de uma bateria, pois as
vibrações impostas são maiores do que o normal. O atrito da caixa da
bateria com as superfícies de fixação provoca desgaste do material,
podendo ocasionar quebras ou vazamentos e também danos às placas
no interior da bateria.
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4 ARMAZENAMENTO DAS BATERIAS
A bateria deve ser armazenada sobre estrados de madeira, para
evitar danos a sua caixa, na posição horizontal (nunca inclinada ou
deitada). Deve permanecer em lugar seco, sem incidência de raios
solares e temperatura entre 10°C e 35°C.
Para melhor conservação da bateria, siga o procedimento chamado
FIFO (First in First out), ou seja, a primeira bateria a entrar no estoque
deverá ser também a primeira a sair.
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4 CUIDADOS NA ARMAZENAGEM DAS BATERIAS
O empilhamento máximo
permitido deve ser:
• Baterias leves (até 90 Ah)
.............................5 baterias
• Baterias pesadas (acima
de 90 Ah)
.............................3 baterias
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4.1 Mantenimento
Verifique as condições de carga periodicamente, medindo a
tensão das baterias em estoque, principalmente as de baixa
rotatividade.
As baterias com tensão menor que 12,3 V para densidade de
clima tropical (1250 g/l) e 12,65 V para densidade de clima frio
(1280 g/l) devem ser recarregadas
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5 NORMAS DE SEGURANÇA
Para sua segurança,
ao manusear a
bateria, certifique-
se dos cuidados a
serem tomados.
Descrição dos
símbolos de
advertência:
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5.1 ÁCIDO SULFÚRICO
O ácido sulfúrico é um líquido corrosivo que pode causar
queimaduras ou irritações na pele e nos olhos, podendo também
danificar roupas.
CUIDADOS:
• Sempre empilhe as baterias de forma correta para evitar
quedas.
• Use óculos de segurança ao manusear baterias.
• Lave sempre as mãos após manusear baterias.
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5.2 AÇÕES DE EMERGÊNCIA
• Em contato com a pele ou olhos, lave imediatamente a área
afetada com água corrente.
• Para todos os casos, procure um médico imediatamente.
• Em caso de derramamento de eletrólito (ácido sulfúrico), isole a
área e neutralize com uma solução de bicarbonato de sódio 10% (1
litro de água + 100g de bicarbonato).
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5.3 RISCOS DE CURTO CIRCUITO
Os terminais da bateria podem sofrer curto-circuito provocado
por faíscas de objetos de metal ou cabos conectores.
• Nunca coloque ferramentas sem isolação sobre a bateria.
• Na recarga, nunca conecte o polo positivo ao polo negativo de
uma mesma bateria.
• Certifique-se de que o carregador esteja desligado para conectar
ou desconectar a bateria.
• Certifique-se de conectar o cabo positivo do carregador ao polo
positivo da bateria, e o cabo negativo ao polo negativo,
respectivamente.
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5.4 GASES EXPLOSIVOS
O gás (hidrogênio) liberado pela bateria quando está em recarga é
explosivo. Cigarros, chamas e faíscas próximas à bateria podem
causar explosão.
• Ao manusear a bateria, proteja os olhos e a face. Utilize óculos
de segurança.
• Sempre efetue recarga de baterias em local bem ventilado.
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6 IMPROCEDÊNCIA NO REQUERIMENTO DE GARANTIA
• Polo com sinais de batidas, curto-circuito ou derretido por mau
contato.
• Bateria simplesmente descarregada.
• Caixa ou tampa com sinais de maus tratos (batida, furo, queda),
ou se o número gravado na tampa da bateria não coincidir com o
número do Certificado de Garantia.
• Número do Certificado de Garantia rasurado ou modificado.
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6 IMPROCEDÊNCIA NO REQUERIMENTO DE GARANTIA
• Certificado não preenchido, incorreto ou incompleto.
• Data da venda/substituição rasurada ou modificada.
• Bateria danificada por uso incorreto (solta no suporte, aplicação
incorreta, etc).
• Bateria com sobrecarga (nível baixo de eletrólito).
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6 IMPROCEDÊNCIA NO REQUERIMENTO DE GARANTIA
Baterias convencionais (com acesso ao eletrólito):
• Bateria com eletrólito contaminado.
• Se a bateria apresentar, após a recarga, eletrólito com alta
densidade devido à adição de ácido ou com baixa densidade
devido à substituição do eletrólito por água.
• Bateria com placas sulfatadas em um ou mais elementos.
• Bateria sem eletrólito ou quando o nível estiver abaixo das
placas.
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6.1 SOBRECARGAS
A sobrecarga é um efeito que ocorre quando se tem uma corrente
alta passando por um longo período de tempo pela bateria, seja este
período contínuo ou com interrupções.
7.1 Análise prévia da bateria
• Analise visualmente as baterias, para detectar se existem danos
nas caixas, tampas ou polos.
• Baterias danificadas deverão ser separadas e não incluídas no
processo de recarga.
7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.1 Preparo do Circuito de Carga
• Posicione as baterias com um espaçamento mínimo de 20 mm
entre as mesmas.
• Coloque no mesmo circuito somente baterias de mesma
capacidade e no mesmo estado de carga (Isso evitará que as
baterias pouco descarregadas sofram sobrecarga, quando ligadas
no mesmo circuito de uma bateria que necessite de maior tempo
de recarga).
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.1 Preparo do Circuito de Carga
• A capacidade de uma bateria é um número expresso em Ah
(ampère hora) e está impresso na etiqueta da caixa da bateria.
Pode-se também obter esta característica no catálogo de
aplicação.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
As baterias podem ser ligadas:
Em série
Ou seja, o polo positivo de uma bateria deve estar ligado ao polo
negativo da bateria vizinha, ficando sempre aberto o polo positivo
da primeira e o polo negativo da última bateria.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
As baterias podem ser ligadas:
Em Paralelo
Todos os polos positivos devem estar interligados entre si,
formando um circuito e todos os polos negativos também
interligados entre si formando outro circuito.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
Todas as baterias para recarga deverão ter a sua densidade e/ou
tensão em abertas checadas, de modo que seja possível classificar
as baterias em grupos (estado de carga), para que estas sejam
colocadas em um mesmo circuito no processo de recarga.
• Nunca conecte o polo positivo ao polo negativo de
uma mesma bateria, pois ocasionará curto-circuito.
• Verificar se as conexões (cachimbos) estão com bom
contato, aplicando uma pequena torção nos mesmos,
pressionando-os contra o polo.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.2 Acompanhamento de Carga
Durante o processo de recarga, deverão ser acompanhadas:
• Densidade (quando aplicada);
• Temperatura do eletrólito quando possível;
• Corrente / tensão;
• Tempo de recarga.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.3 Baterias não seladas
Os tempos de recarga variam de acordo com o estado de carga
das baterias. O estado de carga pode ser avaliado através da
densidade ou da tensão.
No caso de medir o estado de carga via tensão, é necessário
retirar a tensão de excitação da bateria através de um dos
métodos a seguir: aguardar aproximadamente 60 minutos com
a bateria sem ser carregada ou dar uma descarga de 200 A por
15 segundos na bateria.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.3 Baterias não seladas
A temperatura das baterias durante o processo de recarga deverá
ser mantida nomáximo até 50°C. Sempre que a temperatura
exceder 50°C, desligue o carregador, voltando a ligá-lo quando
todas as baterias do circuito atingirem valor inferior a 45°C.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.4 Carga com tensão Constante
Neste método de carga, a corrente imposta à bateria deve ser limitada a 25A e
a tensão a 15.5V. Neste tipo de carga com tensão constante, conforme a
bateria vai carregando, a corrente irá diminuindo.
O tempo de recarga varia de acordo com o estado de carga da bateria,
conforme tabela abaixo:
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.4 Carga com tensão Constante
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.4 Carga com Corrente Constante
A bateria deve ser recarregada com uma corrente equivalente a
10% do valor da capacidade nominal da bateria.
Exemplo:
Bateria de 45 Ah
Corrente de Recarga: 45 x 0,1 = 4,5 A
(10% da capacidade nominal da bateria)
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.4 Carga com Corrente Constante
O tempo de recarga varia entre 6 e 15 horas, dependendo do
estado de carga da bateria. Bateria levemente descarregada
necessita de menor tempo de recarga, enquanto que uma bateria
profundamente descarregada necessita de um tempo maior.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.5 Nota
• Colocar sempre a quantidade de carga necessária para a bateria.
Tempos prolongados de carga, principalmente com corrente
constante, podem levar a bateria a um estado de sobrecarga,
ocasionando perda de água, desnecessária no processo.
• Evitar cargas rápidas sem controle de temperatura, corrente,
tensão e tempo.
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7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.5 Nota
Normalmente, não é recomendada carga rápida para baterias chumbo-
ácido, devendo ser utilizada somente em situações de emergência.
Neste caso, recomendamos a recarga com corrente constante de 30%
da capacidade nominal, limitando a tensão ao máximo de 15.5 Volts e a
temperatura do ácido a 50°C. O tempo de recarga deve ser:
Sistema de carga e partida – Everton Ribon Matos
7 PROCEDIMENTO DE RECARGA
7.6 Baterias com indicador de carga
• Nunca recarregue baterias com
indicador de carga incolor. Isso
pode causar explosão.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.1 Equilíbrio elétrico
Excesso de acessórios elétricos instalados no veículo prejudica o
seu equilíbrio elétrico, descarregando a bateria sem dar chance ao
alternador de repor sua carga.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.1 Equilíbrio elétrico
Deixe o motor em marcha lenta. Ligue todos os equipamentos
elétricos, menos o limpador de pára-brisas, o pisca-pisca e o pisca
alerta. Observe o amperímetro do equipamento de análise do
sistema elétrico. Nestas condições a corrente deverá ser 0 (zero) ou
(+) positiva.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.1 Equilíbrio elétrico
Caso a leitura seja negativa, significa que o alternador não está
conseguindo suprir os equipamentos nesta condição. Isto pode
ocorrer porque o motor está com a marcha lenta muito baixa, ou
pelo excesso de acessórios elétricos. Regule a marcha lenta do
motor segundo as especificações do veículo. Caso o problema não
desapareça, retire o excesso de equipamentos.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.1 Fuga de corrente ou Stand-by
No veículo, mesmo quando desligado, existem alguns
equipamentos que permanecem em constante funcionamento. É o
caso de alarmes, memórias de rádio e injeção eletrônica ou da
ignição, computador de bordo, etc. Isto provoca o consumo de
energia da bateria. O consumo pode ainda ser provocado por uma
falha na parte elétrica do veículo, como a luz do porta-luvas ou
porta-malas acesa por problemas no interruptor. Este consumo em
excesso, pode descarregar a bateria em pouco tempo. Para evitar
descargas na bateria, verifique a fuga de corrente.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.1 Fuga de corrente ou Stand-by
Consumo máximo
por equipamento:
A fuga de corrente máxima para veículos leves 
são: 
• até 20 mA para baterias até 45 Ah
• até 40 mA para baterias entre de 50 Ah à 70 Ah
• até 70 mA para baterias entre de 75 Ah à 90 Ah
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.1 Fuga de corrente ou Stand-by
A fuga de corrente máxima para caminhões e ônibus é de
aproximadamente 280 mA em função dos equipamentos
instalados: Consumo máximo por equipamento:
Até 280 mA para baterias entre 100 Ah à 200 Ah.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
Para medir a fuga de corrente:
• Ligue o amperímetro entre o polo negativo e o cabo de terra do
veículo, com todos os consumidores elétricos desligados.
• Nunca meça fuga de corrente utilizando uma lâmpada ligada em
série no circuito.
• Corrente parasita/Fuga de corrente: Feito teste dado acima de
100 mA comprovação de corrente parasita.
• Aterramento
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.1 Motor de Partida
O motor de partida é normalmente o
responsável pelo maior consumo de
energia no veículo. Ele determina algumas
características elétricas importantes da
bateria. Em outras palavras, a bateria de
cada veículo é dimensionada
eletricamente tendo como principal
referência o motor de partida.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.2 Teste do motor de Partida
Instale o equipamento de análise do
sistema elétrico no veículo, conforme
indicado na figura abaixo. Zere o
amperímetro do equipamento de teste.
Em seguida dê a partida no veículo e meça
a corrente de partida.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.2 Teste do motor de Partida
Caso esteja fora de
especificação, procure por
buchas ou rolamentos gastos,
mau contato na fiação ou na
malha de terra e se as escovas
não estão desgastadas.
Verifique também se a
potência é a especificada para
o veículo. Caso observe algum
destes problemas, corrija-o e
continue o teste.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.3 Alternador
O alternador é o equipamento que
transforma a energia cinética em
energia elétrica, através do
movimento de rotação do seu eixo.
Esta energia é utilizada para suprir a
necessidade dos equipamentos
elétricos do veículo e recarregar a
bateria.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.2 Teste do Alternador
Ainda com o equipamento de
análise do sistema elétrico
instalado, (conforme indicado na
figura abaixo), eleve a rotação do
motor para uma rotação média
(3.000 rpm aproximadamente).
Compare a corrente medida com
o especificado na carcaça do
alternador, cujo valor medido não
poderá ser inferior a 90% da
corrente gravada no alternador.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.2 Teste do Alternador
Se o valor estiver fora desta faixa, verifique:
• se a correia que liga o motor ao gerador não está frouxa;
• se as escovas não estão gastas;
• se os rolamentos ou buchas não estão gastos;
• se os diodos de retificação e de excitação estão em bom estado;
• se não existe(m) mau(s) contato(s) entre os cabos e o gerador;
• se não existe(m) mau(s) contato(s) entre a bateria e os cabos.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.3 Regulador de tensão
Com o motor ligado, aguarde até
que a corrente esteja abaixo de 5A.
Leia então a tensão indicada no
aparelho de teste. Esta tensão, deve
estar entre 13,5 V e 14,5 V. Se o valor
obtido no aparelho de teste estiver
fora desta faixa, o regulador deve ser
trocado.
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8 ANÁLISE DO SISTEMA ELÉTRICO
8.3 Regulador de tensão
Nunca troque uma bateria com o
veículo em funcionamento, pois ao
retirar a bateria do veículo, o
alternador poderá enviar uma carga
de 180 V à ponte retificadora,
podendo queimar os diodos de
retificação.
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