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14/09/2017 05:49

A qualidade da bateria de veículos automotores

Da Redação

 

A NBR 14482 de 07/2017 - Veículos rodoviários automotores — Bateria de partida — Remoção e instalação em veículos de combustão interna ciclo otto e diesel estabelece os princípios gerais para remoção e instalação de bateria de partida em veículos rodoviários automotores de combustão interna do ciclo otto e diesel. Não se aplica aos veículos híbridos e motociclos.

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Como deve ser feita a inspeção visual externa?

Como deve ser feita a remoção?

A bateria é um componente de fundamental importância para o sistema elétrico e eletrônico do veículo, pois garante estabilidade elétrica aos seus sistemas sendo verificada a cada manutenção. Assegurar que os cabos e terminais apresentem as características técnicas necessárias para um bom contato elétrico e uma boa fixação e que ainda estejam isentos de oxidação. Para a fixação da bateria, assegurar que o local onde a bateria será alojada apresente as características técnicas necessárias para garantir sua fixação, mantendo a bateria sem movimento.

Para a aplicabilidade, verificar a correta aplicação da bateria, consultando o manual do proprietário do fabricante do veículo. Para a remoção e instalação, com o objetivo de não interromper o fornecimento de energia elétrica para o sistema elétrico do veículo, deve ser utilizada uma fonte de energia externa enquanto se estiver manuseando a bateria do veículo.

Existem veículos com central de gerenciamento eletrônico de energia integrado ao polo da bateria, o qual controla a corrente elétrica, a tensão elétrica e a temperatura da bateria. Nestes casos, verificar a funcionalidade do sistema. Recomenda-se a utilização de equipamento de proteção individual (EPI).

Para a remoção da bateria a chave de ignição deve permanecer desligada. Em seguida deve-se: desligar o terminal do cabo negativo (–) do borne negativo (–) da bateria; desligar o terminal do cabo positivo (+) do borne positivo (+) da bateria. Para a instalação da bateria, deve-se: ligar o terminal do cabo positivo (+) no borne positivo (+) da bateria; ligar o terminal do cabo negativo (–) no borne negativo (–) da bateria; desconectar a fonte de energia externa que foi conectada ao veículo.

A bateria é um acumulador chumbo-ácido capaz de transformar energia química em energia elétrica e vice-versa, em reações quase completamente reversíveis, destinada a armazenar, sob forma de energia química, a energia elétrica que lhe tenha sido fornecida e restituí-la em condições determinadas. Utiliza materiais ativos nas reações químicas, que são o chumbo (nas placas) e o eletrólito, que é uma solução de ácido sulfúrico. As placas são designadas pelo sinal (+) e (-), ou sejam placas positivas e placas negativas respectivamente.

Assim, enquanto as baterias automotivas são projetadas para uso em automóveis, com uma vida útil estimada em cerca de três anos, as baterias estacionárias são construídas com materiais nobres, feitos para durarem muito mais tempo, e por isso são mais caras. Como quase todos os produtos, existem marcas boas e ruins no mercado, podendo variar consideravelmente a qualidade do produto, porém vamos aqui analisar as diferenças nas categorias estacionárias e automotivas, do tipo “chumbo-ácido” sem nos aprofundar em detalhes técnicos e sim práticos.

A curto prazo a tentação de adquirir baterias automotivas para utilizar em aplicações estacionárias, como nobreaks, geração de energia eólica, solar, etc. é grande, visto que elas podem custar menos da metade do preço de uma estacionária da mesma capacidade (Ah ou Amperes-Hora), mas a médio e longo prazo a estacionária sem dúvida se mostra a melhor opção.

As baterias automotivas são fabricadas com placas de chumbo finas e em maior quantidade comparadas as estacionárias. Esta construção provê maior superfície de contato para a solução acida e por consequência fornece uma maior corrente (amperes) ao custo de uma degradação mais rápida do material.

As baterias automotivas são feitas para estarem sempre carregadas (função exercida pelo alternador nos veículos) e fornecer uma grande quantidade de corrente em um curto período de tempo, necessário para dar partida no motor. Uma vez que o motor esteja funcionando, o alternador encarrega-se de mantê-la sempre carregada. A descarga máxima projetada para bateria automotiva é de apenas 10% de sua capacidade total.

Outro ponto importante que devemos considerar é a emissão de gases tóxicos pelas baterias automotivas. Ambos os modelos emitem basicamente hidrogênio e vapor de ácido sulfúrico, principalmente durante o processo de carga. Nos carros este “vapor” é rapidamente dispersado, pois a bateria fica embaixo do capô separado da cabine dos passageiros. Já em uma empresa, onde o nobreak geralmente fica dentro da sala dividindo espaço com outras pessoas, isto pode causar sérios problemas de saúde, dependendo da quantidade de baterias e ventilação do ambiente.

Já as baterias estacionárias são projetadas para ciclos de descarga profundos, com materiais internos nobres, e placas de chumbo mais espessas, feitas para durarem mais tempo. As aplicações típicas de baterias estacionárias incluem sistemas UPS (nobreaks), centrais telefônicas, alarmes, sistemas de som, energia solar e eólica, iluminação de emergência ou qualquer outra aplicação que demande uma corrente moderada por mais tempo, ao invés de uma grande quantidade de corrente por alguns segundos. Possuem filtro que impedem emissão de vapor da solução acida, deixando passar apenas hidrogênio que não é nocivo a saúde, portanto podem ficar no mesmo ambiente de trabalho com pessoas, apesar de ser recomendável uma ventilação mínima também.

Seus eletrodos são mais espessos que as automotivas e são feitas com chumbo de melhor qualidade, com liga chegando a 95% ou mais de pureza. Podem sofrer até 80% de descarga sem prejudicar sua vida útil, e suportam quantidade maior de ciclos de carga e descarga. Duram em torno de cinco anos, havendo casos onde ultrapassam 10 anos, dependendo dos ciclos de carga, temperatura ambiente e outros fatores que impactam na sua vida útil.

A maioria dos fabricantes de baterias estacionárias estipulam 25 ºC como temperatura padrão de funcionamento, por isso é interessante que as baterias estejam em ambientes com ar-condicionado, e que o ar-condicionado também esteja ligado em nobreaks (tomando cuidado com o dimensionamento de carga para tal). A vida útil de baterias estacionárias cai pela metade para cada 10 graus acima da temperatura padrão, e dobra para cada 10 graus abaixo.

Exemplo: Se você colocar baterias que teoricamente duram 8 anos na temperatura ideal de 25 °C em cima de um forro, onde a temperatura no verão chega facilmente a 45º, elas irão durar cerca de dois anos (levando em consideração apenas a temperatura e não outros fatores igualmente importantes como quantidade e profundidade dos ciclos de descarga). Existem outras tecnologias de baterias estacionárias, como a VRLA, que podem ser utilizadas em qualquer posição por terem seu eletrólito interno imobilizado com mantas de fibra de vidro e outros materiais. As baterias chumbo-ácido por sua vez não podem ser utilizadas ou armazenadas em outras posições.

Percebe-se claramente ao observar as principais diferenças entre os dois tipos de baterias que uma é feita especificamente para dar partida em motores e manter sempre a carga máxima ou algo próximo a ela, enquanto a outra é feita para ser utilizada durante horas e gradativamente, da mesma forma que baterias de telefones celulares, lanternas, etc. Tecnicamente falando, não há porque uma bateria automotiva não funcionar em nobreak, visto que ambas são de 12 Volts, porém sua vida útil será muito pequena ao se comparar com esta mesma bateria (ou conjunto de baterias) estacionária.

Uma bateria automotiva, também chamada de acumulador elétrico de chumbo-ácido, possui como principal característica armazenar energia química, e posteriormente, através de uma reação eletroquímica envolvendo placas de chumbo, ácido sulfúrico e água destilada, convertê-la em energia elétrica, resultando em seus polos de polaridade positiva e negativa uma tensão elétrica de aproximadamente 12,6 V. A bateria, apesar de tratar-se de um item primordial ao veículo, não tem seus conceitos, características e peculiaridades devidamente difundidas entre os profissionais da reparação automotiva, impossibilitando-os de realizarem análises de alta precisão e especificações conclusivas.

Suas principais funções restringem-se a fornecer a energia elétrica inicial ao motor de partida e a lodo sistema elétrico, até que o veículo entre em funcionamento; auxiliar o alternador no fornecimento de energia elétrica ao veículo, caso o mesmo não consiga suprir sozinho toda demanda de carga necessária, por exemplo, quando o motor apresentar baixa rotação; fornecer alimentação aos sistemas que operam com o motor desligado; auxiliar a estabilização da tensão gerada pelo alternador, e atenuar ruídos que, possivelmente, surgem no sistema de alimentação.

Pode-se dizer que a faixa de tensão admitida em processo de recarga se situa entre 13,5 V a 14,5 V, sendo totalmente aceitável em um processo de recarga realizado em uma bateria automotiva. Um valor acima de 14,5 V origina-se uma sobrecarga, com um alto fluxo de corrente em seu interior, e como consequência seu superaquecimento.

A bateria automotiva pode sofrer sulfatagem, um fenômeno causado pela descarga da bateria, que pode tornar-se irreversível devido um longo período sem recarga e lambem devido à temperatura. A tensão de Corte refere-se à tensão que uma bateria pode ser descarregada com segurança sem sofrer danos, ou seja, 10,5 V e mantendo seu tempo especificado de vida útil. A autodescarga trata-se de uma particularidade que ocorre em todas as baterias de chumbo-ácido automotiva, e não depende da conexão de cargas aos polos da bateria, e sim das reações químicas que ocorrem continuamente em seu interior. A corrente de partida refere-se à corrente fornecida por uma bateria automotiva totalmente carregada, durante um determinado período e com uma temperatura específica.

A descarga profunda ocorre quando uma bateria, submetida a um processo de descarga, atinge uma tensão entre seus poios menor que sua tensão de corte. O estado de carga trata-se da capacidade de carga restante de uma bateria (%) em relação ao seu valor nominal informado, após processos de carga e descarga. A resistência interna é uma característica definida como uma força oposta ao fluxo de corrente elétrica fluindo no interior da bateria, e seu valor pode variar de acordo com alguns fatores, como a sua temperatura interna. A bateria selada não necessita de reposição periódica de água em sua vida útil pode chegar a até quatro anos. Sua desvantagem refere-se ao fato que em caso de sobrecarga, com a diminuição do nível de eletrólito, a bateria torna-se inutilizada. A bateria não selada necessita de verificação periódica do nível de água no período de três a seis meses. Porém, com manutenção adequada pode durar tanto quanto uma bateria selada.

Um assunto de grande importância refere-se a dimensionar corretamente baterias automotivas de acordo com cada veículo, além de prestar orientações condizentes aos seus clientes sobre os critérios utilizados. Baterias com dimensões físicas não adequadas ao carro, e com capacidade de corrente elétrica diferente à especificada pelo fabricante, são fatores que dificultariam sua instalação e reduziria sua vida útil.

Alguns proprietários de automóveis, visando à instalação de cargas adicionais, como sistemas de som, iluminação, entre outros diversos sistemas, priorizam a instalação de baterias com maior capacidade de carga em relação à original do veículo, acreditando que seu processo de descarga é mais lento e seu rendimento superior, porém isso nem sempre condiz com a realidade. Na verdade, utilizar uma bateria com uma capacidade superior à do alternador não garante seu devido processo de recarga e colabora com a diminuição de sua vida útil, devido á sulfatagem de suas placas internas.

A capacidade de carga de uma bateria significa a quantidade de energia elétrica que esta pode fornecer por um determinado período, especificada pelo termo A/h, ou intensidade máxima de corrente elétrica fornecida por hora. Entretanto submeter uma bateria automotiva a sua capacidade máxima de corrente por um longo período ocasionaria, cm pouco tempo, danos irreversíveis que a condenariam de forma prematura. Dessa forma, o método de comprovação da capacidade de uma bateria automotiva denomina-se como teste C20 que se define pelo fornecimento uma corrente elétrica constante durante um período 20 horas, com intensidade determinada pela divisão do seu valor de corrente nominal, pelo período de realização do teste, ou seja, 20 horas. Ao final desse procedimento, a capacidade de carga de uma determinada bateria é comprovada caso a tensão entre seus terminais apresente valor igual ou superior à tensão de corte, ou seja, 10,5 V.

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