Bir akü etrafındaki gaz neden sadece buji kablolarından tutuşma riski altındadır?

İşaret edildiği gibi bataryanın negatif kutup ya da topraklı bir metal iletişime siyah kablo: bir ölü pil başlangıç Geçiş? , akünün yakınında hidrojen gazı ile çevrelenebilecek kıvılcımları önlemek için siyah jumper kablosunu ölü otomobilin şasisine bağlarsınız. Paul'un işaret ettiği gibi, atlama başlarken neden kırmızı / pozitif terminali ilk olarak bağlamalıyım? , bu son derece olası görünmüyor, ama tamam, önce güvenlik.

Bununla birlikte, tavsiye edilen siyah kabloyu şasi veya motor bloğundaki açık metale takmaktır. Ortalama bir arabadaki motor bloğu o kadar büyük değil. Merak ediyorum, eğer pil bir hidrojen gazı bulutu ile çevriliyse ve siyah terminali motor bloğunun karşı ucunda bir yere bağlarsam, hala gaz bulutunu tutuşturmaz mı? Akünün etrafına sıkıca odaklanan gaz bulutu mu? Ayrıca, arabayı gerçekten çalıştırmayı ne zaman başardınız? Bir araba çalıştırıldığında neden gaz bulutunu çeşitli ısı ve kıvılcım kaynaklarından tutuşma riski yoktur?

Bu konuda uzman değilim, ancak pilin etrafında bir "gaz bulutu" oluştuğunu düşünmüyorum. Hidrojen gazı hepsinin en hafif gazıdır (0.089 g / l) ve sızıntı durumunda birikmez. Kaput açık olduğu sürece, havadan daha az yoğun olduğu için yükselecektir, bu da çoğunlukla daha ağır azot (1.25 g / l) ve oksijen (1.4285 g / l) 'dir. Benim tahminim, negatif pil direği yerine alıcının topraklamasını şasiye bağlama uygulaması, pilin kendisinden bir miktar sızıntıyı ateşlemekten korur.

Araç çalıştırıldığında açık kıvılcım kaynağı olmamalıdır. Alternatör, bujiler, buji kabloları, distribütör ve alternatör iyi durumdalarsa açıkça kıvılcım çıkarmamalıdır ve genellikle aküden yeterince uzaktırlar. Herhangi bir nedenle takviye ile çalıştırdığınız motor sıcak olsa bile ısı neredeyse yeterli olmamalıdır. Hidrojen atmosferde ~ 500 ° C'de kendiliğinden tutuşur, kaput sıcaklıkları ~ 100 ° C'nin üzerine çıkmamalıdır.

Bu biraz teknik olacak ama kimya derslerinde uysanız bile anlaşılabilir olmalı.

Hidrojen ne zaman tehlikelidir?

Tıpkı bir motordaki yakıt-hava karışımında olduğu gibi, hidrojen sadece çeşitli konsantrasyonlarda olduğunda yanıcıdır. Biz ne denir kullanmak alt patlama sınırı (LEL) ve üst patlayıcı özellikli Limiti tutuşturmak olacak (havada) gaz konsantrasyonları olan (UEL). Hidrojen gazı için, LEL% 4'tür ve UEL% 75'ten fazladır, yani hidrojen gazı konsantrasyonu% 4'e ulaşırsa, kıvılcımla tutuşabilecek seviyede olur. Karşılaştırma için, H doğal konsantrasyonu ₂ atmosferinde% 0.01 ile ilgilidir.

Bir araba aküsü nasıl hidrojen gazı üretir?

Bir aracın pil% 36 sülfürik asit karışımı (SO doldurulur ₄ ) ve% 64 su (H ₂ O). Elektroliz adı verilen bir işlem nedeniyle pil şarj olurken hidrojen gazı açığa çıkarsuyun, ayrışma voltaj dengesinden daha büyük bir voltaj varlığında, bileşen hidrojen (H) ve oksijene (O) ayrışmasıdır. Bu voltaj su için 1.227V'dur. Tek bir kurşun-asit akü hücresi için normal voltaj 2.1V'dir ve bir araba aküsünde seri olarak altısı vardır (6 x 2.1 = 12.6V). Hücre voltajı su için ayrışma voltajından daha yüksek olduğu için, neredeyse her zaman çok az miktarda gaz üretilmektedir. Bununla birlikte, en büyük durum (çoğu hidrojen), zaten tam yüklü bir hücreye maksimum akım zorlanırken üretilir. Aynı zamanda sıcaklığa duyarlı bir reaksiyon, bu nedenle daha yüksek sıcaklıklar daha fazla gaz üretme eğiliminde olacaktır.

Ne kadar hidrojen üretilir?

Reaksiyon bizler ilgili iyonların (H için biridir ⁺ ) haline hidrojen gazı (H ₂ ). Kimyagerler şöyle yazar:

2H ⁺ + 2e ^- -> H ₂

Bu sadece iki hidrojen iyonu artı iki elektronun bir hidrojen gazı molekülü sağladığı anlamına gelir. (Aynı zamanda gazın negatif elektrottan geldiği anlamına gelir, ancak bunun hücre başına olduğunu unutmayın.)

Matematik ve kimya ayrıntılarının çoğunu atlayarak, 25C (77F) sıcaklıkta, 1 Ah (amp-saat) aşırı şarj başına hücre başına yaklaşık 0.45 litre hidrojen gazı ürettiğimizi hesaplayabiliriz. Bu nedenle, 10A'yı tam şarjlı standart 6 hücreli bir pilden bir saat boyunca itmek, 25 ° C'de 0.45 l / Ah x 6 x 10A x 1 sa = 27 l hidrojen gazı üretir. Bunun tehlikeli olması için en az% 4'lük bir konsantrasyona ihtiyacımız olurdu, bu yüzden 675 litre veya daha az olmak için toplam hava + hidrojene ihtiyacımız var. Takviye ile çalıştırma genellikle bir saat sürmez ve genellikle şarj edilmiş bir pilin aşırı şarj edilmesini içermez.

Hidrojen nereye gidiyor?

Hindenburg felaketini duyan herkesin bildiği gibi, hidrojen hem havadan daha hafif hem de yanıcıdır. Havadan daha hafif olduğu için, bataryadan salınan hidrojen gazı yükselmeye meyillidir.

Alt çizgi

Bir araba aküsünün tipik kaput altı yerleşiminde, hidrojenin çoğu, kaput açılır açılmaz atmosfere zararsız bir şekilde yükselecektir, ancak araba atlanırken daha fazlası üretilebilir. Bu yüzden davlumbazlar açık kalmalı ve negatif bağlantıyı aküden mümkün olduğunca uzağa bağlamak (ve önce ayırmak) da iyi bir uygulamadır.

Otomotiv tasarımcıları zaten bu hesaplamalardan geçti ve kaputun altındaki konsantrasyonlar, aşırı şarj sistemi arızası durumlarında bile% 4'ten çok daha düşük. Örneğin, IEEE 484 gibi standartlar% 2'den fazla olmayan bir tasarım hedefini tanımlar.

İlk olarak, negatif atlama kablosunu negatif atlama kablosundan önce bağlama sebebi, eğer kayması durumunda, negatif olanı bağlamadan önce bunu fark etmenizdir. Önce negatif olanı ve sonra pozitif olanı bağladıysanız, pozitif timsah klipslerinden biri kayabilir, araçlardan birinin şasisine temas edebilir, böylece aküyü kısa devre yapar ve muazzam bir akımın akmasına neden olarak yangına neden olabilir. . Modern örtülü takviye kablolarıyla bu daha az sorun olur.

İkincisi, negatif takviyenin ölü aracın motor bloğuna bağlanmasının en önemli nedeni marş motoruna daha iyi bir bağlantıdır. Marş motorunun şasisi şasisi ile motor bloğuna bağlanır, bu nedenle en etkili yolverme, ara bağlantı kablosu buraya bağlandığında gerçekleşir. Akü terminaline bağlanması, takviye kablosundan marş motoruna daha uzun bir yol sağlar, bu nedenle çalıştırmayı daha az etkili hale getirdiğinden kaçınılmalıdır.

Öte yandan, negatif ucun motor bloğuna bağlanması, aşırı şarj akımından kaçınarak ölü aracın aküsüne karşı direnci arttırır. Negatif kablonun ölü aracın aküsüne bağlanması daha yüksek bir şarj akımı verir (ancak yukarıda açıklandığı gibi daha düşük bir başlangıç ​​akımı).