Käynnistysakku on lyijyakku, jonka tehtävä on tuottaa lyhyt mutta erittäin voimakas sähköpurkaus moottorin käynnistämiseksi. Se toimii muuntamalla kemiallisen energian sähköenergiaksi elektrolyyttiliuoksen ja lyijylevyjen välisen reaktion avulla. Tässä artikkelissa käymme läpi akun rakenteen, toimintaperiaatteen ja yleisimmät vian aiheuttajat.
Mistä käynnistysakun teho syntyy?
Käynnistysakun teho syntyy elektrokemiallisesta reaktiosta, jossa rikkihappoelektrolyytti reagoi lyijylevyjen kanssa ja vapauttaa sähköenergiaa. Reaktio tapahtuu jokaisessa kennossa erikseen, ja kennojen yhteenlaskettu jännite muodostaa akun kokonaisjännitteen. Tavallisessa 12 voltin autoakussa on kuusi kennoa, joista kukin tuottaa noin kaksi volttia.
Käynnistystilanteessa akku luovuttaa suuren määrän virtaa hyvin lyhyessä ajassa. Tätä ominaisuutta mitataan kylmäkäynnistysvirralla, joka kertoo, kuinka paljon virtaa akku pystyy toimittamaan kylmässä lämpötilassa ilman, että jännite putoaa liian alas. Mitä suurempi kylmäkäynnistysvirta, sitä paremmin akku selviää talvikäynnistyksistä.
Kun moottori käynnistyy, generaattori ottaa vastuun sähköntuotannosta ja lataa samalla akkua. Käynnistysakku ei siis ole tarkoitettu pitkäaikaiseen sähkönsyöttöön, vaan se on suunniteltu nimenomaan lyhyttä, tehokasta käynnistyspurskausta varten.
Mitä käynnistysakun sisällä on?
Käynnistysakun sisällä on kuusi kennoa, joista jokainen sisältää positiivisia lyijydioksidilevyjä, negatiivisia puhtaasta lyijystä valmistettuja levyjä sekä rikkihappoa ja vettä sisältävää elektrolyyttiliuosta. Levyt on erotettu toisistaan huokoisilla erottimilla, jotka estävät oikosulun mutta sallivat ionien liikkumisen.
Lyijylevyjen rakenne on huokoinen ja rikkonainen, mikä kasvattaa niiden pinta-alaa merkittävästi. Suurempi pinta-ala tarkoittaa tehokkaampaa kemiallista reaktiota ja siten enemmän virtaa. Elektrolyytin tiheys kertoo akun varaustilasta: täyteen varatussa 12 voltin akussa hapon tiheys on noin 1,28 g/cm³, ja lepojännite on silloin noin 12,72 volttia.
Avoimissa akuissa elektrolyyttitaso on tarkistettava säännöllisesti ja nestettä lisättävä tarvittaessa noin 15 mm levyjen yläpuolelle. Suljetuissa AGM-rakenteisissa akuissa elektrolyytti on sitoutunut lasikuitumateriaaliin, eikä nestettä tarvitse lisätä lainkaan.
Miten käynnistysakku eroaa muista akkutyypeistä?
Käynnistysakku eroaa muista akkutyypeistä ennen kaikkea käyttötarkoituksensa vuoksi: se on optimoitu tuottamaan lyhyt, tehokas käynnistysvirta eikä kestämään toistuvaa syvää purkausta. Esimerkiksi trukki- ja teollisuusakut sekä vapaa-ajan akut on suunniteltu päinvastaiseen tilanteeseen, jossa akkua puretaan ja ladataan toistuvasti pitkien jaksojen ajan.
Moottoripyöräakut, kuten AGM-rakenteiset Poweroad-akut, ovat täysin suljettuja ja huoltovapaita. Ne voidaan asentaa mihin asentoon tahansa, koska elektrolyytti ei pääse vuotamaan. Tavallinen avoin lyijyakku sen sijaan vaatii tietyn asennon ja säännöllistä elektrolyyttitason seurantaa.
Pienlaiteakuissa, kuten NiMH- ja NiCd-kennoissa, toimintaperiaate on täysin erilainen. Ne perustuvat nikkelin ja vedyn tai kadmiumin väliseen reaktioon, ja ne sopivat parhaiten laitteisiin, jotka tarvitsevat tasaista virtaa pitkäksi aikaa, eivät käynnistystehoa. Lainion Akun akkuvalikoima kattaa kaikki nämä akkutyypit yhdestä paikasta.
Miksi käynnistysakku tyhjenee tai menee rikki?
Käynnistysakku tyhjenee tai vaurioituu yleisimmin kolmesta syystä: pitkäaikaisesta varastoinnista ilman latausta, toistuvista syvistä purkauksista tai huonosta huollosta. Purkautunut akku voi jäätyä jo miinus 10 asteessa, kun taas täyteen varattu akku kestää noin miinus 70 astetta.
Yleisiä vian aiheuttajia ovat:
- Auton lepovirta, esimerkiksi kellon tai muistilaitteiden kuluttama pieni virta, joka tyhjentää akun viikkojen tai kuukausien kuluessa, jos autoa ei käytetä
- Hapettuneet navat ja kaapelikengät, jotka heikentävät sähköistä kosketusta ja aiheuttavat jännitehäviöitä
- Liian matala elektrolyyttitaso, joka altistaa levyt kuivumiselle ja pysyville vaurioille
- Toistuvat epäonnistuneet käynnistysyritykset ilman lepotaukoja, jotka rasittavat akkua tarpeettomasti
- Väärän kokoinen akku, jonka kapasiteetti ei vastaa ajoneuvon vaatimuksia
Jos kennojen välinen happotiheyden ero on happomittarilla mitattuna yli neljä asteikkomerkkiä, akku on kulunut loppuun eikä lataus enää auta. Säännöllinen huolto pidentää akun käyttöikää merkittävästi. Lisää käytännön vinkkejä löydät akunhoito-sivulta.
Milloin käynnistysakku pitää vaihtaa?
Käynnistysakku pitää vaihtaa, kun se ei enää pysty tuottamaan riittävää käynnistysvirtaa tai kun sen varaustila putoaa toistuvasti alle hyväksyttävän tason huolimatta latauksesta. Selkeä merkki on, jos 12 voltin akun lepojännite on alle 12,4 volttia tai hapon tiheys alle 1,22 g/cm³.
Käytännön merkkejä vaihtotarpeesta ovat:
- Moottori käynnistyy hitaasti tai vaivalloisesti erityisesti kylmällä säällä
- Akku tyhjenee nopeasti, vaikka auto on ollut normaalissa käytössä
- Lataaminen ei enää palauta akkua täyteen kapasiteettiin
- Kennot ovat selvästi epätasapainossa happomittarilla mitattuna
- Akku on ollut käytössä yli neljästä kuuteen vuotta
Lyijyakkujen käyttöikä vaihtelee käyttöolosuhteiden, huollon laadun ja ajoneuvon sähköjärjestelmän kunnon mukaan. Talvikäytössä akku rasittuu enemmän, koska kylmä heikentää kemiallista reaktiota ja käynnistysvirran tarve kasvaa. Jos olet epävarma akun kunnosta tai sopivasta vaihtoehdosta, ota yhteyttä Lainion Akun asiantuntijoihin, jotka ovat auttaneet asiakkaita oikean akun valinnassa vuodesta 1938 lähtien.
