Carga e partida: Diferença de carga entre as baterias de um caminhão

Por que no caminhão uma bateria fica com menos carga enquanto a outra sobrecarrega? Saiba o que pode causar o desbalanceamento de carga entre os acumuladores no sistema elétrico de 24 V

 

Instalar equipamentos eletroeletrônicos não originais de fábrica em caminhões (como rádio, interclima, geladeira, PX, alto-falantes etc.) é uma prática corriqueira, mas nem sempre feita com o devido cuidado. O sistema elétrico desses veículos utiliza duas baterias de 12 V ligadas em série (24 V no total).

Porém, como muitos desses equipamentos adicionais funciona em 12 V, há quem execute uma “gambiarra” e faça a ligação de forma que os equipamentos sejam alimentados por apenas uma das baterias. E aí começa o problema.

Com o veículo rodando e as baterias sendo alimentadas pelo alternador, em condições normais (ou seja, todos os componentes do sistema em perfeito estado), cada um dos acumuladores de energia chega a aproximadamente 14 V, totalizando cerca de 28 V no circuito.

Porém, com equipamentos adicionais ligados erroneamente a apenas uma das baterias e gerando carga em funcionamento, fazem com que aquela bateria a que estão ligados descarregue, ao mesmo tempo em que a outra bateria do circuito começa a ser sobrecarregada.

Segundo o coordenador de Divulgação Técnica da Gauss, Norberto Donizeti dos Santos, geralmente, a bateria escolhida para fazer a instalação errada é a que fica aterrada ao chassi, porque torna a prática mais fácil. Porém, o correto seria usar um conversor de voltagem, que transformaria a tensão do circuito de 24 para 12 V para permitir a ligação correta de equipamentos eletroeletrônicos sem causar desbalanceamento de carga entre as baterias.

TEORIA: LEIS DA ELETRICIDADE

Esse fenômeno acontece por fatores que, segundo Norberto, têm base em três leis da eletricidade: as duas primeiras leis de Kirchkoff e a lei de Ohm.

A 1ª lei de Kirchhoff é a chamada “Lei dos Nós”. De acordo com essa lei, conforme explica Norberto, a soma de todas as correntes que chegam a um nó do circuito deve ser igual à soma de todas as correntes que deixam esse mesmo nó.

“No veículo, a corrente que sai do alternador vai para a bateria e outros dispositivos, e ela acaba retornando ao alternador. Ou seja, a soma de todas as correntes do circuito é igual à corrente que volta ao alternador. Não tem outra regra”, comenta.

A 2ª lei de Kirchhoff é a “Lei das Malhas”. Referindo-se a um circuito em série, esta lei determina que a soma de todas as quedas de tensão sobre os resistores deve ser igual à tensão da fonte.

Norberto dá o exemplo de um jogo de luzes para árvore de natal: trata-se de um circuito em série, no qual se uma lâmpada queimar, todas apagam. Segundo o especialista da Gauss, supondo que o jogo tenha 10 lâmpadas e sejam ligadas em 110/127 V, se você medir com um multímetro, a tensão em cada uma das lâmpadas ficará entre 11 e 12,7 V, uma vez que a tensão aplicada se dividirá igualmente entre elas.

Já a lei de Ohm, como Norberto descreve, diz que a corrente sempre será proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência: se houver um consumidor com resistência menor, a corrente aumenta.

Já se a resistência for maior, a corrente diminui. Porém, no circuito em série, a corrente será sempre a mesma: o que vai variar em cada consumidor é a voltagem, entretanto, a soma da voltagem em cada carga será sempre igual à tensão aplicada.

Com esses parâmetros definidos, ele dá três exemplos com um circuito em série de seis resistores e 12 V para mostrar como as leis atuam. Todos os exemplos se baseiam em três fórmulas:

Resistor equivalente (Req.) no circuito série: é a soma de todas as resistências do circuito.

Req.= R1 + R2 + R3… etc.

Corrente (I) no circuito em série: é a tensão dividida pelo resistor equivalente.

I = V ÷ Req.

Tensão (V) em cada carga: é a corrente multiplicada pela resistência daquele resistor.

V = I x R

PRÁTICA: E NO CAMINHÃO?

O especialista da Gauss ressalta que, para entender e aplicar esses conceitos no circuito do caminhão, considera-se que a bateria também é uma carga, pois, está sendo alimentada pelo alternador.

O especialista mostra em dois exemplos o que acontece em um circuito de 24 V quando há duas resistências iguais (representando as baterias): primeiro, sem ligações adicionais e depois, com uma carga aplicada em paralelo a um dos resistores originais.

Esse último exemplo elaborado por Norberto mostra exatamente o que acontece quando se liga um equipamento adicional a apenas uma bateria, ou seja, em paralelo àquela carga: a tensão aplicada sobre ela cai, enquanto a tensão sobre a outra bateria aumenta.

“Quando isso acontece, a primeira bateria sofre uma demanda de energia maior e perde mais carga. Isso significa que ela não vai conseguir recarregar em 14 V”, aponta o especialista da Gauss.

Quanto mais equipamentos ligados dessa forma (ou seja, quanto mais cargas são aplicadas sobre a primeira bateria), mais o desbalanceamento de voltagem entre elas vai aumentar conforme a “Lei das Malhas” de Kirchkoff, afinal, a somatória da tensão no circuito segue 28 V (“o regulador de tensão não está ‘vendo’ as baterias separadamente, mas sim a somatória das duas”, diz Norberto).

O ponto crítico do sistema acontece quando a primeira bateria cai abaixo de 12 V e a segunda bateria chega a 16 V. Isso significa que a primeira bateria está descarregando mesmo com o veículo em movimento, enquanto a segunda está em sobrecarga (1).

Com uma bancada de testes, Norberto montou um circuito de 24/28 V com alternador e duas baterias (monitoradas por multímetros individuais) para demonstrar na prática como isso acontece.

Ao aplicar uma carga de 50 ampères em série com o alternador em funcionamento, como em uma instalação adequada de um consumidor, a tensão das baterias não se alterou, mantendo-se próximas a 14 V. Já quando simulou uma ligação errada com um aparelho externo e aplicou uma carga externa de 30 ampères em apenas uma das baterias (2), a tensão já se desbalanceou: aproximou- -se de 12 V na primeira bateria e de 15 V na segunda.

Ao ultrapassar os 60 ampères (3), as duas baterias chegaram ao ponto crítico de descarga de uma e sobrecarga da outra.

Enquanto o alternador alimentava o circuito com menos de 20 A, toda a corrente restante para alimentar a carga externa estava saindo da primeira bateria (4), enquanto a segunda sofria com o excesso de tensão (5).

Para ambas, a consequência é o encurtamento da vida útil e a constante necessidade de paradas e substituição, o que poderia ser evitado com a instalação elétrica adequada. “Não há como dividir as cargas no caminhão.

A solução é utilizar um conversor de 24 para 12 V para alimentar todos esses equipamentos. Com esse equipamento, as baterias descarregam de forma exatamente igual”, garante o especialista. “Há quem diga que o conversor é caro. Mas é mais caro trocar a bateria de tempos em tempos por conta desse problema”, finaliza.

Mais informações – Gauss: (41) 3021-2315

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Texto & fotos Fernando Lalli