車正極接地就可以用了，車身和車架都不容易腐蝕吧？

汽車為什麽要用負極接地、負極接地或正極接地？

商務資訊作者:無極2022-10-27 21:07:58 10閱讀0評論

眾所周知，汽車電氣系統的特點是低電壓、DC、單線制、負張力。低壓是指電氣系統電壓為12V或24V且低於36V的安全電壓。直流電是指汽車電池、發電機、電器都使用直流電。單線系統意味著汽車中的所有電器都可以由壹根正極線控制。負極是指汽車內所有的電源和電氣設備，它們的負極直接與車身相連，作為電氣系統的公共電路。

低壓、DC和單線系統很容易理解。有的是為了安全，有的是為了降低系統的成本和復雜度，但為什麽壹定要用負強化呢？不能用正張力材料嗎？

其實汽車剛發明的時候，很長壹段時間都是鐵做的。也就是說，電源和電器的陽極直接與車身相連，陰極通過導線與電源的陰極相連。然而，隨著汽車電器元件的增多，人們很快發現了壹個問題——汽車車身腐蝕嚴重，而且這種腐蝕與汽車鋼板的耐腐蝕性能無關。汽車工程師仔細研究後發現，病根在於電氣系統的正極，車身鋼板的電化學腐蝕速度會更快。隨後，技術人員將汽車的電氣系統改為負極並接地，大大降低了電化學腐蝕的程度。從此，所有的汽車電氣系統都采用負極鐵，這已經成為國際標準。

那麽，為什麽使用正極鐵會加速車身的腐蝕呢？我們簡單分析壹下問題。

首先我們來看看車身腐蝕的原理。車身全是鋼板，基本成分是鐵。鐵也是壹種活性金屬，在室溫下會與空氣中的氧氣和水發生反應。鐵原子失去外層電子，變成鐵離子，與氧結合形成水合氧化鐵，也就是俗稱的鐵銹。這是汽車車身腐蝕的根本原因。顯然，鐵原子失去電子越快，汽車腐蝕越快，腐蝕程度越大。這種腐蝕過程本質上是由鐵、氧和水組成的微小原電池，所以這種腐蝕也叫電化學腐蝕。

為了防止車身腐蝕，減緩車身腐蝕速度，在汽車生產過程中采用了鍍鋅鋼板、電泳、噴漆、腔體打蠟等多種防腐措施。主要目的是阻斷鐵、氧、水的接觸，也使車身具有很大的防腐能力。但是車身不可能100%隔絕空氣和水。因為有必要讓金屬在某些部位保持裸露。例如，每個電氣元件的接地點。此外，當擰緊螺栓時，分離器也會損壞。所以很多車剎車的地方容易生銹，就是這個原因。

那麽，汽車電氣系統的正反兩面是如何影響這種腐蝕過程和腐蝕速度的呢？試著分別分析。

首先，我們來看看汽車的動力源——電池的工作原理。汽車上的電池幾乎都是鉛蓄電池，正極片是二氧化鉛，負極片是純鉛，電解液是稀硫酸。正極板上的鉛以鉛離子狀態存在，負極板上的鉛以電離狀態存在。也就是說形成了鉛離子和電子，正負極板之間存在2.1V左右的電位差。這是蓄電池產生電動勢的基本原理。蓄電池的充放電過程實際上是鉛、二氧化鉛、硫酸鉛、硫酸和水的相互轉化過程，其中電流是隨著電子的流動而形成的。

汽車的電氣系統加了正極鐵，車身和電池的正極就連在壹起了。電池正極中的鉛以離子狀態存在，鉛的金屬活性不如鐵。這種情況下，車身中的電子會繼續吸附在電池上。當車體中的鐵原子失去電子後，會變成鐵離子，遇到空氣中的水和氧氣，會迅速與水合氧化鐵結合，發生腐蝕。所以應用正鐵會提高車身金屬的活性，容易發生電化學腐蝕，所以車身腐蝕更快更嚴重。

如果用負極加固，也就是車身接電池負極會怎麽樣？再看壹遍。負極板上有遊離的鉛離子和電子，電位為-0.1V。換句話說，負極板上的電子是豐富的。在這種情況下，電池的負極可以隨時向車身鋼板提供電子，也就是說，車身鋼板很難失去電子而被氧化。就像通過改變形狀來“鈍化”金屬壹樣，車身的電化學腐蝕也不容易發生，車身的腐蝕也會減少。現在也有機器采用在金屬外殼上附著活性金屬的防腐措施，原理其實是壹樣的。

因此，負極接地方式可以有效避免和減緩車身的電化學腐蝕，使車身具有更好的防腐性能。這是汽車掛負側鐵的最根本原因。壹個有趣的現象是，上世紀五六十年代，中國生產的汽車基本都用的是陰極鐵。當時的口號是“東風壓倒西風”，所以我們做的和西方的不壹樣。他們制造負極鋼，我們制造正極鋼，他們制造交流發電機，我們制造DC發動機，所以那個時代的汽車無法用國產電器零件替代。但後來發現這確實不符合科學原理，70年代以後才逐漸修改。這也說明科學是沒有國界和意識形態問題的。

此外，還有讓很多人困惑的現象。常用的車壹般很難生銹，但是停久了的車很快就會生銹。這叫“水不腐，樞機不腐”。其實這種現象也和車身的電化學腐蝕有關。在普通汽車中，電流隨時流過車身，車身金屬隨時可以得到電子，所以不容易被氧化腐蝕，氧化腐蝕的過程變慢。汽車長時間停放，電池沒電後，車身內沒有電流，車身金屬內供給的電子也會減少。如果氧氣和水破壞了車身的防銹層，汽車的鋼板會進壹步被腐蝕，鋼板會氧化生銹。這是停車容易生銹的主要原因。

汽車的電氣系統是單線的，負極是鐵的，所以很多電氣設備只需要把它們的金屬外殼直接安裝在車身上就可以了。如果外殼是非金屬的，就把導線拔出來，連接到車身上。這樣的線叫做道岔。理論上所有的電氣設備都需要壹個開關，但是為了減少車上的開關數量，很多電氣設備的負極都連在壹起，通過壹根公導線連接到車身上。這位售票員是壹個公共道岔。

道岔在汽車線路中起著非常重要的作用。如果道岔生銹或松動，這部分的阻力會大大增加。這就好比汽車電路串聯了壹個大電阻，導致汽車啟動困難，燈光暗淡，信號不準。因此，鐵絲也被稱為汽車電氣系統的“生命線”。汽車的電氣故障很多都是因為電纜接觸不良造成的。當我們排除汽車的電氣故障時，首先要檢查電纜是否腐蝕或松動。這可以大大減少我們的工作量，縮短檢查時間。

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