汽车采用正极搭铁可以使用汽车的车身和车架均不易腐蚀对不对
为什么汽车采用负极搭铁方式，汽车上采用负极搭铁还是正极搭铁
商业信息 作者: 无极 · 2022-10-27 21:07:58 · 10阅读 · 0评论
众所周知，汽车电气系统的特点是低压、直流、单线制、负极的张紧。 低压是指电气系统电压为12V或24V，低于36V的安全电压。直流电是指汽车电池、发电机和各电器均采用直流电。单线制是指汽车所有电器均可由一根正极线控制负极指汽车上所有的电源、电气设备，它们的负极直接与车身连接，车身作为电气系统的公共电路。
低压、直流、单线制很容易理解。 有些是为了安全，有些是为了降低成本和系统的复杂性，但为什么必须采用负极的钢筋？ 不能采用正极的张紧材料吗？
其实汽车最初发明的时候，在相当长的一段时间里都是用正铁的。 也就是说，电源和电器的正极直接与车身连接，负极通过导线与电源的负极连接。 但随着汽车电气零部件的增加，人们很快发现一个问题——汽车车身腐蚀严重，且这种腐蚀与汽车钢板的耐腐蚀程度无关。 汽车工程师仔细研究后发现，病根落在电气系统的正极，车身钢板的电化学腐蚀速度会更快。 随后，技术人员将汽车的电气系统改为负极并搭铁，这种电化学腐蚀的程度大大减轻。 自此，所有汽车电气系统均采用负极铁制，成为国际通用标准。
那么，为什么汽车使用正铁会加快车身的腐蚀呢？ 让我们简单分析一下这个问题。
首先，让我们来看看车身腐蚀的原理。 汽车车身全部由钢板制成，基本组成为铁元素。 铁也是比较活跃的金属，在常温下会与空气中的氧和水发生化学反应。 铁原子失去外层的电子，变成铁离子，与氧结合生成水合三氧化二铁，也就是我们俗称的铁锈。 这是汽车车身腐蚀的根本原因，显然铁原子失去电子的速度越快，汽车腐蚀越快，腐蚀程度也越大。 这种腐蚀过程，本质上是由铁、氧和水构成一个个微小的一次电池，所以这种腐蚀也叫电化学腐蚀。
为了防止车身腐蚀，减缓车身腐蚀速度，汽车在生产过程中采用了镀锌钢板、电泳、涂装、空腔打蜡等多种防腐蚀措施，主要目的是阻断铁、氧、水的接触，这种阻断程度也使得汽车车身的防腐蚀能力很大但是，汽车车身不能100%隔绝空气和水。 因为在某些部位必须保持金属的暴露。 例如，各电气部件的搭铁点。 另外，紧固螺栓时，分离器也会被破坏。 所以，很多车在刹车的地方容易生锈，就是这个原因。
那么，汽车电气系统的正极侧和负极侧对这种腐蚀过程和腐蚀速度有何影响呢？ 试着分别分析一下吧。
首先，我们来看看汽车电源——电池的工作原理。 汽车上搭载的蓄电池几乎都是铅蓄电池，其正极板为二氧化铅，负极板为纯铅，电解液为稀硫酸。 正极板上的铅以铅离子的状态存在，负极板上的铅以电离的状态存在。 也就是说，形成铅离子和电子，正负极板之间有约2.1V的电位差。 这是蓄电池产生电动势的基本原理。 蓄电池的充放电过程实际上是铅、二氧化铅、硫酸铅、硫酸、水这几种物质的相互转化过程，在这个过程中电流随着电子的流动而形成。
汽车的电气系统加了正铁，汽车的车身和电池的正极就连接起来了。 电池正极的铅以离子状态存在，且铅的金属活性不如铁，在这种情况下，车身的电子会继续吸附在电池上。 车身的铁原子失去电子就会变成铁离子，遇到空气中的水和氧时会迅速与水合三氧化二铁结合，发生腐蚀。 因此，施加正铁会提高车身金属的活性，容易发生电化学腐蚀，所以车身的腐蚀更快、更严重。
如果采用负极的钢筋，也就是说汽车车身和电池的负极连接起来，结果会怎么样呢？ 再看一次吧。 的负极板上有游离态的铅离子和电子，具有-0.1V的电位。 也就是说，负极板上的电子是充裕的。 在这种情况下，电池负极可以随时向车身钢板提供电子，也就是说，车身钢板很难失去电子，也很难被氧化。 就像通过改变形状使金属“钝化”一样，车身不易发生电化学腐蚀，车身的腐蚀也会减轻。 现在，也有采用在金属外壳上附加活性金属的防腐蚀措施的机器，原理其实与此相同。
因此，汽车采用负极搭铁方式可以有效避免和减缓车身电化学腐蚀的速度，使车身具有更好的防腐性能。 这是汽车挂负极侧铁的最根本原因。 一个有趣的现象是，上世纪五六十年代，中国生产的汽车基本采用正极铁。 当时的口号是“东风压倒西风”，所以我们制作的东西和西方不同。 他们做负极的钢铁，我们做正极的钢铁，他们做交流发电机，我们做直流发动机，所以那个时代的汽车不能换国产的电器零件。 只是，后来发现这样做真的不符合科学原理，20世纪70年代以后，逐渐被修正了。 这也表明了科学没有国界和意识形态的问题。
另外，有让很多人困惑的现象。 常用的车一般很难生锈，但是停了很久的车，很快就会生锈。 这被称为“水不腐，枢机主教不腐”。 其实这种现象也与车身的电化学腐蚀有关。 常用的汽车，车身随时都有电流通过，车身金属随时都能得到电子，不易被氧化腐蚀，氧化腐蚀的过程变慢。而长时间停车的汽车，电池没电后，车身没有电流，车身金属中补给的电子也会随之减少如果氧气和水破坏车身的防锈层，汽车的钢板会进一步腐蚀，钢板会氧化、生锈。 这是停车容易生锈的主要原因。
汽车的电气系统是单线制的，负极是铁的，所以很多电气设备只需要将它们的金属外壳直接安装在车身上即可。 如果外壳是非金属的，拉出导线并连接到车身上。 这样的线叫做“道岔”。 理论上所有的用电设备都需要一根道岔，但为了减少汽车上道岔的数量，很多用电设备的负极都连接在一起，通过一根公共导线与车身连接。 这条导线是公共道岔。
道岔在汽车电路中起着非常重要的作用。 如果道岔生锈或松动，这个部位的阻力会大幅增加。 这就好比汽车电路串联了一个大电阻，使汽车难以启动，灯光变暗，信号不准确。 所以，铁线也被称为汽车电气系统的“生命线”。 汽车的很多电气故障都是因为电缆接触不良。 我们在排除汽车电气故障时，首先检查电缆是否腐蚀或松动。 这可以大大减轻我们的劳动量，缩短检查时间。
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【太平洋汽车网】汽车用铅蓄电池中含有的酸是硫酸，硫酸化学式PbSO4，无水硫酸为无色油状液体，具有强腐蚀性和和脱水性。蓄电池(StorageBattery)是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。
汽车用铅蓄电池工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，比如生活中常用的手机电池等。
汽车用铅蓄电池使用事项：
（1）确保在电池和设备之间和周围进行充分的绝缘措施。不充分的绝缘措施可能引起电击、短路发热、冒烟或燃烧。
（2）充电应用充电器，直接连在直流电源可能会引起电池泄漏、发热或燃烧。
（3)）由于自放电，电池容量会缓慢减少。在储存长时间后使用前，请重新对电池充电。
汽车用铅蓄电池优缺点：
优点：放电时电动势较稳定，工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低，因而应用广泛。
缺点：比能量（单位重量所蓄电能）小，十分笨重，对环境腐蚀性强，循环使用寿命短，自放电大，不易过放电。
主要特点：价格便宜，但对于电池内阻要求低，放电电流大的负载不太适合，使用了对电压要求不严格，比如：摩托车，汽车的点火装置，只需要瞬间放电，持续大电流放电不适合铅蓄电池。
（图/文/摄：太平洋汽车网黎彩英）
